Polykarbonátový solárny kolektor

Na internete som videl množstvo rôznych technológií a metód výroby solárnych ohrievačov vody a rozhodol som sa podeliť o svoje skúsenosti. Tento projekt považujem za veľmi úspešný, keďže doslova každý centimeter plochy kolektora je v priamom kontakte s ohriatou vodou. Okrem toho pomocou technológie ako základu môžete ľahko postaviť kolektor požadovanej veľkosti.

Koncepcia projektu

Podstatou solárneho kolektora je, že studená voda zo zásobníka prúdi samospádom do kolektora. Ohriata voda stúpa cez kanály hore a prúdi späť do nádrže. V uzavretom systéme sa tak vytvára prirodzená cirkulácia.
Rozdeľovač je vyrobený z dosky z polykarbonátu alebo iného plastu s dutými štvorčekmi vo vnútri prebiehajúcimi pozdĺžne. Na zvýšenie absorpcie slnečného žiarenia a zlepšenie výkonu kolektora (rýchlosť ohrevu vody) je možné plast natrieť čiernou farbou. Tu je však dôležité si uvedomiť, že doska je vyrobená z pomerne tenkého polykarbonátu, takže ak sa silne zahrieva pri absencii obehu, môže zmäknúť alebo deformovať, čo povedie k úniku vody.
Za zmienku tiež stojí, že toto zariadenie nie je vhodné na inštaláciu v obytných priestoroch na účely zásobovania teplou vodou. Tento experimentálny projekt je vhodnejší na vybavenie letnej sprchy v letnej chate.

Nástroje a materiály

Nástroje, ktoré budete potrebovať:

• Kotúčová a ručná píla.
  
• Elektrická vŕtačka.
  
• Nôž.
  
• Ruleta.
  
• Skrutkovač.
  
• Silikónová lepiaca pištoľ.
  
• Stavebná zošívačka.

Materiály pre zberateľov:

• Polykarbonátová doska s dutými kanálikmi.
  
• ABS plastová rúrka.
  
• 4 hadicové zátky.
  
• 2 ½ palcové plastové závitové vsuvky s hadicovou armatúrou.
  
• Rúrka silikónového tmelu.
  
• Ak plánujete maľovať, nastriekajte farbu.

Materiály rámu:

• 1 list preglejky.
  
• Doska z expandovaného polystyrénu. Môžete použiť aj penové štvorce.
  
• Drevený nosník s prierezom 100×100 mm.
  
• Polyetylénová fólia, páska.
  
• Skrutky, matice, podložky, konzoly na upevnenie.

Materiály na organizáciu cirkulácie vody:

• Vhodná nádrž alebo nádoba na vodu.
  
• Na pripojenie nádrže budete potrebovať záhradnú hadicu, ktorej dĺžka závisí od vzdialenosti nádoby na vodu od samotného zberača.
  
• Niekoľko svoriek na pripojenie hadice.

Aby som jasne otestoval výkon teplovodného kolektora, použil som digitálny teplomer.

Technológia krok za krokom montáže solárneho kolektora

V prvom rade je potrebné polykarbonátovú dosku narezať na požadované rozmery. Plánoval som vyrobiť kolektor s rozmermi 1x2 metre a vychádzal som z tohto faktu. Poradie práce je nasledovné:

• ABS plastová rúrka je narezaná na kusy takej dĺžky, aby zodpovedala šírke plechu. V mojom prípade je to 1 meter.
  
• Na strane dvoch uzáverov musíte vyvŕtať otvory pre bradavky.Ak nemáte vrták vhodného priemeru, môžete malý otvor rozšíriť okrúhlym pilníkom.
  
  
  
  
• Aby sa zástrčky s nainštalovanými adaptérmi zmestili na potrubia, bolo potrebné v nich vyrezať polkruhový otvor, ako je znázornené na fotografii.
  
  
  
  
  
  
  
• Potom som pomocou stolovej píly odrezal obe rúrky, aby som vytvoril C-rez.
  
  
  
  Pri vykonávaní tejto operácie musíte byť opatrní a vziať do úvahy umiestnenie a požadovaný smer adaptérov na vsuvky.
  
  
  
  
• Rovnaký rez sa musí urobiť v uzáveroch, aby sa do nich zmestil plastový panel.
  
  
  
  
  
  
  
• Po dokončení všetkých prípravných operácií musíte vysušiť všetky diely, aby ste zaistili ich kompatibilitu, a ak je to potrebné, vykonajte úpravy.
  
• Po nastavení všetkých prvkov sa konštrukcia rozoberie a znova zloží pomocou silikónového lepidla na utesnenie všetkých spojov. Okrem potiahnutia spojov tmelom odporúčam po zložení naniesť na vonkajšiu stranu všetkých švíkov trochu silikónu.

