Solfångare i polykarbonat

På Internet såg jag många olika tekniker och metoder för att tillverka solvärmare och bestämde mig för att dela med mig av min egen erfarenhet. Jag anser att detta projekt är mycket framgångsrikt, eftersom bokstavligen varje centimeter av ytan på uppsamlaren är i direkt kontakt med uppvärmt vatten. Dessutom, med hjälp av tekniken som grund, kan du enkelt bygga en samlare av önskad storlek.

Projektkoncept

Kärnan i solfångaren är att kallt vatten från reservoaren strömmar genom gravitationen in i solfångaren. Det uppvärmda vattnet stiger upp genom kanalerna och rinner tillbaka in i tanken. Således skapas naturlig cirkulation i ett slutet system.
Fördelaren är gjord av ett ark av polykarbonat eller annan plast med ihåliga fyrkanter inuti som löper på längden. För att öka absorptionen av solljus och förbättra kollektorns prestanda (hastigheten med vilken vattnet värms upp) kan plasten målas svart. Men här är det viktigt att komma ihåg att arket är tillverkat av ganska tunt polykarbonat, så om det värms upp kraftigt i frånvaro av cirkulation kan det mjukna eller deformeras, vilket kommer att leda till vattenläckor.
Det är också värt att notera att denna enhet inte är lämplig för installation i bostadslokaler för varmvattenförsörjning. Detta experimentella projekt är mer lämpligt för att utrusta en sommardusch i en sommarstuga.

Verktyg och material

Verktyg du behöver:

• Cirkel- och handsåg.
  
• Elektrisk borr.
  
• Kniv.
  
• Roulett.
  
• Skruvmejsel.
  
• Silikonlimpistol.
  
• Konstruktionshäftapparat.

Material för samlaren:

• Polykarbonatskiva med ihåliga kanaler.
  
• ABS plaströr.
  
• 4 rörpluggar.
  
• 2 ½ tums plastgängade nipplar med slangkoppling.
  
• Tub av silikon tätningsmedel.
  
• Sprayfärg om du planerar att måla.

Rammaterial:

• 1 ark plywood.
  
• Expanderad polystyrenskiva. Du kan också använda skumrutor.
  
• Träbalk med en sektion på 100×100 mm.
  
• Polyetenfilm, tejp.
  
• Bultar, muttrar, brickor, fästen för fastsättning.

Material för att organisera vattencirkulationen:

• En lämplig behållare eller behållare för vatten.
  
• För att ansluta tanken behöver du en trädgårdsslang, vars längd beror på vattenbehållarens avstånd från själva uppsamlaren.
  
• Flera klämmor för anslutning av slangen.

För att tydligt testa varmvattenuppsamlarens prestanda använde jag en digital termometer.

Steg-för-steg-teknik för montering av en solfångare

Först och främst måste du skära polykarbonatskivan till önskade dimensioner. Jag planerade att göra en samlare som mätte 1x2 meter och utgick från detta faktum. Arbetsordningen är följande:

• ABS-plaströret skärs i bitar av sådan längd att det motsvarar arkets bredd. I mitt fall är det 1 meter.
  
• I sidan av de två kåporna måste du borra hål för nipplarna.Om du inte har en borr med lämplig diameter kan du vidga det lilla hålet med en rund fil.
  
  
  
  
• För att pluggarna med installerade adaptrar skulle passa på rören måste ett halvcirkelformat hål skäras i dem, som visas på bilden.
  
  
  
  
  
  
  
• Jag använde sedan en bordssåg för att kapa båda rören för att skapa en C-sektion.
  
  
  
  När du utför denna operation måste du vara försiktig och ta hänsyn till platsen och den nödvändiga riktningen för nippeladaptrarna.
  
  
  
  
• Samma snitt måste göras i locken så att plastpanelen kan passa in i dem.
  
  
  
  
  
  
  
• När alla förberedande operationer har slutförts måste du torrmontera alla delar för att säkerställa deras kompatibilitet och vid behov göra justeringar.
  
• När alla element är justerade demonteras strukturen och sätts ihop igen med silikonlim för att täta alla leder. Förutom att belägga fogarna med tätningsmedel rekommenderar jag att applicera lite silikon på utsidan av alla sömmar efter montering.

