Solvarmekollektor af plastikflasker: trin-for-trin vejledning til samling af solenergi-enhed

Begrebet alternativ energi forbinder mange ejere af private huse og sommerhuse med dyre solpaneler, vindmøller eller varmepumper. Ingen aner, at man på blot få timer for en slik kan konstruere en solvarmeopsamler af plastikflasker for at forsyne sig selv med varmt vand hele den varme sæson.

Vi fortæller, hvordan man af affaldsmaterialer kan lave et effektivt system til forberedelse af sanitært vand. I den artikel, vi foreslår, finder du en detaljeret beskrivelse af konstruktioner og fremstillingsmetoder for systemer, hvis virkemåde er testet i praksis. Med vores anbefalinger kan du uden besvær samle en nyttig enhed til husholdningen.

Specifikationer for anvendelse af solvarmeopsamlere

Den væsentligste forskel mellem en solvarmeopsamler og forskellige typer af varmegenererende solvarmesystemer består i arbejdets cyklikalitet. Med andre ord – når solen ikke er til stede, vil der ikke være nogen termisk energi.

Det er indlysende, at i mørke perioder reduceres ydeevnen af et autonomt varmtvandssystem med solvarmeopsamler til nul. Varmeproduktionen fra solvarmeopsamleren bestemmes af dagslængden, som afhænger af den geografiske breddegrad og årstiden.

En hjemmelavet solfanger vil ikke kun kunne løse spørgsmålet om varmtvandsforsyning til et hus, der ikke er tilsluttet centrale net, men også opvarmningsproblemer.

Klimamæssige særtræk i området har også mærkbar indflydelse på ydeevnen af en solfanger. Hvis området er præget af hyppig tåge, eller solen ofte gemmer sig bag skyer, reduceres solfangerens ydeevne betydeligt.

Men også i dette tilfælde forbliver en solfanger til opvarmning og/eller vandopvarmning effektiv, takket være evnen til at opfange selv spredte stråler.

Konstruktionsmæssige særtræk og funktionsprincip

Hovedelementet i en standard solfanger er en absorber i form af en kobberplade med et rør. Pladen opvarmes hurtigt under påvirkning af solens stråler og overfører varmen til røret og væsken i det. Takket være fri eller tvungen cirkulation transporteres den opnåede varme videre gennem hele systemet.

Under påvirkning af solens stråler opvarmes kobberpladen, som overfører varme til den varmebærende væske i røret

For at øge effektiviteten af absorbatoren skal den have de nødvendige fysiske egenskaber. Først og fremmest skal absorbationskapaciteten øges, og refleksionen af solens stråler minimeres. Den enkleste løsning er at male absorbatoren sort.

For at øge absorbatorens effektivitet skal den dækkes med gennemsigtigt glas. Almindeligt glas reflekterer en del af solens stråler.

Det er bedst at bruge specialglas med lavt jernindhold eller en antirefleksbelægning. For at undgå snavs på glasset skal solfangerens kabinet være tæt.

På trods af mange måder at forbedre solfangerens ydeevne, er dette tal langt fra ideelt på grund af konstruktionsmæssige mangler. I betragtning af solfangerens arbejdsprincip og metoder til at øge dens effektivitet, vil vi forsøge at skabe en primitiv og billig model af genbrugsmaterialer.

Samling af enheden af tilgængelige materialer

Ud over at være billig og nem at samle, adskiller versionen med plastflasker sig fra standard solfangere ved, at flade solfangere fungerer dårligt om morgenen og aftenen.

Flaskernes konvekse form sikrer næsten lodret indtrængning af strålerne selv ved solopgang og solnedgang, hvilket gør enheden effektiv både morgen og aften.

Takket være plastflaskernes konvekse form kan apparatet selv i vandret position opsamle stråler fra den opgående og nedgående sol.

Der er flere forskellige måder at bygge et velfungerende system til varmt vand af plastflasker:

• Solfangeren fungerer som en lagertank, hvor vandet opvarmes og derefter tappes;
• Solfangeren forbindes til en lagertank, så vandet opvarmes og får naturlig cirkulation;
• Solfangerens plastflasker fungerer som vandreservoir;
• Plastflaskerne fungerer som lufttætte beholdere til at bevare varmen.

Solfangere kan også variere i deres konstruktionsmæssige træk. Dette afhænger primært af måden flaskerne fastgøres på, samt deres placering.

