Napkollektor műanyag palackokból: lépésről lépésre útmutató a napkollektor összeszereléséhez

Sok magánház- és nyaralótulajdonos számára az alternatív energia fogalma drága napelemekkel, szélkerekekkel vagy hőszivattyúkkal társul. Senkinek sem jut eszébe, hogy mindössze néhány óra alatt, szinte fillérekből meg lehet építeni egy műanyag palackos napkollektort, amely az egész meleg évszakban ellátja Önt meleg vízzel.

Elmondjuk, hogyan lehet hulladékanyagokból hatékony rendszert készíteni szanitervíz előkészítésére. Cikkünkben részletes leírást talál a szerkezetekről és a rendszerek készítésének módszereiről, amelyek működését a gyakorlatban is ellenőrizték. Ajánlásaink alapján könnyedén összeállíthatja a háztartásban hasznos készüléket.

A napkollektorok alkalmazásának sajátosságai

A napkollektor alapvető eltérése a különböző típusú hőtermelő héliórendszerektől a működés ciklikusságában rejlik. Más szóval – ha nincs nap, nem lesz hőenergia sem.

Nyilvánvaló, hogy sötétben a napkollektoros autonóm melegvíz-ellátó rendszer teljesítménye nullára csökken. A napkollektor hőtermelését a nappal hossza határozza meg, amely a földrajzi szélességtől és az évszaktól függ.

A házi készítésű napkollektor nemcsak a központi hálózatra nem csatlakozó ház melegvíz-ellátásának problémáját oldja meg, hanem a fűtés kérdését is.

A környék éghajlati jellemzői is észrevehető hatással vannak a napkollektor teljesítményének szintjére. Ha a környékre jellemző a gyakori köd, vagy a nap gyakran elbújik a felhők mögött, a héliokollektor teljesítménye jelentősen csökken.

Azonban még ebben az esetben is a fűtésre szolgáló napkollektor és/vagy a vízmelegítő hatékony marad a szórt sugarak befogásának köszönhetően.

Szerkezeti jellemzők és működési elv

A szabványos napelemes kollektor fő eleme a rézlemez formájú adszorber csővel. A lemez gyorsan felmelegszik a napsugarak hatására, átadva a hőt a csőnek és a benne lévő folyadéknak. A szabad vagy kényszerített cirkulációnak köszönhetően a megszerzett hő tovább szállítódik a teljes rendszeren keresztül.

A napsugarak hatására a rézlemez felmelegszik, amelyről a hő átadódik a csőben lévő hőhordozónak.

Az adszorber hatékonyságának növelése érdekében el kell látni a szükséges fizikai tulajdonságokkal. Először is növelni kell az adszorber elnyelőképességét, és minimalizálni kell a napsugarak visszaverődését. A legegyszerűbb megoldás az adszorber fekete festékkel való bevonása.

Az adszorber hatékonyságának növeléséhez átlátszó üveggel kell lefedni. A közönséges üveg a napsugarak egy részét visszaveri.

A legjobb speciális, alacsony vastartalmú üveget használni, vagy tükröződésgátló bevonatot alkalmazni. Az üveg szennyeződésének elkerülése érdekében a napelemes kollektor házát légmentessé kell tenni.

A napelemes kollektor működésének javítására és teljesítményének növelésére irányuló számos módszer ellenére a konstrukció tökéletlensége miatt ez a mutató messze van az ideálistól. Figyelembe véve a napkollektor működési elvét és a hatékonyság növelésének módszereit, próbáljunk meg egy primitív és olcsó modellt készíteni házilagos anyagokból.

Az egység összeszerelése kéznél lévő anyagokból

Az olcsóságon és az egyszerű összeszerelésen kívül a műanyag palackokból készült változat abban különbözik a szabványos napkollektoroktól, hogy a lapos napelemes kollektorok rosszul működnek reggel és este.

A palackok domború formája biztosítja a sugarak szinte függőleges behatolását még napnyugtakor és napkeltekor is, ezzel biztosítva a berendezés hatékonyságát reggel és este egyaránt.

A műanyag palackok domború formájának köszönhetően a készülék még vízszintes helyzetben is képes felfogni a felkelő és lenyugvó nap sugarait.

Számos eltérő módszer létezik a műanyag palackokból készült, jól működő melegvíz-termelő rendszer építésére:

• A napelemes kollektor tárolótartály szerepét tölti be, amelyben a víz felmelegszik, majd leürül;
• A napelemes kollektor összekapcsolódik a tárolótartállyal, biztosítva a víz felmelegítését és természetes keringését;
• A kollektor műanyag palackjai víztartály szerepét töltik be;
• A műanyag palackok légmentes tartályokként szolgálnak a hő megőrzésére.

