Polikarbonato saulės kolektorius

Internete pamačiau daugybę skirtingų saulės vandens šildytuvų gamybos technologijų ir būdų ir nusprendžiau pasidalinti savo patirtimi. Manau, kad šis projektas yra labai sėkmingas, nes pažodžiui kiekvienas kolektoriaus paviršiaus centimetras tiesiogiai liečiasi su šildomu vandeniu. Be to, naudodamiesi technologija kaip pagrindu, galite lengvai sukurti reikiamo dydžio kolektorių.

Projekto koncepcija

Saulės kolektoriaus esmė ta, kad šaltas vanduo iš rezervuaro gravitacijos būdu patenka į kolektorių. Pašildytas vanduo per kanalus pakyla aukštyn ir teka atgal į baką. Taigi natūrali cirkuliacija sukuriama uždaroje sistemoje.
Kolektorius pagamintas iš polikarbonato ar kito plastiko lakšto, kurio viduje išilgai eina tuščiaviduriai kvadratai. Norint padidinti saulės spindulių sugertį ir pagerinti kolektoriaus veikimą (vandens įkaitimo greitį), plastiką galima nudažyti juoda spalva. Tačiau čia svarbu atsiminti, kad lakštas pagamintas iš gana plono polikarbonato, todėl stipriai kaitinant, kai nėra cirkuliacijos, jis gali suminkštėti arba deformuotis, o tai lems vandens nutekėjimą.
Taip pat verta paminėti, kad šis įrenginys netinka montuoti gyvenamosiose patalpose karšto vandens tiekimo tikslais. Šis eksperimentinis projektas labiau tinka įrengti vasaros dušą vasarnamyje.

Medžiagos ir įrankiai

Įrankiai, kurių jums prireiks:

• Diskinis ir rankinis pjūklas.
  
• Elektrinis grąžtas.
  
• Peilis.
  
• Ruletė.
  
• Atsuktuvas.
  
• Silikono klijų pistoletas.
  
• Statybinis segiklis.

Medžiagos kolektoriui:

• Polikarbonato lakštas su tuščiaviduriais kanalais.
  
• ABS plastikinis vamzdelis.
  
• 4 vamzdžių kamščiai.
  
• 2 ½ colio plastikiniai srieginiai nipeliai su žarnos jungtimi.
  
• Silikono sandariklio vamzdelis.
  
• Jei planuojate dažyti, purškite dažus.

Rėmo medžiagos:

• 1 faneros lapas.
  
• Putų polistirolo lakštas. Taip pat galite naudoti putplasčio kvadratus.
  
• Medinė sija, kurios pjūvis 100×100 mm.
  
• Polietileno plėvelė, juosta.
  
• Varžtai, veržlės, poveržlės, laikikliai tvirtinimui.

Medžiagos vandens cirkuliacijai organizuoti:

• Tinkamas rezervuaras arba indas vandeniui.
  
• Norėdami prijungti baką, jums reikės sodo žarnos, kurios ilgis priklauso nuo vandens talpyklos atstumo nuo paties kolektoriaus.
  
• Keli spaustukai žarnai prijungti.

Norėdamas aiškiai patikrinti karšto vandens kolektoriaus veikimą, naudojau skaitmeninį termometrą.

Žingsnis po žingsnio saulės kolektoriaus surinkimo technologija

Visų pirma, reikia iškirpti polikarbonato lakštą iki reikiamų matmenų. Planavau pagaminti 1x2 metrų kolektorių ir vadovaujuosi šiuo faktu. Darbo tvarka yra tokia:

• ABS plastikinis vamzdis supjaustomas tokio ilgio gabalėliais, kad atitiktų lakšto plotį. Mano atveju tai yra 1 metras.
  
• Dviejų dangtelių šone reikia išgręžti skylutes speneliams.Jei neturite tinkamo skersmens grąžto, mažą skylutę galite išplėsti apvalia dilde.
  
  
  
  
• Kad kištukai su sumontuotais adapteriais tilptų ant vamzdžių, juose reikėjo išpjauti pusapvalę skylę, kaip parodyta nuotraukoje.
  
  
  
  
  
  
  
• Tada aš naudoju stalo pjūklą, kad iškirpčiau abu vamzdžius, kad sukurčiau C sekciją.
  
  
  
  Atlikdami šią operaciją, turite būti atsargūs ir atsižvelgti į spenelių adapterių vietą ir reikiamą kryptį.
  
  
  
  
• Toks pat pjūvis turi būti padarytas dangteliuose, kad plastikinė plokštė tilptų į juos.
  
  
  
  
  
  
  
• Baigę visas parengiamąsias operacijas, turite sausai surinkti visas dalis, kad būtų užtikrintas jų suderinamumas, ir, jei reikia, pakoreguoti.
  
• Sureguliavus visus elementus, konstrukcija išardoma ir vėl surenkama naudojant silikoninius klijus, kad būtų užsandarintos visos jungtys. Be siūlių padengimo sandarikliu, po surinkimo visų siūlių išorėje rekomenduoju užtepti šiek tiek silikono.