Variant med akkumulering af opvarmet vand

Til fremstilling af solfangeren kræves et polypropylenrør med en diameter på 50 mm, som plastflaskerne forbindes til; antallet af flasker bestemmes af rørets diameter. Til skabelonen blev der brugt 15 plastflasker, så solfangerens arbejdskapacitet var 30 liter.

Samlingerne mellem flasker og propylenrør smøres med silikonefugemasse for at forhindre vandlækage.

For at forbinde flaskerne til ét system skal der bores huller i propylenrøret, som er beregnet til varmt vand. Den ideelle løsning var at bruge et fjerbor til træ med en diameter på 26 mm.

Ved disse dimensioner opnås maksimal tæthed i samlingen, og flasken skrues med kraft ind i hullet via gevindet. For maksimal tætning kan samlingerne smøres med silikonefugemasse, men det er bedre at bruge varmelim.

For at opnå effekten af forbundne kar skal der laves huller på omkring 2 mm i diameter i toppen af hver flaske.

Efter tilslutning af flaskerne monteres en studs i den ene ende af røret, som senere forbindes til vandforsyningen. I den anden ende monteres en hane, hvorigennem det opvarmede vand tappes til opsamlingstanken.

Men under vægten af det fyldte vand kan en sådan enhed til husstandsbrug af solenergi miste sin integritet. Derfor vil det være hensigtsmæssigt at lave en kasse. Til fremstillingen kræves et bræt med bredde 150 mm.

For at øge solfangerens effektivitet kan der lægges skumplast eller polystyrenskum med tykkelse 50 mm i bunden af kassen og dækkes med aluminiumsfolie.

Efter installation af solfangeren på det sted, hvor den skal bruges, skal plastflaskerne males sorte for mere effektiv absorption af solens stråler.

Ved maling i sort øges plastikkens absorberingsevne, og effektiviteten af vandopvarmning forbedres.

Det er bedst at bruge mat maling og påføre den med spraydåse. Derefter dækkes kassen med glas for at forbedre tætheden, og den tilsluttes til koldtvandsforsyningen samt afløbssystemet, hvor det varme brugsklare vand løber ned i opsamlingstanken.

Af praktisk erfaring vides det, at plast dårligt tåler høje temperaturer, som fører til deformation. På solrige dage kan temperaturen af det opvarmede vand overstige 65 grader, hvilket får plastikken til at deformeres.

Derfor er det bedre helt at undlade yderligere tætning af kassen med glas eller kun bruge det i overskyet vejr.

Metode med cirkulation af vand, der opvarmes

Systemet for solfangerens opbygning ligner den første variant, men har en række konstruktionsmæssige forskelle.

Følgende værktøjer og materialer er nødvendige for at bygge solfangeren:

• PVC-rør med diameter 20 mm med vinkler og T-stykker;
• Rulle-rørskærer;
• Afgratningsværktøj;
• Primer (rensemiddel);
• Plastflasker;
• Tetra Paks fra mælk eller juice;
• Papirkniv;
• Karton;
• Varmebestandig mat sort maling;
• Opsamlingstank.

Til montering har vi brug for et PVC-rør med diameter 20 mm. Den vandrette del af røret skal skæres i stykker, som albuer og T-stykker svejses på med koldsvejsning. Den nederste del af solfangeren vil se nøjagtig ud på samme måde. I sidste ende får vi et lukket system, men lad os tage det trin for trin.

Særtræk ved limning af PVC-rør

For at få et kvalitets snit er det bedst at bruge en rørskærer udstyret med ruller. Efter skæring skal der affases på indersiden af røret ved hjælp af specielle affasningsskær.

Efter at have målt dybden af T-stykker og albuer, skal du sætte et mærke på enden af det rør, der skal tilsluttes, og behandle rørenderne og fittingerne med primer (rengøringsmiddel).

Takket være den glatte bevægelse af skæredelen undgår rulle-rørskæreren deformation af tværsnittet og dannelse af grater på kanten under skæring.

Næste trin er at påføre og fordele lim på ydersiden af røret og indersiden af fittingen. Limen skal påføres med en pensel, og dens størrelse skal være mindre end rørets diameter. Til sidst sættes røret ind i det forberedte T-stykke eller albue, og det drejes en kvart omgang for at fordele limen jævnt.

Bemærk, at arbejdet med at lime et albue eller T-stykke skal udføres inden for højst 30 sekunder. Efter fastgørelse skal overskydende lim fjernes.

