СОНЯЧНИЙ КОЛЕКТОР З ПОЛІКАРБОНАТУ

Send

В інтернеті я багато бачив різних технологій і способів виготовлення сонячних водонагрівачів і вирішив поділитися власним досвідом. Вважаю цей проект дуже вдалим, так як буквально кожен сантиметр поверхні колектора знаходиться в прямому контакті з водою, що нагрівається. Крім цього, взявши за основу технологію, ви легко можете спорудити колектор потрібного розміру.

Концепція проекту

Суть сонячного колектора полягає в тому, що холодна вода з резервуара надходить самопливом в колектор. Нагріта вода піднімається по каналах вгору і надходить назад в резервуар. Таким чином, створюється природна циркуляція в замкнутій системі.
Колектор виготовляється з листа полікарбонату або іншого пластика з порожніми квадратами всередині, що йдуть уздовж. Щоб збільшити поглинання сонячного світла і підвищити продуктивність колектора (швидкість нагрівання води), пластик можна пофарбувати в чорний колір. Але тут важливо пам'ятати, що лист виготовлений з досить тонкого полікарбонату, тому при сильному нагріванні при відсутності циркуляції, він може розм'якшити або деформуватися, що спричинить за собою протікання води.
Також варто відзначити, що дане пристосування не підходить для установки в житлових приміщеннях з метою гарячого водопостачання. Цей експериментальний проект скоріше підходить для обладнання літнього душу на дачній ділянці.

Інструменти і матеріали

З інструментів знадобиться:

Дискова і ручна пила.
Електродриль.
Ніж.
Рулетка.
Викрутка.
Пістолет для силіконового клею.
Будівельний степлер.

Матеріали для колектора:

Лист полікарбонату з порожніми каналами.
Трубка з АБС-пластика.
4 заглушки на трубки.
2 ½ дюймових пластикових ніпеля з різьбленням і штуцером для шланга.
Туба силіконового герметика.
Балончик з фарбою, якщо планується фарбування.

Матеріали для рами:

1 лист фанери.
Лист пінополістиролу. Також можна використовувати квадрати пінопласту.
Дерев'яний брус перерізом 100 × 100 мм.
Поліетиленова плівка, скотч.
Болти, гайки, шайби, скоби для кріплення.

Матеріали для організації циркуляції води:

Відповідний резервуар або ємність для води.
Для підключення резервуара потрібно садовий шланг, довжина якого залежить від віддаленості ємності з водою від самого колектора.
Кілька хомутів для під'єднання шланга.

Для наочності тестування працездатності водогрійного колектора я використовував цифровий термометр.

Покрокова технологія збирання сонячного колектора

Перш за все, потрібно розрізати лист полікарбонату під необхідні розміри. Я запланував зробити колектор розміром 1 × 2 метри, і виходив з цього факту. Черговість робіт наступна:

Труба з АБС пластика розрізається на відрізки такої довжини, щоб вона відповідала ширині листа. У моєму випадку - це 1 метр.
У бічній частині двох ковпачків потрібно просвердлити отвори під ніпелі. Якщо немає свердла відповідного діаметру, можна розширити невеликий отвір круглим напилком.
Щоб заглушки з встановленими переходниками надягали на труби, в них довелося вирізати напівкруглий отвір, як показано на фото.
Потім за допомогою настільної циркуляційної пилки я розрізав обидві трубки так, щоб вийшло С-образний перетин.

При виконанні цієї операції потрібно бути уважним і враховувати розташування і необхідний напрям ніпельних перехідників.
Такий же розріз потрібно зробити і в ковпачках, щоб в них могла заходити пластикова панель.
Коли всі підготовчі операції виконані, потрібно зібрати всі деталі на суху, щоб переконатися в їх сумісності, а в разі необхідності, виконати підгонку.
Коли всі елементи підігнані, конструкція розбирається і збирається заново із застосуванням силіконового клею для герметизації всіх з'єднань. Крім промазування з'єднань герметиком, я рекомендую після складання на всі шви нанести трохи силікону з зовнішньої сторони.

