Muovipullojen aurinkokeräin: Vaiheittainen opas Helio-kokoonpanoon

Amir Gumarov
Asiantuntijan tarkastama: Amir Gumarov
Lähettäjä Sergey Shapoval
Viimeisin päivitys: Joulukuu 2019

Monien yksityistalojen ja mökkien omistajien vaihtoehtoisen energian käsite liittyy kalliisiin aurinkopaneeleihin, tuulimyllyihin tai lämpöpumppuihin. Kukaan ei edes ymmärrä, että vain muutamassa tunnissa voit rakentaa aurinkokeräimen muovipulloista pelkkien penniä varten, jotta saat itsellesi kuuman veden koko lämpimän vuodenajan ajan.

Kerromme sinulle kuinka luoda tehokas järjestelmä saniteettiveden valmistamiseksi jätemateriaaleista. Artikkelimme löydät yksityiskohtaisen kuvauksen valmistusjärjestelmien malleista ja menetelmistä, joiden toiminta on testattu käytännössä. Suositteidemme perusteella voit helposti koota kodin kannalta hyödyllisen laitteen.

Aurinkokeräimien käytön erityispiirteet

Suurin ero aurinkokeräimen ja erityyppisten lämmöntuotantotyyppien välillä aurinkokunnat koostuu työn syklisestä luonteesta. Toisin sanoen ilman aurinkoa ei ole lämpöenergiaa.

On selvää, että pimeässä aurinkokeräimellä toimivan autonomisen lämpimän veden toimituksen suorituskyky laskee nollaan. Aurinkokeräimen lämmöntuotanto määräytyy päivänvalon pituuden mukaan, joka riippuu vuoden maantieteellisestä leveydestä ja ajasta.

Kotitekoinen vedenlämmitin
Kotitekoinen aurinkokeräin ratkaisee paitsi kodin lämpimän veden saannin, jota ei ole kytketty keskusverkkoihin, myös lämmitysongelmat

Alueen ilmasto-olosuhteilla on myös merkittävä vaikutus aurinkokeräimen tuottavuustasoon. Jos alueelle on ominaista usein sumua tai aurinko piilee usein pilvien takana, aurinkokeräimen suorituskyky heikkenee huomattavasti.

Kuitenkin myös tässä tapauksessa aurinkokeräin lämmitykseen ja / tai veden lämmitys pysyy tehokkaana johtuen kyvystä vangita jopa sironneet säteet.

Suunnitteluominaisuudet ja toimintaperiaate

Aurinkokeräimen vakioversion pääosa on adsorberi kuparilevyn muodossa, jossa on putki. Levy kuumenee nopeasti auringonvalon vaikutuksesta siirtämällä lämpöä putkeen ja siinä olevaan nesteeseen. Vapaan tai pakotetun kiertämisen takia vastaanotettu lämpö kuljetetaan sitten koko järjestelmässä.

Aurinkokeräimen toimintaperiaate
Auringonvalon vaikutuksesta kuumennetaan kuparilevy, josta lämpö siirtyy putken jäähdytysnesteeseen

Adsorberin tehokkuuden lisäämiseksi olisi annettava tarvittavat fysikaaliset ominaisuudet. Ensinnäkin on tarpeen lisätä adsorboijan absorptiokykyä ja minimoida auringonvalon heijastus. Yksinkertaisin ratkaisu on levittää mustaa mustetta adsorptioaineeseen.

Adsorberin tehokkuuden lisäämiseksi se on peitettävä läpinäkyvällä lasilla. Tavallinen lasi heijastaa osaa auringonsäteistä.

Paras on käyttää erityistä lasia, jolla on vähän rautapitoisuutta, tai käyttää heijastamatonta pinnoitetta. Lasin likaantumisen välttämiseksi aurinkokeräimen kotelo on suljettava.

Huolimatta monista tavoista parantaa suorituskykyä ja lisätä aurinkokeräimen tuottavuutta, suunnittelun puutteiden vuoksi indikaattori ei kuitenkaan ole kaukana ihanteellisesta. Kun otetaan huomioon aurinkokeräimen periaate ja menetelmät sen tehokkuuden lisäämiseksi, yritämme luoda primitiivisen ja edullisen mallin improvisoiduista materiaaleista.

Laitteen kokoaminen improvisoiduista materiaaleista

Edullisuuden ja helpon kokoonpanon lisäksi muovipullojen vaihtoehto eroaa tavallisista aurinkokunnan järjestelmistä siinä, että litteät aurinkokeräimet eivät toimi hyvin aamu- ja iltatunneilla.

Pullojen kuperan muodon ansiosta säteet tunkeutuvat melkein pystysuoraan jopa auringonlaskun ja aamunkoiton aikana, mikä varmistaa laitteen tehokkuuden sekä aamulla että illalla.

Muovipullojen keräilymuoto
Muovipullojen kuperan muodon vuoksi laite pystyy jopa vaaka-asennossa ottamaan nousevan ja laskevan auringon säteet

On olemassa useita erottuvia tapoja rakentaa täydellisesti toimiva järjestelmä kuuman veden tuottamiseksi muovipulloista:

  • Aurinkokeräimellä on varastosäiliön rooli, jossa vesi lämmitetään ja sitten valutetaan;
  • Aurinkokeräin on kytketty varastosäiliöön veden lämmityksen ja sen luonnollisen kierteen varmistamiseksi;
  • Keräimen muovipullot toimivat veden varastona;
  • Muovipulloilla on suljettujen astioiden rooli lämmön pidättämisessä.

Lisäksi aurinkokeräimet voivat vaihdella suunnitteluominaisuuksiensa mukaan. Ensinnäkin tämä johtuu sekä pullojen kiinnitysmenetelmästä että niiden sijoitustavoista.

Vaihtoehto kuumennetun veden kerääntyessä

Tarvitset tehdäksesi aurinkokeräimen polypropeeniputki halkaisijaltaan 50 mm, johon muovipullot liitetään, joiden lukumäärä määräytyy putken halkaisijan mukaan. Mallineelle otettiin 15 muovipulloa, joten aurinkokeräimen työkapasiteetti oli 30 litraa.

Pullojen kytkentä putken kanssa
Pullojen ja propeeniputken väliset liitokset päällystetään silikonitiivisteellä veden vuotamisen estämiseksi.

Pullojen yhdistämiseksi yhdeksi järjestelmäksi kuumaa vettä varten tarkoitetussa propeeniputkessa on porattava reikiä. Ihanteellinen ratkaisu oli käyttää poranterää puun halkaisijaltaan 26 mm.

Tällaisilla mitoilla varmistetaan liitoksen suurin tiheys ja pullo ruuvataan voimalla reikään sen kierteen läpi. Liitoksen maksimaalisen tiivistymisen varmistamiseksi liitokset voidaan päällystää silikonitiivisteellä, mutta on parempi käyttää kuumasulaliimaa.

Kummankin pullon yläosaan kulkevien astioiden vaikutuksen saavuttamiseksi on tehtävä reikiä, joiden halkaisija on noin 2 mm.

Pullojen yhdistämisen jälkeen putken toiselle puolelle leikataan liitos, joka myöhemmin liitetään veden syöttöön veden toimittamiseksi. Toisaalta tulee asettaa hana, jonka läpi lämmitetty vesi sulautuu varastosäiliöön.

Tällaisen veden painon mukaan tällainen laite kotitalouskäyttöön aurinkoenergia voi menettää eheytensä. Siksi se on sopiva laitelaatikko. Valmistamiseksi tarvitset 150 mm leveän levyn.

Aurinkokeräimen tehokkuuden lisäämiseksi laatikon pohjassa voit laittaa polystyreeniä tai paisutettua polystyreeniä, jonka paksuus on 50 mm, ja peittää kalvolla.

Asennuksen jälkeen aurinkokeräin sen jatkokäyttöpaikkaan muovipullot on maalattava mustalla, jotta auringonvalo imeytyy tehokkaammin.

Värityspullot mustat
Mustaksi värjäytyessä muovin imeytymiskyky kasvaa ja lämmitysveden hyötysuhde kasvaa

On parempi käyttää mattamaalia ja levittää suihkuttamalla aerosolitölkistä. Jää vielä peittää laatikko lasilla, mikä lisää sen tiiveyttä ja yhdistää sen kylmän veden syöttöjärjestelmään ja varastosäiliöön käytettäväksi tarkoitetun lämminveden tyhjennysjärjestelmään.

Käytännön kokemuksesta tiedetään, että muovi ei siedä korkeiden lämpötilojen vaikutuksia, jotka johtavat sen muodonmuutoksiin. Kirkkaina aurinkoisina päivinä lämmitetyn veden lämpötila voi olla yli 65 astetta, mikä johtaa muovien muodonmuutoksiin.

Tässä suhteessa on parempi kieltäytyä laatikon ylimääräisestä sulkemisesta lasi yleensä tai käyttää sitä yksinomaan pilvisellä säällä.

