Πολυκαρβονικό ηλιακό συλλέκτη

Έχω δει πολλές διαφορετικές τεχνολογίες και μεθόδους για την κατασκευή ηλιακών θερμοσιφώνων στο Διαδίκτυο και αποφάσισα να μοιραστώ τη δική μου εμπειρία. Νομίζω ότι αυτό το έργο είναι πολύ επιτυχημένο, αφού κυριολεκτικά κάθε εκατοστό της επιφάνειας του συλλέκτη έρχεται σε άμεση επαφή με το θερμό νερό. Επιπλέον, λαμβάνοντας την τεχνολογία ως βάση, μπορείτε να δημιουργήσετε εύκολα έναν συλλέκτη του σωστού μεγέθους.

Έννοια του έργου

Η ουσία του ηλιακού συλλέκτη είναι ότι το κρύο νερό από τη δεξαμενή ρέει με βαρύτητα στον συλλέκτη. Θερμαινόμενο νερό ανεβαίνει μέσω των καναλιών και ρέει πίσω στη δεξαμενή. Έτσι, δημιουργείται μια φυσική κυκλοφορία σε ένα κλειστό σύστημα.
Ο συλλέκτης είναι κατασκευασμένος από φύλλο πολυανθρακικού ή άλλου πλαστικού με εσωτερικά τετράγωνα τετράγωνα, που τρέχουν κατά μήκος. Για να αυξηθεί η απορρόφηση του ηλιακού φωτός και να αυξηθεί η παραγωγικότητα του συλλέκτη (ρυθμός θέρμανσης νερού), το πλαστικό μπορεί να βαφτεί μαύρο. Αλλά εδώ είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι το φύλλο είναι κατασκευασμένο από μάλλον λεπτό πολυανθρακικό, επομένως, με ισχυρή θέρμανση σε περίπτωση απουσίας κυκλοφορίας, μπορεί να μαλακώσει ή να παραμορφωθεί, πράγμα που θα οδηγήσει σε διαρροή νερού.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι αυτή η συσκευή δεν είναι κατάλληλη για εγκατάσταση σε οικιακούς χώρους με σκοπό την παροχή ζεστού νερού. Αυτό το πιλοτικό πρόγραμμα είναι πιο κατάλληλο για τον εξοπλισμό ενός καλοκαιρινού ντους σε ένα καλοκαιρινό εξοχικό σπίτι.

Εργαλεία και υλικά

Από τα εργαλεία που θα χρειαστείτε:

• Κυκλικό και χειροκίνητο πριόνι.
• Ηλεκτρικό τρυπάνι.
• Το μαχαίρι.
• Ρουλέτα
• Κατσαβίδι
• Πυροβόλο για κόλλα σιλικόνης.
• Κατασκευαστικό συρραπτικό.

Υλικά συλλέκτη:

• Πολυκαρβονικό φύλλο με κοίλα κανάλια.
• Ο σωλήνας είναι κατασκευασμένος από πλαστικό ABS.
• 4 καπάκια στον σωλήνα.
• Πλαστικές θηλιές με σπείρωμα 2 ½ ιντσών με προσαρμογέα με εύκαμπτο σωλήνα.
• Σωλήνας σφραγιστικού σιλικόνης.
• Μπορεί να ψεκαστεί εάν σχεδιάζεται η ζωγραφική.

Υλικά για το πλαίσιο:

• 1 φύλλο κόντρα πλακέ.
• Φύλλο στυροπτέρυγου. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τετράγωνα αφρού.
• Ξύλινη δοκός με διατομή 100 × 100 mm.
• Πλαστική μεμβράνη, κολλητική ταινία.
• Βίδες, παξιμάδια, ροδέλες, στηρίγματα για στερέωση.

Υλικά για την οργάνωση της κυκλοφορίας του νερού:

• Μια κατάλληλη δεξαμενή ή δεξαμενή νερού.
• Για να συνδέσετε τη δεξαμενή, θα χρειαστείτε έναν εύκαμπτο σωλήνα κήπου, το μήκος του οποίου εξαρτάται από την απόσταση του δοχείου νερού από τον ίδιο τον συλλέκτη.
• Διάφοροι σφιγκτήρες σωλήνων.

Για λόγους σαφήνειας, ελέγχοντας την απόδοση του συλλέκτη ζεστού νερού, χρησιμοποίησα ένα ψηφιακό θερμόμετρο.

