Solární kolektor vyrobený z plastových lahví: návod, jak sestavit solární zařízení krok za krokem

Koncept alternativní energie je pro mnoho majitelů soukromých domů a chat spojen s drahými solárními panely, větrnými turbínami nebo tepelnými čerpadly. Nikdo si ani neuvědomuje, že za pár hodin a za pouhé haléře si z plastových lahví postavíte solární kolektor, abyste se zásobili teplou vodou po celé teplé období.

Prozradíme vám, jak z odpadních materiálů vyrobit efektivní systém čištění sanitární vody. V našem článku naleznete podrobný popis návrhů a způsobů výroby systémů, jejichž provoz byl ověřen v praxi. S přihlédnutím k našim doporučením sestavíte užitečné domácí zařízení bez jakýchkoli potíží.

Specifika použití solárních kolektorů

Hlavní rozdíl mezi solárním kolektorem a různými typy výroby tepla solární systémy sestává z cyklické práce. Jinými slovy, v nepřítomnosti slunce nebude žádná tepelná energie.

Je zřejmé, že ve tmě je výkon autonomního teplovodního systému se solárním kolektorem snížen na nulu. Produkce tepla solárním kolektorem je dána délkou denního světla, která závisí na zeměpisné šířce a roční době.

Domácí solární kolektor vyřeší nejen problém dodávky teplé vody do domu, který není napojen na centrální sítě, ale také problémy s vytápěním

Klimatické vlastnosti oblasti mají také významný vliv na výkonnostní úroveň solárního kolektoru. Pokud se oblast vyznačuje častými mlhami nebo je slunce často skryto za mraky, pak je výkon solárního kolektoru výrazně snížen.

Nicméně i v tomto případě solární kolektor pro vytápění a/nebo ohřev vody zůstává efektivní díky své schopnosti zachytit i rozptýlené paprsky.

Konstrukční vlastnosti a princip činnosti

Hlavním prvkem standardní verze solárního kolektoru je adsorbér v podobě měděné desky s trubicí. Deska se vlivem slunečního záření rychle zahřívá a přenáší teplo do trubice a kapaliny v ní. Díky volnému nebo nucenému oběhu je vzniklé teplo dále transportováno celým systémem.

Vlivem slunečního záření se ohřívá měděná deska, ze které se teplo přenáší do chladicí kapaliny umístěné v trubici

Pro zvýšení účinnosti adsorbéru by měl být vybaven nezbytnými fyzikálními vlastnostmi. V první řadě je nutné zvýšit absorpční kapacitu adsorbéru a minimalizovat odraz slunečního záření. Nejjednodušším řešením by bylo nanést na adsorbér černou barvu.

Pro zvýšení účinnosti adsorbéru musí být zakryt průhledným sklem. Obyčejné sklo odráží část slunečních paprsků.

Nejlepší je použít speciální sklo s nízkým obsahem železa nebo použít antireflexní vrstvu. Aby se zabránilo kontaminaci skla, mělo by být tělo solárního kolektoru vzduchotěsné.

Navzdory mnoha způsobům, jak zlepšit provoz a zvýšit produktivitu solárního kolektoru, není tento indikátor kvůli nedokonalostem v designu daleko od ideálu. S přihlédnutím k principu činnosti solárního kolektoru a metodám pro zvýšení jeho účinnosti se pokusíme vytvořit primitivní a levný model z odpadových materiálů.

Sestavení jednotky z odpadních materiálů

Kromě toho, že je levná a snadno sestavitelná, varianta vyrobená z plastových lahví se od standardních solárních zařízení liší tím, že ploché solární kolektory nefungují dobře v ranních a večerních hodinách.

Konvexní tvar lahví zajišťuje téměř vertikální pronikání paprsků i při západu a svítání, čímž zajišťuje účinnost zařízení jak ráno, tak večer.

Díky konvexnímu tvaru plastových lahví je přístroj schopen i ve vodorovné poloze zachytit paprsky vycházejícího a zapadajícího slunce

Existuje několik charakteristických způsobů, jak sestrojit dokonale fungující systém teplé vody z plastových lahví:

• Solární kolektor plní roli akumulační nádrže, ve které se voda ohřívá a následně vypouští;
• Solární kolektor je připojen k akumulační nádrži pro zajištění ohřevu vody a přirozené cirkulace;
• Plastové sběrné láhve fungují jako zásobník vody;
• Plastové lahve fungují jako utěsněné nádoby k udržení tepla.

Solární kolektory se také mohou lišit svými konstrukčními vlastnostmi. Za prvé je to způsobeno jak způsobem upevnění lahví, tak způsoby jejich umístění.