Kad sandariklis gerai išdžiūtų, surinktą konstrukciją reikia nejudėti maždaug parą, o po to galite pradėti tikrinti sandarumą. Norėdami tai padaryti, žarnos yra prijungtos prie įleidimo ir išleidimo adapterių, iš kurių vienas yra prijungtas prie vandens tiekimo. Po to, kai kolektorius visiškai užpildomas vandeniu, patikrinamos visos siūlės ir jungtys, ar nėra sandarumo. Jei aptinkamas nesandarumas, vanduo nupilamas, o išdžiūvus probleminė jungtis vėl užsandarinama.
Kad galėtumėte apskaičiuoti kolektoriaus našumą ir efektyvumą, turite žinoti jo tūrį. Norėdami tai padaryti, vandenį iš kolektoriaus reikia išleisti į kokį nors indą.Pavyzdžiui, mano skydelyje yra 7,2 litro (įskaitant žarnas).

Rėmo gamyba ir plokštės surinkimas

Iš esmės kolektorių jau galima naudoti pastačius jį ant stogo ar kito lygaus, nejudančio paviršiaus. Bet nusprendžiau padaryti savotišką korpusą plastikinei plokštei, kad sumažinčiau žalos tikimybę keliant/nuleidžiant nuo tvarto stogo, kuriame nusprendžiau įrengti vasarinį dušą, nes planuoju jį išimti. žiemai.
Žemiau aprašytas žingsnis po žingsnio korpuso surinkimas:

• Faneros lakštas išpjaunamas pagal surinkto kolektoriaus dydį su 10 cm persidengimu iš abiejų pusių (plastiko lakštą pirmiausia nudažiau juodai purškiamais dažais).
  
• Norėdami išimti žarnų sujungimo jungiamąsias detales, išgręžiau skyles.
  
  
  
  
• Ant faneros buvo paklotas 50 mm storio putų polistirenas.
  
  
  
  
• Plastikinį kolektorių uždėjau ant putų polistirolo.
  
  
  
  
  
  
  
• Iš visų skydo pusių prie faneros buvo prisukta medinė kaladėlė, kuri tarnauja kaip savotiška tvorelė.
  
• Iš viršaus visa konstrukcija buvo padengta stora plastikine plėvele, kuri buvo pritvirtinta juostele ir kabėmis, naudojant statybinį segiklį.

Taigi gavau šilumos kolektorių patikimame „dėkle“, kurio dėka plastikinė plokštė apsaugota nuo mechaninio įtempimo.
Pastaba! Naudojau įprastą permatomą polietileną, bet nuotraukoje atrodo, kad jis baltas – tai blizga.

Sistemos užpildymas

Dabar galite užpildyti kolektorių vandeniu ir patikrinti sistemos veikimą. Sumontavau kampu, o bakas (tuščias) šiek tiek aukščiau. Viena žarna prijungta prie apatinės jungties, antra - prie viršutinės. Norėdami užpildyti sistemą vandeniu, apatinę žarną prijungiau prie vandens tiekimo ir šiek tiek atidariau vožtuvą, kad sistema palaipsniui būtų užpildyta vandeniu.Tai būtina, kad vanduo palaipsniui išstumtų visą orą. Kai iš antrosios žarnos išbėgo vanduo (kolektorius buvo pilnai pripildytas), atidariau vožtuvą iki galo, kad likęs oras išeitų esant vandens slėgiui. Taip pat užpildžiau vandens indą.

Kai vandens sraute, išeinančiame iš išleidimo žarnos, nebeliko oro burbuliukų, išjungiau vandenį ir abu žarnos galus panardinau į vandenį rezervuare (jie visada turi būti po vandeniu, kad oras nepatektų į sistemą ).

Saulės vandens šildytuvo bandymai ir bandymai

Užpildžius sistemą, veikiamas saulės šilumos, plonuose plastikinės plokštės kanaluose esantis vanduo įkaista ir palaipsniui juda aukštyn, sudarydamas natūralią cirkuliaciją. Šaltas vanduo iš rezervuaro teka per apatinę žarną, o pašildytas vanduo iš kolektoriaus patenka į tą patį baką per viršutinę žarną. Palaipsniui vanduo inde įkaista.

Eksperimentui iliustruoti panaudojau skaitmeninį termometrą su išoriniu temperatūros jutikliu. Pirmiausia išmatavau vandens temperatūrą inde – buvo 23 °C. Tada įkišau jutiklį į išleidimo žarną, per kurią kolektoriuje pašildytas vanduo teka į rezervuarą. Termometras rodė 50 °C. Saulės vandens šildymo sistema veikia!

Išvada

Remiantis 1 valandos kolektorių sistemos veikimo testavimo rezultatais, gavau 20,2 litro vandens (7,2 litro pačiame kolektoriuje ir 13 l surinkau į indą eksperimentui) pašildymą nuo 23 iki 37 °C.
Žinoma, sistemos našumas ir efektyvumas priklauso nuo saulės aktyvumo: kuo ryškiau šviečia saulė, tuo labiau įšyla vanduo ir per trumpesnį laiką galima sušildyti didesnį tūrį. Tačiau vasaros dušui, manau, šio kolektoriaus visiškai pakanka.

Originalus straipsnis anglų kalba