För att tätningsmedlet ska torka väl måste den sammansatta strukturen lämnas orörlig i ungefär en dag, varefter du kan börja kontrollera tätheten. För att göra detta är slangar anslutna till inlopps- och utloppsadaptrarna, varav en är ansluten till vattenförsörjningen. Efter att uppsamlaren är helt fylld med vatten, kontrolleras alla sömmar och anslutningar för läckor. Om en läcka upptäcks töms vattnet ut och efter torkning tätas den problematiska anslutningen igen.
För att kunna beräkna uppsamlarens produktivitet och effektivitet måste du känna till dess volym. För att göra detta måste vattnet från uppsamlaren dräneras i någon behållare.Min panel innehåller till exempel 7,2 liter (inklusive slangar).

Tillverkning av ramen och montering av panelen

I princip kan uppsamlaren redan användas genom att den placeras på ett tak eller annan plan, stationär yta. Men jag bestämde mig för att göra ett slags hus för plastpanelen för att minska sannolikheten för skador vid lyft/sänkning från taket på ladugården, där jag bestämde mig för att installera en sommardusch, eftersom jag planerar att ta bort den för vintern.
Steg-för-steg montering av väskan beskrivs nedan:

• Plywoodskivan skärs till storleken på den monterade uppsamlaren med en överlappning på 10 cm på varje sida (jag målade först plastskivan svart med sprayfärg).
  
• För att ta bort beslagen för anslutning av slangarna borrade jag hål.
  
  
  
  
• På plywooden lades expanderad polystyren 50 mm tjock.
  
  
  
  
• Jag lade plastgrenröret ovanpå polystyrenskummet.
  
  
  
  
  
  
  
• På alla sidor av panelen skruvades ett träblock fast i plywooden, som fungerar som ett slags stängsel.
  
• Ovanifrån täcktes hela strukturen med tjock plastfilm, som säkrades med tejp och häftklamrar med hjälp av en konstruktionshäftare.

Således fick jag en värmeuppsamlare i ett pålitligt "fodral", tack vare vilket plastpanelen är skyddad från mekanisk stress.
Notera! Jag använde vanlig transparent polyeten, men på bilden ser det ut som att det är vitt - det är bländning.

Fyller systemet

Nu kan du fylla uppsamlaren med vatten och testa systemets prestanda. Jag installerade den i vinkel och tanken (tom) lite högre. En slang är ansluten till den nedre anslutningen, den andra till den övre. För att fylla systemet med vatten kopplade jag den nedre slangen till vattentillförseln och öppnade ventilen något så att systemet fylldes med vatten gradvis.Detta är nödvändigt så att vattnet gradvis tränger undan all luft. När det kom ut vatten från den andra slangen (kollektorn var helt fylld) öppnade jag ventilen hela vägen så att den återstående luften kom ut under vattentryck. Jag fyllde även vattenbehållaren.

När det inte fanns fler luftbubblor i vattenflödet som kom ut ur utloppsslangen stängde jag av vattnet och sänkte ner båda ändarna av slangen i vatten i behållaren (de ska alltid vara under vatten så att luft inte kommer in i systemet ).

Testning och testning av solvärmare

När systemet är fyllt, under påverkan av solvärme, värms vattnet i de tunna kanalerna på plastpanelen upp och rör sig gradvis uppåt och bildar naturlig cirkulation. Kallt vatten rinner från tanken genom den nedre slangen och uppvärmt vatten från uppsamlaren kommer in i samma tank genom den övre slangen. Gradvis värms vattnet i behållaren upp.

För att illustrera experimentet använde jag en digital termometer med en extern temperatursensor. Först mätte jag temperaturen på vattnet i behållaren - det var 23 °C. Sedan satte jag in sensorn i utloppsslangen genom vilken vattnet som värms upp i grenröret rinner in i behållaren. Termometern visade 50°C. Solvärmesystemet fungerar!

Slutsats

Baserat på resultaten av att testa uppsamlarsystemets prestanda under 1 timme fick jag uppvärmning av 20,2 liter vatten (7,2 liter i själva uppsamlaren och 13 liter jag samlade i en behållare för experimentet) från 23 till 37 °C.
Naturligtvis beror systemets prestanda och effektivitet på solaktiviteten: ju starkare solen skiner, desto mer värms vattnet upp och en större volym kan värmas upp på kortare tid. Men för en sommardusch tycker jag att den här samlaren räcker.

Originalartikel på engelska