Možnost se zásobníkem ohřáté vody

K výrobě solárního kolektoru budete potřebovat polypropylenová trubka o průměru 50 mm, na které se budou napojovat plastové lahve, jejichž počet je určen průměrem potrubí. Pro šablonu bylo odebráno 15 plastových lahví, takže pracovní kapacita solárního kolektoru byla 30 litrů.

Spoje spojující lahve s propylenovou trubkou jsou potaženy silikonovým tmelem, zabraňujícím úniku vody

Pro spojení lahví do jednoho systému je třeba vyvrtat otvory do propylenové trubky určené pro přívod teplé vody. Ideálním řešením bylo použít 26mm vrták do dřeva.

Při těchto rozměrech je zajištěna maximální hustota spoje a láhev je do otvoru zašroubována silou podél svého závitu. Aby bylo zajištěno maximální utěsnění spoje, mohou být spoje potaženy silikonovým tmelem, ale je lepší použít tavné lepidlo.

Pro dosažení efektu komunikujících nádob musí být v horní části každé láhve vytvořeny otvory o průměru asi 2 mm.

Po připojení lahví je na jedné straně trubky vyříznuta tvarovka, která bude později připojena k přívodu vody pro přívod vody. Na druhou stranu byste měli nainstalovat kohoutek, kterým bude ohřátá voda odtékat do akumulační nádrže.

Nicméně, pod tíhou naplněné vody, takové zařízení pro domácí použití solární energie může ztratit svou integritu. Proto by bylo vhodné nainstalovat krabici. K jeho výrobě budete potřebovat desku o šířce 150 mm.

Pro zvýšení účinnosti solárního kolektoru můžete na dno krabice položit pěnový plast nebo pěnový polystyren o tloušťce 50 mm a překrýt fólií.

Po instalaci solárního kolektoru v místě jeho dalšího použití je nutné plastové lahve nalakovat černou barvou, aby účinněji absorbovaly sluneční záření.

Při černém nátěru se zvyšuje nasákavost plastu a zvyšuje se účinnost topné vody.

Je lepší použít matnou barvu a aplikovat ji stříkáním z aerosolové nádobky. Zbývá pouze zakrýt box sklem, čímž se zvýší jeho těsnost a napojit jej na rozvod studené vody a systém vypouštění teplé vody připravené k použití do akumulační nádrže.

Z praktických zkušeností je známo, že plast nesnáší vysoké teploty, které vedou k jeho deformaci. Za jasných slunečných dnů může teplota ohřáté vody překročit 65 stupňů, což povede k deformaci plastu.

V tomto ohledu je lepší dodatečné utěsnění krabice sklem vůbec odmítnout nebo ji používat výhradně za oblačného počasí.

Způsob s cirkulací ohřáté vody

Systém solárních kolektorů je podobný první možnosti, ale má řadu konstrukčních rozdílů.

K vytvoření kolektoru budete potřebovat následující nástroje a materiály:

• PVC trubka o průměru 20 mm s rohy a T-kusy;
• Válcová řezačka trubek;
• Srážecí frézy;
• Primer (čisticí prostředek);
• Plastové lahve;
• Tetrapacky na mléko nebo džus;
• Papírnický nůž;
• Lepenka;
• Žáruvzdorná matná černá barva;
• Zásobník.

Pro instalaci budeme potřebovat PVC trubku o průměru 20 mm. Vodorovná část trubky by měla být rozřezána na části, do kterých budou připojeny úhelníky a T-kusy studeným svařováním.Spodní část solárního kolektoru bude vypadat úplně stejně. Konečným výsledkem je uzavřený systém, ale na prvním místě.

Vlastnosti lepení PVC trubek

Chcete-li získat vysoce kvalitní řez, je lepší použít řezačka trubekvybavena válečky. Po odříznutí je třeba vnitřek trubky zkosit pomocí speciálních srážecích fréz.

Po změření hloubky T-kusů a úhlů je třeba umístit značku na konec připojované trubky a ošetřit konce trubek a tvarovek základním nátěrem (čisticím prostředkem).

Díky hladkému pohybu řezné části vám válečková řezačka trubek umožňuje vyhnout se deformacím průřezu a tvorbě otřepů podél hrany při řezání

Dalším krokem je nanesení a rozetření lepidla kolem vnější strany trubky a vnitřní strany tvarovky. Lepidlo musí být nanášeno štětcem a jeho velikost by měla být menší než průměr trubek. Zbývá pouze vložit trubku do připraveného odpaliště nebo rohu a otočit ji o čtvrt otáčky, aby se lepidlo rovnoměrně rozprostřelo.

Je třeba vzít v úvahu, že práce na lepení jednoho rohu nebo odpaliště by neměla být dokončena déle než 30 sekund. Po upevnění je nutné odstranit zbytky lepidla.

