Zonnecollector van polycarbonaat

Op internet zag ik veel verschillende technologieën en methoden voor het maken van zonneboilers en besloot mijn eigen ervaring te delen. Ik beschouw dit project als zeer succesvol, omdat letterlijk elke centimeter van het oppervlak van de collector in direct contact staat met verwarmd water. Bovendien kunt u, met behulp van de technologie als basis, eenvoudig een collector van de gewenste grootte bouwen.

Projectconcept

De essentie van de zonnecollector is dat koud water uit het reservoir door de zwaartekracht in de collector stroomt. Het verwarmde water stijgt door de kanalen omhoog en stroomt terug in de tank. Zo ontstaat er een natuurlijke circulatie in een gesloten systeem.
Het verdeelstuk is gemaakt van een plaat van polycarbonaat of ander plastic met holle vierkanten aan de binnenkant die in de lengte lopen. Om de absorptie van zonlicht te vergroten en de prestaties van de collector (de snelheid waarmee het water opwarmt) te verbeteren, kan het plastic zwart worden geverfd. Maar hier is het belangrijk om te onthouden dat de plaat is gemaakt van vrij dun polycarbonaat, dus als deze sterk wordt verwarmd zonder circulatie, kan deze zacht worden of vervormen, wat tot waterlekken zal leiden.
Het is ook vermeldenswaard dat dit apparaat niet geschikt is voor installatie in woongebouwen met het oog op de warmwatervoorziening. Dit experimentele project is meer geschikt voor het uitrusten van een zomerdouche in een zomerhuisje.

Gereedschappen en materialen

Gereedschappen die u nodig heeft:

• Cirkel- en handzaag.
  
• Elektrische boor.
  
• Mes.
  
• Roulette.
  
• Schroevendraaier.
  
• Siliconen lijmpistool.
  
• Bouw nietmachine.

Materialen voor de verzamelaar:

• Polycarbonaatplaat met holle kanalen.
  
• ABS-kunststof buis.
  
• 4 buispluggen.
  
• 2 ½ inch kunststof nippels met schroefdraad en slangaansluiting.
  
• Tube siliconenkit.
  
• Spuit verf als u van plan bent te schilderen.

Framematerialen:

• 1 stuk multiplex.
  
• Geëxpandeerde polystyreenplaat. Je kunt ook schuimvierkanten gebruiken.
  
• Houten balk met een doorsnede van 100×100 mm.
  
• Polyethyleenfilm, tape.
  
• Bouten, moeren, ringen, beugels voor bevestiging.

Materialen voor het organiseren van de watercirculatie:

• Een geschikt reservoir of bakje voor water.
  
• Om de tank aan te sluiten heeft u een tuinslang nodig, waarvan de lengte afhangt van de afstand van de waterbak tot de collector zelf.
  
• Diverse klemmen voor het aansluiten van de slang.

Om de prestaties van de warmwatercollector duidelijk te testen, heb ik een digitale thermometer gebruikt.

Stapsgewijze techniek voor het monteren van een zonnecollector

Allereerst moet u de polycarbonaatplaat op de gewenste afmetingen snijden. Ik was van plan een verzamelaar van 1x2 meter te maken, en ging uit van dit feit. De volgorde van werken is als volgt:

• De ABS-kunststofbuis wordt in stukken gesneden met een zodanige lengte dat deze overeenkomt met de breedte van de plaat. In mijn geval is dat 1 meter.
  
• In de zijkant van de twee doppen moet je gaten boren voor de nippels.Als u niet over een boor met de juiste diameter beschikt, kunt u het kleine gaatje vergroten met een ronde vijl.
  
  
  
  
• Om de pluggen met geïnstalleerde adapters op de buizen te laten passen, moest er een halfrond gat in worden gesneden, zoals op de foto te zien is.
  
  
  
  
  
  
  
• Vervolgens heb ik een tafelzaag gebruikt om beide buizen door te zagen en zo een keizersnede te maken.
  
  
  
  Wanneer u deze handeling uitvoert, moet u voorzichtig zijn en rekening houden met de locatie en de vereiste richting van de tepeladapters.
  
  
  
  
• Dezelfde snede moet in de doppen worden gemaakt, zodat het plastic paneel erin past.
  
  
  
  
  
  
  
• Wanneer alle voorbereidende handelingen zijn voltooid, moet u alle onderdelen droog monteren om hun compatibiliteit te garanderen en, indien nodig, aanpassingen maken.
  
• Wanneer alle elementen zijn aangepast, wordt de structuur gedemonteerd en opnieuw gemonteerd met behulp van siliconenlijm om alle verbindingen af ​​te dichten. Naast het insmeren van de voegen met kit, raad ik aan om na montage aan de buitenzijde van alle naden een beetje siliconen aan te brengen.

