Saules kolektors no plastmasas pudelēm: soli pa solim rokasgrāmata saules iekārtas montāžai

Alternatīvās enerģijas jēdziens daudziem privātmāju un vasarnīcu īpašniekiem asociējas ar dārgām saules baterijām, vēja ģeneratoriem vai siltumsūkņiem. Neviens pat nenojauš, ka tikai dažu stundu laikā par nieka naudu var uzbūvēt saules kolektoru no plastmasas pudelēm, lai visu silto sezonu nodrošinātu sevi ar karsto ūdeni.

Mēs pastāstīsim, kā no atkritumu materiāliem izgatavot efektīvu sanitārā ūdens sagatavošanas sistēmu. Mūsu piedāvātajā rakstā jūs atradīsiet detalizētu konstrukciju aprakstu un sistēmu izgatavošanas veidus, kuru darbība ir pārbaudīta praksē. Ņemot vērā mūsu ieteikumus, jūs bez pūlēm saliksiet mājsaimniecībā noderīgu ierīci.

Saules kolektoru izmantošanas specifika

Galvenā saules kolektora atšķirība no dažāda veida siltumu ģenerējošām heliosistēmām ir darbības cikliskums. Citiem vārdiem – ja nav saules, nebūs nekādas siltumenerģijas.

Acīmredzami, ka tumšajā diennakts laikā autonomas karstā ūdens apgādes ar saules kolektoru ražība tuvojas nullei. Saules kolektora saražoto siltumu nosaka dienas gaismas ilgums, ko ietekmē ģeogrāfiskais platums un gadalaiks.

Pašdarināts saules kolektors ļaus atrisināt ne tikai karstā ūdens apgādes jautājumu mājā, kas nav pieslēgta centrālajiem tīkliem, bet arī apkures problēmas.

Klimata īpatnības vietā arī būtiski ietekmē saules kolektora ražību. Ja apvidus raksturojas ar biežu miglu vai saule bieži aizklājas aiz mākoņiem, tad heliokolektora ražīgums ievērojami samazinās.

Tomēr arī šādā gadījumā saules kolektors apkurei un/vai ūdens sildīšanai saglabā efektivitāti, pateicoties spējai uztvert pat izkliedētus starus.

Konstrukcijas īpatnības un darbības princips

Standarta saules kolektora galvenais elements ir absorbers vara plāksnes formā ar caurulīti. Plāksne ātri uzkarst saules staru iedarbībā, nododot siltumu caurulītei un tajā esošajam šķidrumam. Pateicoties brīvai vai piespiedu cirkulācijai, iegūtais siltums tālāk tiek transportēts pa visu sistēmu.

Saules staru ietekmē notiek vara plāksnes sasilšana, no kuras tiek nodots siltums caurulē esošajam siltumnesējam.

Lai paaugstinātu adsorbenta darba efektivitāti, tas jāapveltī ar nepieciešamajām fizikālajām īpašībām. Pirmkārt, ir jāpaaugstina adsorbenta absorbcijas spēja un jāsamazina saules staru atstarošana līdz minimumam. Vienkāršākais risinājums būs uzklāt uz adsorbenta melnu krāsu.

Lai paaugstinātu adsorbenta darba efektivitāti, tas jāpārsedz ar caurspīdīgu stiklu. Parastais stikls atstaro daļu saules staru.

Vislabāk ir izmantot īpašu stiklu ar zemu dzelzs saturu vai arī pielietot pretatspīduma pārklājumu. Lai izvairītos no stikla piesārņojuma, saules kolektora korpuss jāpadara hermētisks.

Neraugoties uz daudzajiem veidiem, kā uzlabot saules kolektora darbu un palielināt tā veiktspēju, konstrukcijas nepilnību dēļ šis rādītājs joprojām ir tālu no ideālā. Ņemot vērā saules kolektora darbības principu un tā efektivitātes paaugstināšanas metodes, pamēģināsim izveidot vienkāršu un lētu modeli no pieejamiem materiāliem.

Agregāta montāža no pieejamiem materiāliem

Papildus lētumam un salikšanas vienkāršībai variants no plastmasas pudelēm atšķiras no standarta saules ierīcēm ar to, ka plakanie saules kolektori slikti darbojas rīta un vakara stundās.