Postup výroby solárního kolektoru

Po přípravě horní trubky a připevnění vertikálních trubek k ní můžete začít s přípravou plastových lahví. Prezentovaný model solárního kolektoru má 4 svislé trubky o délce 105 cm, na tuto délku trubky se vejde 5 plastových lahví. To znamená, že k sestavení kolektoru budete potřebovat 20 stejných plastových lahví.

Z každé láhve musí být odstraněno dno. K tomu si vyrobte jednoduchou šablonu z 30 cm dlouhého kusu kartonu stočeného do tubusu.Pomocí šablony a nože odstraňte dno lahví. Po přípravě lahví můžete začít vyrábět absorbér, který bude absorbovat sluneční energii.

Použití jednoduché kartonové šablony vám umožní rychle řezat a získat lahve stejné velikosti

Jako absorbér používáme použité tetra balení džusu nebo mléka. Musí být nakrájeny, důkladně omyty a vysušeny. Pro zlepšení jejich absorpční schopnosti naneste matnou černou barvu. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je použít barvu ve spreji z plechovky.

Sekvenční navlékání plastových lahví usnadňuje umístění složených tetra balení do nich

Po přípravě lahví a tetrapaků můžete začít s montáží solárního zařízení. Nejprve musíte na svislou trubici navléknout plastovou láhev hrdlem napřed a vložit do ní Tetra Pak. Obdobným způsobem jsou všechny láhve navlečeny na svislé trubky, které se pak musí napojit na odpaliště a rohy spodní trubky, podobně jako horní.

Aby vyrobený solární kolektor získal tuhost, je nutné pro něj vytvořit podpěru.

Obyčejný dřevěný panel dodává konstrukci tuhost a usnadňuje přesun solárního kolektoru na místo jeho provozu

Kolektor můžete stejně jako v prvním případě umístit do dřevěné krabice, ale již není potřeba jej izolovat. Protože každá z plastových lahví je jakýmsi malým izolovaným zásobníkem, který se zahříváním zevnitř předává teplo vodě cirkulující trubicemi.

Vlastnosti umístění a připojení

Pro maximální možnou absorpci slunečního záření musí být kolektor orientován jižním směrem. Malý úhel náklonu 10-15 stupňů stačí k tomu, aby kolektor efektivně pracoval téměř v jakékoli poloze slunce.

Spodní část potrubí musí být připojena ke dnu akumulační nádrže a horní část - přibližně k její střední části. Studená voda z polymerové nádoby bude proudit spodní trubkou do kolektoru, kde se ohřeje a stoupá horní trubkou do nádrže.

Tak dojde k přirozené cirkulaci vody domácím systémem. Pro zajištění vysoké intenzity cirkulace vody by měla být nádrž umístěna těsně nad solárním kolektorem ve vzdálenosti minimálně 0,3 m od něj.

Při správném připojení solárního kolektoru k akumulační nádrži je zajištěna přirozená cirkulace vody

Je třeba vzít v úvahu, že když studená voda vstupuje do nádrže z vodovodního systému, je aktivně míchána, což snižuje účinnost kolektoru. Tomu se lze vyhnout vybavením vstupu do nádrže turbulentním reduktorem, což je ucpaná trubka s více otvory.

Voda plynule protéká reduktorem, což umožňuje studené vodě zůstat ve spodních vrstvách, odkud je odebírána do solárního kolektoru.

Použití turbulentního reduktoru pomáhá zamezit smíchání studené a teplé vody v akumulační nádrži

Je zřejmé, že solární kolektor zajišťuje ohřev vody pouze během dne za slunečného počasí. Proto je důležité šetřit teplou vodou pro použití přes den a večer. K tomu je nutné izolovat akumulační nádrž.

Závěry a užitečné video k tématu

Video 1. Takto se objevily první solární systémy z plastových lahví:

Video 2. Zařízení na ohřev vody téměř zdarma v akci:

Solární kolektor vyrobený z plastových nádob na nápoje je levným řešením pro přípravu teplé vody. Při déletrvající nepřízni počasí, zejména na jaře a na podzim, je však vhodné instalovat do akumulační nádrže topné těleso. V tomto případě se solární kolektor stane součástí kompletního systému, který za příznivých podmínek umožní ušetřit peníze.

Řekněte nám o svých zkušenostech se stavbou podomácku vyrobeného solárního systému z plastových lahví. Je možné, že ve svém arzenálu máte informace a možnosti designu, které mohou být užitečné pro návštěvníky webu. Napište prosím komentáře do níže uvedeného bloku, ptejte se, sdílejte fotografie a užitečné informace.