Щоб герметик добре висох, зібрану конструкцію потрібно залишити в нерухомому стані приблизно на добу, після чого можна приступати до перевірки герметичності. Для цього до вхідного і виходить переходнику приєднуються шланги, один з яких підключається до водопроводу. Після того, як колектор повністю наповнений водою, перевіряються всі шви і з'єднання на предмет протікання. Якщо виявлено підтікання, вода зливається і після висихання проблемне з'єднання герметизується заново.
Щоб була можливість розрахувати продуктивність і ефективність колектора, потрібно дізнатися його обсяг. Для цього воду з колектора потрібно злити в будь-яку ємність. Наприклад, моя панель містить 7,2 літра (разом зі шлангами).

Виготовлення рамки та збирання панелі

В принципі, колектор вже можна використовувати, уклавши його на дах або іншу рівну нерухому поверхню. Але я вирішив зробити для пластикової панелі своєрідний корпус, щоб знизити ймовірність пошкодження при підйомі / спускання з даху сараю, в якому вирішив облаштувати літній душ, так як на зиму думаю його знімати.
Поетапна збірка корпусу описана нижче:

Лист фанери обрізається за розміром зібраного колектора з напуском по 10 см з кожного боку (попередньо я пофарбував у чорний колір пластиковий лист фарбою з балончика).
Для виведення штуцерів для підключення шлангів просвердлив отвори.
На фанеру уклав пінополістирол товщиною 50 мм.
Поклав пластиковий колектор зверху на пінополістирол.
З усіх боків панелі до фанери прикрутив дерев'яний брусок, який виконує функцію своєрідного огорожі.
Зверху всю конструкцію накрив щільної поліетиленовою плівкою, яку зафіксував скотчем і скобами за допомогою будівельного степлера.

Таким чином, я отримав тепловий колектор в надійному "корпусі", завдяки якому пластикова панель захищена від механічного впливу.
Зверніть увагу! Я використовував звичайний прозорий поліетилен, але на фото виглядає, як ніби він білого кольору - це відблиски.

Заповнення системи

Тепер можна заповнювати колектор водою і тестувати працездатність системи. Я встановив його під нахилом, а резервуар (порожній) - трохи вище. Один шланг підключається до нижнього фітинги, другий - до верхнього. Для заповнення системи водою нижній шланг я підключив до водопроводу і трохи відкрив вентиль, щоб система наповнювалася водою поступово. Це потрібно для того, щоб вода поступово витіснила все повітря. Коли з другого шланга пішла вода (колектор повністю заповнився), я відкрив вентиль на всю, щоб залишки повітря вийшли під тиском води. Також я наповнив ємність для води.

Коли в протоці води, що виходить з вихідного шланга, перестали спостерігатися бульбашки повітря, я перекрив воду, а обидва кінці шланга занурив у воду в резервуарі (вони завжди повинні бути під водою, щоб повітря не потрапив в систему).

Тестування і випробування сонячного водонагрівача

Коли система наповнена, під дією сонячного тепла вода, що знаходиться в тонких каналах пластикової панелі нагрівається і поступово рухається вгору, утворюючи природну циркуляцію. Холодна вода надходить з ємності по нижньому шлангу, а нагріта в колекторі надходить в цей же резервуар по верхньому шлангу. Поступово вода в ємності нагрівається.

Для наочності експерименту я використовував цифровий термометр з виносним датчиком температури. Спочатку я виміряв температуру води в ємності - вона становила 23 ° C. Потім я вставив датчик в вихідний шланг, по якому в резервуар надходить нагріта в колекторі вода. Термометр показав 50 ° C. Система сонячного підігріву води працює!

Висновок

За результатами тестування працездатності колекторної системи протягом 1 години, я отримав нагрів 20,2 літрів води (7,2 літра в самому колекторі і 13 літрів я набрав в ємність для експерименту) з 23 до 37 ° C.
Звичайно, продуктивність і ефективність системи залежить від сонячної активності: чим яскравіше світить сонце, тим сильніше нагріється вода і можна нагріти більший обсяг за менший час. Але для літнього душа, я думаю, цього колектора цілком вистачить.

Original article in English

Send