Pudeļu izliektā forma nodrošina gandrīz vertikālu staru iekļūšanu pat saulrieta un saullēkta laikā, tādējādi nodrošinot ierīces darba efektivitāti gan rīta, gan vakara stundās.

Pateicoties plastmasas pudeļu izliektajai formai, ierīce pat horizontālā stāvoklī spēj uztvert uzlecošās un rietošās saules starus.

Ir vairāki atšķirīgi veidi, kā no plastmasas pudelēm uzbūvēt lieliski strādājošu karstā ūdens iegūšanas sistēmu:

• Saules kolektors kalpo kā akumulācijas tvertne, kurā ūdens tiek uzsildīts un pēc tam izliets;
• Saules kolektors tiek savienots ar akumulācijas tvertni, nodrošinot ūdens uzsildi un tā dabisku cirkulāciju;
• Kolektora plastmasas pudeles kalpo kā rezervuārs ūdenim;
• Plastmasas pudeles kalpo kā hermētiski trauki siltuma saglabāšanai.

Arī saules kolektori var atšķirties ar to konstrukcijas īpatnībām. Pirmkārt, tas ir saistīts gan ar pudeļu stiprināšanas veidu, gan ar to izvietojuma veidiem.

Variants ar uzsildītā ūdens uzkrāšanu

Saules kolektora izgatavošanai būs nepieciešama polipropilēna caurule ar diametru 50 mm, pie kuras tiks piestiprinātas plastmasas pudeles, kuru skaitu nosaka caurules diametrs. Paraugam tika ņemtas 15 plastmasas pudeles, tādējādi saules kolektora darba tilpums bija 30 litri.

Pudeļu savienojuma vietas ar propilēna cauruli tiek pārklātas ar silikona hermētiķi, lai novērstu ūdens noplūdi

Lai savienotu pudeles vienotā sistēmā, karstā ūdens apgādei paredzētajā propilēna caurulē ir jāizurbj caurumi. Ideāls risinājums bija izmantot spalvu urbi kokam ar diametru 26 mm.

Ar šādiem izmēriem tiek nodrošināts maksimāls savienojuma blīvums, un pudele ar spēku tiek ieskrūvēta caurumā pa savu vītni. Lai nodrošinātu maksimālu savienojuma hermētiskumu, savienojuma vietas var pārklāt ar silikona hermētiķi, bet labāk izmantot termolīmi.

Lai panāktu saistītu trauku efektu, katras pudeles augšdaļā ir jāizveido caurumi ar diametru aptuveni 2 mm.

Pēc pudeļu pievienošanas vienā caurules pusē tiek iegriezts savienotājs, kas vēlāk tiks savienots ar ūdensvadu ūdens padevei. Otrā pusē jāiegriež krāns, caur kuru uzsildītais ūdens tiks novadīts uz uzkrāšanas tvertni.

Tomēr zem piepildītā ūdens svara šāda ierīce mājsaimniecības saules enerģijas izmantošanai var zaudēt savu integritāti. Tāpēc būs lietderīgi izveidot kasti. Tās izgatavošanai būs nepieciešams dēlis, 150 mm plats.

Lai palielinātu saules kolektora efektivitāti, kastes apakšā var uzklāt putupolistirolu vai putuplastu 50 mm biezumā un pārklāt ar foliju.

Pēc saules kolektora uzstādīšanas tā turpmākās ekspluatācijas vietā plastmasas pudeles ir jānokrāso melnā krāsā, lai efektīvāk absorbētu saules starus.

Krāsojot melnā krāsā, palielinās plastmasas absorbcijas spēja un paaugstinās ūdens uzsildīšanas efektivitāte.

Krāsu labāk izmantot matētu un uzklāt ar izsmidzināšanu no aerosola baloniņa. Atliek pārklāt kasti ar stiklu, tādējādi palielinot tās hermētiskumu, un pievienot to aukstā ūdens padeves sistēmai un sagatavotā siltā ūdens novadīšanas sistēmai uz uzkrāšanas tvertni.

No praktiskās pieredzes zināms, ka plastmasa slikti panes augstu temperatūru ietekmi, kas izraisa tās deformāciju. Saulainās dienās uzsildītā ūdens temperatūra var pārsniegt 65 grādus, kas izraisīs plastmasas deformāciju.

