Plastik şişelerden yapılmış güneş kolektörü: Bir güneş enerjisi cihazının montajı için adım adım kılavuz

Birçok özel ev ve yazlık ev sahibi için alternatif enerji kavramı, pahalı güneş panelleri, rüzgar türbinleri veya ısı pompalarıyla ilişkilidir. Hiç kimse, sadece birkaç saat içinde, birkaç kuruş karşılığında, sıcak mevsim boyunca kendinize sıcak su sağlamak için plastik şişelerden bir güneş enerjisi kolektörü yapabileceğinizin farkında bile değil.

Atık malzemelerden etkili bir hijyenik su arıtma sisteminin nasıl yapılacağını size anlatacağız. Makalemizde, işleyişi pratikte test edilmiş olan imalat sistemlerinin tasarım ve yöntemlerinin ayrıntılı bir açıklamasını bulacaksınız. Önerilerimizi dikkate alarak, kullanışlı bir ev cihazını hiçbir zorluk yaşamadan birleştireceksiniz.

Güneş kollektörlerini kullanmanın özellikleri

Güneş kolektörü ile çeşitli ısı üretme türleri arasındaki temel fark güneş sistemleri döngüsel çalışmalardan oluşur. Yani güneşin olmadığı yerde termal enerji de olmayacaktır.

Açıkçası, karanlıkta güneş kollektörlü otonom bir sıcak su sisteminin performansı sıfıra düşüyor. Bir güneş kolektörünün ısı üretimi, enlem ve yılın zamanına bağlı olan gün ışığı saatlerinin uzunluğuna göre belirlenir.

Suyu ısıtmak için ev yapımı toplayıcı
Ev yapımı bir güneş enerjisi kolektörü, yalnızca merkezi ağlara bağlı olmayan bir eve sıcak su sağlama sorununu değil aynı zamanda ısıtma sorunlarını da çözecektir.

Bölgenin iklim özellikleri de güneş kollektörünün performans düzeyi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bölgede sık sisler görülüyorsa veya güneş genellikle bulutların arkasına gizleniyorsa, güneş kollektörünün performansı önemli ölçüde azalır.

Ancak bu durumda da ısıtma için güneş kolektörü ve/veya su ısıtma, dağınık ışınları bile yakalayabildiğinden dolayı etkili kalır.

Tasarım özellikleri ve çalışma prensibi

Güneş kolektörünün standart versiyonunun ana elemanı, tüplü bakır plaka şeklinde bir adsorberdir. Plaka güneş ışığının etkisi altında hızla ısınarak ısıyı tüpe ve içindeki sıvıya aktarır. Serbest veya cebri dolaşım sayesinde ortaya çıkan ısı sistem boyunca daha da taşınır.

Güneş kolektörünün çalışma prensibi
Güneş ışığının etkisi altında bakır plaka ısıtılır ve buradan ısı, tüpte bulunan soğutucuya aktarılır.

Adsorberin verimliliğini arttırmak için gerekli fiziksel özelliklere sahip olması gerekir. Öncelikle adsorberin emme kapasitesinin arttırılması ve güneş ışığının yansımasının en aza indirilmesi gerekmektedir. En basit çözüm adsorbe ediciye siyah boya uygulamak olacaktır.

Adsorberin verimliliğini arttırmak için şeffaf camla kaplanması gerekir. Sıradan cam güneş ışınlarının bir kısmını yansıtır.

Düşük demir içerikli özel cam kullanmak veya yansıma önleyici kaplama kullanmak en iyisidir. Camın kirlenmesini önlemek için güneş kolektörünün gövdesi hava sızdırmaz hale getirilmelidir.

Bir güneş kolektörünün çalışmasını iyileştirmenin ve verimliliğini artırmanın birçok yoluna rağmen, tasarımdaki kusurlar nedeniyle bu gösterge ideal olmaktan uzaktır. Güneş kolektörünün çalışma prensibini ve verimliliğini artırma yöntemlerini dikkate alarak hurda malzemelerden ilkel ve ucuz bir model oluşturmaya çalışacağız.

Ünitenin hurda malzemelerden montajı

Plastik şişelerden yapılan seçenek, ucuz ve montajı kolay olmasının yanı sıra, düz güneş kollektörlerinin sabah ve akşam saatlerinde iyi çalışmaması nedeniyle standart güneş cihazlarından farklılık gösteriyor.

Şişelerin dışbükey şekli, gün batımı ve şafak vaktinde bile ışınların neredeyse dikey olarak nüfuz etmesini sağlar, böylece cihazın hem sabah hem de akşam verimliliğini sağlar.