Om het afdichtmiddel goed te laten drogen, moet de gemonteerde structuur ongeveer een dag onbeweeglijk blijven, waarna u kunt beginnen met het controleren van de dichtheid. Om dit te doen, worden slangen aangesloten op de inlaat- en uitlaatadapters, waarvan er één is aangesloten op de watertoevoer. Nadat de collector volledig met water is gevuld, worden alle naden en aansluitingen gecontroleerd op lekkage. Als er een lek wordt geconstateerd, wordt het water afgevoerd en na het drogen wordt de problematische verbinding opnieuw afgedicht.
Om de productiviteit en efficiëntie van de collector te kunnen berekenen, moet u het volume kennen. Om dit te doen, moet het water uit de collector in een container worden afgevoerd.In mijn paneel zit bijvoorbeeld 7,2 liter (inclusief slangen).

Het frame maken en het paneel monteren

In principe kan de collector al gebruikt worden door deze op een dak of andere vlakke, vaste ondergrond te plaatsen. Maar ik besloot een soort behuizing voor het plastic paneel te maken om de kans op schade bij het optillen/neerlaten van het dak van de schuur te verkleinen, waarin ik besloot een zomerdouche te installeren, aangezien ik van plan ben deze te verwijderen voor de winter.
Hieronder wordt de stapsgewijze montage van de behuizing beschreven:

• De multiplexplaat wordt op maat gesneden van de gemonteerde collector met een overlap van 10 cm aan elke kant (ik heb de plastic plaat eerst zwart geverfd met spuitverf).
  
• Om de fittingen voor het aansluiten van de slangen te verwijderen, heb ik gaten geboord.
  
  
  
  
• Op het multiplex werd geëxpandeerd polystyreen van 50 mm dik gelegd.
  
  
  
  
• Ik legde het plastic spruitstuk op het piepschuim.
  
  
  
  
  
  
  
• Aan alle zijden van het paneel is een houten blok op het triplex geschroefd, dat als een soort hekwerk dient.
  
• Van bovenaf was de hele constructie bedekt met dikke plastic folie, die met tape en nietjes werd vastgezet met behulp van een constructienietmachine.

Zo ontving ik een warmtecollector in een betrouwbare "behuizing", waardoor het plastic paneel beschermd is tegen mechanische belasting.
Opmerking! Ik heb gewoon transparant polyethyleen gebruikt, maar op de foto lijkt het wit - dat is verblinding.

Het systeem vullen

Nu kunt u de collector met water vullen en de prestaties van het systeem testen. Ik heb hem schuin gemonteerd en de tank (leeg) iets hoger. Eén slang wordt aangesloten op de onderste fitting, de tweede op de bovenste. Om het systeem met water te vullen, heb ik de onderste slang op de watertoevoer aangesloten en de kraan iets opengezet, zodat het systeem geleidelijk met water gevuld werd.Dit is nodig zodat het water geleidelijk alle lucht verdringt. Toen er water uit de tweede slang kwam (de collector was helemaal gevuld), heb ik de klep helemaal opengezet zodat de resterende lucht onder waterdruk naar buiten kwam. Ik heb ook het waterreservoir gevuld.

Toen er geen luchtbellen meer waren in de waterstroom die uit de uitlaatslang kwam, heb ik de watertoevoer afgesloten en beide uiteinden van de slang ondergedompeld in water in het reservoir (ze moeten altijd onder water staan ​​zodat er geen lucht in het systeem komt ).

Zonneboiler testen en testen

Wanneer het systeem wordt gevuld, onder invloed van zonnewarmte, warmt het water in de dunne kanalen van het plastic paneel op en beweegt het geleidelijk naar boven, waardoor een natuurlijke circulatie ontstaat. Koud water stroomt uit de tank via de onderste slang en verwarmd water uit de collector komt via de bovenste slang dezelfde tank binnen. Geleidelijk warmt het water in de container op.

Om het experiment te illustreren gebruikte ik een digitale thermometer met een externe temperatuursensor. Eerst heb ik de temperatuur van het water in de container gemeten: deze was 23 °C. Vervolgens heb ik de sensor in de uitlaatslang geplaatst waardoor het in het spruitstuk verwarmde water in het reservoir stroomt. De thermometer gaf 50°C aan. Het zonneboilersysteem werkt!

Conclusie

Gebaseerd op de resultaten van het testen van de prestaties van het collectorsysteem gedurende 1 uur, kreeg ik verwarming van 20,2 liter water (7,2 liter in de collector zelf en 13 liter die ik opving in een container voor het experiment) van 23 naar 37 °C.
Uiteraard zijn de prestaties en efficiëntie van het systeem afhankelijk van de zonneactiviteit: hoe helderder de zon schijnt, hoe meer het water opwarmt en in minder tijd een groter volume kan worden verwarmd. Maar voor een zomerse bui denk ik dat deze verzamelaar voldoende is.

Origineel artikel in het Engels