Colector solar din policarbonat

Pe Internet am văzut o mulțime de tehnologii și metode diferite de fabricare a încălzitoarelor solare de apă și am decis să împărtășesc propria mea experiență. Consider că acest proiect este foarte reușit, deoarece literalmente fiecare centimetru al suprafeței colectorului este în contact direct cu apa încălzită. În plus, folosind tehnologia ca bază, puteți construi cu ușurință un colector de dimensiunea necesară.

Conceptul de proiect

Esența colectorului solar este că apa rece din rezervor curge prin gravitație în colector. Apa încălzită urcă prin canale și curge înapoi în rezervor. Astfel, circulația naturală este creată într-un sistem închis.
Distribuitorul este realizat dintr-o foaie de policarbonat sau alt plastic cu pătrate goale în interior care rulează pe lungime. Pentru a crește absorbția luminii solare și pentru a îmbunătăți performanța colectorului (rata cu care se încălzește apa), plasticul poate fi vopsit în negru. Dar aici este important de reținut că foaia este din policarbonat destul de subțire, așa că dacă este încălzită puternic în absența circulației, se poate înmuia sau deforma, ceea ce va duce la scurgeri de apă.
De asemenea, este de remarcat faptul că acest dispozitiv nu este potrivit pentru instalarea în spații rezidențiale în scopul furnizării de apă caldă. Acest proiect experimental este mai potrivit pentru echiparea unui duș de vară într-o cabană de vară.

Instrumente și materiale

Unelte de care ai nevoie:

• Ferăstrău circular și manual.
  
• Bormasina electrica.
  
• Cuţit.
  
• Ruletă.
  
• Şurubelniţă.
  
• Pistol de lipici din silicon.
  
• Capsator de construcție.

Materiale pentru colector:

• Foaie de policarbonat cu canale goale.
  
• Tub din plastic ABS.
  
• 4 dopuri de tub.
  
• Nipluri filetate din plastic de 2 ½ inch cu racord pentru furtun.
  
• Tub de etanșant siliconic.
  
• Vopsea pulverizată dacă intenționați să vopsiți.

Materiale cadru:

• 1 foaie de placaj.
  
• Foaie de polistiren expandat. Puteți folosi și pătrate de spumă.
  
• Grinda de lemn cu o secțiune de 100×100 mm.
  
• Film de polietilenă, bandă.
  
• Șuruburi, piulițe, șaibe, console pentru fixare.

Materiale pentru organizarea circulației apei:

• Un rezervor sau un recipient potrivit pentru apă.
  
• Pentru a conecta rezervorul, veți avea nevoie de un furtun de grădină, a cărui lungime depinde de distanța recipientului de apă de colectorul în sine.
  
• Mai multe cleme pentru conectarea furtunului.

Pentru a testa clar performanța colectorului de apă caldă, am folosit un termometru digital.

Tehnologie pas cu pas pentru asamblarea unui colector solar

În primul rând, trebuie să tăiați foaia de policarbonat la dimensiunile necesare. Am plănuit să fac un colector de 1x2 metri și am pornit de la acest fapt. Ordinea lucrărilor este următoarea:

• Țeava din plastic ABS este tăiată în bucăți de asemenea lungime încât să corespundă lățimii foii. In cazul meu este de 1 metru.
  
• În partea laterală a celor două capace trebuie să găuriți găuri pentru mameloane.Dacă nu aveți un burghiu cu diametrul corespunzător, puteți lărgi gaura mică cu o pilă rotundă.
  
  
  
  
• Pentru ca dopurile cu adaptoare instalate să se potrivească pe țevi, a trebuit să fie tăiată în ele un orificiu semicircular, așa cum se arată în fotografie.
  
  
  
  
  
  
  
• Apoi am folosit un ferăstrău de masă pentru a tăia ambele tuburi pentru a crea o secțiune C.
  
  
  
  Atunci când efectuați această operațiune, trebuie să aveți grijă și să țineți cont de locația și direcția necesară a adaptoarelor pentru mamelon.
  
  
  
  
• Aceeași tăietură trebuie făcută în capace, astfel încât panoul de plastic să se potrivească în ele.
  
  
  
  
  
  
  
• Când toate operațiunile pregătitoare au fost finalizate, trebuie să asamblați uscat toate piesele pentru a asigura compatibilitatea lor și, dacă este necesar, să faceți ajustări.
  
• Când toate elementele sunt reglate, structura este dezasamblată și reasamblată folosind adeziv siliconic pentru a sigila toate îmbinările. Pe lângă acoperirea îmbinărilor cu etanșant, recomand să aplicați puțin silicon pe exteriorul tuturor cusăturilor după asamblare.

