Solárny kolektor z polykarbonátu

Videl som na internete veľa rôznych technológií a metód na výrobu solárnych ohrievačov vody a rozhodol som sa zdieľať svoje vlastné skúsenosti. Myslím si, že tento projekt je veľmi úspešný, pretože doslova každý centimeter povrchu kolektora je v priamom kontakte s zahrialou vodou. Okrem toho, ak vezmete túto technológiu ako základ, môžete ľahko vybudovať kolektor správnej veľkosti.

Koncept projektu

Podstatou solárneho kolektora je to, že studená voda zo zásobníka tečie gravitačne do kolektora. Vyhrievaná voda stúpa kanálmi a tečie späť do nádrže. V uzavretom systéme sa tak vytvára prirodzený obeh.
Zberač je vyrobený z plechu z polykarbonátu alebo iného plastu s vnútornými dutými štvorcami. Na zvýšenie absorpcie slnečného svetla a zvýšenie produktivity kolektora (rýchlosť ohrevu vody) je možné plast natrieť čiernou farbou. Tu je však dôležité pamätať na to, že fólia je vyrobená z pomerne tenkého polykarbonátu, a preto môže pri silnom zahriatí pri absencii cirkulácie zmäknúť alebo zdeformovať, čo povedie k úniku vody.
Za zmienku tiež stojí, že toto zariadenie nie je vhodné na inštaláciu v obytných priestoroch za účelom dodávky teplej vody. Tento pilotný projekt je vhodnejší na vybavenie letnej sprchy v letnej chate.

Náradie a materiály

Z nástrojov, ktoré budete potrebovať:

• Kotúčová a ručná píla.
• Elektrická vŕtačka.
• Nôž.
• Ruleta.
• Skrutkovač.
• Pištoľ na silikónové lepidlo.
• Stavebná zošívačka.

Zberateľské materiály:

• Polykarbonátová fólia s dutými kanálmi.
• Trubica je vyrobená z ABS plastu.
• 4 uzávery na skúmavke.
• 2 ½ palcové závitové plastové bradavky s hadicovou prípojkou.
• Trubica zo silikónového tmelu.
• Ak sa plánuje maľovanie, sprej môže.

Materiály pre rám:

• 1 list preglejky.
• List z polystyrénu. Môžete tiež použiť penové štvorčeky.
• Drevený trám s prierezom 100 × 100 mm.
• Plastová fólia, lepiaca páska.
• Skrutky, matice, podložky, konzoly na upevnenie.

Materiály na organizovanie cirkulácie vody:

• Vhodná nádrž alebo nádrž na vodu.
• Na pripojenie nádrže budete potrebovať záhradnú hadicu, ktorej dĺžka závisí od odľahlosti nádrže na vodu od samotného kolektora.
• Niekoľko hadicových svoriek.

Kvôli prehľadnosti som pri testovaní výkonu kolektora na teplú vodu použil digitálny teplomer.

Technológia montáže solárnych kolektorov krok za krokom

Najskôr musíte narezať polykarbonátový list na požadované rozmery. Plánoval som vyrobiť 1 × 2 metre kolektor a vychádzal som z tejto skutočnosti. Poradie práce je nasledovné:

• Rúrka vyrobená z ABS plastu sa rozreže na kúsky takej dĺžky, aby zodpovedali šírke plechu. V mojom prípade je to 1 meter.
• Na boku týchto dvoch vrchnákov musíte vyvŕtať otvory pre bradavky. Pokiaľ nejde o vrták vhodného priemeru, môžete malý otvor zväčšiť okrúhlym pilníkom.
  
• Ak chcete na rúrky namontovať zástrčky s nainštalovanými adaptérmi, museli vyrezať polkruhový otvor, ako je to znázornené na fotografii.
  
  
• Potom som pomocou stolovej pílky odrezal obe rúrky tak, aby som dostal časť tvaru C.
  
  
  Pri vykonávaní tejto operácie musíte byť opatrní a zohľadniť miesto a potrebný smer adaptérov vsuvky.
  
• Rovnaký rez sa musí vykonať v uzáveroch tak, aby sa do nich mohol dostať plastový panel.
  
  
• Po dokončení všetkých prípravných prác je potrebné zhromaždiť všetky diely suché, aby ste sa uistili, že sú kompatibilné, a ak je to potrebné, vykonajte montáž.
• Ak sú namontované všetky prvky, štruktúra sa rozloží a znova zloží silikónovým lepidlom na utesnenie všetkých spojov. Okrem mazania spojov tesniacou hmotou odporúčam, aby po montáži na vonkajšiu stranu všetkých spojov nanesli trochu silikónu.

