Досвід

Сонячний колектор з пластикових пляшок: покрокове керівництво по збірці геліо- приладу

Поняття альтернативної енергії для багатьох власників приватних будинків і дач асоціюється з дорогими сонячними панелями, вітряками або теплонасосами. Ніхто навіть не здогадується, що лише за кілька годин за сущі копійки можна спорудити сонячний колектор з пластикових пляшок, щоб забезпечувати себе гарячою водою весь теплий сезон.Ми розповімо, як з непридатних матеріалів зробити ефективну систему підготовки санітарної води. У запропонованій нами статті ви знайдете докладний опис конструкцій і способів виготовлення систем, дія яких перевірено на практиці. З урахуванням наших рекомендацій ви без клопоту зберете корисний в господарстві прилад.

Специфіка застосування сонячних колекторів

Основна відмінність сонячного колектора від різного типу генерують тепло геліо- систем полягає в циклічності роботи. Іншими словами – при відсутності сонця не буде ніякої теплової енергії.Очевидно, що в темний час доби продуктивність автономної ГВС з сонячним колектором зводиться до нуля. Вироблення тепла сонячним колектором визначається довжиною світлового дня, який залежить від географічної широти і пори року.

Кліматичні особливості місцевості також роблять помітний вплив на рівень продуктивності сонячного колектора. Якщо місцевість характеризується частими туманами або сонце часто ховається за хмарами, то продуктивність геліоколектора істотно знижується.Однак і в цьому випадку сонячний колектор для опалення та / або нагрівання води залишається ефективним, завдяки здатності уловлювання навіть розсіяних променів.

Конструктивні особливості та принцип дії

Основним елементом стандартного варіанту сонячного колектора є адсорбер у вигляді мідної пластини з трубкою. Пластина швидко розігрівається під дією сонячних променів, передаючи тепло трубці і знаходиться в ній рідини. Завдяки вільної або примусової циркуляції отримане тепло далі транспортується по всій системі.

Для підвищення ефективності роботи адсорбера слід наділити його необхідними фізичними властивостями. Перш за все, необхідно підвищити поглинальну здатність адсорбера і звести до мінімуму відбиття сонячних променів. Найпростішим рішенням буде нанесення на адсорбер чорної фарби.Щоб підвищити ефективність роботи адсорбера, його потрібно накрити прозорим склом. Звичайне скло відбиває частину сонячних променів.Найкраще використовувати спеціальне скло з низьким вмістом в своєму складі заліза або застосовувати покриття антивідблиску. Щоб уникнути забруднення скла, корпус сонячного колектора слід зробити герметичним.Незважаючи на масу способів поліпшення роботи і нарощування продуктивності сонячного колектора, все ж через недосконалість конструкції даний показник далекий від ідеального. З огляду на принцип роботи геліоколектора і методи підвищення його ефективності, спробуємо створити примітивну і недорогу модель з підручних матеріалів.

Збірка агрегату з підручних матеріалів

Крім дешевизну і простоту збірки варіант з пластикових пляшок відрізняється від стандартних геліоустройств тим, що плоскі сонячні колектори погано працюють в ранкові та вечірні години.Опукла форма пляшок забезпечує практично вертикальне проникнення променів навіть під час заходу і світанку, тим самим забезпечуючи ефективність роботи пристрою, як в ранкові, так і у вечірні години.

Є кілька відмінних способів споруди з пластикових пляшок відмінно працюючої системи отримання гарячої води:

• Сонячний колектор грає роль накопичувального бака, в якому вода нагрівається і потім зливається;
• Сонячний колектор з'єднується з накопичувальним баком із забезпеченням нагріву води і її природною циркуляцією;
• Пластикові пляшки колектора виконують роль резервуара для води;
• Пластикові пляшки грають роль герметичних ємностей для збереження тепла.

Також сонячні колектори можуть відрізнятися своїми конструктивними особливостями. Перш за все, це пов'язано, як з способом кріплення пляшок, так і способами їх розташування.