Pentru ca materialul de etanșare să se usuce bine, structura asamblată trebuie lăsată nemișcată aproximativ o zi, după care puteți începe verificarea etanșeității. Pentru a face acest lucru, furtunurile sunt conectate la adaptoarele de intrare și ieșire, dintre care unul este conectat la alimentarea cu apă. După ce colectorul este complet umplut cu apă, toate cusăturile și conexiunile sunt verificate pentru scurgeri. Dacă se detectează o scurgere, apa este drenată și după uscare, conexiunea problematică este resigilată.
Pentru a putea calcula productivitatea și eficiența colectorului, trebuie să cunoașteți volumul acestuia. Pentru a face acest lucru, apa din colector trebuie drenată într-un recipient.De exemplu, panoul meu conține 7,2 litri (inclusiv furtunuri).

Realizarea cadrului și asamblarea panoului

În principiu, colectorul poate fi deja folosit așezându-l pe un acoperiș sau pe altă suprafață plană, staționară. Dar am decis să fac un fel de carcasă pentru panoul de plastic pentru a reduce probabilitatea de deteriorare la ridicarea/coborârea de pe acoperișul hambarului, în care am decis să instalez un duș de vară, deoarece plănuiesc să-l scot. pentru iarnă.
Asamblarea pas cu pas a carcasei este descrisă mai jos:

• Foaia de placaj este tăiată la dimensiunea colectorului asamblat cu o suprapunere de 10 cm pe fiecare parte (am vopsit mai întâi foaia de plastic în negru cu vopsea spray).
  
• Pentru a scoate fitingurile pentru conectarea furtunurilor, am făcut găuri.
  
  
  
  
• Pe placaj a fost așezat polistiren expandat cu grosimea de 50 mm.
  
  
  
  
• Am așezat colectorul de plastic deasupra spumei de polistiren.
  
  
  
  
  
  
  
• Pe toate părțile panoului a fost înșurubat un bloc de lemn pe placaj, care servește ca un fel de gard.
  
• De sus, întreaga structură a fost acoperită cu folie groasă de plastic, care a fost asigurată cu bandă și capse folosind un capsator de construcție.

Astfel, am primit un colector de căldură într-o „carcasă” fiabilă, datorită căruia panoul din plastic este protejat de stresul mecanic.
Notă! Am folosit polietilenă obișnuită transparentă, dar în fotografie pare că este albă - asta e strălucire.

Umplerea sistemului

Acum puteți umple colectorul cu apă și puteți testa performanța sistemului. L-am instalat in unghi si rezervorul (gol) putin mai sus. Un furtun este conectat la fitingul inferior, al doilea la cel superior. Pentru a umple sistemul cu apă, am conectat furtunul inferior la sursa de apă și am deschis ușor supapa, astfel încât sistemul să fie umplut cu apă treptat.Acest lucru este necesar pentru ca apa să deplaseze treptat tot aerul. Când apă a ieșit din al doilea furtun (colectorul era complet umplut), am deschis supapa până la capăt, astfel încât aerul rămas să iasă sub presiunea apei. Am umplut si recipientul cu apa.

Când nu mai erau bule de aer în fluxul de apă care ieșea din furtunul de evacuare, am oprit apa și am scufundat ambele capete ale furtunului în apă în rezervor (ar trebui să fie întotdeauna sub apă, astfel încât aerul să nu intre în sistem). ).

Testarea și testarea încălzitoarelor solare de apă

Când sistemul este umplut, sub influența căldurii solare, apa aflată în canalele subțiri ale panoului de plastic se încălzește și se deplasează treptat în sus, formând circulație naturală. Apa rece curge din rezervor prin furtunul inferior, iar apa încălzită din colector intră în același rezervor prin furtunul superior. Treptat, apa din recipient se încălzește.

Pentru a ilustra experimentul, am folosit un termometru digital cu un senzor de temperatură extern. Mai întâi, am măsurat temperatura apei din recipient - era de 23 °C. Apoi am introdus senzorul în furtunul de evacuare prin care apa încălzită în colector curge în rezervor. Termometrul arăta 50 °C. Sistemul solar de incalzire a apei functioneaza!

Concluzie

Pe baza rezultatelor testării performanței sistemului colector timp de 1 oră, am primit încălzire a 20,2 litri de apă (7,2 litri în colectorul propriu-zis și 13 litri i-am colectat într-un recipient pentru experiment) de la 23 la 37 °C.
Desigur, performanța și eficiența sistemului depind de activitatea solară: cu cât soarele strălucește mai puternic, cu atât apa se încălzește mai mult și un volum mai mare poate fi încălzit în mai puțin timp. Dar pentru un duș de vară, cred că acest colecționar este suficient.

Articol original în engleză