Aby tmel dobre vyschol, musí byť zostavená konštrukcia ponechaná bez pohybu asi jeden deň, potom môžete začať kontrolovať tesnosť. Na tento účel 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 švov a spojov. Ak sa zistí netesnosť, voda sa vypustí a po vysušení sa problematické spojenie znovu utesní.
Aby ste mohli vypočítať produktivitu a účinnosť kolektora, potrebujete poznať jeho objem. K tomu musí byť voda z kolektora vypustená do nejakej nádoby.Napríklad môj panel obsahuje 7,2 litra (vrátane hadíc).

Výroba rámu a montáž panelu

V zásade je možné kolektor použiť už umiestnením na strechu alebo iný rovný, stacionárny povrch. Ale rozhodol som sa vyrobiť akési puzdro pre plastový panel, aby som znížil pravdepodobnosť poškodenia pri zdvíhaní/spúšťaní zo strechy maštale, do ktorej som sa rozhodol nainštalovať letnú sprchu, keďže ju plánujem odstrániť. na zimu.
Postupná montáž puzdra je popísaná nižšie:

• Preglejková doska je narezaná na rozmer zostaveného zberača s presahom 10 cm na každú stranu (plastovú dosku som najskôr natrela farbou v spreji na čierno).
  
• Na odstránenie armatúr na pripojenie hadíc som vyvŕtal otvory.
  
  
  
  
• Na preglejku bol položený expandovaný polystyrén hrúbky 50 mm.
  
  
  
  
• Plastový rozdeľovač som položil na polystyrénovú penu.
  
  
  
  
  
  
  
• Zo všetkých strán panelu bol k preglejke priskrutkovaný drevený blok, ktorý slúži ako druh oplotenia.
  
• Zhora bola celá konštrukcia pokrytá hrubou plastovou fóliou, ktorá bola zaistená páskou a sponkami pomocou stavebnej zošívačky.

Tak som dostal tepelný kolektor v spoľahlivom „puzdre“, vďaka ktorému je plastový panel chránený pred mechanickým namáhaním.
Poznámka! Použil som obyčajný priehľadný polyetylén, ale na fotke to vyzerá ako biele - to je odlesky.

Naplnenie systému

Teraz môžete naplniť kolektor vodou a otestovať výkon systému. Inštaloval som to pod uhlom a nádrž (prázdna) trochu vyššie. Jedna hadica je pripojená k spodnej armatúre, druhá k hornej. Na naplnenie systému vodou som napojil spodnú hadicu na prívod vody a mierne otvoril ventil, aby sa systém naplnil vodou postupne.Je to potrebné, aby voda postupne vytlačila všetok vzduch. Keď z druhej hadice vytiekla voda (zberač bol úplne naplnený), otvoril som ventil úplne, aby zvyšný vzduch vyšiel pod tlakom vody. Naplnil som aj nádobu na vodu.

Keď už v prúde vody vychádzajúcej z výstupnej hadice neboli žiadne vzduchové bubliny, vypla som vodu a oba konce hadice som ponorila do vody v nádržke (vždy by mali byť pod vodou, aby sa vzduch nedostal do systému ).

Testovanie a testovanie solárneho ohrievača vody

Keď je systém naplnený, pod vplyvom slnečného tepla sa voda nachádzajúca sa v tenkých kanáloch plastového panelu ohrieva a postupne sa pohybuje nahor, čím vytvára prirodzenú cirkuláciu. Studená voda prúdi z nádrže cez spodnú hadicu a ohriata voda z kolektora vstupuje do tej istej nádrže cez hornú hadicu. Postupne sa voda v nádobe ohrieva.

Na ilustráciu experimentu som použil digitálny teplomer s externým snímačom teploty. Najprv som zmeral teplotu vody v nádobe – mala 23 °C. Potom som snímač vložil do výstupnej hadice, cez ktorú prúdi voda ohriata v rozdeľovači do zásobníka. Teplomer ukazoval 50°C. Solárny systém ohrevu vody funguje!

Záver

Na základe výsledkov testovania výkonu kolektorového systému počas 1 hodiny som dostal ohrev 20,2 litra vody (7,2 litra v samotnom kolektore a 13 litrov som nazbieral do nádoby na experiment) z 23 na 37 °C.
Výkon a účinnosť systému samozrejme závisí od slnečnej aktivity: čím jasnejšie slnko svieti, tým viac sa voda zohreje a väčší objem sa dá ohriať za kratší čas. Ale na letnú sprchu si myslím, že tento kolektor úplne stačí.

Pôvodný článok v angličtine