Birçok özel ev ve kır evi sahibi için alternatif enerji kavramı, pahalı güneş panelleri, yel değirmenleri veya ısı pompaları ile ilişkilidir. Hiç kimse, sadece birkaç saat içinde, sıcak mevsimlerde kendinize sıcak su sağlamak için sadece birkaç kuruş için plastik şişelerden bir güneş kolektörü oluşturabileceğinizi bile bilmiyor.
Atık malzemelerden sıhhi suların hazırlanması için nasıl etkili bir sistem yapılacağını anlatacağız. Yazımızda, çalışması pratikte test edilmiş imalat sistemlerinin tasarım ve yöntemlerinin ayrıntılı bir açıklamasını bulacaksınız. Önerilerimize dayanarak, evde yararlı olan bir cihazı kolayca monte edebilirsiniz.
Güneş kolektörlerinin kullanım özellikleri
Güneş kolektörü ve çeşitli ısı üreten güneş sistemleri arasındaki temel fark, çalışmanın döngüsel doğasıdır. Başka bir deyişle - güneşin yokluğunda termal enerji olmayacaktır.
Açıkçası, karanlıkta, bir güneş kolektörü ile otonom bir sıcak su kaynağının performansı sıfıra düşürülür. Güneş kolektörü tarafından ısı üretimi, yılın enlemine ve zamanına bağlı olan gün ışığının uzunluğuna göre belirlenir.
Ev yapımı bir güneş kolektörü, sadece merkezi ağlara bağlı olmayan bir eve sıcak su sağlama sorununu değil, aynı zamanda ısıtma sorunlarını da çözecektir.
Arazinin iklimsel özellikleri de güneş kolektörünün üretkenlik seviyesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Alan sık sık sislerle karakterize edilirse veya güneş genellikle bulutların arkasına saklanırsa, güneş kolektörünün performansı önemli ölçüde azalır.
Bununla birlikte, bu durumda, ısıtma ve / veya ısıtma suyu için güneş kolektörü, dağınık ışınları bile yakalayabilme kabiliyeti nedeniyle etkili olmaya devam eder.
Tasarım özellikleri ve çalışma prensibi
Güneş kolektörünün standart versiyonunun ana elemanı, tüplü bir bakır plaka şeklinde bir adsorbandır. Plaka, güneş ışığının etkisi altında hızla ısınır ve ısıyı tüpe ve içindeki sıvıya aktarır. Serbest veya zorlanmış sirkülasyon nedeniyle, üretilen ısı daha sonra sistem boyunca taşınır.
Güneş ışığının etkisi altında, ısının borudaki soğutucuya aktarıldığı bir bakır plaka ısıtılır.
Adsorbanın verimliliğini arttırmak için gerekli fiziksel özelliklere sahip olmalıdır. Her şeyden önce, adsorberin adsorpsiyon kapasitesini arttırmak ve güneş ışığının yansımasını en aza indirmek gerekir. En basit çözüm, adsorbere siyah mürekkep uygulamaktır.
Adsorbanın verimliliğini arttırmak için şeffaf camla kaplanmalıdır. Sıradan cam güneş ışınlarının bir kısmını yansıtır.
Düşük demir içeriğine sahip özel cam kullanmak veya yansıma önleyici kaplama kullanmak en iyisidir. Camın kirlenmesini önlemek için, güneş kolektörü kasası kapatılmalıdır.
Yine de, tasarımdaki kusurlardan dolayı, çalışmayı iyileştirmenin ve güneş kolektörünün verimliliğini artırmanın birçok yoluna rağmen, bu gösterge ideal olmaktan uzaktır. Güneş kolektörü prensibi ve verimliliğini artırma yöntemleri göz önüne alındığında, doğaçlama malzemelerden ilkel ve ucuz bir model oluşturmaya çalışacağız.
Ünitenin doğaçlama malzemelerden montajı
Ucuzluğa ve montaj kolaylığına ek olarak, plastik şişe seçeneği, standart güneş sistemlerinden farklıdır, çünkü düz güneş kolektörleri sabah ve akşam saatlerinde iyi çalışmaz.
