Для многих владельцев домов и дач альтернативная энергия ассоциируется с дорогими солнечными панелями, ветряками или теплонасосами. За несколько часов за небольшую сумму можно построить солнечный коллектор из пластиковых бутылок для нагрева воды летом.
Подробно о том, как из ненужных вещей соорудить рабочую систему очистки воды для бытовых нужд, рассказано в нашей статье. Конструкции и способы изготовления проверены практикой. Следуя нашим советам, вы без труда соберете полезное устройство для хозяйства.
Специфика применения солнечных коллекторов
Главный плюс солнечного коллектора по сравнению с другими источниками тепла заключается в… гелио-систем Работа протекает по кругу. Без солнца не будет тепла.
В ночное время работоспособность автономного водоснабжения с солнечным коллектором равна нулю.
Климат влияет на работу солнечных коллекторов: частые туманы и облачная погода уменьшают их эффективность.
Однако и в этом случае солнечный коллектор для отопления Способ нагревания или поддержания температуры воды путем поглощения солнечного света сохраняет эффективность за счет возможности улавливания даже разрозненных лучей.
Конструктивные особенности и принцип действия
Стандартный солнечный коллектор состоит из адсорбера: медной пластины с трубкой. Под воздействием солнца пластина нагревается, передавая тепло трубке и жидкости внутри неё. Тепло транспортируется по всей системе благодаря циркуляции – свободной или принудительной.
Чтобы работа адсорбера была более эффективной, ему нужно придать нужные физические характеристики. В первую очередь стоит увеличить его способность поглощать и сократить отражение солнечных лучей.
Для увеличения производительности адсорбера его следует прикрыть прозрачным стеклом. Стандартное стекло поглощает некоторые солнечные лучи.
Для наилучшей работы рекомендуется использовать стекло с малым содержанием железа или антибликовое покрытие. Корпус солнечного коллектора должен быть герметичным для предотвращения загрязнения стекла.
Несмотря на многочисленные способы улучшения работы и увеличения производительности солнечного коллектора, из-за недостатков конструкции этот показатель пока не идеален.
Рассмотрев принцип работы гелиоколлектора и методы повышения его эффективности, попробуем создать упрощённую и недорогую модель из подручных материалов.
Сборка агрегата из подручных материалов
Вариант из пластиковых бутылок, помимо доступной цены и легкости монтажа, отличается от обычных солнечных систем тем, что плоские сборники солнца неэффективны утром и вечером.
Выпуклые бутылки пропускают солнечные лучи почти вертикально и утром, и вечером, что сохраняет работоспособность прибора в течение всего дня.
Несколько способов строительства эффективных систем нагрева воды из пластиковых бутылок доступны.
- Солнечный коллектор нагревает воду, которая потом используется.
- Солнечный коллектор подключается к накопительному баку для нагрева и естественной циркуляции воды.
- Коллектор собирает воду в пластиковых емкостях.
- Пластиковые бутылки сохраняют тепло благодаря своей герметичной конструкции.
Солнечные коллекторы могут отличаться по конструкции, в том числе по креплению и размещению бутылок.
Вариант с накоплением подогретой воды
Для изготовления солнечного коллектора потребуется полипропиленовая труба Коллектор имеет диаметр 50 мм и будет соединен с пластиковыми бутылками, количество которых зависит от диаметра трубы. Для шаблона использовали 15 пластиковых бутылок, поэтому объем солнечного коллектора составляет 30 литров.
Чтобы соединить бутылки в единую систему внутри полипропиленовой трубы для горячего водоснабжения, нужно сделать отверстия. Лучшим вариантом стало применение сверла по дереву с насадкой-перьевидным наконечником диаметром 26 мм.
Такие размеры гарантируют максимально плотное соединение, благодаря чему бутылка надежно закручивается в отверстие по резьбе. Для усиления герметичности стыки можно смазать силиконовым герметиком или воспользоваться термоклеем.
Для получения эффекта сообщающихся сосудов на верхушках бутылок надо проделать дырки диаметром примерно два миллиметра.
К трубе с одной стороны подсоединяют бутылки и врезают штуцер, предназначенный для соединения с водопроводом. С другой стороны трубы устанавливают кран для слива нагретой воды в накопительный резервуар.
Под напором поступающей воды этот прибор для домашнего пользования… солнечной энергии Может утратить свою сохранность, поэтому нужно изготовить короб. Для этого понадобится доска шириной 150 мм.
Чтобы сделать работу солнечного коллектора эффективнее, в короб можно положить пенопласт или пенополистирол толщиной 50 миллиметров и сверху прикрыть фольгой.
После монтажа солнечного коллектора для повышения эффективности поглощения солнечных лучей пластиковые бутылки нужно окрасить черным цветом.
Для окрашивания лучше применять матовую краску и наносить её распылением из аэрозольного баллона. Затем крышку коробки следует закрыть стеклом, что повысит герметичность, и подключить систему подачи холодной воды и системы слива готовой теплой воды в накопительный бак.
Практика показывает, что пластик не устойчив к высоким температурам, из-за чего деформируется. В солнечные дни температура нагреваемой воды может подниматься выше 65 градусов, что грозит деформацией пластика.
В такой ситуации целесообразнее отказаться от дополнительного герметизирования корпуса стеклом или применять его только при плохой погоде.
