Солнечный коллектор из пластиковых бутылок своими руками: инструктаж по сооружению

Для многих владельцев частных домов и дач понятие альтернативной энергетики ассоциируется с дорогими солнечными батареями, ветряными турбинами или тепловыми насосами. Никто даже не догадывается, что за несколько часов за гроши можно построить солнечный коллектор из пластиковых бутылок, чтобы снабжать вас горячей водой в течение всего жаркого сезона.

Мы расскажем, как сделать из отходов эффективную систему очистки бытовой воды. В предлагаемой нами статье вы найдете подробное описание конструкций и способов производства систем, работа которых проверена на практике. С учетом наших рекомендаций вы легко сможете собрать в доме полезный прибор.

Специфика применения солнечных коллекторов

Основное отличие солнечного коллектора от различных типов солнечных систем генерации тепла – это циклический режим работы. Другими словами, без солнца не будет тепловой энергии.

Очевидно, что в темноте производительность автономного горячего водоснабжения с солнечным коллектором сводится к нулю. Тепловыделение солнечного коллектора определяется продолжительностью дневных часов, которая зависит от географической широты и времени года.

Самодельный солнечный коллектор решит не только проблему подачи горячей воды в дом, не подключенный к центральным сетям, но и проблемы отопления

Климатические характеристики местности также оказывают значительное влияние на уровень производительности солнечного коллектора. Если для местности характерны частые туманы или солнце часто скрывается за облаками, производительность солнечного коллектора значительно снижается.

Однако даже в этом случае солнечный коллектор для отопления и / или нагрева воды остается эффективным благодаря своей способности улавливать даже рассеянные лучи.

Особенности конструкции и принцип работы

Основным элементом штатного солнечного коллектора является медный пластинчатый адсорбер с трубкой. Пластина быстро нагревается под воздействием солнечных лучей, передавая тепло трубке и жидкости в ней. Благодаря свободной или принудительной циркуляции образующееся тепло далее распространяется по всему предприятию.

Под воздействием солнечных лучей медная пластина нагревается, от чего тепло передается теплоносителю в трубе

Чтобы повысить эффективность адсорбера, он должен обладать необходимыми физическими свойствами. Прежде всего, необходимо увеличить поглощающую способность адсорбера и минимизировать отражение солнечного света. Самым простым решением было бы нанести на адсорбер черную краску.

Для повышения эффективности адсорбера его необходимо накрыть прозрачным стеклом. Обычное стекло отражает часть солнечных лучей.

лучше использовать специальное стекло с низким содержанием железа или использовать антибликовое покрытие. Во избежание загрязнения стекла корпус солнечного коллектора необходимо герметизировать.

Несмотря на множество способов улучшить работу и повысить производительность солнечного коллектора, из-за несовершенства конструкции этот показатель далек от идеала. Рассматривая принцип работы солнечного коллектора и способы повышения его эффективности, мы постараемся создать из отработанных материалов примитивную и недорогую модель.

Сборка агрегата из подручных материалов

Версия с пластиковой бутылкой не только недорогая и простая в сборке, но и отличается от стандартных солнечных устройств тем, что плоские солнечные коллекторы плохо работают в утренние и вечерние часы.

Выпуклая форма бутылок обеспечивает почти вертикальное проникновение лучей даже во время заката и восхода солнца, обеспечивая тем самым эффективность устройства как утром, так и вечером.

Благодаря выпуклой форме пластиковых бутылок устройство даже в горизонтальном положении способно улавливать лучи восходящего и заходящего солнца

Есть несколько отличительных способов построить полнофункциональную систему горячего водоснабжения из пластиковых бутылок:

  • Солнечный коллектор действует как накопительный бак, в котором вода нагревается, а затем сливается;
  • Коллектор пластиковых бутылок действует как резервуар для воды;
  • Солнечный коллектор подключается к накопительному резервуару для обеспечения нагрева воды и естественной циркуляции;
  • Пластиковые бутылки действуют как герметичные контейнеры, чтобы согреться.

