Koncept alternativne energije za številne lastnike zasebnih hiš in vikend je povezan z dragimi sončnimi paneli, vetrnicami ali toplotnimi črpalkami. Nihče niti ne zaveda, da lahko v samo nekaj urah iz plastičnih steklenic za nekaj denarja sestavite sončni kolektor in se skozi toplo sezono oskrbite s toplo vodo.
Povedali vam bomo, kako narediti učinkovit sistem za pripravo sanitarne vode iz odpadnih materialov. V našem članku boste našli podroben opis zasnov in načinov izdelave sistemov, katerih delovanje je preizkušeno v praksi. Na podlagi naših priporočil lahko preprosto sestavite napravo, ki je uporabna v gospodinjstvu.
Posebnosti uporabe sončnih kolektorjev
Glavna razlika med sončnim kolektorjem in različnimi vrstami sončnih sistemov, ki ustvarjajo toploto, je cikličnost dela. Z drugimi besedami - v odsotnosti sonca ne bo toplotne energije.
Očitno je, da se v temi temno zmogljivost avtonomne oskrbe s toplo vodo s sončnim kolektorjem zmanjša na nič. Proizvodnja toplote s sončnim kolektorjem je določena z dolžino dnevne svetlobe, ki je odvisna od zemljepisne širine in časa v letu.
Domači sončni kolektor bo rešil ne samo vprašanje oskrbe s toplo vodo doma, ki ni priključen na centralna omrežja, temveč tudi težave z ogrevanjem
Klimatske značilnosti terena pomembno vplivajo tudi na stopnjo produktivnosti sončnega kolektorja. Če so na območju značilne pogoste megle ali se sonce pogosto skriva za oblaki, se delovanje sončnega kolektorja znatno zmanjša.
Vendar v tem primeru sončni kolektor za ogrevanje in / ali ogrevanje vode ostaja učinkovit zaradi sposobnosti zajemanja celo razpršenih žarkov.
Oblikovne značilnosti in načelo delovanja
Glavni element standardne različice sončnega kolektorja je adsorber v obliki bakrene plošče s cevjo. Plošča se pod vplivom sončne svetlobe hitro segreje, prenaša toploto na cev in tekočino v njej. Zaradi prostega ali prisilnega kroženja se ustvarjena toplota prevaža po celotnem sistemu.
Pod vplivom sončne svetlobe se segreje bakrena plošča, iz katere se toplota prenaša na hladilno tekočino v cevi
Za povečanje učinkovitosti adsorberja je treba podariti potrebne fizične lastnosti. Najprej je treba povečati adsorpcijsko sposobnost adsorberja in čim bolj zmanjšati odboj sončne svetlobe. Najenostavnejša rešitev je nanašanje črnega črnila na adsorber.
Za povečanje učinkovitosti adsorberja ga morate prekriti s prozornim steklom. Običajno steklo odseva del sončnih žarkov.
Najbolje je uporabiti posebno steklo z nizko vsebnostjo železa ali uporabiti antirefleksni premaz. Da se izognete onesnaženju stekla, je treba ohišje sončnega kolektorja zatesniti.
Kljub številnim načinom za izboljšanje zmogljivosti in povečanje produktivnosti sončnega kolektorja je kljub temu zaradi nepopolnosti v zasnovi ta kazalnik daleč od idealnega. Glede na princip sončnega kolektorja in metode za povečanje njegove učinkovitosti bomo poskušali iz improviziranih materialov ustvariti primitiven in poceni model.
Sestavljanje enote iz improviziranih materialov
Poleg nizkih stroškov in enostavnosti montaže se možnost plastičnih steklenic razlikuje od standardnih solarnih sistemov po tem, da ploščati sončni kolektorji ne delujejo dobro v jutranjih in večernih urah.
Konveksna oblika steklenic zagotavlja skoraj navpično prodiranje žarkov tudi med sončnim zahodom in zori ter tako zagotavlja učinkovitost naprave, tako zjutraj kot zvečer.
Zaradi izbočene oblike plastičnih steklenic lahko naprava, tudi če je vodoravna, pobira žarke vzhajajočega in zahajajočega sonca
Obstaja več značilnih načinov za izgradnjo popolnoma delujočega sistema za pripravo tople vode iz plastičnih steklenic:
- Sončni kolektor igra vlogo rezervoarja za shranjevanje, v katerem se voda segreva in nato odteče;
- Sončni kolektor je povezan s hranilnikom, da se zagotovi ogrevanje vode in njeno naravno kroženje;
- Plastične steklenice zbiralnika delujejo kot rezervoar za vodo;
- Plastične steklenice igrajo vlogo zaprtih posod, da zadržijo toploto.
Tudi sončni kolektorji se lahko razlikujejo po svojih oblikovnih lastnostih. Najprej je to posledica načina pritrditve steklenic in načinov njihove lokacije.