Lämmitetyn veden kiertomenetelmä

Aurinkokeräimen järjestelmä on samanlainen kuin ensimmäinen vaihtoehto, mutta sillä on useita rakenteellisia eroja.

Keräilijän luomiseen tarvitaan seuraavat työkalut ja materiaalit:

  • PVC-putki, jonka halkaisija on 20 mm, kulmat ja tees;
  • Rulla putki leikkuri;
  • Talttaleikkurit;
  • Pohjamaali (puhdistusaine);
  • Muovipullot;
  • Maidosta tai mehusta valmistettu tetrapaki;
  • Paperiveitsi;
  • pahvi;
  • Lämmönkestävä matta musta maali;
  • Varastointisäiliö.

Asennusta varten tarvitsemme PVC-putken, jonka halkaisija on 20 mm. Putken vaakasuuntainen osa tulisi leikata paloiksi, joihin kulmat ja piikit kiinnitetään kylmällä hitsauksella. Aurinkokeräimen pohja näyttää täsmälleen samalta. Lopputuloksena saadaan suljettu järjestelmä, mutta ensin ensin.

PVC-putkien liimaamisen ominaisuudet

Laadukas leikkaus on parempi käyttää putkileikkurivarustettu pyörillä. Leikkauksen jälkeen putken sisäpuoli on viistettävä erityisillä viistetyökaluilla.

Teiden ja kulmien syvyyden mittaamisen jälkeen sinun on asetettava merkki liitettävän putken päähän ja käsiteltävä putken päät ja liittimet pohjamaalilla (puhdistusaineella).

Telaputken leikkuri
Leikkausosan sujuvan liikkeen ansiosta telaputkien leikkuri mahdollistaa poikkileikkauksen muodonmuutosten ja reunojen muodostumisen välttämisen leikkauksen aikana

Seuraava vaihe on liiman levitys ja jakaminen putken ulkopuolelle ja liitoksen sisäpuolelle. Liima on levitettävä siveltimellä, sen koon ollessa pienempi kuin putkien halkaisija. Jää jäljellä putken asettaminen valmistettuun tee- tai nurkkaan ja kääntämällä se neljäsosa kierrosta tasaisen liiman jakamiseksi.

Huomaa, että yhden kulman tai tee liimaaminen ei saa kestää kauemmin kuin 30 sekuntia. Kiinnityksen jälkeen liiman jäännökset on poistettava.

Aurinkokeräimen valmistusmenetelmä

Kun olet valmistellut ylemmän putken ja kiinnittänyt pystysuorat putket siihen, voit alkaa valmistaa muovipulloja. Esitetyssä aurinkokeräimen mallissa on 4 pystysuoraa putkea, 105 cm pitkä, tälle putken pituudelle voidaan asettaa 5 muovipulloa.Eli keräilijän keräämiseen tarvitset 20 identtistä muovipulloa.

Jokaisesta pullosta on poistettava pohja. Tätä varten sinun tulee tehdä yksinkertainen malli putkeen rullatusta 30 cm pitkästä pahvinpalasta.Puhdista pohja pohjalta ja paperitavaraveitsellä. Pullojen valmistelun jälkeen voit alkaa valmistaa absorboijaa, joka imee aurinkoenergiaa.

Malli pullojen leikkaamiseen
Yksinkertaisen pahvimallin avulla on mahdollista leikata ja saada nopeasti samankokoisia pulloja

Imeyttäjän roolissa käytämme käytettyjä tetrapakkauksia mehusta tai maidosta. Ne on leikattava, pestävä perusteellisesti ja kuivattava. Niiden imukyvyn parantamiseksi on levitettävä musta mattamaali. Helpoin tapa tehdä tämä on suihkumaali.

Jousipullot
Muovipullojen peräkkäinen naruttaminen on helppo asettaa taitetut tetrapakkaukset niihin

Valmistettuasi pullot ja tetrapakkaukset voit aloittaa aurinkolaitteen kokoamisen. Ensinnäkin, pystysuorassa putkessa on naru muovipullo kaulansa eteenpäin ja asetettava siihen tetrapakkaus. Samoin kaikki pullot on kiinnitetty pystysuoriin putkiin, jotka sitten on liitettävä alaputken teihin ja kulmiin, samoin kuin yläosaan.

Valmistetun aurinkokeräimen jäykkyyden lisäämiseksi on tarpeen tehdä tuki sille.