Варіант з накопиченням підігрітої води

Для виготовлення сонячного колектора буде потрібно поліпропіленова труба діаметром 50 мм, до якої будуть приєднані пластикові пляшки, число яких визначається діаметром труби. Для шаблону було взято 15 пластикових пляшок, таким чином, робоча ємність сонячного колектора склала 30 літрів.

Для з'єднання пляшок в єдину систему в пропіленової трубі, призначеної для гарячого водопостачання, необхідно просвердлити отвори. Ідеальним рішенням було використання пір'яного свердла по дереву діаметром 26 мм.При таких розмірах забезпечується максимальна щільність з'єднання, і пляшка із зусиллям вкручується в отвір по своїй різьбі. Для забезпечення максимальної герметизації з'єднання стики можна промазати силіконовим герметиком, але краще використовувати термоклей.Щоб домогтися ефекту сполучених посудин у верхній частині кожної з пляшок необхідно зробити отвори діаметром близько 2 мм.Після приєднання пляшок з одного боку труби врізається штуцер, який в подальшому буде з'єднаний з водопроводом для подачі води. З іншого боку слід врізати кран, через який буде зливатися підігріта вода в накопичувальну ємність.Однак під вагою наповнити води такий прилад для побутового використання сонячної енергії може втратити свою цілісність. Тому буде доцільним пристрій короба. Для його виготовлення потрібно дошка, шириною 150 мм.Для підвищення ефективності роботи сонячного колектора на дно короба можна укласти пінопласт або пінополістирол товщиною 50 мм і накрити фольгою.Після установки сонячного колектора на місце його подальшої експлуатації пластикові пляшки необхідно пофарбувати в чорний колір для більш ефективного поглинання сонячних променів.

Фарбу краще використовувати матову і наносити розпиленням з аерозольного балона. Залишається накрити короб склом, тим самим підвищивши його герметичність і приєднати його до системи подачі холодної води і системі зливу підготовленої до вживання теплої води в накопичувальний бак.З практичного досвіду відомо, що пластик погано переносить вплив високих температур, які призводять до його деформації. У яскраві сонячні дні температура підігрівається води може перевищити 65 градусів, що призведе до деформації пластику.У зв'язку з цим краще відмовити від додаткової герметизації короба за допомогою скла взагалі або використовувати його виключно в хмарну погоду.

Спосіб з циркуляцією підігрівається води

Система пристрої сонячного колектора подібна до першим варіантом, але має ряд конструкційних відмінностей.Для створення колектора будуть потрібні наступні інструменти і матеріали:

• Труба ПВХ діаметром 20 мм з куточками і трійниками;
• Роликовий труборіз;
• Фасочние різці;
• Праймер (засіб для чищення);
• Пластикові бутилки;
• Тетрапак з-під молока або соку;
• Канцелярський ніж;
• картон;
• Термостійка матова фарба чорного кольору;
• Накопичувальний бак.

Для монтажу нам буде потрібно труба ПВХ діаметром 20 мм. Горизонтальну частину труби слід розрізати на відрізки, в які шляхом холодного зварювання будуть приєднані куточки і трійники. Нижня частина сонячного колектора буде виглядати точно так же. В кінцевому результаті ми отримаємо замкнену систему, але про все по порядку.

Особливості склеювання труб ПВХ

Для отримання якісного розрізу краще використовувати труборіз, оснащений роликами. Після розрізання з внутрішньої частини труби необхідно зняти фаску, використовуючи спеціальні фасочние різці.Після вимірювання глибини трійників і куточків потрібно на торець приєднується труби встановити мітку і обробити праймером (миючим засобом) торці труб і фітинги.

Наступним кроком буде нанесення і розподіл клею по зовнішній частині труби і внутрішньої частини фітинга. Клей необхідно наносити пензлем, при цьому її розмір повинен бути менше діаметра труб. Залишається вставити трубу в підготовлений трійник або куточок і провернути на чверть обороту для рівномірного розподілу клею.Потрібно врахувати, що роботи по вклеювання одного куточка або трійника повинні бути виконані не довше, ніж за 30 секунд. Після фіксації необхідно видалити залишки клею.