Кроме того, солнечные коллекторы могут отличаться конструктивными особенностями. Это связано, в первую очередь, как со способом крепления бутылок, так и с тем, как они расположены.

Возможность скопления горячей воды

Для изготовления солнечного коллектора вам понадобится полипропиленовая труба диаметром 50 мм, к которой будут подключаться пластиковые бутылки, количество которых определяется диаметром трубы. Для модели было взято 15 пластиковых бутылок, поэтому рабочая емкость солнечного коллектора составила 30 литров.

Стыки между бутылками и пропиленовой трубкой покрыты силиконовым герметиком, предотвращающим утечку воды

Для соединения бутылок в одну систему нужно просверлить отверстия в пропиленовой трубе, предназначенной для горячего водоснабжения. Идеальным решением было использование сверла по дереву 26 мм.

При таких размерах обеспечивается максимальная герметичность соединения, а бутылка плотно ввинчивается в отверстие по своей резьбе. Чтобы обеспечить максимальную герметичность соединения, стыки можно покрыть силиконовым герметиком, но лучше использовать термоклей.

Чтобы добиться эффекта взаимосвязанных сосудов, в верхней части каждой бутылки следует просверлить отверстия диаметром около 2 мм.

После соединения бутылок с одной стороны трубы вырезается штуцер, который впоследствии будет подключен к водопроводу для подачи воды. С другой стороны, следует прорезать кран, через который нагретая вода будет сливаться в накопительную емкость.

Однако под весом наполняемой воды такой бытовой солнечный прибор может потерять целостность. Поэтому желательно будет устроить коробку. Для его изготовления понадобится доска шириной 150 мм.

Для повышения эффективности солнечного коллектора на дно ящика можно положить пенопласт или пенополистирол толщиной 50 мм и накрыть фольгой.

После установки солнечного коллектора на место его дальнейшего использования пластиковые бутылки необходимо покрасить в черный цвет для более эффективного поглощения солнечных лучей.

При окрашивании в черный цвет впитывающая способность пластика увеличивается, а эффективность нагрева воды увеличивается

лучше всего использовать матовую краску и наносить распылением из баллончика. Осталось накрыть ящик стеклом, увеличив тем самым его герметичность, и подключить к системе холодного водоснабжения и подготовленной к использованию системе отвода горячей воды в накопительном баке.

Из практического опыта известно, что пластик плохо переносит высокие температуры, которые приводят к его деформации. В яркие солнечные дни температура нагретой воды может превышать 65 градусов, что приведет к пластической деформации.

В связи с этим от дополнительной герметизации ящика стеклом лучше полностью отказаться или использовать его исключительно в пасмурную погоду.

Метод циркуляции горячей воды

Система солнечного коллектора аналогична первому варианту, но имеет ряд конструктивных отличий.

Для создания скоросшивателя вам потребуются следующие инструменты и материалы:

  • Роликовый труборез;
  • Пластиковые бутылки;
  • Труба ПВХ диаметром 20 мм с уголками и тройниками;
  • Фрезы для снятия фасок;
  • Картон;
  • Молоко или сок тетрапаки;
  • Грунтовка (чистящее средство);
  • Резервуар.
  • Термостойкая матовая черная краска;
  • Канцелярский нож;

Для монтажа нам понадобится труба ПВХ диаметром 20 мм. Горизонтальную часть трубы следует разрезать на участки, в которых уголки и тройники будут фиксироваться холодной сваркой. Так же будет выглядеть нижняя часть солнечного коллектора. Конечный результат – замкнутая система, но обо всем по порядку.

Особенности склейки труб ПВХ

Для хорошего реза лучше всего использовать труборез с роликами. После резки необходимо снять фаску с внутренней стороны трубы с помощью подходящего инструмента для снятия фаски.

После измерения глубины тройников и углов необходимо сделать отметку на конце соединяемой трубы и обработать концы труб и фитингов грунтовкой (очиститель.

Благодаря плавному перемещению режущей части роликовый труборез предотвращает деформацию поперечного сечения и образование заусенцев по краю во время резки

Следующим шагом является нанесение и распределение клея на внешней стороне трубы и внутри фитинга. Клей необходимо наносить кистью и его размер должен быть меньше диаметра труб. Осталось вставить трубу в подготовленный тройник или уголок и повернуть на четверть оборота, чтобы клей равномерно распределился.