Saistībā ar to labāk atteikties no papildu kastes hermētiskuma ar stiklu vispār vai izmantot to tikai mākoņainā laikā.

Veids ar uzsildāmā ūdens cirkulāciju

Saules kolektora ierīces sistēma ir līdzīga pirmajam variantam, bet tai ir vairākas konstruktīvas atšķirības.

Kolektora izveidei būs nepieciešami šādi instrumenti un materiāli:

• PVC caurule ar diametru 20 mm ar stūriem un teešiem;
• Rullīšu cauruļu griezējs;
• Fasēšanas griezēji;
• Primer (tīrīšanas līdzeklis);
• Plastmasas pudeles;
• Tetra pakas no piena vai sulas;
• Kancelejas nazis;
• Kartons;
• Karstumizturīga matēta melna krāsa;
• Uzkrāšanas tvertne.

Montāžai Jums būs nepieciešama PVC caurule ar diametru 20 mm. Caurules horizontālo daļu jāsagriež gabalos, kuriem ar auksto metināšanu tiks pievienoti leņķi un tee savienojumi. Saules kolektora apakšējā daļa izskatīsies tieši tāpat. Gala rezultātā Jūs iegūsiet slēgtu sistēmu, bet par visu pēc kārtas.

PVC cauruļu līmēšanas īpatnības

Lai iegūtu kvalitatīvu griezumu, labāk izmantot cauruļu griezēju, kas aprīkots ar rullīšiem. Pēc griešanas no caurules iekšpuses jānoņem slīpums, izmantojot īpašus fasēšanas griezējus.

Pēc tee savienojumu un leņķu dziļuma mērīšanas jāuzliek atzīme uz pievienojamās caurules gala un jāapstrādā cauruļu gali un savienotājelementi ar grunti (tīrīšanas līdzekli).

Pateicoties griešanas daļas vienmērīgai kustībai, rullīšu cauruļu griezējs ļauj izvairīties no šķērsgriezuma deformācijām un urbumu veidošanās uz malas griešanas laikā.

Nākamais solis būs līmes uzklāšana un sadalīšana uz caurules ārējās daļas un savienotājelementa iekšējās daļas. Līmi jāuzklāj ar otu, un tās izmēram jābūt mazākam par cauruļu diametru. Atliek tikai ievietot cauruli sagatavotajā tee savienojumā vai leņķī un pagriezt par ceturtdaļu apgrieziena, lai vienmērīgi sadalītu līmi.

Jāņem vērā, ka viena leņķa vai tee savienojuma ielīmēšanas darbi jāveic ne ilgāk kā 30 sekundes. Pēc fiksācijas jānoņem līmes atliekas.

Saules kolektora izgatavošanas kārtība

Pēc augšējās caurules sagatavošanas un vertikālo cauruļu pievienošanas tai varat sākt gatavot plastmasas pudeles. Parādītajā saules kolektora modelī ir 4 vertikālas caurules ar garumu 105 cm, uz šāda garuma caurules varat izvietot 5 plastmasas pudeles. Tas nozīmē, ka kolektora montāžai Jums būs nepieciešamas 20 identiskas plastmasas pudeles.

No katras pudeles jānoņem dibens. Lai to izdarītu, jāizgatavo vienkāršs šablons no sarullēta kartona gabala 30 cm garumā. Izmantojot šablonu un kancelejas nazi, Jūs noņemat pudeļu dibenus. Pēc pudeļu sagatavošanas varat sākt izgatavot absorberu, kas absorbēs saules enerģiju.

Vienkārša kartona šablona izmantošana ļauj ātri veikt griešanu un iegūt vienāda izmēra pudeles.

Par absorberu Jūs izmantojat izlietotās tetra pakas no sulas vai piena. Tās ir jāpārgriež, rūpīgi jānomazgā un jāizžāvē. Lai uzlabotu to absorbcijas spēju, jāuzklāj melna matēta krāsa. Visvieglāk to izdarīt, izmantojot krāsu no baloniņa aerosola izsmidzināšanas veidā.

Secīga plastmasas pudeļu savēršana ļauj viegli ievietot tajās salocītās tetra pakas.