Keräilijän tuki
Tavanomainen puinen suoja antaa rakenteellisen jäykkyyden ja helpottaa aurinkokeräimen siirtämistä käyttöpaikkaansa

Kuten ensimmäisessä tapauksessa, on mahdollista sijoittaa keräilijä puulaatikkoon, mutta sitä ei enää tarvitse lämmittää. Koska jokainen muovipullo on eräänlainen pieni eristetty säiliö, joka sisältä lämmittäen siirtää lämpöä putkien läpi kiertävään veteen.

Sijoittamisen ja kytkemisen ominaisuudet

Auringonvalon maksimaaliseen absorbointiin keräimen on oltava suunnattu eteläsuuntaan. Pieni 10–15 asteen kallistuskulma riittää, jotta keräilijä toimii tehokkaasti melkein missä tahansa auringonpaikassa.

Putken alaosa on kytkettävä varastosäiliön alaosaan ja ylempi - suunnilleen sen keskiosaan. Kylmä vesi polymeerisäiliöstä virtaa alemman putken läpi kollektoriin, missä se kuumenee ja nousee ylemmän putken läpi säiliöön.

Siten veden luonnollinen kierto vedetään kotitekoisen järjestelmän kautta. Veden kiertämisen korkean intensiteetin varmistamiseksi säiliö tulisi asettaa auringonkeräimen yläpuolelle vähintään 0,3 metrin etäisyydelle siitä.

Kytkentäkaavio
Jos aurinkokeräin on kytketty oikein varastosäiliöön, luonnollinen veden kierto on varmistettu.

On huomattava, että kun kylmä vesi tulee säiliöön vedenjakelujärjestelmästä, sitä sekoitetaan aktiivisesti, mikä vähentää kollektorin hyötysuhdetta. Tämä voidaan välttää varustamalla tulo säiliöön turbulentilla vaihdelaatikolla, joka on tukitettu putki, jossa on useita reikiä.

Vesi virtaa tasaisesti vaihdelaatikon läpi, jolloin kylmä vesi voi jäädä alakerroksiin, josta se vedetään aurinkokeräimeen.

Turbulentti vaihdelaatikko
Turbulenttisen reduktorin käyttö auttaa välttämään kylmän ja lämpimän veden sekoittumista varastosäiliöön.

On selvää, että aurinkokeräin lämmittää vettä vain päivällä aurinkoisella säällä. Siksi on tärkeää pitää kuumaa vettä käytettäväksi yötä päivää. Tätä varten on tarpeen lämmittää säilytyskapasiteetti.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Video 1. Joten ensimmäiset muovisista pulloista tehdyt heliojärjestelmät ilmestyivät:

Video 2. Lähes ilmainen laite veden lämmitykseen toiminnassa:

Juomien muovinen muovinen aurinkokeräin on halpa ratkaisu kuuman veden tuottamiseen.Kuitenkin pitkäaikaisen pahan sään vuoksi, etenkin keväällä ja syksyllä, on suositeltavaa asentaa lämmitin varastosäiliöön. Tällöin aurinkokeräimestä tulee osa kokonaista järjestelmää, joka säästää suotuisissa olosuhteissa rahaa.

Kerro kokemuksestasi kotitekoisen aurinkokunnan rakentamisessa muovipulloista. On mahdollista, että arsenaalisi sisältää tietoja ja suunnitteluvaihtoehtoja, joista voi olla hyötyä sivuston kävijöille. Kirjoita kommentit alla olevaan lomakkeeseen, kysy kysymyksiä, jaa valokuvia ja hyödyllisiä tietoja.

Oliko artikkelista hyötyä?
Kiitos palautteestasi!
ei (13)
Kiitos palautteestasi!
kyllä (75)
Vierailijoiden kommentit
  1. Sasha

    Mitä voin sanoa, muotoilu on mielenkiintoinen ja mikä tärkeintä, yksinkertainen kuin 5 senttiä. Valitettavasti sen tehokkuus leveysasteillamme on kuitenkin kyseenalainen. Argentiina on yksi asia, jossa jopa talvella alle +15 ° C: n lämpötiloja esiintyy vain tietyillä vuoristoalueilla, toinen on Venäjä, erityisesti Uralit, Siperia ja Kaukoidän itä 1,5 kuukauden lyhyellä kesällä. Mutta kunnioitan kuitenkin argentiinalaisia ​​insinöörejä.

    Jos olen väärässä, ja joku onnistui hyötymään tästä suunnittelusta maassamme - kirjoita, se on mielenkiintoista lukea.

altaat

pumput

Warming