Možnost z akumulacijo ogrevane vode
Za izdelavo sončnega kolektorja bo potrebna polipropilenska cev s premerom 50 mm, na katero bodo priključene plastične steklenice, katerih število je določeno s premerom cevi. Za predlogo so vzeli 15 plastičnih steklenic, tako da je delovna prostornina sončnega kolektorja znašala 30 litrov.
Spoji med steklenicami in cevjo propilena so mazani s silikonsko tesnilno maso, da se prepreči uhajanje vode.
Če želite steklenice povezati v en sam sistem v propilenski cevi, namenjeni za vročo vodo, je potrebno izvrtati luknje. Idealna rešitev je bila uporaba svedra na les s premerom 26 mm.
S takšnimi dimenzijami je zagotovljena največja gostota povezave in steklenica se s silo privije v luknjo skozi njen navoj. Da bi zagotovili največjo tesnost spoja, lahko spoje prevlečemo s silikonsko tesnilno maso, vendar je bolje uporabiti lepilo za vročo uporabo.
Da bi dosegli učinek komuniciranja posod v zgornjem delu vsake steklenice, je potrebno narediti luknje s premerom približno 2 mm.
Po priključitvi steklenic se na eni strani cevi razreže fiting, ki bo pozneje priključen na dovod vode za oskrbo z vodo. Po drugi strani je treba vstaviti pipo, skozi katero se bo ogrevana voda združila v hranilnik.
Vendar lahko pod težo napolnjene vode taka naprava za domačo uporabo sončne energije izgubi svojo celovitost. Zato bo primerno polje za naprave. Za izdelavo potrebujete desko s širino 150 mm.
Če želite povečati učinkovitost sončnega kolektorja, na dno škatle lahko položite polistirensko ali polistirensko peno debeline 50 mm in pokrijete s folijo.
Po namestitvi sončnega kolektorja na mesto njegovega nadaljnjega delovanja je treba plastične steklenice obarvati črno za učinkovitejšo absorpcijo sončne svetlobe.
Ko je obarvano črno, se absorbcijska sposobnost plastike poveča in poveča segrevanje vode
Bolje je, da uporabite mat barvo in nanesete z brizganjem iz aerosolne pločevinke. Zaboj je treba pokriti s steklom in s tem povečati njegovo tesnost ter ga povezati s sistemom za oskrbo s hladno vodo in odtočnim sistemom tople vode, ki je pripravljen za uporabo v hranilniku.
Iz praktičnih izkušenj je znano, da plastika ne prenaša učinkov visokih temperatur, ki vodijo k njeni deformaciji. V svetlih sončnih dneh lahko temperatura ogrevane vode preseže 65 stopinj, kar bo povzročilo plastično deformacijo.
V zvezi s tem je bolje zavrniti dodatno tesnjenje škatle s steklom na splošno ali ga uporabljati izključno v oblačnem vremenu.
Metoda s kroženjem ogrevane vode
Sistem sončnega kolektorja je podoben prvi možnosti, vendar ima številne strukturne razlike.
Za izdelavo zbiralnika boste potrebovali naslednje orodje in materiale:
- PVC cev s premerom 20 mm z vogali in tirnicami;
- Rezalnik cevi za valjčke;
- Rezkarji za dlete;
- Primer (čistilno sredstvo);
- Plastične steklenice;
- Tetrapaki iz mleka ali soka;
- Pisalni nož;
- Lepenka;
- Toplo črna mat črna barva;
- Skladiščni rezervoar.
Za namestitev potrebujemo PVC cev s premerom 20 mm. Vodoravni del cevi je treba razrezati na koščke, v katere bodo s hladnim varjenjem pritrjeni vogali in tirnice. Dno sončnega kolektorja bo videti popolnoma enako. Na koncu dobimo zaprt sistem, vendar najprej stvari.
Značilnosti lepljenja PVC cevi
Za pridobitev visokokakovostnega reza je bolje uporabiti rezalnik cevi, opremljen z valji. Po rezanju je potrebno posneti notranjost cevi s pomočjo posebnih okrasnih orodij.
Po merjenju globine trka in kotov morate na koncu cevi, ki ga je treba povezati, postaviti oznako in obdelati konce in okovje s temeljnim premazom (čistilnim sredstvom).
Zahvaljujoč gladkemu gibanju rezalnega dela, rezalnik valjaste cevi prepreči deformacijo prečnega prereza in nastanek brazde vzdolž roba med rezanjem
Naslednji korak bo nanašanje in distribucija lepila na zunanji strani cevi in na notranji strani okovja. Lepilo je treba nanesti s čopičem, njegova velikost pa mora biti manjša od premera cevi. Ostaja vstaviti cev v pripravljen čajnik ali vogal in ga zavrtiti za četrt obrata, da enakomerno porazdeli lepilo.
Prosimo, upoštevajte, da lepljenje enega vogala ali trika ne sme trajati dlje kot 30 sekund. Po pritrditvi je potrebno odstraniti ostanke lepila.