Plastik şişe toplayıcı şekli
Plastik şişelerin dışbükey şekli sayesinde cihaz yatay konumda bile yükselen ve batan güneşin ışınlarını yakalayabiliyor

Plastik şişelerden mükemmel çalışan bir sıcak su sistemi oluşturmanın birkaç farklı yolu vardır:

  • Güneş kollektörü, suyun ısıtıldığı ve daha sonra boşaltıldığı bir depolama tankının rolünü oynar;
  • Güneş enerjisi kolektörü, suyun ısıtılmasını ve doğal dolaşımı sağlamak için bir depolama tankına bağlanır;
  • Plastik toplayıcı şişeler su deposu görevi görür;
  • Plastik şişeler, ısıyı korumak için kapalı kaplar görevi görür.

Ayrıca güneş kollektörleri tasarım özelliklerine göre farklılık gösterebilir. Her şeyden önce bu, hem şişelerin sabitlenme yönteminden hem de yerleştirilme yöntemlerinden kaynaklanmaktadır.

Isıtılmış su depolamalı seçenek

Güneş kolektörü yapmak için ihtiyacınız olacak polipropilen boru plastik şişelerin bağlanacağı 50 mm çapında, sayısı borunun çapına göre belirlenir. Şablon için 15 adet plastik şişe alındı, dolayısıyla güneş kolektörünün çalışma kapasitesi 30 litre oldu.

Şişeleri borulara bağlama
Şişeleri propilen borusuna bağlayan bağlantılar su sızıntısını önleyen silikon dolgu ile kaplanmıştır

Şişeleri tek bir sisteme bağlamak için, sıcak su temini amaçlı propilen borusunda delikler açılmalıdır. İdeal çözüm 26 mm'lik ahşap matkap ucu kullanmaktı.

Bu boyutlarla maksimum derz yoğunluğu sağlanır ve şişe, dişi boyunca kuvvet uygulanarak deliğe vidalanır. Bağlantının maksimum sızdırmazlığını sağlamak için, bağlantılar silikon dolgu macunu ile kaplanabilir, ancak sıcakta eriyen yapıştırıcı kullanmak daha iyidir.

Bağlantılı damarların etkisini elde etmek için, her şişenin üst kısmında yaklaşık 2 mm çapında delikler açılmalıdır.

Şişeleri bağladıktan sonra borunun bir tarafına bir bağlantı parçası kesilir ve bu daha sonra su temini için su kaynağına bağlanacaktır. Diğer taraftan, ısıtılan suyun depolama tankına akacağı bir musluk takmalısınız.

Bununla birlikte, doldurulmuş suyun ağırlığı altında, ev kullanımı için böyle bir cihaz Güneş enerjisi bütünlüğünü kaybedebilir. Bu nedenle bir kutu takılması tavsiye edilir. Bunu yapmak için 150 mm genişliğinde bir tahtaya ihtiyacınız olacak.

Güneş kollektörünün verimliliğini artırmak için kutunun tabanına 50 mm kalınlığında köpük plastik veya polistiren köpük döşeyip üzerini folyo ile kaplayabilirsiniz.

Güneş kollektörünü daha fazla kullanılacağı yere monte ettikten sonra, güneş ışığını daha etkili bir şekilde emmek için plastik şişelerin siyaha boyanması gerekir.

Şişeleri siyaha boyamak
Siyah boyandığında plastiğin emme kapasitesi artar ve suyun ısıtılma verimi artar.

Mat boya kullanmak ve bir aerosol kutusundan püskürterek uygulamak daha iyidir. Geriye kalan tek şey kutuyu camla kapatmak, böylece sızdırmazlığını arttırmak ve onu soğuk su besleme sistemine ve kullanım için hazırlanan ılık suyu depolama tankına boşaltma sistemine bağlamaktır.

Pratik deneyimlerden plastiğin yüksek sıcaklıklara tolerans göstermediği ve bunun deformasyona yol açtığı bilinmektedir. Parlak güneşli günlerde ısıtılan suyun sıcaklığı 65 dereceyi aşabilir ve bu da plastiğin deformasyonuna yol açacaktır.

Bu bağlamda, kutunun camla ek olarak kapatılmasını tamamen reddetmek veya yalnızca bulutlu havalarda kullanmak daha iyidir.

Isıtılmış suyun sirkülasyonu ile yöntem

Güneş kolektör sistemi ilk seçeneğe benzer ancak bir takım tasarım farklılıklarına sahiptir.

Bir koleksiyoncu oluşturmak için aşağıdaki araçlara ve malzemelere ihtiyacınız olacak:

  • Köşeleri ve tees'i olan 20 mm çapında PVC boru;
  • Makaralı boru kesici;
  • Pah kesiciler;
  • Astar (temizlik maddesi);
  • Plastik şişeler;
  • Süt veya meyve suyu için tetrapack'ler;
  • Kırtasiye bıçağı;
  • Karton;
  • Isıya dayanıklı mat siyah boya;
  • Depolama tankı.