Τεχνολογία συναρμολόγησης ηλιακού συλλέκτη βήμα προς βήμα

Πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να κόψετε το φύλλο πολυανθρακικών στις απαιτούμενες διαστάσεις. Σχεδίασα να φτιάξω έναν συλλέκτη 1 χ 2 μέτρων και προχώρησα από αυτό. Η ακολουθία της εργασίας έχει ως εξής:

• Ένας σωλήνας από πλαστικό ABS κόβεται σε τεμάχια τέτοιου μήκους ώστε να ταιριάζει με το πλάτος του φύλλου. Στην περίπτωσή μου, είναι 1 μέτρο.
• Στην πλευρά των δύο καπακιών πρέπει να τρυπήσετε τρύπες για τις θηλές. Αν δεν υπάρχει τρυπάνι κατάλληλης διαμέτρου, μπορείτε να επεκτείνετε τη μικρή τρύπα με ένα στρογγυλό αρχείο.
  
• Για να συνδέσετε με εγκατεστημένους προσαρμογείς που τοποθετούνται σε σωλήνες, έπρεπε να κόψουν μια ημικυκλική οπή, όπως φαίνεται στη φωτογραφία.
  
  
• Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα τραπεζοειδές πριόνι, έκοψα και τους δύο σωλήνες έτσι ώστε να έχω ένα τμήμα σχήματος C.
  
  
  Κατά την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας, πρέπει να είστε προσεκτικοί και να λάβετε υπόψη τη θέση και την απαραίτητη κατεύθυνση των προσαρμογέων θηλών.
  
• Η ίδια τομή πρέπει να γίνει στα καπάκια έτσι ώστε να μπορεί να εισέλθει το πλαστικό πάνελ.
  
  
• Όταν ολοκληρωθούν όλες οι προπαρασκευαστικές εργασίες, πρέπει να συλλέξετε όλα τα εξαρτήματα στεγνά για να βεβαιωθείτε ότι είναι συμβατά και, εάν είναι απαραίτητο, να πραγματοποιήσετε τοποθέτηση.
• Όταν τοποθετηθούν όλα τα στοιχεία, η κατασκευή αποσυναρμολογείται και επανασυναρμολογείται χρησιμοποιώντας κόλλα σιλικόνης για τη στεγανοποίηση όλων των αρμών. Εκτός από τη λίπανση των αρθρώσεων με στεγανωτικό, σας συνιστώ ότι μετά τη συναρμολόγηση, εφαρμόστε λίγο σιλικόνη στο εξωτερικό όλων των αρθρώσεων.

Προκειμένου το στεγανωτικό να στεγνώσει καλά, η συναρμολογημένη δομή πρέπει να παραμείνει στάσιμη για περίπου μία ημέρα, μετά από την οποία μπορείτε να προχωρήσετε για να ελέγξετε για διαρροές. Για το σκοπό αυτό, οι εύκαμπτοι σωλήνες συνδέονται με τους προσαρμογείς εισόδου και εξόδου, ένας από τους οποίους συνδέεται με την παροχή νερού. Αφού ο συλλέκτης γεμίσει εντελώς με νερό, όλες οι ραφές και οι αρμοί ελέγχονται για διαρροές. Εάν εντοπιστεί διαρροή, το νερό αποστραγγίζεται και μετά από ξήρανση, η προβληματική σύνδεση επανασφραγίζεται.
Για να μπορέσετε να υπολογίσετε την παραγωγικότητα και την αποδοτικότητα του συλλέκτη, πρέπει να γνωρίζετε τον όγκο του. Για να γίνει αυτό, το νερό από τον συλλέκτη πρέπει να αποστραγγιστεί σε ένα δοχείο. Για παράδειγμα, ο πίνακας μου περιέχει 7,2 λίτρα (συμπεριλαμβανομένων των εύκαμπτων σωλήνων).

Κατασκευή πλαισίων και συναρμολόγηση πάνελ

Κατά κανόνα, ο συλλέκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ήδη με τοποθέτηση σε στέγη ή άλλη επίπεδη σταθερή επιφάνεια. Αλλά αποφάσισα να φτιάξω ένα είδος θήκης για το πλαστικό πάνελ, προκειμένου να μειώσω την πιθανότητα ζημιάς κατά την ανύψωση / πτώση του υπόστεγου από την οροφή, στην οποία αποφάσισα να εξοπλίσω ένα υπαίθριο ντους, καθώς σκέφτομαι να το αφαιρέσω για το χειμώνα.
Η σταδιακή συναρμολόγηση του περιβλήματος περιγράφεται παρακάτω:

• Το φύλλο κόντρα πλακέ κόβεται στο μέγεθος του συναρμολογημένου συλλέκτη με επικάλυψη 10 cm σε κάθε πλευρά (προηγουμένως ζωγράφισα το πλαστικό φύλλο μαύρο με βαφή ψεκασμού).
• Έχω τρύπες τρύπες για την έξοδο εξαρτημάτων για τη σύνδεση εύκαμπτων σωλήνων.
  
• Έβαλα αφρό πολυστερίνης πάχους 50 mm στο κόντρα πλακέ.
  
• Έβαλα το πλαστικό συλλέκτη στην κορυφή του αφρού πολυστερίνης.
  
