Saulės kolektorius, pagamintas iš plastikinių butelių: žingsnis po žingsnio saulės įrenginio surinkimo vadovas

Alternatyvios energijos koncepcija daugeliui privačių namų ir vasarnamių savininkų asocijuojasi su brangiomis saulės baterijomis, vėjo turbinomis ar šilumos siurbliais. Niekas net nesusimąsto, kad vos per kelias valandas už centus iš plastikinių butelių galima pastatyti saulės kolektorių, kuris visą šiltąjį sezoną aprūpintų save karštu vandeniu.

Mes jums pasakysime, kaip iš atliekų sukurti veiksmingą sanitarinio vandens valymo sistemą. Mūsų straipsnyje rasite išsamų gamybos sistemų, kurių veikimas patikrintas praktiškai, konstrukcijų ir metodų aprašymą. Atsižvelgdami į mūsų rekomendacijas, be jokio vargo surinksite naudingą buitinį prietaisą.

Saulės kolektorių naudojimo specifika

Pagrindinis skirtumas tarp saulės kolektoriaus ir įvairių šilumos generavimo tipų saulės sistemos susideda iš ciklinio darbo. Kitaip tariant, nesant saulės nebus šilumos energijos.

Akivaizdu, kad tamsoje autonominės karšto vandens sistemos su saulės kolektoriumi našumas sumažėja iki nulio. Šilumos gamybą saulės kolektoriumi lemia šviesios paros valandų trukmė, kuri priklauso nuo platumos ir metų laiko.

Naminis saulės kolektorius išspręs ne tik karšto vandens tiekimo į neprijungtą prie centrinių tinklų klausimą, bet ir šildymo problemas.

Vietovės klimato ypatybės taip pat turi didelę įtaką saulės kolektoriaus veikimo lygiui. Jei vietovei būdingas dažnas rūkas arba saulė dažnai slepiasi už debesų, tai saulės kolektoriaus našumas gerokai sumažėja.

Tačiau ir šiuo atveju saulės kolektorius šildymui ir (arba) vandens šildymas išlieka efektyvus, nes gali užfiksuoti net išsklaidytus spindulius.

Dizaino ypatybės ir veikimo principas

Pagrindinis standartinės saulės kolektoriaus versijos elementas yra varinės plokštės su vamzdeliu pavidalo adsorberis. Plokštelė greitai įkaista veikiama saulės spindulių, perduodama šilumą vamzdeliui ir jame esančiam skysčiui. Dėl laisvos arba priverstinės cirkuliacijos gauta šiluma toliau transportuojama visoje sistemoje.

Veikiant saulės šviesai, varinė plokštė įkaista, iš kurios šiluma perduodama vamzdyje esančiam aušinimo skysčiui

Norint padidinti adsorberio efektyvumą, jis turėtų būti aprūpintas reikiamomis fizinėmis savybėmis. Visų pirma, būtina padidinti adsorberio sugeriamumą ir sumažinti saulės šviesos atspindį. Paprasčiausias sprendimas būtų juodais dažais patepti adsorberį.

Siekiant padidinti adsorberio efektyvumą, jis turi būti padengtas skaidriu stiklu. Paprastas stiklas atspindi kai kuriuos saulės spindulius.

Geriausia naudoti specialų stiklą su mažu geležies kiekiu arba naudoti antirefleksinę dangą. Kad stiklas neužterštų, saulės kolektoriaus korpusas turi būti sandarus.

Nepaisant daugybės būdų, kaip pagerinti saulės kolektoriaus veikimą ir padidinti našumą, dėl konstrukcijos trūkumų šis rodiklis toli gražu nėra idealus. Atsižvelgdami į saulės kolektoriaus veikimo principą ir jo efektyvumo didinimo būdus, bandysime iš laužo medžiagų sukurti primityvų ir nebrangų modelį.

Įrenginio surinkimas iš laužo medžiagų

Iš plastikinių butelių pagamintas variantas ne tik pigus ir lengvai surenkamas, bet ir skiriasi nuo standartinių saulės energijos įrenginių tuo, kad plokšti saulės kolektoriai blogai veikia ryte ir vakare.