Şişelerin dışbükey şekli, gün batımı ve şafak sırasında bile ışınların neredeyse dikey nüfuz etmesini sağlar, böylece hem sabah hem de akşam cihazın verimliliğini sağlar.
Plastik şişelerin dışbükey şekli nedeniyle, cihaz yatay olduğunda bile, yükselen ve batan güneşin ışınlarını alabilir.
Plastik şişelerden sıcak su üretmek için mükemmel bir çalışma sistemi oluşturmanın birkaç farklı yolu vardır:
- Güneş kolektörü, suyun ısıtıldığı ve daha sonra boşaltıldığı bir depolama tankının rolünü oynar;
- Güneş kolektörü, su ısıtmasını ve doğal dolaşımını sağlamak için depolama tankına bağlanır;
- Toplayıcının plastik şişeleri su için bir rezervuar görevi görür;
- Plastik şişeler ısıyı korumak için kapalı kapların rolünü oynar.
Ayrıca, güneş kolektörleri tasarım özelliklerine göre değişebilir. Her şeyden önce, bu hem şişeleri sabitleme yönteminden hem de konumlarının yolundan kaynaklanmaktadır.
Isıtılmış su biriktirme seçeneği
Bir güneş kolektörünün üretimi için, sayısı boru çapı ile belirlenen plastik şişelerin bağlanacağı 50 mm çapında bir polipropilen boru gerekecektir. Şablon için 15 plastik şişe alındı, bu nedenle güneş kolektörünün çalışma kapasitesi 30 litredir.
Şişeler ve propilen boru arasındaki bağlantılar, su sızıntısını önlemek için silikon dolgu ile yağlanır.
Şişeleri sıcak su için tasarlanmış bir propilen borusunda tek bir sisteme bağlamak için delik açmak gerekir. İdeal çözüm, ahşap üzerinde 26 mm çapında bir matkap ucu kullanmaktı.
Bu boyutlarda, bağlantının maksimum yoğunluğu sağlanır ve şişe, dişinden deliğe zorla vidalanır. Eklemin maksimum sızdırmazlığını sağlamak için, eklemler silikon dolgu macunu ile kaplanabilir, ancak sıcakta eriyen yapıştırıcı kullanmak daha iyidir.
Her şişenin üst kısmındaki iletişim damarlarının etkisini elde etmek için, yaklaşık 2 mm çapında delikler açmak gerekir.
Şişeler bağlandıktan sonra, borunun bir tarafına bir bağlantı kesilir, bu daha sonra su sağlamak için su kaynağına bağlanır. Öte yandan, ısıtılmış suyun depolama tankına karışacağı bir musluk takılmalıdır.
Bununla birlikte, doldurulmuş suyun ağırlığı altında, güneş enerjisinin evde kullanımı için böyle bir cihaz bütünlüğünü kaybedebilir. Bu nedenle, uygun cihaz kutusu olacaktır. Bunu yapmak için 150 mm genişliğinde bir tahtaya ihtiyacınız var.
Güneş kolektörünün verimliliğini artırmak için, kutunun altına, 50 mm kalınlığında polistiren veya polistiren köpük yerleştirebilir ve folyo ile kaplayabilirsiniz.
Güneş kolektörünü daha sonraki çalışma yerine monte ettikten sonra, güneş ışığının daha verimli emilmesi için plastik şişeler siyaha boyanmalıdır.
Siyah boyandığında, plastiğin emme kapasitesi artar ve suyun ısıtılması verimliliği artar
Mat boya kullanmak ve bir aerosol kutusundan püskürtme yaparak uygulamak daha iyidir. Kutuyu camla kaplamak için kalır, böylece sızdırmazlığını arttırır ve soğuk su tedarik sistemine ve depolama tankında kullanılmak üzere hazırlanan ılık suyun tahliye sistemine bağlanır.
Pratik deneyimlerden, plastiğin deformasyona yol açan yüksek sıcaklıkların etkilerini tolere etmediği bilinmektedir. Parlak güneşli günlerde, ısıtılan suyun sıcaklığı 65 dereceyi aşabilir ve bu da plastik deformasyona yol açar.