Postopek izdelave sončnih kolektorjev
Ko pripravite zgornjo cev in nanjo pritrdite navpične cevi, lahko začnete pripravljati plastične steklenice. V predstavljenem modelu sončnega kolektorja so 4 navpične cevi dolžine 105 cm, na to dolžino cevi je mogoče postaviti 5 plastičnih steklenic. To pomeni, da boste za zbiranje zbiralnika potrebovali 20 enakih plastičnih steklenic.
Iz vsake steklenice morate odstraniti dno. Če želite to narediti, naredite preprosto šablono iz 30 cm dolgega kosa kartona, zvitega v cev. S šablono in pisalnim nožem odstranite dno na steklenicah. Po pripravi steklenic lahko začnete izdelovati absorber, ki bo absorbiral sončno energijo.
Uporaba preproste kartonske predloge omogoča hitro rezanje in pridobivanje steklenic enake velikosti
V vlogi absorberja uporabljamo rabljene tetrapake iz soka ali mleka. Treba jih je razrezati, temeljito oprati in posušiti. Za izboljšanje njihove absorpcijske sposobnosti je treba uporabiti mat črno barvo. Najlažji način za to je s pršilno barvo.
Zaporedno nanizavanje plastičnih steklenic olajša namestitev zloženih tetrapakov v njih
Po pripravi steklenic in tetrapakov lahko začnete sestavljati sončno napravo. Najprej morate na navpično cev navezati plastično steklenico z vratom naprej in vanj vstaviti tetrapak. Prav tako so vse steklenice nanizane na navpične cevi, ki jih je nato treba povezati s trsi in vogali spodnje cevi, podobno kot zgornji.
Za togost proizvedenega sončnega kolektorja je potrebno izdelati oporo.
Običajni leseni ščit daje strukturno togost in olajša premik sončnega kolektorja na njegovo mesto uporabe
Možno je, kot v prvem primeru, zbiralnik postaviti v leseno škatlo, vendar ga ni več potrebno izolirati. Ker je vsaka od plastičnih steklenic nekakšen majhen izoliran rezervoar, ki s segrevanjem od znotraj prenaša toploto na vodo, ki kroži skozi cevi.
Značilnosti namestitve in povezave
Za največjo možno absorpcijo sončne svetlobe mora biti kolektor usmerjen v južni smeri. Majhen kot nagiba 10-15 stopinj je dovolj, da zbiralec učinkovito deluje na skoraj vseh sončnih lokacijah.
Spodnji del cevi mora biti priključen na spodnji del hranilnika, zgornji pa približno na njegov osrednji del. Hladna voda iz polimerne cisterne bo tekla skozi spodnjo cev v zbiralnik, kjer se bo segrevala in se skozi zgornjo cev dvigala v rezervoar.
Tako se bo izvajal naravni kroženje vode skozi improviziran sistem. Da bi zagotovili visoko intenzivnost kroženja vode, je treba rezervoar postaviti tik nad sončnim kolektorjem na razdalji vsaj 0,3 m od njega.
Če je sončni kolektor pravilno priključen na akumulacijski rezervoar, je zagotovljena kroženje naravne vode.
Treba je opozoriti, da se hladna voda, ko vstopi v rezervoar iz vodovoda, aktivno meša, kar zmanjšuje učinkovitost zbiralnika. Temu se lahko izognemo tako, da vstop v rezervoar opremimo s turbulentnim menjalnikom, ki je zamašen cev z več luknjami.
Voda tekoče teče skozi menjalnik, kar omogoča, da hladna voda ostane v spodnjih plasteh, od koder se vleče v sončni kolektor.
Uporaba turbulentnega menjalnika prepreči mešanje hladne in tople vode v hranilniku.
Očitno je, da sončni kolektor zagotavlja ogrevanje vode le podnevi v sončnem vremenu. Zato je pomembno, da toplo vodo uporabljate podnevi in zvečer. Če želite to narediti, je potrebno ogreti prostor za shranjevanje.
Video 1. Tako so se pojavili prvi helio-sistemi iz plastičnih steklenic:
Video 2. Skoraj brezplačna naprava za ogrevanje vode v akciji:
Plastični plastični sončni kolektor za pijače je poceni rešitev za pripravo tople vode. Vendar pa je v primeru dolgotrajnih vremenskih neprilik, zlasti spomladi in jeseni, priporočljivo vgraditi grelnik v hranilnik. Sončni kolektor bo v tem primeru postal del celotnega sistema, ki bo pod ugodnimi pogoji prihranil denar.
Povejte nam o svojih izkušnjah pri gradnji domačega sončnega sistema iz plastičnih steklenic. Mogoče je, da vaš arzenal vsebuje informacije in možnosti oblikovanja, ki so lahko koristne za obiskovalce spletnega mesta. Prosimo, napišite komentarje v spodnji obrazec bloka, postavite vprašanja, delite fotografije in koristne informacije.