Išgaubta butelių forma užtikrina beveik vertikalų spindulių prasiskverbimą net saulėlydžio ir aušros metu, taip užtikrinant prietaiso efektyvumą tiek ryte, tiek vakare.

Dėl išgaubtos plastikinių butelių formos prietaisas net ir horizontalioje padėtyje gali fiksuoti kylančios ir besileidžiančios saulės spindulius

Yra keletas išskirtinių būdų, kaip iš plastikinių butelių sukurti nepriekaištingai veikiančią karšto vandens sistemą:

• Saulės kolektorius atlieka akumuliacinės talpos, kurioje vanduo pašildomas, o paskui nuleidžiamas, vaidmenį;
• Saulės kolektorius yra prijungtas prie akumuliacinės talpos, kad būtų užtikrintas vandens šildymas ir natūrali cirkuliacija;
• Plastikiniai kolektorių buteliai veikia kaip vandens rezervuaras;
• Plastikiniai buteliai veikia kaip sandarūs indai, sulaikantys šilumą.

Taip pat saulės kolektoriai gali skirtis savo dizaino ypatybėmis. Visų pirma, tai lemia ir butelių tvirtinimo būdas, ir jų išdėstymo būdai.

Galimybė su šildomo vandens saugykla

Norėdami pagaminti saulės kolektorių, jums reikės polipropileno vamzdis kurių skersmuo 50 mm, prie kurių bus jungiami plastikiniai buteliai, kurių skaičius nustatomas pagal vamzdžio skersmenį. Šablonui buvo paimta 15 plastikinių butelių, tad saulės kolektoriaus darbingumas buvo 30 litrų.

Jungtys, jungiančios butelius su propileno vamzdžiu, yra padengtos silikoniniu sandarikliu, neleidžiančiu vandeniui nutekėti

Norint sujungti butelius į vieną sistemą, karšto vandens tiekimui skirtame propileno vamzdyje turi būti išgręžtos skylės. Idealus sprendimas buvo naudoti 26 mm medienos grąžtą.

Su šiais matmenimis užtikrinamas maksimalus jungties tankis, o butelis jėga įsukamas į skylę išilgai sriegio. Siekiant užtikrinti maksimalų jungties sandarumą, siūles galima padengti silikoniniu sandarikliu, tačiau geriau naudoti karšto lydalo klijus.

Norint pasiekti susisiekiančių indų efektą, kiekvieno butelio viršutinėje dalyje turi būti padarytos maždaug 2 mm skersmens skylės.

Sujungus butelius, vienoje vamzdžio pusėje išpjaunama armatūra, kuri vėliau bus prijungta prie vandens tiekimo vandens tiekimui. Kitoje pusėje reikėtų įrengti čiaupą, per kurį pašildytas vanduo nutekės į akumuliacinį baką.

Tačiau pagal pripildyto vandens svorį toks prietaisas skirtas naudoti buityje saulės energija gali prarasti vientisumą. Todėl būtų patartina įrengti dėžę. Norėdami jį pagaminti, jums reikės 150 mm pločio lentos.

Norėdami padidinti saulės kolektoriaus efektyvumą, ant dėžutės dugno galite pakloti 50 mm storio putų plastiką arba putų polistireną ir uždengti folija.

Sumontavus saulės kolektorių jo tolesnio naudojimo vietoje, plastikiniai buteliai turi būti nudažyti juodai, kad efektyviau sugertų saulės šviesą.

Dažant juodai, padidėja plastiko sugeriamoji geba ir padidėja šildymo vandens efektyvumas.

Geriau naudoti matinius dažus ir tepti purškiant iš aerozolinės skardinės. Belieka uždengti dėžę stiklu, taip padidinant jos sandarumą ir prijungti prie šalto vandens tiekimo sistemos bei paruošto šilto vandens nuleidimo į akumuliacinį rezervuarą sistemos.

Iš praktinės patirties žinoma, kad plastikas netoleruoja aukštų temperatūrų, dėl kurių jis deformuojasi. Šviesiomis saulėtomis dienomis šildomo vandens temperatūra gali viršyti 65 laipsnius, o tai lems plastiko deformaciją.