Порядок виготовлення сонячного колектора

Після підготовки верхньої труби і приєднання до неї вертикальних труб можна приступати до підготовки пластикових пляшок. У представленій моделі сонячного колектора є 4 вертикальних труби довжиною 105 см, на такій довжині труби можна розмістити 5 пластикових пляшок. Тобто для збірки колектора буде потрібно 20 пластикових ідентичних пляшок.З кожної пляшки потрібно видалити дно. Для цього слід виготовити простий шаблон із згорнутого в трубку відрізка картону довжиною 30 см. Користуючись шаблоном і канцелярським ножем, видаляємо дно на пляшках. Після підготовки пляшок можна приступати до виготовлення абсорбера, який буде поглинати сонячну енергію.

У ролі абсорбера використовуємо використані тетрапак з-під соку або молока. Їх необхідно розрізати, ретельно вимити і просушити. Для поліпшення їх поглинальної здатності слід нанести чорну матову фарбу. Найпростіше це зробити, використовуючи фарбу з балончика шляхом аерозольного розпилення.

Після підготовки пляшок і тетрапак можна приступати до складання геліопрібора. Спочатку на вертикальну трубку потрібно нанизати пластикову пляшку шийкою вперед і вставити в неї тетрапак. Подібним чином нанизуються всі пляшки на вертикальні трубки, які потім необхідно з'єднати з трійниками і куточками нижньої труби, аналогічної верхньої.Для додання жорсткості виготовленому сонячного колектора необхідно виготовити для нього опору.

Можна як в першому випадку помістити колектор в дерев'яний короб, але утеплювати його вже немає необхідності. Так як кожна з пластикових пляшок являє собою свого роду невеликий утеплений резервуар, який, розігріваючи зсередини, передає тепло воді, що циркулює по трубках.

Особливості розміщення і підключення

Для максимально можливого поглинання сонячних променів, колектор потрібно орієнтувати в південному напрямку. Достатньо невеликого кута нахилу 10-15 градусів, щоб колектор ефективно працював практично при будь-якому розташуванні сонця.Нижню частину труби потрібно під'єднати до нижньої частини накопичувального бака, а верхню – приблизно, до його центральної частини. Холодна вода з полімерної ємності буде надходити по нижній трубі в колектор, де буде нагріватися і підніматися по верхній трубці в бак.Таким чином, буде здійснюватися природна циркуляція води по саморобній системі. Щоб забезпечити високу інтенсивність циркуляції води, бак повинен бути розміщений трохи вище сонячного колектора на відстані не менше 0,3 м від нього.

Потрібно врахувати, що при надходженні холодної води в бак з системи водопостачання відбувається її активне перемішування, що знижує ефективність роботи колектора. Уникнути цього можна, обладнавши введення в бак турбулентним редуктором, який представляє собою заглушену трубку з множинними отворами.Вода через редуктор надходить плавно, що дозволяє холодній воді залишатися в нижніх шарах, звідки й походить її паркан в сонячний колектор.

Очевидно, що сонячний колектор забезпечує підігрів води тільки в денний час при сонячній погоді. Тому важливо зберегти гарячу воду для її використання вдень і ввечері. Для цього необхідно провести утеплення накопичувальної ємності.

Висновки і корисне відео по темі

Відео 1. Так з'явилися перші геліо- системи з пластикових пляшок:Відео 2. Практично безкоштовний прилад для нагріву води в дії:Сонячний колектор з пластикової тари для напоїв – дешеве рішення отримання гарячої води. Однак на випадок тривалої негоди, особливо у весняний і осінній час, доцільно в накопичувальному баці встановити ТЕН. У цьому випадку сонячний колектор стане частиною повноцінної системи, що дозволяє при сприятливих умовах економити кошти.Розкажіть про ваш досвід у спорудженні саморобної геліосистеми з пластикових пляшок. Не виключено, що в вашому арсеналі є відомості і варіанти конструкцій, які можуть стати в нагоді відвідувачам сайту. Пишіть, будь ласка, коментарі в знаходиться нижче блок-формі, задавайте питання, діліться фото і корисною інформацією.