Способ с циркуляцией подогреваемой воды
Устройство солнечного коллектора похоже на первый вариант, но отличается по конструкции.
Для сборки коллектора необходимы инструменты и материалы.
- Труба ПВХ диаметром 20 мм с уголками и тройниками;
- Роликовый труборез;
- Фасочные резцы;
- Праймер (чистящее средство);
- Пластиковые бутылки;
- Тетрапаки из-под молока или сока;
- Канцелярский нож;
- Картон;
- Матовая черная краска, устойчивая к высоким температурам.
- Накопительный бак.
Для монтажа нужна труба ПВХ диаметром 20 мм. Горизонтальный отрезок трубы следует разрезать на части, к которым холодной сваркой будут присоединены уголки и тройники. Нижняя часть солнечного коллектора будет аналогичной. В итоге получится замкнутая система, но обо всем по порядку.
Особенности склеивания труб ПВХ
Для получения качественного результата реза предпочтительнее применить… труборезОснащенная роликами система предназначена для разрезания трубы по внутреннему контуру. После нарезки снимается фаска специальными фасочными режущими инструментами.
Измерив глубину тройников и уголков, на торце соединяемой трубы поставьте отметку и обработайте праймером торцы труб и фитингов.
После этого клей нужно нанести и распределить по внешней поверхности трубы и внутренней части фитинга кистью, размер которой должен быть меньше диаметра труб. Затем необходимо вставить трубу в подготовленный тройник или уголок и повернуть её на четверть оборота для равномерного распределения клея.
Вклейка одного уголка или тройника должна занимать не более 30 секунд. После закрепления нужно убрать следы клея.
Порядок изготовления солнечного коллектора
После монтажа верхней трубы и вертикальных труб начинается подготовка пластиковых бутылок. В данном варианте солнечного коллектора четыре вертикальные трубы, каждая длиной 105 см. На такой длине размещаются пять пластиковых бутылок. Следовательно, для сборки потребуется двадцать идентичных пластиковых бутылок.
С каждой бутылки необходимо снять дно. Для этого создайте шаблон из свернутого в трубку отрезка картона длиной 30 сантиметров. Используя шаблон и канцелярский нож, удалите дно с бутылок. После обработки бутылок начните изготовление абсорбера, который будет поглощать солнечную энергию.
В качестве абсорбера применяются использованные тетрапаки из-под сока или молока. Их разрезают, тщательно моют и сушат. Для повышения способности поглощать жидкость на них наносят черную матовую краску. Лучше всего это сделать при помощи краски из баллончика методом аэрозольного распыления.
После подготовки бутылок и тетрапаков можно собирать гелиоприбор. Сначала на вертикальную трубку надевают пластиковую бутылку горлышком вперед и вставляют внутрь тетрапак. Так же все бутылки нанизываются на вертикальные трубки, которые затем соединяются с тройниками и уголками нижней трубы, подобной верхней.
Чтобы сделать изготовленный солнечный коллектор более прочным, нужно создать для него опору.
Можно поместить коллектор в деревянный короб, но утепляться уже не нужно. Каждая пластиковая бутылка служит малым утепленным резервуаром, передающим тепло воде, циркулирующей по трубкам, разогреваясь внутри.
Особенности размещения и подключения
Чтобы собирать как можно больше солнечного света, коллектор следует устанавливать с южной стороны. Небольшой угол наклона (10-15 градусов) позволяет эффективной работе почти в любых положениях солнца.
К нижней части накопительного бака подсоединяют нижнюю часть трубы, а верхняя часть трубы крепится примерно к центральной части бака. Холодная вода из полимерной емкости поступает по нижней трубе в коллектор, где нагревается и поднимается по верхней трубке в бак.
По этой причине вода будет естественным образом циркулировать по созданной самостоятельно системе. Для достижения высокой интенсивности циркуляции нужно расположить бак немного выше солнечного коллектора, не ближе, чем в 0,3 метра от него.
Вводя холодную воду из системы водоснабжения в бак, следует учитывать активное перемешивание воды, которое снижает эффективность коллектора. Для предотвращения этого можно установить турбулентный редуктор — заглушенную трубку с множеством отверстий.
Посредством редуктора вода подается равномерно, что способствует сохранению холодной воды внизу, где её затем отбирают для солнечного коллектора.
Солнечный коллектор нагревает воду лишь днем при хорошей погоде, поэтому нужно сохранять тепловую энергию для пользования днём и вечером. Для этого рекомендуется утеплить накопительный бак.
Выводы и полезное видео по теме
Видео 1. Возникновение первых гелиосистем из пластиковых бутылок.
Видео 2. Действие практически бесплатного прибора для нагрева воды.
Солнечный коллектор из пластиковой тары для напитков – недорогой способ получения горячей воды. Но при продолжительных непогожих днях, особенно весной и осенью, полезно в баке установить ТЭН. Тогда солнечный коллектор превратится в часть комплексной системы, которая при хорошей погоде поможет сэкономить деньги.
Поделитесь своим опытом по созданию солнечной системы из пластиковых бутылок. Возможно, у вас есть информация или конструкции, которые могут быть интересны посетителям сайта. Оставьте комментарий в блоке ниже, задайте вопросы, покажите фотографии и делитесь полезной информацией.