Šiuo atžvilgiu geriau visiškai atsisakyti papildomo dėžutės sandarinimo stiklu arba naudoti ją tik debesuotu oru.

Metodas su pašildyto vandens cirkuliacija

Saulės kolektorių sistema yra panaši į pirmąjį variantą, tačiau turi nemažai dizaino skirtumų.

Norėdami sukurti kolektorių, jums reikės šių įrankių ir medžiagų:

• 20 mm skersmens PVC vamzdis su kampais ir trišakiais;
• Ritininis vamzdžių pjaustytuvas;
• Nuožulniosios pjaustyklės;
• Gruntas (valymo priemonė);
• Plastikiniai buteliai;
• Pieno arba sulčių tetrapakai;
• Kanceliarinis peilis;
• Kartonas;
• Karščiui atsparūs matiniai juodi dažai;
• Sandėliavimo bakas.

Montavimui mums reikės 20 mm skersmens PVC vamzdžio. Horizontalioji vamzdžio dalis turi būti supjaustyta į dalis, į kurias šaltuoju suvirinimu bus tvirtinami kampai ir trišakiai.Lygiai taip pat atrodys saulės kolektoriaus apačia. Galutinis rezultatas yra uždara sistema, bet pirmiausia.

PVC vamzdžių klijavimo ypatybės

Norint gauti aukštos kokybės pjūvį, geriau jį naudoti vamzdžių pjaustytuvasįrengti ritinėliai. Po nupjovimo vamzdžio vidus turi būti nuskleistas naudojant specialias nuožulniąsias pjaustyklas.

Išmatavę trišakių ir kampų gylį, ant jungiamo vamzdžio galo turite uždėti žymę, o vamzdžių ir jungiamųjų detalių galus apdoroti gruntu (valymo priemone).

Dėl sklandaus pjovimo dalies judėjimo, ritininis vamzdžių pjaustytuvas leidžia išvengti skerspjūvio deformacijų ir įbrėžimų susidarymo išilgai krašto pjaunant

Kitas žingsnis – užtepti ir paskleisti klijus aplink vamzdžio išorę ir jungiamosios detalės vidų. Klijai turi būti tepami teptuku, o jo dydis turi būti mažesnis nei vamzdžių skersmuo. Belieka įkišti vamzdį į paruoštą trišakį ar kampą ir pasukti ketvirtadaliu apsisukimo, kad klijai tolygiai pasiskirstytų.

Reikėtų atsižvelgti į tai, kad vieno kampo ar trišakio klijavimo darbas turi būti atliktas ne ilgiau kaip per 30 sekundžių. Po tvirtinimo būtina pašalinti likusius klijus.

Saulės kolektoriaus gamybos procedūra

Paruošę viršutinį vamzdį ir pritvirtinę prie jo vertikalius vamzdžius, galite pradėti ruošti plastikinius butelius. Pristatomas saulės kolektoriaus modelis turi 4 vertikalius 105 cm ilgio vamzdžius, kurių ilgis talpina 5 plastikinius butelius. Tai yra, kolektoriui surinkti reikės 20 vienodų plastikinių butelių.

Iš kiekvieno buteliuko reikia nuimti dugną. Norėdami tai padaryti, iš 30 cm ilgio kartono gabalo, susukto į vamzdelį, pagaminkite paprastą šabloną.Naudodami šabloną ir naudingą peilį, nuimkite butelių dugną. Paruošę butelius, galite pradėti gaminti absorberį, kuris sugers saulės energiją.

Naudodami paprastą kartoninį šabloną galite greitai iškirpti ir gauti tokio paties dydžio butelius

Kaip sugėriklį naudojame panaudotas sulčių arba pieno tetra pakuotes. Jie turi būti supjaustyti, kruopščiai nuplauti ir išdžiovinti. Norėdami pagerinti jų sugeriamumą, naudokite matinius juodus dažus. Lengviausias būdas tai padaryti yra naudoti purškiamus dažus iš skardinės.

