Poliwęglanowy kolektor słoneczny

Widziałem wiele różnych technologii i metod produkcji słonecznych podgrzewaczy wody w Internecie i postanowiłem podzielić się własnymi doświadczeniami. Myślę, że ten projekt jest bardzo udany, ponieważ dosłownie każdy centymetr powierzchni kolektora ma bezpośredni kontakt z podgrzewaną wodą. Ponadto, biorąc pod uwagę technologię, możesz łatwo zbudować kolektor o odpowiedniej wielkości.

Koncepcja projektu

Istotą kolektora słonecznego jest to, że zimna woda ze zbiornika przepływa grawitacyjnie do kolektora. Podgrzana woda unosi się przez kanały i płynie z powrotem do zbiornika. W ten sposób powstaje naturalny obieg w układzie zamkniętym.
Kolektor jest wykonany z arkusza poliwęglanu lub innego tworzywa sztucznego z pustymi kwadratami w środku, biegnącymi wzdłuż. Aby zwiększyć absorpcję światła słonecznego i zwiększyć wydajność kolektora (szybkość podgrzewania wody), plastik można pomalować na czarno. Ale tutaj ważne jest, aby pamiętać, że arkusz jest wykonany z dość cienkiego poliwęglanu, dlatego przy silnym ogrzewaniu przy braku cyrkulacji może mięknąć lub odkształcać się, co doprowadzi do wycieku wody.
Warto również zauważyć, że to urządzenie nie nadaje się do instalacji w pomieszczeniach mieszkalnych w celu dostarczania ciepłej wody. Ten projekt pilotażowy jest bardziej odpowiedni do wyposażenia letniego prysznica w letnim domku.

Narzędzia i materiały

Z narzędzi będziesz potrzebować:

• Piła tarczowa i ręczna.
• Wiertarka elektryczna.
• Nóż
• Ruletka
• Śrubokręt
• Pistolet do kleju silikonowego.
• Zszywacz budowlany.

Materiały kolekcjonerskie:

• Arkusz poliwęglanowy z pustymi kanałami.
• Rura wykonana jest z tworzywa ABS.
• 4 nakrętki na tubie.
• Złączki gwintowane z tworzywa sztucznego 2 ½ cala z końcówką do węża.
• Rurka z uszczelniaczem silikonowym.
• Spryskaj puszkę, jeśli planowane jest malowanie.

Materiały na ramę:

• 1 arkusz sklejki.
• Arkusz styropianowy. Możesz także użyć kwadratów pianki.
• Drewniana belka o przekroju 100 × 100 mm.
• Folia z tworzywa sztucznego, taśma klejąca.
• Śruby, nakrętki, podkładki, wsporniki do mocowania.

Materiały do ​​organizacji obiegu wody:

• Odpowiedni zbiornik lub zbiornik na wodę.
• Aby podłączyć zbiornik, potrzebujesz węża ogrodowego, którego długość zależy od oddalenia zbiornika wody od samego kolektora.
• Kilka opasek zaciskowych.

Dla jasności, testując wydajność kolektora ciepłej wody, użyłem termometru cyfrowego.

Technologia montażu kolektora słonecznego krok po kroku

Przede wszystkim musisz wyciąć arkusz poliwęglanu do wymaganych wymiarów. Planowałem zrobić kolektor 1 × 2 i zacząłem od tego faktu. Kolejność prac jest następująca:

• Rura wykonana z tworzywa ABS jest cięta na kawałki o takiej długości, aby pasowała do szerokości arkusza. W moim przypadku jest to 1 metr.
• Z boku dwóch nasadek musisz wywiercić otwory na sutki. Jeśli nie ma wiertła o odpowiedniej średnicy, możesz powiększyć mały otwór okrągłym pilnikiem.
  
• Aby zaślepki z zainstalowanymi adapterami umieszczonymi na rurach musiały wyciąć półkolisty otwór, jak pokazano na zdjęciu.
  
  
• Następnie za pomocą piły stołowej przeciąłem obie rurki, aby uzyskać sekcję w kształcie litery C.
  
  
  Podczas wykonywania tej operacji należy zachować ostrożność i wziąć pod uwagę lokalizację i konieczny kierunek adapterów smoczka.
  
• Taki sam nacięcie należy wykonać w zatyczkach, aby plastikowy panel mógł do nich wejść.
  
  
• Po zakończeniu wszystkich operacji przygotowawczych należy zebrać wszystkie części na sucho, aby upewnić się, że są kompatybilne, i, w razie potrzeby, przeprowadzić montaż.
• Po zamontowaniu wszystkich elementów konstrukcja jest demontowana i ponownie montowana za pomocą kleju silikonowego w celu uszczelnienia wszystkich połączeń. Oprócz smarowania połączeń za pomocą szczeliwa zalecam, aby po montażu nałożyć trochę silikonu na zewnątrz wszystkich połączeń.