Bu bağlamda, kutunun genel olarak cam ile ek sızdırmazlığını reddetmek veya sadece bulutlu havalarda kullanmak daha iyidir.
Isıtılmış suyun sirkülasyonu ile yöntem
Güneş kolektörü sistemi ilk seçeneğe benzer, ancak bir dizi yapısal farklılığa sahiptir.
Bir koleksiyoncu oluşturmak için aşağıdaki araçlara ve malzemelere ihtiyacınız olacak:
- 20 mm çapında köşeler ve teesler ile PVC boru;
- Makaralı boru kesici;
- Keski kesiciler;
- Astar (temizlik maddesi);
- Plastik şişeler;
- Süt veya meyve suyundan yapılan tetrapaki;
- Kırtasiye bıçağı;
- Karton;
- Isıya dayanıklı mat siyah boya;
- Depolama tankı.
Kurulum için 20 mm çapında bir PVC boruya ihtiyacımız var. Borunun yatay kısmı, köşelerin ve teeslerin soğuk kaynak ile tutturulacağı segmentlere kesilmelidir. Güneş kolektörünün tabanı tamamen aynı görünecektir. Sonuçta, kapalı bir sistem elde ediyoruz, ama önce ilk şey.
PVC boru yapıştırma özellikleri
Yüksek kaliteli bir kesim elde etmek için, silindirlerle donatılmış bir boru kesici kullanmak daha iyidir. Kesmeden sonra, borunun içini özel pah kırma araçları kullanarak pahlamak gerekir.
Tees ve açıların derinliğini ölçtükten sonra, bağlanacak borunun ucuna bir işaret koymanız ve boru uçlarına ve bağlantı parçalarına bir astar (temizlik maddesi) ile işlem yapmanız gerekir.
Kesme parçasının düzgün hareketi sayesinde, silindir boru kesici, kesimin deformasyonunu ve kesme sırasında kenar boyunca çapak oluşumunu önlemenizi sağlar.
Bir sonraki adım, yapıştırıcının borunun dışına ve bağlantı parçasının içine uygulanması ve dağıtımı olacaktır. Tutkal bir fırça ile uygulanmalı, boyutu ise boru çapından daha küçük olmalıdır. Boruyu hazırlanan tee veya köşeye sokmak ve tutkalı eşit olarak dağıtmak için çeyrek tur döndürmek kalır.
Bir köşeye veya tente yapıştırmanın 30 saniyeden uzun sürmemesi gerektiğini lütfen unutmayın. Sabitledikten sonra tutkal kalıntılarını çıkarmak gerekir.
Güneş kolektörü üretim prosedürü
Üst boruyu hazırladıktan ve dikey boruları tutturduktan sonra plastik şişeler hazırlamaya başlayabilirsiniz. Güneş kolektörünün sunulan modelinde, 105 cm uzunluğunda 4 dikey boru vardır, borunun bu uzunluğuna 5 plastik şişe yerleştirilebilir. Yani, toplayıcıyı toplamak için 20 özdeş plastik şişeye ihtiyacınız olacak.
Her şişeden altını çıkarmanız gerekir. Bunu yapmak için, bir tüp içine yuvarlanmış 30 cm uzunluğunda bir karton parçasından basit bir şablon yapmalısınız.Bir şablon ve kırtasiye bıçağı kullanarak, şişelerin altını çıkarın. Şişeleri hazırladıktan sonra, güneş enerjisini emecek bir emici üretmeye başlayabilirsiniz.
Basit bir karton şablonu kullanmak, aynı boyuttaki şişeleri hızlı bir şekilde kesmeyi ve almayı mümkün kılar
Bir emici rolünde, meyve suyu veya sütten kullanılan tetrapackleri kullanıyoruz. Kesilmeli, iyice yıkanmalı ve kurutulmalıdır. Emme kapasitelerini artırmak için mat siyah boya uygulanmalıdır. Bunu yapmanın en kolay yolu sprey boyadır.