Pēc pudeļu un tetra paku sagatavošanas var sākt helioiekārtas montāžu. Vispirms uz vertikālās caurules jāuzvelk plastmasas pudele ar kakliņu uz priekšu un jāievieto tajā tetra paka. Līdzīgi tiek uzvilktas visas pudeles uz vertikālajām caurulēm, kuras pēc tam jāsavieno ar tējām un apakšējās caurules stūriem, kas līdzīga augšējai.

Lai piešķirtu stingrību izgatavotajam saules kolektoram, ir jāizgatavo tam balsts.

Parasts koka vairogs piešķir stingrību konstrukcijai un ļauj viegli pārvietot saules kolektoru uz tā lietošanas vietu.

Var, tāpat kā pirmajā gadījumā, ievietot kolektoru koka kastē, bet to siltināt vairs nav nepieciešams. Tā kā katra no plastmasas pudelēm ir sava veida neliela siltināta tvertne, kas, sildoties no iekšpuses, nodod siltumu ūdenim, kurš cirkulē pa caurulēm.

Izvietošanas un pieslēgšanas īpatnības

Lai maksimāli absorbētu saules starus, kolektors jāorientē dienvidu virzienā. Pietiek ar nelielu slīpuma leņķi 10-15 grādi, lai kolektors efektīvi darbotos praktiski pie jebkuras saules pozīcijas.

Caurules apakšējā daļa jāpievieno uzkrāšanas tvertnes apakšējai daļai, bet augšējā – aptuveni tās centrālajai daļai. Aukstais ūdens no polimēra tvertnes pa apakšējo cauruli nonāks kolektorā, kur tas sildīsies un pa augšējo caurulīti pacelsies tvertnē.

Tādējādi tiks nodrošināta dabiska ūdens cirkulācija pa paštaisīto sistēmu. Lai nodrošinātu augstu ūdens cirkulācijas intensitāti, tvertne jānovieto nedaudz augstāk par saules kolektoru vismaz 0,3 m attālumā no tā.

Pareizi savienojot helio kolektoru ar uzkrāšanas tvertni, tiek nodrošināta dabiska ūdens cirkulācija.

Jāņem vērā, ka, aukstam ūdenim no ūdensapgādes sistēmas nonākot tvertnē, notiek tā aktīva sajaukšanās, kas samazina kolektora darbības efektivitāti. No tā var izvairīties, aprīkojot ieplūdi tvertnē ar turbulences reduktoru, kas ir aizbāzta caurule ar daudziem caurumiem.

Ūdens caur reduktoru ieplūst vienmērīgi, ļaujot aukstajam ūdenim palikt apakšējos slāņos, no kurienes tas tiek ņemts uz saules kolektoru.

Turbulences reduktora izmantošana palīdz izvairīties no aukstā un siltā ūdens sajaukšanās uzkrāšanas tvertnē.

Acīmredzot, saules kolektors nodrošina ūdens sildīšanu tikai dienas laikā saulainā laikā. Tāpēc ir svarīgi saglabāt karsto ūdeni, lai to lietotu dienā un vakarā. Lai to panāktu, jāveic uzkrāšanas tvertnes siltināšana.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video 1. Tā radās pirmās helio sistēmas no plastmasas pudelēm:

Video 2. Praktiski bezmaksas ūdens sildīšanas ierīce darbībā:

Saules kolektors no dzērienu plastmasas taras – lēts risinājums karstā ūdens iegūšanai. Tomēr ilgstoša nelabvēlīga laika gadījumā, īpaši pavasarī un rudenī, ir ieteicams uzstādīt sildelementu akumulācijas tvertnē. Tādā gadījumā saules kolektors kļūs par daļu no pilnvērtīgas sistēmas, kas labvēlīgos apstākļos ļauj ietaupīt līdzekļus.

Pastāstiet par savu pieredzi paštaisītas saules sistēmas izveidē no plastmasas pudelēm. Iespējams, ka jūsu arsenālā ir informācija un konstrukciju varianti, kas var noderēt vietnes apmeklētājiem. Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā bloka formā, uzdodiet jautājumus, dalieties ar fotogrāfijām un noderīgu informāciju.