Kurulum için 20 mm çapında bir PVC boruya ihtiyacımız olacak. Borunun yatay kısmı, köşelerin ve tees'in soğuk kaynakla tutturulacağı bölümler halinde kesilmelidir.Güneş kolektörünün alt kısmı tamamen aynı görünecektir. Nihai sonuç kapalı bir sistemdir, ancak her şeyden önce.

PVC boruların yapıştırılmasının özellikleri

Yüksek kaliteli bir kesim elde etmek için kullanmak daha iyidir boru kesicisilindirlerle donatılmıştır. Kesimden sonra borunun iç kısmı özel pah kesiciler kullanılarak pahlanmalıdır.

Teelerin ve açıların derinliğini ölçtükten sonra, bağlanan borunun ucuna bir işaret koymanız ve boruların ve bağlantı parçalarının uçlarına bir astar (temizlik maddesi) uygulamanız gerekir.

Makaralı boru kesici
Kesme parçasının düzgün hareketi sayesinde, makaralı boru kesici, kesim sırasında kesit deformasyonlarını ve kenar boyunca çapak oluşumunu önlemenizi sağlar

Bir sonraki adım, yapıştırıcıyı borunun dışına ve bağlantı parçasının içine uygulamak ve yaymaktır. Tutkal bir fırça ile uygulanmalı ve boyutu boruların çapından daha küçük olmalıdır. Geriye kalan tek şey boruyu hazırlanan tee veya köşeye yerleştirmek ve tutkalı eşit şekilde dağıtmak için çeyrek tur çevirmektir.

Bir köşeyi veya tişörtü yapıştırma işinin 30 saniyeden uzun sürede tamamlanması gerektiği dikkate alınmalıdır. Sabitledikten sonra kalan yapıştırıcının çıkarılması gerekir.

Güneş kolektörü üretim prosedürü

Üst boruyu hazırlayıp dikey boruları ona taktıktan sonra plastik şişeleri hazırlamaya başlayabilirsiniz. Sunulan güneş enerjisi kolektörü modelinde 105 cm uzunluğunda 4 adet dikey boru bulunmaktadır; bu boru uzunluğuna 5 adet plastik şişe sığabilir. Yani toplayıcıyı monte etmek için 20 adet aynı plastik şişeye ihtiyacınız olacak.

Her şişenin alt kısmı çıkarılmalıdır. Bunu yapmak için, tüp haline getirilmiş 30 cm uzunluğunda bir karton parçasından basit bir şablon yapın.Bir şablon ve maket bıçağı kullanarak şişelerin tabanını çıkarın. Şişeleri hazırladıktan sonra güneş enerjisini emecek soğurucu yapımına başlayabilirsiniz.

Şişe kesme şablonu
Basit bir karton şablon kullanmak, aynı boyuttaki şişeleri hızlı bir şekilde kesip almanızı sağlar

Emici olarak kullanılmış meyve suyu veya süt tetra paketlerini kullanıyoruz. Kesilmeli, iyice yıkanmalı ve kurutulmalıdır. Emme kapasitelerini arttırmak için mat siyah boya uygulayın. Bunu yapmanın en kolay yolu sprey boyayı teneke kutudan kullanmaktır.

Şişe çekimi
Plastik şişelerin sıralı dizilmesi, katlanmış tetra paketlerinin içlerine yerleştirilmesini kolaylaştırır

Şişeleri ve tetrapackleri hazırladıktan sonra güneş enerjisi cihazını monte etmeye başlayabilirsiniz. Öncelikle, plastik bir şişeyi boynu önce gelecek şekilde dikey bir boruya bağlamanız ve içine bir Tetra Pak yerleştirmeniz gerekir. Benzer şekilde, tüm şişeler dikey borulara dizilir ve bunların daha sonra üst boruya benzer şekilde alt borunun tee ve köşelerine bağlanması gerekir.

Üretilen güneş kolektörüne sağlamlık kazandırmak için üzerine destek yapılması gerekmektedir.

Koleksiyoncu desteği
Sıradan bir ahşap panel, yapıya sağlamlık kazandırır ve güneş kolektörünün çalışma yerine taşınmasını kolaylaştırır.

İlk durumda olduğu gibi toplayıcıyı tahta bir kutuya yerleştirebilirsiniz ancak artık onu yalıtmaya gerek yoktur. Plastik şişelerin her biri, içeriden ısınarak ısıyı tüpler arasında dolaşan suya aktaran bir tür küçük yalıtımlı rezervuar olduğundan.

Yerleştirme ve bağlantı özellikleri

Güneş ışığının mümkün olan maksimum emilimi için kolektörün güney yönüne yönlendirilmesi gerekir. 10-15 derecelik küçük bir eğim açısı, kolektörün güneşin hemen hemen her konumunda etkin bir şekilde çalışması için yeterlidir.