Aby szczeliwo dobrze wyschło, zmontowana konstrukcja musi pozostać nieruchoma przez około jeden dzień, po czym można przystąpić do sprawdzania szczelności. Aby to zrobić, węże są podłączone do adapterów wlotowych i wylotowych, z których jeden jest podłączony do sieci wodociągowej. Po całkowitym napełnieniu kolektora wodą wszystkie szwy i połączenia są sprawdzane pod kątem wycieków. W przypadku wykrycia wycieku woda odpływa, a po wysuszeniu problematyczne połączenie jest ponownie uszczelniane.
Aby móc obliczyć wydajność i wydajność kolektora, musisz dowiedzieć się o jego objętości. Aby to zrobić, wodę z kolektora należy spuścić do pojemnika. Na przykład mój panel zawiera 7,2 litra (w tym węże).

Produkcja ram i montaż paneli

Zasadniczo kolektora można już używać, kładąc go na dachu lub innej płaskiej, stałej powierzchni. Ale postanowiłem zrobić coś w rodzaju plastikowego panelu, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo uszkodzenia podczas podnoszenia / opuszczania szopy z dachu, w którym zdecydowałem się wyposażyć prysznic zewnętrzny, ponieważ myślę o usunięciu go na zimę.
Etapowy montaż obudowy opisano poniżej:

• Arkusz sklejki przycina się do rozmiaru zmontowanego kolektora z 10 cm zakładką z każdej strony (wcześniej pomalowałem plastikową blachę farbą w sprayu).
• Wywierciłem otwory na wyjście łączników do węży.
  
• Na sklejkę położyłem piankę styropianową o grubości 50 mm.
  
• Położyłem plastikowy kolektor na piance polistyrenowej.
  
  
• Ze wszystkich stron panelu do sklejki przykręcono drewniany blok, który służy jako rodzaj ogrodzenia.
• Z góry cała konstrukcja została pokryta gęstą folią z tworzywa sztucznego, którą przymocowano taśmą i wspornikami za pomocą zszywacza budowlanego.

W ten sposób otrzymałem kolektor termiczny w niezawodnej „obudowie”, dzięki czemu panel z tworzywa sztucznego jest chroniony przed naprężeniami mechanicznymi.
Uwaga! Użyłem zwykłego przezroczystego polietylenu, ale na zdjęciu wygląda tak, jakby był biały - to są odblaski.

Napełnianie systemu

Teraz możesz napełnić kolektor wodą i przetestować działanie systemu. Zainstalowałem go pod kątem, a zbiornik (pusty) jest nieco wyższy. Jeden wąż łączy się z dolnym złączem, drugi z górnym. Aby napełnić system wodą, podłączyłem dolny wąż do źródła wody i trochę otworzyłem zawór, aby system stopniowo napełniał się wodą. Jest to konieczne, aby woda stopniowo wypierała całe powietrze. Kiedy woda zaczęła płynąć z drugiego węża (kolektor był całkowicie pełny), otworzyłem zawór do pełnego, aby pozostałe powietrze wydostało się pod ciśnieniem wody. Napełniłem też zbiornik na wodę.
Kiedy przestały być widoczne pęcherzyki powietrza w strumieniu wody opuszczającej wąż wylotowy, zablokowałem wodę i zanurzyłem oba końce węża w wodzie w zbiorniku (powinny one zawsze znajdować się pod wodą, aby powietrze nie dostało się do układu).

Testowanie i testowanie słonecznego podgrzewacza wody

Gdy system jest pełny, pod wpływem ciepła słonecznego woda w cienkich kanałach plastikowego panelu nagrzewa się i stopniowo przesuwa się w górę, tworząc naturalny obieg. Zimna woda wypływa ze zbiornika przez dolny wąż, a podgrzana w kolektorze wpływa do tego samego zbiornika przez górny wąż. Stopniowo woda w zbiorniku nagrzewa się.
Dla przejrzystości eksperymentu użyłem termometru cyfrowego z zewnętrznym czujnikiem temperatury. Najpierw zmierzyłem temperaturę wody w zbiorniku - wynosiła ona 23 ° C. Następnie włożyłem czujnik do węża wylotowego, przez który podgrzana woda wpływa do zbiornika. Termometr pokazał 50 ° C. System solarnego podgrzewania wody działa!

Wniosek

Zgodnie z wynikami testów wydajności systemu kolektora przez 1 godzinę otrzymałem ogrzewanie 20,2 litra wody (7,2 litra w samym kolektorze i zebrałem 13 litrów w zbiorniku do eksperymentu) od 23 do 37 ° C.
Oczywiście wydajność i wydajność systemu zależy od aktywności Słońca: im jaśniej świeci słońce, tym więcej wody będzie się nagrzewać, a większą objętość można podgrzać w krótszym czasie. Ale dla letniej duszy myślę, że ten kolekcjoner wystarczy.
Oryginalny artykuł w języku angielskim