  
• Από όλες τις πλευρές του πίνακα, ένα ξύλινο μπλοκ βιδώνεται στο κόντρα πλακέ, το οποίο χρησιμεύει ως ένα είδος φράχτη.
• Από πάνω, ολόκληρη η δομή καλύφθηκε με μια πυκνή πλαστική μεμβράνη, η οποία στερεώθηκε με ταινία και αγκύλες χρησιμοποιώντας ένα συρραπτικό κατασκευής.

Έτσι, έλαβα θερμικό συλλέκτη σε μια αξιόπιστη "θήκη", χάρη στην οποία το πλαστικό πάνελ προστατεύεται από μηχανικές καταπονήσεις.
Δώστε προσοχή! Χρησιμοποίησα συνηθισμένο διαφανές πολυαιθυλένιο, αλλά στη φωτογραφία φαίνεται σαν να είναι λευκό - αυτοί είναι λαμπερό.

Συμπλήρωση συστήματος

Τώρα μπορείτε να γεμίσετε τον συλλέκτη με νερό και να ελέγξετε την απόδοση του συστήματος. Το εγκατέστησα υπό γωνία και η δεξαμενή (κενή) είναι λίγο μεγαλύτερη. Ένας εύκαμπτος σωλήνας συνδέεται με το κάτω εξάρτημα, ο δεύτερος με το επάνω μέρος. Για να γεμίσω το σύστημα με νερό, συνένωσα τον κάτω σωλήνα στην παροχή νερού και άνοιξα ελαφρά τη βαλβίδα, ώστε το σύστημα να γεμίζει σταδιακά με νερό. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε το νερό να μετατοπίζει σταδιακά όλο τον αέρα. Όταν άρχισε να ρέει νερό από τον δεύτερο εύκαμπτο σωλήνα (ο συλλέκτης ήταν εντελώς γεμάτος), άνοιξα τη βαλβίδα πλήρως, ώστε ο υπολειπόμενος αέρας να βγαίνει κάτω από την πίεση του νερού. Επίσης πλήρωσα δεξαμενή νερού.
Όταν έπαψαν να παρατηρούνται φυσαλίδες αέρα στη ροή του νερού που έφευγε από τον εύκαμπτο σωλήνα εξόδου, μπλοκάρισα το νερό και βύθισα και τα δύο άκρα του σωλήνα στο νερό της δεξαμενής (πρέπει πάντα να βρίσκονται κάτω από το νερό, έτσι ώστε να μην εισέρχεται αέρας στο σύστημα).

Δοκιμή και δοκιμή ηλιακού θερμοσίφωνα

Όταν το σύστημα είναι γεμάτο, υπό την επίδραση της ηλιακής θερμότητας, το νερό στα λεπτά κανάλια του πλαστικού πλαισίου θερμαίνεται και σταδιακά κινείται προς τα πάνω, σχηματίζοντας μια φυσική κυκλοφορία. Το ψυχρό νερό προέρχεται από τη δεξαμενή μέσω του κάτω σωλήνα και η θερμαινόμενη στο συλλέκτη εισέρχεται στην ίδια δεξαμενή μέσω του άνω εύκαμπτου σωλήνα. Σταδιακά, το νερό στη δεξαμενή θερμαίνεται.
Για λόγους σαφήνειας του πειράματος, χρησιμοποίησα ένα ψηφιακό θερμόμετρο με έναν εξωτερικό αισθητήρα θερμοκρασίας. Πρώτον, μέτρησα τη θερμοκρασία του νερού στη δεξαμενή - ήταν 23 ° C. Στη συνέχεια, εισάγασα τον αισθητήρα στον εύκαμπτο σωλήνα εξόδου, μέσω του οποίου το θερμό νερό ρέει μέσα στη δεξαμενή. Το θερμόμετρο έδειξε 50 ° C. Το ηλιακό σύστημα θέρμανσης νερού λειτουργεί!

Συμπέρασμα

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της δοκιμής της απόδοσης του συλλεκτικού συστήματος για 1 ώρα, έλαβα θέρμανση από 20,2 λίτρα νερού (7,2 λίτρα στον ίδιο τον συλλέκτη και συλλέξαμε 13 λίτρα στη δεξαμενή για το πείραμα) από 23 έως 37 ° C.
Φυσικά, η απόδοση και η αποτελεσματικότητα του συστήματος εξαρτάται από την ηλιακή δραστηριότητα: όσο φωτεινότερο τον ήλιο λάμπει, τόσο περισσότερο νερό θερμαίνεται και μια μεγαλύτερη ποσότητα μπορεί να θερμανθεί σε λιγότερο χρόνο. Αλλά για την καλοκαιρινή ψυχή, νομίζω ότι αυτός ο συλλέκτης είναι αρκετός.
Αρχικό άρθρο στα αγγλικά