Nuoseklus plastikinių butelių surišimas leidžia lengvai į juos sudėti sulankstytus tetrapakelius

Paruošę butelius ir tetrapakus, galite pradėti montuoti saulės įrenginį. Pirmiausia ant vertikalaus vamzdelio reikia suverti plastikinį butelį, pirmiausia kaklelį, ir į jį įkišti Tetra Pak. Panašiai visi buteliai yra suverti ant vertikalių vamzdžių, kurie vėliau turi būti sujungti su apatinio vamzdžio trišakiais ir kampais, panašiai kaip viršutinis.

Kad pagamintas saulės kolektorius būtų tvirtesnis, būtina jam padaryti atramą.

Įprasta medinė plokštė suteikia konstrukcijai tvirtumo ir leidžia lengvai perkelti saulės kolektorių į jo veikimo vietą

Kolektorių galite, kaip ir pirmuoju atveju, dėti į medinę dėžę, tačiau jo izoliuoti nebereikia. Kadangi kiekvienas iš plastikinių butelių yra savotiškas mažas izoliuotas rezervuaras, kuris, įkaitęs iš vidaus, perduoda šilumą vamzdžiais cirkuliuojančiam vandeniui.

Įdėjimo ir sujungimo ypatybės

Norint maksimaliai sugerti saulės šviesą, kolektorius turi būti nukreiptas pietų kryptimi. Pakanka nedidelio 10-15 laipsnių pasvirimo kampo, kad kolektorius efektyviai veiktų beveik bet kurioje saulės padėtyje.

Apatinė vamzdžio dalis turi būti prijungta prie rezervuaro dugno, o viršutinė dalis - maždaug prie centrinės dalies. Šaltas vanduo iš polimero talpyklos tekės apatiniu vamzdžiu į kolektorių, kur įkais ir per viršutinį vamzdį pakils į baką.

Taigi per naminę sistemą bus natūrali vandens cirkuliacija. Norint užtikrinti aukštą vandens cirkuliacijos intensyvumą, bakas turi būti pastatytas tiesiai virš saulės kolektoriaus, bent 0,3 m atstumu nuo jo.

Tinkamai prijungus saulės kolektorių prie akumuliacinės talpos, užtikrinama natūrali vandens cirkuliacija

Reikėtų atsižvelgti į tai, kad šaltam vandeniui patekus į rezervuarą iš vandens tiekimo sistemos jis aktyviai maišomas, o tai sumažina kolektoriaus efektyvumą. To galima išvengti įtaisius į rezervuarą turbulentinį reduktorių, kuris yra užkimštas vamzdis su keliomis angomis.

Vanduo sklandžiai teka per reduktorių, todėl šaltas vanduo lieka apatiniuose sluoksniuose, iš kurių jis patenka į saulės kolektorių.

Turbulentinio reduktoriaus naudojimas padeda išvengti šalto ir šilto vandens maišymosi rezervuare

Akivaizdu, kad saulės kolektorius šildo vandenį tik dienos metu saulėtu oru. Todėl svarbu taupyti karštą vandenį, skirtą naudoti dieną ir vakare. Norėdami tai padaryti, būtina izoliuoti rezervuarą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas 1. Taip atsirado pirmosios saulės sistemos iš plastikinių butelių:

2 vaizdo įrašas. Veikia beveik nemokamas vandens šildymo įrenginys:

Iš plastikinių gėrimų indų pagamintas saulės kolektorius yra pigus sprendimas karštam vandeniui gaminti. Tačiau užsitęsus blogiems orams, ypač pavasarį ir rudenį, akumuliacinėje talpoje patartina įrengti kaitinimo elementą. Tokiu atveju saulės kolektorius taps visos sistemos dalimi, leidžiančiomis palankiomis sąlygomis sutaupyti pinigų.

Papasakokite apie savo patirtį kuriant naminę saulės sistemą iš plastikinių butelių. Gali būti, kad savo arsenale turite informacijos ir dizaino variantų, kurie gali būti naudingi svetainės lankytojams. Rašykite komentarus žemiau esančioje bloko formoje, užduokite klausimus, dalinkitės nuotraukomis ir naudinga informacija.