При этом следует учитывать, что работа по приклеиванию уголка или тройника не должна завершаться более 30 секунд. После фиксации нужно удалить остатки клея.

Порядок изготовления солнечного коллектора

После того, как горизонтальная труба подготовлена ​​и к ней прикреплены скобы, можно подготовить пластиковые бутылки. Представленная модель солнечного коллектора имеет 4 вертикальные трубки длиной 105 см, на этой длине трубки можно разместить 5 пластиковых бутылок. То есть для сборки коллектора нужно 20 одинаковых пластиковых бутылок.

С каждой бутылки нужно снимать дно. Для этого сделайте простой шаблон из свернутого в трубочку куска картона длиной 30 см. С помощью шаблона и канцелярского ножа снимите дно бутылок. Когда у вас будут готовы бутылки, вы можете приступить к изготовлению поглотителя, который будет поглощать солнечную энергию.

Использование простого картонного шаблона позволяет быстро разрезать и получать бутылки одинакового размера

В качестве поглотителя мы используем тетрапаки сока или молока. Их нужно разрезать, тщательно вымыть и просушить. Чтобы улучшить их впитываемость, следует нанести матовую черную краску. Самый простой способ сделать это – использовать аэрозольную краску из баллончика.

Последовательная заправка пластиковых бутылок облегчает размещение сложенных тетрапаков внутри них

После приготовления бутылок и тетрапаков можно приступать к сборке солнечного устройства. Сначала нужно надеть горлышко пластиковой бутылки на вертикальную трубку и вставить в нее тетрапак. Аналогичным образом все бутылки нанизываются на вертикальные трубки, которые затем нужно соединить с тройниками и углами нижней трубки, аналогичной верхней.

Для придания жесткости изготовленному солнечному коллектору необходимо сделать для него опору.

Обычный деревянный щит придает конструкции жесткость и облегчает перемещение солнечного коллектора к месту его эксплуатации

можно, как и в первом случае, поместить коллектор в деревянный ящик, но изолировать его не обязательно. Поскольку каждая из пластиковых бутылок представляет собой своего рода небольшую изолированную емкость, которая, нагреваясь изнутри, передает тепло воде, циркулирующей по трубам.

Особенности позиционирования и подключения

Для максимально возможного поглощения солнечного света коллектор следует ориентировать на юг. Небольшого угла наклона в 10-15 градусов достаточно, чтобы коллектор эффективно работал практически в любом положении солнца.

Нижняя часть трубы должна быть соединена с нижней частью накопительного бака, а верхняя – примерно с его центральной частью. Холодная вода из полимерного контейнера будет течь по нижней трубе в коллектор, где она нагревается и поднимается по верхней трубе в резервуар.

Поэтому естественная циркуляция воды будет осуществляться через самодельную систему. Чтобы обеспечить высокую скорость циркуляции воды, бак следует размещать чуть выше солнечного коллектора на расстоянии не менее 0,3 м от него.

При правильном подключении солнечного коллектора к накопителю обеспечивается естественная циркуляция воды

Следует отметить, что при поступлении холодной воды в бак из водопровода она активно перемешивается, что снижает эффективность коллектора. Этого можно избежать, оборудовав входное отверстие резервуара редуктором турбулентности, который представляет собой заглушенную трубку с множеством отверстий.

Вода плавно течет через редуктор, что позволяет холодной воде оставаться в нижних слоях, откуда она забирается в солнечный коллектор.

Использование турбулентного редуктора помогает избежать смешивания холодной и горячей воды в резервуаре для хранения

Конечно, солнечный коллектор обеспечивает нагрев воды только днем ​​в солнечную погоду. Поэтому важно, чтобы вода была теплой, чтобы использовать ее днем ​​и вечером. Для этого необходимо изолировать накопительный бак.

Выводы и полезные видео по теме

Видео 1. Так появились первые солнечные системы из пластиковых бутылок:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: