Делаем солнечный коллектор из полипропилена
Существует огромное множество схем, как самому можно сделать солнечный коллектор. Одним автором был предложен вариант коллектора, в котором в качестве основного элемента (змеевика) будет использовать полипропилен. Отличие полипропилена от поликарбоната в том, что он имеет много продольных перемычек. Сотовый полипропилен активно используют при создании рекламных вывесок. Купить его можно там, где продают различные виды пластика и материал для рекламных кампаний. Не следует путать поликарбонат с полипропиленом.
По словам автора, мощность такого коллектора составила 530 Вт. Если в цифрах, то 20 литров воды было нагрето за один час с 24 градусов до 47-ми. Такие цифры достигаются при размере коллектора 2400х550мм. Если нужна более высокая производительность, то коллектор можно сделать больше по размерам или сделать их несколько, а потом соединить последовательно.
Материалы и инструменты для изготовления:
— сотовый полипропилен;
— пенопласт;
— труба ABS диаметром 1 1/4″;
— клей 3M Scotch-Weld™ DP-8005;
— клеевой пистолет;
— дрель;
— тиски;
— циркулярка;
— фанера толщиной 5-10мм;
— полиэтиленовая пленка;
— черная краска.
Процесс изготовления:
Шаг первый. Подготовка заглушек и труб
Коллектор будет изготовлен впритык, поэтому процесс его сборки должен быть точный, что немного усложняет задачу. В заглушках нужно просверлить отверстия. Сюда затем устанавливаются наконечники для шлангов.
Далее нужно взять трубы и с помощью циркулярной пилы сделать в ней продольные разрезы. Ширина пропила должна быть такой, чтобы в нее можно было вставить лист сотового полипропилена. При этом листы должны входить в разрез с некоторым натяжением. Аналогичные пропилы нужно будет сделать и в заглушках.
После этого можно вставлять лист полипропилена в трубу и проверить, все ли сделано верно.
Шаг второй. Клейка коллектора
Процесс клейки коллектора начинается с обезжиривания склеиваемых материалов. Для этих целей используется ацетон. Работу нужно проводить быстро, поскольку клей быстро схватывается. В заключении клеем нужно будет тщательно промазать углы коллектора.
Теперь клей должен высохнуть, на это уйдет сутки. После засыхания коллектор нужно проверить на предмет герметичности, для этого в него нужно налить воду. Проще всего это сделать, подключив коллектор к садовому шлангу. Если будет обнаружена протечка, нужно высушить коллектор, обезжирить место протечки, нанести клей и затем снова дать ему высохнуть сутки. После того как протечки будут полностью устранены, можно начинать изготавливать корпус для коллектора.
Шаг третий. Делаем корпус коллектора
В качестве основы для коллектора используется лист фанеры подходящих размеров толщиной 5-10 мм. В первую очередь в фанере нужно просверлить отверстия, через которые будут выходить отводы коллектора. Для того чтобы обеспечить термоизоляцию, на фанеру нужно положить лист пенопласта толщиной не менее 2 см.
Шаг четвертый. Установка и тестирование коллектора
Этот коллектор не имеет собственной рамы, поскольку он устанавливается непосредственно между стропилами в крыше, они и служат его рамой. Впрочем, если коллектор будет устанавливаться в другом месте, для него можно изготовить раму из брусьев. Всю конструкцию потом можно закрыть прозрачной пленкой из полиэтилена, при этом КПД коллектора увеличится.
Тестируется коллектор следующим образом. Его нужно установить под углом, чтобы жидкость могла циркулировать через него естественным образом. Емкость с водой устанавливается выше по уровню к коллектору. Таким образом, холодная вода будет опускаться и заполнять коллектор, а нагреваясь, она будет вытесняться в емкость с водой. Помимо этого всасывающий шланг коллектора должен находиться на самом дне емкости, лишь в этом случае вода в емкости будет нагреваться целиком, а не только верхняя ее часть.
В заключении следует отметить, что при тестировании из коллектора нужно выгнать все пузырьки воздуха, в противном случае он будет работать не на всю мощность. Как можно отметить, собирается коллектор довольно быстро и просто при наличии всех необходимых материалов и инструментов. Существенным недостатком такого коллектора является то, что клей и клеевой пистолет для склеивания полипропилена стоит довольного много, поэтому изготовление такого коллектора несколько затратное.
Источник
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Солнечный коллектор своими руками – нагрев воды солнцем
Но хороший заводской солнечный коллектор стоит столько, что всегда возникает вопрос, — окупится ли он вообще или дешевле нагреть воду газом?
Насколько выгодны солнечные коллектора
Окупаемость таких устройств зависит от широты использования. В южных районах, где много солнца, они выгодны. Но на уровне 52 параллели у нас они уже не окупаются, если используются для отопления (зимой солнца мало), но окупаются и севернее, если используются для ГВС в межсезонье и летом.
В Европе, например, где газ дороговат, а техника дешевая, коллектора однозначно выгодны для отопления, даже в северных районах.
- У нас точно выгодными оказываются наиболее дешевые летние солнечные коллектора, которые можно изготовить буквально из подручных материалов, или которые сделаны «полукустарно» на местных производствах.
Они используются для подогрева воды в бассейне, летнего душа, ГВС в доме и отопления домов в межсезонье. В зимних условиях дешевые (самодельные) коллектора не могут соперничать по КПД с заводскими, становятся скорее охладителями, поэтому не используются.
Как обычно устроен солнечный коллектор
- Плоский коллектор с трубкой. Представляет собой лист металла темной расцветки (поглощающий лучевую энергию) с прикрепленной к нему медной трубкой, по которой движется теплоноситель. Помещен в короб с теплоизоляцией толщиной от 50 мм. Со стороны солнца закрыт стеклопакетом.
Такой заводской коллектор дает в летний день до 600Вт с метра квадратного своей площади – весьма мощный нагрев. В межсезонье в полдень – до 300 Вт.
- Трубчатые конструкции солнечных коллекторов здесь подробно рассматриваться не будут, так как их нельзя повторить в домашних условиях. Они представляют собой различные трубки из стекла, в том числе с обратным отражением солнечной энергии, с легко испаряющимися жидкостями, вакуумные… Это наиболее дорогие конструкции, которые можно заказать в организациях, после чего преступить к практическому изучению вопроса, на тему как их эксплуатировать, чтобы окупить в видимой перспективе….
Но КПД их больше, а самое главное зимой они вырабатывают тепло начиная с мощности солнечного излучения 20 Вт/м кв., в то время как заводские плоские – 100Вт/м кв., если меньше – они просто не греют воду, а самодельные….
Как используется тепло от солнечного коллектора
Солнечный коллектор вырабатывает больше энергии тогда, когда она меньше всего нужна – в самый жаркий полдень. Летом энергии на порядок больше, чем зимой. В межсезонье ее также маловато… Тепловая энергия от солнечного коллектора в первую очередь идет на подогрев воды для бытовых нужд, на нагрев летнего бассейна или душа, а также на отопление здания.
- Чтобы использовать тепловую энергию от коллектора для отопления, ее нужно накапливать в буферной емкости.
- Летний нагрев бытовой воды может быть прямым – вода из бассейна и душа может прокачиваться через солнечный коллектор напрямую.
Как изготавливается солнечный коллектор своими руками
- Типичная самодельная конструкция солнечного коллектора – просто спираль черной трубы ПНД, прикрепленной хомутами к какому-либо металлу. Или даже без металла. Общая площадь 2 – 6 м кв. позволяющая развить 1 кВт и более мощности в солнечный полдень. Такие коллектора с утеплением 50 мм экструдированным пенополистиролом, закрываются со стороны солнца светостабилизированной полиэтиленовой пленкой, используются для нагрева воды Устанавливаются под солнце на открытой площадке.
- Более основательная конструкция – черный металлический лист с пришитым к нему скобами медным змеевиком из мягкой меди диаметром 10 мм. Площадь коллектора обычно до 10 м кв. Не нужно ее слишком увеличивать, так как при этом КПД будет падать. Утепляются с тыла, закрываются обязательно стеклом или стеклопакетом.
Типичных конструкций не существует, и расчет ожидаемой отдачи всегда не верен. Но по результатам собственных экспериментов можно создать своими руками коллектор на солнечной энергии, который окажется даже на удивление работоспособным. Ведь энергии солнца на самом деле весьма немало…
Как подключить солнечный коллектор к баку (душу) самотечно
Слабым местом для летних солнечных коллекторов остается необходимость использования насоса. Это резко удорожает конструкцию или делает ее вовсе не приемлемой.
Но можно сделать нагревающийся бак, соединенный с солнечным коллектором так, чтобы жидкость двигалась самотечно. Принцип самотека сохраняется – нагреватель расположен ниже, чем накопитель (радиатор).
По данной схеме, при применении труб от ¾ дюйма вода должна двигаться самотечно. Из данного бака нагретую воду можно слить и в бассейн.
Как подключить коллектор к ГВС
Лучшая денежная выгода получается от изготовления и эксплуатации коллектора из алюминиевых или медных трубок на металле под стеклом, с подключением его к системе ГВС.
Поскольку коллектор и спираль в бойлере представляют собой малогабаритную нагреваемую систему, она должна снабжаться расширительным баком, предохранительным клапаном. Циркуляция осуществляется с помощь маломощного насоса. Хороший коллектор обеспечит дом горячей водой и в межсезонье….
teplodom1.ru
Солнечный коллектор из поликарбоната
В интернете я много видел различных технологий и способов изготовления солнечных водонагревателей и решил поделиться собственным опытом. Считаю этот проект очень удачным, так как буквально каждый сантиметр поверхности коллектора находится в прямом контакте с нагреваемой водой. Кроме этого, взяв за основу технологию, вы легко можете соорудить коллектор нужного размера.
Концепция проекта
Суть солнечного коллектора заключается в том, что холодная вода из резервуара поступает самотеком в коллектор. Нагретая вода поднимается по каналам вверх и поступает обратно в резервуар. Таким образом, создается естественная циркуляция в замкнутой системе.
Коллектор изготавливается из листа поликарбоната или другого пластика с полыми квадратами внутри, идущими вдоль. Чтобы увеличить поглощение солнечного света и повысить производительность коллектора (скорость нагревания воды), пластик можно выкрасить в черный цвет. Но здесь важно помнить, что лист изготовлен из довольно тонкого поликарбоната, поэтому при сильном нагреве при отсутствии циркуляции, он может размягчиться или деформироваться, что повлечет за собой протечки воды.
Также стоит отметить, что данное приспособление не подходит для установки в жилых помещениях с целью горячего водоснабжения. Этот экспериментальный проект скорее подходит для оборудования летнего душа на дачном участке.
Инструменты и материалы
Из инструментов потребуется:
- Дисковая и ручная пила.
- Электродрель.
- Нож.
- Рулетка.
- Отвертка.
- Пистолет для силиконового клея.
- Строительный степлер.
Материалы для коллектора:
- Лист поликарбоната с полыми каналами.
- Трубка из АБС-пластика.
- 4 заглушки на трубки.
- 2 ½ дюймовых пластиковых ниппеля с резьбой и штуцером для шланга.
- Туба силиконового герметика.
- Баллончик с краской, если планируется окрашивание.
Материалы для рамы:
- 1 лист фанеры.
- Лист пенополистирола. Также можно использовать квадраты пенопласта.
- Деревянный брус сечением 100×100 мм.
- Полиэтиленовая пленка, скотч.
- Болты, гайки, шайбы, скобы для крепления.
Материалы для организации циркуляции воды:
- Подходящий резервуар или емкость для воды.
- Для подключения резервуара потребуется садовый шланг, длина которого зависит от удаленности емкости с водой от самого коллектора.
- Несколько хомутов для подсоединения шланга.
Для наглядности тестирования работоспособности водогрейного коллектора я использовал цифровой термометр.
Пошаговая технология сборки солнечного коллектора
Прежде всего, нужно разрезать лист поликарбоната под необходимые размеры. Я запланировал сделать коллектор размером 1×2 метра, и исходил из этого факта. Очередность работ следующая:
- Труба из АБС пластика разрезается на отрезки такой длины, чтобы она соответствовала ширине листа. В моем случае – это 1 метр.
- В боковой части двух колпачков нужно просверлить отверстия под ниппели. Если нет сверла подходящего диаметра, можно расширить небольшое отверстие круглым напильником.
- Чтобы заглушки с установленными переходниками надевались на трубы, в них пришлось вырезать полукруглое отверстие, как показано на фото.
- Затем при помощи настольной циркуляционной пилы я разрезал обе трубки так, чтобы получилось С-образное сечение.
При выполнении этой операции нужно быть внимательным и учитывать расположение и необходимое направление ниппельных переходников. - Такой же разрез нужно сделать и в колпачках, чтобы в них могла заходить пластиковая панель.
- Когда все подготовительные операции выполнены, нужно собрать все детали на сухую, чтобы убедиться в их совместимости, а в случае необходимости, выполнить подгонку.
- Когда все элементы подогнаны, конструкция разбирается и собирается заново с применением силиконового клея для герметизации всех соединений. Кроме промазывания соединений герметиком, я рекомендую после сборки на все швы нанести немного силикона с внешней стороны.
Чтобы герметик хорошо высох, собранную конструкцию нужно оставить в неподвижном состоянии примерно на сутки, после чего можно приступать к проверке герметичности. Для этого к входящему и выходящему переходнику подсоединяются шланги, один их которых подключается к водопроводу. После того, как коллектор полностью наполнен водой, проверяются все швы и соединения на предмет протечек. Если обнаружено подтекание, вода сливается и после высыхания проблемное соединение герметизируется заново.
Чтобы была возможность рассчитать производительность и эффективность коллектора, нужно узнать его объем. Для этого воду из коллектора нужно слить в какую-либо емкость. Например, моя панель содержит 7,2 литра (вместе со шлангами).
Изготовление рамки и сборка панели
В принципе, коллектор уже можно использовать, уложив его на крышу или другую ровную неподвижную поверхность. Но я решил сделать для пластиковой панели своеобразный корпус, чтобы снизить вероятность повреждения при подъеме/спускании с крыши сарая, в котором решил обустроить летний душ, так как на зиму думаю его снимать.
Поэтапная сборка корпуса описана ниже:
- Лист фанеры обрезается по размеру собранного коллектора с напуском по 10 см с каждой стороны (предварительно я покрасил в черный цвет пластиковый лист краской из баллончика).
- Для вывода штуцеров для подключения шлангов просверлил отверстия.
- На фанеру уложил пенополистирол толщиной 50 мм.
- Уложил пластиковый коллектор сверху на пенополистирол.
- Со всех сторон панели к фанере прикрутил деревянный брусок, который выполняет функцию своеобразного ограждения.
- Сверху всю конструкцию накрыл плотной полиэтиленовой пленкой, которую зафиксировал скотчем и скобами при помощи строительного степлера.
Таким образом, я получил тепловой коллектор в надежном «корпусе», благодаря которому пластиковая панель защищена от механического воздействия.
Обратите внимание! Я использовал обычный прозрачный полиэтилен, но на фото выглядит, как будто он белого цвета – это блики.
Заполнение системы
Теперь можно заполнять коллектор водой и тестировать работоспособность системы. Я установил его под наклоном, а резервуар (пустой) – немного выше. Один шланг подключается к нижнему фитингу, второй – к верхнему. Для заполнения системы водой нижний шланг я подключил к водопроводу и немного открыл вентиль, чтобы система наполнялась водой постепенно. Это нужно для того, чтобы вода постепенно вытеснила весь воздух. Когда со второго шланга пошла вода (коллектор полностью заполнился), я открыл вентиль на всю, чтобы остатки воздуха вышли под давлением воды. Также я наполнил емкость для воды.
Когда в протоке воды, выходящей из выходного шланга, перестали наблюдаться пузырьки воздуха, я перекрыл воду, а оба конца шланга погрузил в воду в резервуаре (они всегда должны быть под водой, чтобы воздух не попал в систему).
Тестирование и испытание солнечного водонагревателя
Когда система наполнена, под действием солнечного тепла вода, находящаяся в тонких каналах пластиковой панели нагревается и постепенно движется вверх, образуя естественную циркуляцию. Холодная вода поступает из емкости по нижнему шлангу, а нагретая в коллекторе поступает в этот же резервуар по верхнему шлангу. Постепенно вода в емкости нагревается.
Для наглядности эксперимента я использовал цифровой термометр с выносным датчиком температуры. Сначала я измерил температуру воды в емкости – она составляла 23 °C. Затем я вставил датчик в выходной шланг, по которому в резервуар поступает нагретая в коллекторе вода. Термометр показал 50 °C. Система солнечного подогрева воды работает!
Заключение
По результатам тестирования работоспособности коллекторной системы в течение 1 часа, я получил нагрев 20,2 литров воды (7,2 литра в самом коллекторе и 13 литров я набрал в емкость для эксперимента) с 23 до 37 °C.
Конечно, производительность и эффективность системы зависит от солнечной активности: чем ярче светит солнце, тем сильнее нагреется вода и можно нагреть больший объем за меньшее время. Но для летнего душа, я думаю, этого коллектора вполне хватит.
Original article in English
sdelaysam-svoimirukami.ru