Borunun alt kısmı depolama tankının tabanına ve üst kısmı yaklaşık olarak orta kısmına bağlanmalıdır. Polimer kaptan gelen soğuk su, alt borudan toplayıcıya akacak, burada ısınacak ve üst borudan tanka yükselecektir.

Böylece ev yapımı sistem üzerinden suyun doğal sirkülasyonu sağlanacaktır. Yüksek yoğunlukta su sirkülasyonu sağlamak için tank, güneş kollektörünün hemen üstüne, ondan en az 0,3 m mesafede yerleştirilmelidir.

Bağlantı şeması
Güneş kolektörü depolama tankına doğru şekilde bağlandığında suyun doğal sirkülasyonu sağlanır.

Su besleme sisteminden tanka soğuk su girdiğinde aktif olarak karıştığı ve bu durumun kollektörün verimliliğini azalttığı dikkate alınmalıdır. Bu durum, tankın girişinin birden fazla deliğe sahip tıkalı bir tüp olan türbülanslı bir redüktör ile donatılmasıyla önlenebilir.

Soğuk suyun güneş kollektörüne alındığı alt katmanlarda kalmasını sağlayan redüktörden su sorunsuz bir şekilde akar.

Türbülanslı redüktör
Türbülanslı redüktörün kullanılması, depolama tankında soğuk ve ılık suyun karışmasını önlemeye yardımcı olur

Açıkçası, güneş kolektörü yalnızca gündüzleri güneşli havalarda su ısıtma sağlar. Bu nedenle sıcak suyun gündüz ve akşam kullanılmak üzere saklanması önemlidir. Bunu yapmak için depolama tankının yalıtılması gerekir.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Video 1. Plastik şişelerden ilk güneş enerjisi sistemleri böyle ortaya çıktı:

Video 2. Neredeyse bedava su ısıtma cihazı çalışırken:

Plastik içecek kaplarından yapılan güneş enerjisi kolektörü, sıcak su üretmek için ucuz bir çözümdür. Bununla birlikte, özellikle ilkbahar ve sonbaharda uzun süren kötü hava koşullarında, depolama tankına bir ısıtma elemanı takılması tavsiye edilir. Bu durumda güneş kollektörü komple bir sistemin parçası haline gelecek ve uygun koşullar altında para tasarrufu yapılmasına olanak tanıyacaktır.

Plastik şişelerden ev yapımı bir güneş enerjisi sistemi kurma deneyiminizi bize anlatın. Cephaneliğinizde site ziyaretçileri için faydalı olabilecek bilgi ve tasarım seçeneklerinin olması mümkündür. Lütfen aşağıdaki blok formuna yorumlarınızı yazın, sorular sorun, fotoğraf ve faydalı bilgiler paylaşın.

Ziyaretçi yorumları
  1. Saşa

    Ne diyebilirim ki, tasarım ilginç ve daha da önemlisi 5 kopek kadar basit. Ancak ne yazık ki bizim enlemlerimizde etkinliği sorgulanabilir. Kışın +15 C'nin altındaki sıcaklıkların yalnızca belirli dağlık bölgelerde görüldüğü Arjantin bir, Rusya ise özellikle Urallar, Sibirya ve Uzak Doğu'da 1,5 ay gibi kısa bir yaz dönemi yaşanır. Ama yine de Arjantinli mühendislere saygım var.

    Eğer yanılıyorsam ve ülkemizde bu tasarımdan faydalanmayı başaran biri varsa yazsın, okuması ilginç olur.

  2. Kohner

    Aptallık, tasarım değil. Ucuz ama özellikle sızdırmazlık ve genel olarak verimlilik konusu büyük bir soru işareti. Metalden yapılmış bir kap veya birbirleriyle iletişim için atlama tüpleriyle bağlanan basit borular çok daha verimli ve güvenilirdir ve boyamada herhangi bir sorun yaşanmaz.

  3. Nil

    Evet, adamlar harika ama ekonomik bileşenle birlikte her şey o kadar pembe değil. Sonuçta, nispeten kaprisli olan plastiği kurmak için hala şişe satın almanız, aletlere sahip olmanız ve çok fazla çalışmanız gerekiyor.
    Benim fikrim beyler, kimse ona sormasa da, pekala, görgü kurallarını çiğneyeceğim - yani - benim fikrim şu ki, birkaç makara ucuz hortum satın alıp makaraları birbirine bağlayıp tüm bu yapıyı çıkarılabilir bir yere asmak daha kolay durmak. Yerde yatan hortumlar o kadar ısınmayı başarıyor ki ellerini yakıyor. söylemek istediğim buydu

  4. Nil

    Lütfen hatalarımı bağışlayın - yatakta yatıyorum ve bacağım çok ağrıyor.))

Isıtma

Havalandırma

Elektrik