Plastik şişelerin sıralı çekimi, katlanmış tetrapakların içine yerleştirilmesini kolaylaştırır
Şişeleri ve tetrapackleri hazırladıktan sonra, güneş cihazını monte etmeye başlayabilirsiniz. İlk olarak, dikey bir tüpte, boynu ileriye dönük bir plastik şişe yapıştırmanız ve içine bir tetrapack yerleştirmeniz gerekir. Benzer şekilde, tüm şişeler dikey borulara sokulur, daha sonra alt borunun üstlerine benzer şekilde tees ve köşelerine bağlanması gerekir.
Üretilen güneş kolektörüne rijitlik kazandırmak için, bunun için bir destek yapılması gerekir.
Geleneksel bir ahşap kalkan yapısal sağlamlık sağlar ve güneş kolektörünü kullanım yerine taşımayı kolaylaştırır
İlk durumda olduğu gibi, toplayıcıyı ahşap bir kutuya yerleştirmek mümkündür, ancak artık izole etmek gerekli değildir. Plastik şişelerin her biri, içeriden ısınarak, borulardan dolaşan suya ısı aktaran bir tür küçük yalıtımlı tank olduğundan.
Yerleşim ve bağlantı özellikleri
Mümkün olan maksimum güneş ışığı emilimi için, toplayıcı güney yönünde yönlendirilmelidir. Toplayıcının güneşin hemen her yerinde etkili bir şekilde çalışması için 10-15 derecelik küçük bir eğim açısı yeterlidir.
Borunun alt kısmı, depolama tankının alt kısmına, üst kısmı ise yaklaşık orta kısmına bağlanmalıdır. Polimer tankından gelen soğuk su alt borudan toplayıcıya akacaktır, burada ısınır ve üst borudan tanka yükselir.
Böylece, derme çatma sistemiyle suyun doğal sirkülasyonu gerçekleştirilecektir. Yüksek bir su sirkülasyonu yoğunluğu sağlamak için, tank güneş kolektörünün hemen üzerine, buradan en az 0,3 m mesafede yerleştirilmelidir.
Güneş kolektörü depolama tankına doğru şekilde bağlanırsa, doğal su sirkülasyonu sağlanır.
Soğuk su tanka su besleme sisteminden girdiğinde, aktif olarak karıştırıldığı ve kollektörün verimliliğini azalttığı unutulmamalıdır. Bu, tanka girişin, çok delikli tıkalı bir tüp olan türbülanslı bir şanzımanla donatılmasıyla önlenebilir.
Su şanzımandan yumuşak bir şekilde akar, bu da soğuk suyun güneş kollektörüne çekildiği alt katmanlarda kalmasına izin verir.
Türbülanslı şanzıman kullanımı, depolama tankında soğuk ve ılık suyun karışmasını önlemeye yardımcı olur.
Güneş kollektörünün güneşli havalarda sadece gündüzleri su ısıtması sağladığı açıktır. Bu nedenle, gece gündüz kullanmak için sıcak su tutmak önemlidir. Bunu yapmak için depolama kapasitesini ısıtmak gerekir.
Video 1. Böylece plastik şişelerden ilk helio sistemleri ortaya çıktı:
Video 2. Kullanımdaki suyu ısıtmak için neredeyse ücretsiz cihaz:
İçecekler için plastik bir plastik güneş kolektörü, sıcak su üretmek için ucuz bir çözümdür. Bununla birlikte, özellikle ilkbahar ve sonbaharda uzun süreli sert havalarda, depolama tankına bir ısıtıcı monte edilmesi tavsiye edilir. Bu durumda, güneş kolektörü, uygun koşullar altında paradan tasarruf edecek eksiksiz bir sistemin parçası olacaktır.
Plastik şişelerden ev yapımı bir güneş sistemi kurma deneyiminizi bize anlatın. Cephaneliğinizin site ziyaretçileri için yararlı olabilecek bilgi ve tasarım seçenekleri içermesi mümkündür. Lütfen aşağıdaki blok formuna yorum yazın, sorular sorun, fotoğraf paylaşın ve faydalı bilgiler.