Zonnecollector gemaakt van plastic flessen: een stapsgewijze handleiding voor het monteren van een zonne-energie-apparaat

Het concept van alternatieve energie wordt voor veel eigenaren van particuliere huizen en zomerhuisjes geassocieerd met dure zonnepanelen, windturbines of warmtepompen. Niemand realiseert zich zelfs dat je in slechts een paar uur tijd, voor slechts enkele centen, een zonnecollector kunt bouwen van plastic flessen om jezelf gedurende het hele warme seizoen van warm water te voorzien.

Wij vertellen u hoe u van afvalmaterialen een effectief sanitairwaterbehandelingssysteem kunt maken. In ons artikel vindt u een gedetailleerde beschrijving van de ontwerpen en methoden van productiesystemen waarvan de werking in de praktijk is getest. Met inachtneming van onze aanbevelingen stelt u zonder problemen een handig huishoudelijk apparaat in elkaar.

Bijzonderheden over het gebruik van zonnecollectoren

Het belangrijkste verschil tussen een zonnecollector en verschillende soorten warmteopwekking zonne-systemen bestaat uit cyclisch werk. Met andere woorden: bij afwezigheid van de zon zal er geen thermische energie zijn.

Het is duidelijk dat in het donker de prestaties van een autonoom warmwatersysteem met een zonnecollector tot nul worden teruggebracht. De warmteproductie door een zonnecollector wordt bepaald door de lengte van de daglichturen, die afhankelijk is van de breedtegraad en de tijd van het jaar.

Een zelfgemaakte zonnecollector lost niet alleen het probleem op van de toevoer van warm water aan een huis dat niet is aangesloten op centrale netwerken, maar ook verwarmingsproblemen

De klimatologische kenmerken van het gebied hebben ook een aanzienlijke invloed op het prestatieniveau van de zonnecollector. Als het gebied wordt gekenmerkt door frequente mist of de zon vaak achter wolken verborgen is, worden de prestaties van de zonnecollector aanzienlijk verminderd.

Echter ook in dit geval zonnecollector voor verwarming en/of waterverwarming blijft effectief vanwege het vermogen om zelfs verspreide stralen op te vangen.

Ontwerpkenmerken en werkingsprincipe

Het belangrijkste element van de standaardversie van de zonnecollector is een adsorber in de vorm van een koperen plaat met een buis. Onder invloed van zonlicht warmt de plaat snel op, waardoor warmte wordt overgedragen op de buis en de vloeistof daarin. Dankzij vrije of geforceerde circulatie wordt de resulterende warmte verder door het systeem getransporteerd.

Onder invloed van zonlicht wordt de koperen plaat verwarmd, van waaruit warmte wordt overgedragen aan het koelmiddel dat zich in de buis bevindt

Om de efficiëntie van de adsorber te vergroten, moet deze over de noodzakelijke fysische eigenschappen beschikken. Allereerst is het noodzakelijk om het absorptievermogen van de adsorber te vergroten en de reflectie van zonlicht te minimaliseren. De eenvoudigste oplossing zou zijn om zwarte verf op de adsorber aan te brengen.

Om de efficiëntie van de adsorber te vergroten, moet deze worden afgedekt met transparant glas. Gewoon glas reflecteert een deel van de zonnestralen.

Het beste kunt u speciaal glas gebruiken met een laag ijzergehalte of een antireflectiecoating gebruiken. Om vervuiling van het glas te voorkomen, moet het lichaam van de zonnecollector luchtdicht worden gemaakt.

Ondanks de vele manieren om de werking te verbeteren en de productiviteit van een zonnecollector te verhogen, is deze indicator vanwege onvolkomenheden in het ontwerp verre van ideaal. Rekening houdend met het werkingsprincipe van een zonnecollector en methoden om de efficiëntie ervan te vergroten, zullen we proberen een primitief en goedkoop model te creëren uit afvalmaterialen.

Het assembleren van de unit uit afvalmateriaal

Naast dat het goedkoop en eenvoudig te monteren is, verschilt de optie gemaakt van plastic flessen van standaard zonne-energie-installaties doordat platte zonnecollectoren in de ochtend- en avonduren niet goed werken.

De convexe vorm van de flessen zorgt ervoor dat de stralen zelfs tijdens zonsondergang en zonsopgang bijna verticaal binnendringen, waardoor de efficiëntie van het apparaat zowel 's morgens als' s avonds wordt gegarandeerd.

Dankzij de bolle vorm van plastic flessen kan het apparaat, zelfs in horizontale positie, de stralen van de opkomende en ondergaande zon opvangen

Er zijn verschillende onderscheidende manieren om van plastic flessen een perfect werkend warmwatersysteem te bouwen:

• De zonnecollector speelt de rol van een opslagtank waarin water wordt verwarmd en vervolgens wordt afgevoerd;
• De zonnecollector is aangesloten op een opslagtank om de waterverwarming en natuurlijke circulatie te garanderen;
• Plastic opvangflessen fungeren als waterreservoir;
• Plastic flessen fungeren als afgesloten containers om warmte vast te houden.

Ook kunnen zonnecollectoren verschillen in hun ontwerpkenmerken. In de eerste plaats is dit te wijten aan zowel de wijze van bevestiging van de flessen als de wijze van plaatsing ervan.

Optie met verwarmde wateropslag

Om een ​​zonnecollector te maken heb je nodig polypropyleen buis met een diameter van 50 mm, waarop plastic flessen worden aangesloten, waarvan het aantal wordt bepaald door de diameter van de buis. Voor het sjabloon werden 15 plastic flessen genomen, dus de werkcapaciteit van de zonnecollector was 30 liter.

De verbindingen die de flessen verbinden met de propyleenbuis zijn bedekt met siliconenkit, waardoor waterlekkage wordt voorkomen

Om de flessen tot één systeem te verbinden, moeten er gaten worden geboord in een propyleenbuis bedoeld voor de warmwatervoorziening. De ideale oplossing was het gebruik van een houtboor van 26 mm.

Met deze afmetingen wordt een maximale voegdichtheid gegarandeerd en wordt de fles met kracht langs de schroefdraad in het gat geschroefd. Om een ​​maximale afdichting van de verbinding te garanderen, kunnen de voegen worden voorzien van een siliconenkit, maar het is beter om hotmeltlijm te gebruiken.

Om het effect van communicerende vaten te bereiken, moeten in het bovenste gedeelte van elke fles gaten met een diameter van ongeveer 2 mm worden gemaakt.

Na het aansluiten van de flessen wordt in één kant van de buis een fitting gesneden, die later op de watertoevoer wordt aangesloten voor de watervoorziening. Aan de andere kant moet u een kraan installeren waardoor het verwarmde water in de opslagtank loopt.

Onder het gewicht van het gevulde water is een dergelijk apparaat echter geschikt voor huishoudelijk gebruik zonne energie kan zijn integriteit verliezen. Daarom is het raadzaam om een ​​doos te installeren. Om het te maken heb je een bord van 150 mm breed nodig.

Om het rendement van de zonnecollector te vergroten, kunt u schuimplastic of piepschuim van 50 mm dik op de bodem van de doos leggen en afdekken met folie.

Nadat de zonnecollector op de plaats van verder gebruik is geïnstalleerd, moeten plastic flessen zwart worden geverfd om effectiever zonlicht te absorberen.

Bij zwarte verf neemt het absorptievermogen van de kunststof toe en neemt het rendement van het verwarmingswater toe.

Het is beter om matte verf te gebruiken en deze aan te brengen door te spuiten vanuit een spuitbus. Het enige dat overblijft is om de doos met glas te bedekken, waardoor de dichtheid wordt vergroot en deze aan te sluiten op het koudwatertoevoersysteem en het systeem voor het aftappen van warm water dat klaar is voor gebruik in de opslagtank.

Uit praktijkervaring is bekend dat kunststof geen hoge temperaturen verdraagt, wat tot vervorming leidt. Op zonnige dagen kan de temperatuur van het verwarmde water hoger zijn dan 65 graden, wat zal leiden tot vervorming van het plastic.

In dit opzicht is het beter om de extra afdichting van de doos met glas helemaal te weigeren of deze uitsluitend bij bewolkt weer te gebruiken.

Methode met circulatie van verwarmd water

Het zonnecollectorsysteem is vergelijkbaar met de eerste optie, maar kent een aantal ontwerpverschillen.

Om een ​​verzamelaar te maken heb je de volgende gereedschappen en materialen nodig:

• PVC-buis met een diameter van 20 mm met hoeken en T-stukken;
• Rollenpijpsnijder;
• Afschuinfrezen;
• Primer (reinigingsmiddel);
• Plastic flessen;
• Tetrapacks voor melk of sap;
• Briefpapier mes;
• Karton;
• Hittebestendige matzwarte verf;
• Opslagtank.

Voor de installatie hebben we een PVC-buis nodig met een diameter van 20 mm. Het horizontale deel van de buis moet in secties worden gesneden waarin hoeken en T-stukken door koudlassen worden bevestigd.De onderkant van de zonnecollector ziet er precies hetzelfde uit. Het eindresultaat is een gesloten systeem, maar eerst en vooral eerst.

Kenmerken van het lijmen van PVC-buizen

Om een ​​snit van hoge kwaliteit te verkrijgen, is het beter om te gebruiken pijpsnijdervoorzien van rollen. Na het snijden moet de binnenkant van de buis worden afgeschuind met speciale afschuinfrezen.

Na het meten van de diepte van de T-stukken en hoeken, moet u een markering aanbrengen op het uiteinde van de buis die wordt aangesloten en de uiteinden van de buizen en fittingen behandelen met een primer (reinigingsmiddel).

Dankzij de soepele beweging van het snijgedeelte voorkomt de rollenpijpsnijder vervormingen in de dwarsdoorsnede en de vorming van bramen langs de rand bij het snijden

De volgende stap is het aanbrengen en verspreiden van de lijm rond de buitenkant van de buis en de binnenkant van de fitting. De lijm moet met een borstel worden aangebracht en de maat ervan moet kleiner zijn dan de diameter van de buizen. Het enige dat overblijft is de pijp in het voorbereide T-stuk of de hoek te steken en deze een kwartslag te draaien om de lijm gelijkmatig te verdelen.

Houd er rekening mee dat het lijmen van een hoek of T-stuk in niet langer dan 30 seconden moet worden voltooid. Na het bevestigen is het noodzakelijk om de resterende lijm te verwijderen.

De procedure voor het vervaardigen van een zonnecollector

Nadat u de bovenste pijp heeft voorbereid en de verticale pijpen eraan heeft bevestigd, kunt u beginnen met het voorbereiden van de plastic flessen. Het gepresenteerde model zonnecollector heeft 4 verticale buizen van 105 cm lang; in dit buisstuk passen 5 plastic flessen. Dat wil zeggen, voor het samenstellen van de verzamelaar heeft u 20 identieke plastic flessen nodig.

Van elke fles moet de bodem worden verwijderd. Maak hiervoor een eenvoudig sjabloon van een stuk karton van 30 cm lang, opgerold in een buis.Gebruik een sjabloon en een mes om de onderkant van de flessen te verwijderen. Nadat je de flessen hebt klaargemaakt, kun je beginnen met het maken van een absorber die zonne-energie absorbeert.

Met behulp van een eenvoudig kartonnen sjabloon kunt u snel flessen van hetzelfde formaat knippen en verkrijgen

We gebruiken gebruikte sap- of melktetrapakken als absorber. Ze moeten worden gesneden, grondig gewassen en gedroogd. Om het absorptievermogen te verbeteren, kunt u matzwarte verf aanbrengen. De eenvoudigste manier om dit te doen is door spuitverf uit een blik te gebruiken.