Fremstillingsrækkefølge for solvarmeopsamler

Efter klargøring af det øverste rør og tilslutning af de lodrette rør kan du begynde at klargøre plastflaskerne. I den viste model af solfangeren er der 4 lodrette rør med en længde på 105 cm, på denne længde kan der placeres 5 plastflasker. Det vil sige, at der skal bruges 20 identiske plastflasker til samling af solfangeren.

Bunden skal fjernes fra hver flaske. Til dette skal du lave en simpel skabelon af et stykke pap rullet til et rør med en længde på 30 cm. Brug skabelonen og en hobbykniv til at fjerne bunden på flaskerne. Efter klargøring af flaskerne kan du begynde at lave absorbatoren, som vil absorbere solenergi.

Brug af en simpel skabelon af pap giver mulighed for hurtig skæring og opnåelse af flasker af samme størrelse

Som absorbator bruger vi brugte tetra-pakker fra juice eller mælk. De skal skæres op, vaskes grundigt og tørres. For at forbedre deres absorptionsevne skal der påføres sort mat maling. Det nemmeste er at gøre dette med spraydåse via aerosolsprøjtning.

Sekventiel påsnoring af plastflasker gør det nemt at placere foldede tetra-pakker i dem

Efter forberedelse af flasker og tetrapakker kan man begynde at samle solfangeren. Først trådes en plastflaske med halsen foran på det lodrette rør, og der indsættes en tetrapak i den. På samme måde trådes alle flasker på de lodrette rør, som derefter skal forbindes med T-stykker og vinkelstykker på det nederste rør, svarende til det øverste.

For at give stivhed til den fremstillede solfanger skal der laves en støtte til den.

En almindelig træplade giver stivhed til konstruktionen og gør det nemt at flytte solfangeren til brugsstedet.

Ligesom i det første tilfælde kan man placere solfangeren i en trækasse, men det er ikke længere nødvendigt at isolere den. Da hver plastflaske er en slags lille isoleret beholder, der opvarmes indefra og overfører varme til vandet, der cirkulerer gennem rørene.

Særtræk ved placering og tilslutning

For at opnå maksimal absorption af sollys skal solfangeren orienteres mod syd. En lille hældning på 10-15 grader er tilstrækkelig til, at solfangeren kan fungere effektivt næsten uanset solens position.

Den nederste del af røret skal tilsluttes den nederste del af akkumulatortanken, og den øverste del cirka til dens centrale del. Koldt vand fra polymerbeholderen vil strømme gennem det nederste rør til solfangeren, hvor det opvarmes og stiger op gennem det øverste rør til tanken.

På den måde vil der ske en naturlig vandcirkulation i det hjemmelavede system. For at sikre høj intensitet af vandcirkulationen skal tanken placeres lidt over solfangeren i en afstand på mindst 0,3 m fra den.

Ved korrekt tilslutning af solfangeren til akkumulatortanken sikres en naturlig vandcirkulation.

Det skal bemærkes, at når koldt vand kommer ind i tanken fra vandforsyningssystemet, blandes det aktivt, hvilket reducerer solfangerens effektivitet. Dette kan undgås ved at forsyne indløbet til tanken med en turbulensreduktor, som er et proppet rør med mange huller.

Vandet strømmer jævnt gennem reduktoren, hvilket gør det muligt for det kolde vand at forblive i de nederste lag, hvorfra det opsamles til solfangeren.

Brug af en turbulensreduktor hjælper med at undgå blanding af koldt og varmt vand i akkumulatortanken.

Det er klart, at solfangeren kun opvarmer vand i dagtimerne i solskinsvejr. Derfor er det vigtigt at bevare det varme vand til brug om dagen og aftenen. For at gøre dette skal akkumulatorbeholderen isoleres.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video 1. Sådan opstod de første solsystemer af plastflasker:

Video 2. En næsten gratis vandvarmer i aktion:

Solfanger lavet af plastikflasker – en billig løsning til at få varmt vand. Men ved længerevarende dårligt vejr, især i foråret og efteråret, er det en god idé at installere et varmelegeme i opbevaringstanken. I så fald bliver solfangeren en del af et komplet system, der under gunstige forhold kan spare penge.

Fortæl om din erfaring med at bygge et hjemmelavet solanlæg af plastikflasker. Det er ikke umuligt, at du har oplysninger og konstruktionsmuligheder, som kan være nyttige for besøgende på siden. Skriv venligst kommentarer i nedenstående blokform, stil spørgsmål, del billeder og nyttig information.