Aby tmel dobre zaschol, musí byť zostavená konštrukcia ponechaná stacionárne asi jeden deň, po ktorej môžete skontrolovať tesnosť. Za týmto účelom sú hadice pripojené k vstupným a výstupným adaptérom, z ktorých jeden je pripojený k prívodu vody. Po úplnom naplnení kolektora vodou sa skontrolujú tesnosť všetkých spojov a spojov. Ak sa zistí netesnosť, voda steká a po vysušení sa problematické spojenie opäť uzavrie.
Aby ste mohli vypočítať produktivitu a efektívnosť kolektora, musíte zistiť jeho objem. Voda z kolektora sa musí vypustiť do nádoby. Napríklad môj panel obsahuje 7,2 litra (vrátane hadíc).

Výroba rámov a montáž panelov

V zásade môže byť kolektor už použitý položením na strechu alebo iný rovný pevný povrch. Ale rozhodol som sa urobiť niečo pre plastový panel, aby som znížil pravdepodobnosť poškodenia pri zdvíhaní / spúšťaní prístrešok zo strechy, v ktorom som sa rozhodol vybaviť vonkajšiu sprchu, pretože som na ňu myslel, že ju vyberiem na zimu.
Postupné zostavenie krytu je opísané nižšie:

• Preglejková doska sa vyreže na veľkosť zmontovaného kolektora s presahom 10 cm na každej strane (predtým som plastovú fóliu natieral čiernou farbou striekaním).
• Vyvŕtal som otvory pre výstup armatúr na pripojenie hadíc.
  
• Na preglejku som položil polystyrénovú penu s hrúbkou 50 mm.
  
• Položil som plastový kolektor na vrch polystyrénovej peny.
  
  
• Zo všetkých strán panelu bol k preglejke priskrutkovaný drevený blok, ktorý slúži ako druh plotu.
• Zhora bola celá konštrukcia pokrytá hustou plastovou fóliou, ktorá bola pripevnená pomocou pásky a konzol pomocou stavebného zošívačky.

Dostal som teda tepelný kolektor v spoľahlivom „prípade“, vďaka čomu je plastový panel chránený pred mechanickým namáhaním.
Venujte pozornosť! Použil som obyčajný priehľadný polyetylén, ale na fotografii to vyzerá, akoby bolo biele - to je oslnenie.

Plnenie systému

Teraz môžete naplniť kolektor vodou a otestovať výkonnosť systému. Nainštaloval som ho pod uhlom a nádrž (prázdna) je o niečo vyššia. Jedna hadica sa pripája k spodnej armatúre, druhá k hornej. Aby som naplnil systém vodou, pripojil som spodnú hadicu k prívodu vody a trochu otvoril ventil, aby sa systém postupne naplnil vodou. Je to potrebné, aby voda postupne vytlačovala všetok vzduch. Keď voda začala prúdiť z druhej hadice (kolektor bol úplne plný), otvoril som ventil naplno, aby zostávajúci vzduch vychádzal pod tlakom vody. Naplnil som tiež nádrž na vodu.
Keď prestali byť pozorované vzduchové bubliny v prúde vody opúšťajúcej výstupnú hadicu, zablokoval som vodu a ponoril som oba konce hadice do vody v nádrži (mali by byť vždy pod vodou, aby vzduch nevnikol do systému).

Testovanie a testovanie solárneho ohrievača vody

Keď je systém plný, vplyvom slnečného tepla sa voda v tenkých kanáloch plastového panelu zahrieva a postupne sa pohybuje nahor, čím vytvára prirodzenú cirkuláciu. Studená voda prichádza z nádrže cez spodnú hadicu a ohriata v kolektore vstupuje do tej istej nádrže cez hornú hadicu. Voda v nádrži sa postupne zahrieva.
Kvôli prehľadnosti experimentu som použil digitálny teplomer s externým snímačom teploty. Najprv som zmeral teplotu vody v nádrži - bola 23 ° C. Potom som vložil senzor do výstupnej hadice, cez ktorú prúdi ohriata voda do nádrže. Teplomer ukazoval 50 ° C. Solárny ohrev vody funguje!

Záver

Podľa výsledkov testovania výkonnosti kolektorového systému na 1 hodinu som dostal ohrev 20,2 litra vody (7,2 litra v samotnom kolektore a na experiment som zhromaždil 13 litrov) z 23 na 37 ° C.
Výkon a účinnosť systému samozrejme závisia od slnečnej aktivity: čím jasnejšie slnko svieti, tým viac vody sa zahrieva a väčší objem sa môže ohriať v kratšom čase. Ale pre letnú dušu si myslím, že tento zberateľ je dosť dobrý.
Pôvodný článok v angličtine