Het opeenvolgend rijgen van plastic flessen maakt het gemakkelijk om gevouwen tetra-verpakkingen erin te plaatsen

Nadat u de flessen en tetrapacks heeft voorbereid, kunt u beginnen met de montage van het zonne-energie-apparaat. Eerst moet je een plastic fles, met de nek eerst, aan een verticale buis rijgen en er een Tetra Pak in steken. Op een vergelijkbare manier worden alle flessen aan verticale buizen geregen, die vervolgens moeten worden aangesloten op de T-stukken en hoeken van de onderste pijp, vergelijkbaar met de bovenste.

Om de vervaardigde zonnecollector stevigheid te geven, is het noodzakelijk om er een steun voor te maken.

Een gewoon houten paneel geeft stevigheid aan de constructie en maakt het gemakkelijk om de zonnecollector naar de plaats van gebruik te verplaatsen

U kunt de collector, net als in het eerste geval, in een houten kist plaatsen, maar het is niet langer nodig om deze te isoleren. Omdat elk van de plastic flessen een soort klein geïsoleerd reservoir is, dat, door van binnenuit op te warmen, warmte overdraagt ​​aan het water dat door de buizen circuleert.

Kenmerken van plaatsing en verbinding

Voor een maximaal mogelijke opname van zonlicht moet de collector in zuidelijke richting worden georiënteerd. Een kleine kantelhoek van 10-15 graden is voldoende om de collector in vrijwel elke stand van de zon effectief te laten werken.

Het onderste deel van de buis moet worden aangesloten op de bodem van de opslagtank en het bovenste deel - ongeveer op het centrale deel. Koud water uit de polymeercontainer stroomt door de onderste buis in de collector, waar het opwarmt en door de bovenste buis in de tank stijgt.

Er zal dus een natuurlijke circulatie van water door het zelfgemaakte systeem zijn. Om een ​​hoge intensiteit van de watercirculatie te garanderen, moet de tank net boven de zonnecollector worden geplaatst, op een afstand van minimaal 0,3 m ervan.

Wanneer de zonnecollector correct op de opslagtank is aangesloten, is een natuurlijke watercirculatie verzekerd

Houd er rekening mee dat wanneer koud water de tank binnenkomt vanuit het watertoevoersysteem, het actief wordt gemengd, wat de efficiëntie van de collector vermindert. Dit kan worden vermeden door de inlaat van de tank uit te rusten met een turbulent verloopstuk, een verstopte buis met meerdere gaten.

Het water stroomt soepel door het verloopstuk, waardoor koud water in de onderste lagen blijft, vanwaar het naar de zonnecollector wordt gevoerd.

Het gebruik van een turbulent verloopstuk helpt vermenging van koud en warm water in de opslagtank te voorkomen

Uiteraard zorgt de zonnecollector alleen overdag voor waterverwarming bij zonnig weer. Daarom is het belangrijk om warm water te sparen voor gebruik overdag en 's avonds. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de opslagtank te isoleren.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video 1. Zo verschenen de eerste zonnesystemen uit plastic flessen:

Video 2. Bijna gratis waterverwarmingsapparaat in actie:

Een zonnecollector gemaakt van kunststof drankcontainers is een goedkope oplossing voor de productie van warm water. Bij langdurig slecht weer, vooral in het voor- en najaar, is het echter raadzaam om een ​​verwarmingselement in de opslagtank te plaatsen. In dit geval wordt de zonnecollector onderdeel van een compleet systeem, waardoor er onder gunstige omstandigheden geld kan worden bespaard.

Vertel ons over uw ervaringen met het bouwen van een zelfgemaakt zonnestelsel uit plastic flessen. Het is mogelijk dat u informatie en ontwerpmogelijkheden in uw arsenaal heeft die nuttig kunnen zijn voor sitebezoekers. Schrijf opmerkingen in het onderstaande blokformulier, stel vragen, deel foto's en nuttige informatie.