Továbbá a napelemes kollektorok szerkezeti jellemzőikben is eltérhetnek. Ez elsősorban a palackok rögzítési módjához és elhelyezkedésének módjához köthető.

Változat a felmelegített víz tárolásával

A napkollektor elkészítéséhez szükség van egy polipropilén csőre, amelynek átmérője 50 mm, és ehhez csatlakoztatják a műanyag palackokat, amelyek számát a cső átmérője határozza meg. A sablonhoz 15 műanyag palackot vettek, így a napkollektor munkatérfogata 30 liter lett.

A palackok és a propiléncső csatlakozási illesztéseit szilikon tömítőanyaggal kenik be, megakadályozva a víz szivárgását.

A palackok egyetlen rendszerbe való csatlakoztatásához a melegvíz-ellátásra szánt propiléncsőben lyukakat kell fúrni. Ideális megoldás volt egy 26 mm átmérőjű tollfúró használata fához.

Ilyen méretek mellett biztosított a csatlakozás maximálsi sűrűsége, és a palack erővel csavarható be a lyukba a menete mentén. A csatlakozás maximális tömítésének biztosításához az illesztéseket szilikon tömítőanyaggal lehet bekenni, de jobb a forró ragasztó használata.

Az összekötő edények hatásának eléréséhez minden palack felső részében körülbelül 2 mm átmérőjű lyukakat kell készíteni.

A palackok csatlakoztatása után a cső egyik oldalába egy idomot kell beépíteni, amelyet később a vízvezetékhez csatlakoztatnak a vízellátáshoz. A másik oldalba egy csapot kell beépíteni, amelyen keresztül a felmelegített víz a tárolóedénybe fog lefolyni.

Azonban a megtelt víz súlya alatt ez a háztartási napenergia hasznosítására szolgáló eszköz elveszítheti épségét. Ezért célszerű egy doboz elkészítése. Elkészítéséhez egy 150 mm széles deszkára lesz szükség.

A napkollektor hatekonyásgának nővelese erdekében a doboz aljára 50 mm vastag hungarocellt vagy polisztirol habot lehet helyezni, és fóliával letakarni.

A napkollektor végső használati helyére történő felszerelése után a műanyag palackokat feketére kell festeni a nap sugarainak hatékonyabb elnyelése érdekében.

Feketére festéskor a műanyag elnyelő képessége megnő, és a víz felmeltegítésének hattekonyasága javul.

A festéket jobb mattként használni, és aeroszolos dobozból permetezve felvinni. Már csak a dobozt kell üveggel letakarni, ezzel növelve a tömítettségét, és csatlakoztatni a hidegvíz-ellátó rendszerhez, valamint a használatra kész meleg víz tárolótartályba történő leeresztő rendszeréhez.

Gyakorlati tapasztalatokból ismert, hogy a műanyag rosszul viseli a magas hőmérséklet hatását, ami deformációhoz vezet. Ragyogó napsütéses napokon a felmelegített víz hőmérséklete meghaladhatja a 65 fokot, ami a műanyag deformálódásához vezet.

Emiatt jobb lemondani a doboz üveggel történő további tömítéséről, vagy kizárólag felhős időben használni.

Módszer a felmelegítendő víz keringtetésével

A napkollektor rendszere hasonló az első változathoz, de számos szerkezeti eltéréssel rendelkezik.

A kollektor elkészítéséhez a következő eszközökre és anyagokra lesz szükség:

• 20 mm átmérőjű PVC-cső idomokkal és T-idomokkal;
• Görgős csővágó;
• Letörő marók;
• Primer (tisztítószer);
• Műanyag palackok;
• Tej- vagy gyümölcslé Tetra Pak dobozok;
• Irodai kés;
• Kartonpapír;
• Hőálló matt fekete festék;
• Tárolótartály.

A szereléshez 20 mm átmérőjű PVC-csőre lesz szükségünk. A cső vízszintes részét dara bokra kell vágni, amelyekhez hideghegesztéssel idomokat és T-idomokat csatlakoztatunk. A napkollektor alsó része pontosan ugyanúgy fog kinézni. A végeredmény egy zárt rendszer lesz, de mindent sorjában.

PVC csövek ragasztásának sajátosságai

A minőségi vágás érdekében célszerű görgős csővágót használni. Vágás után a cső belső oldaláról le kell sorjázni az éleket speciális letörő marók segítségével.

A T-idomok és idomok mélységének lemérése után a csatlakoztatandó cső végére jelet kell tenni, majd a csővégeket és a szerelvényeket primerrel (tisztítószerrel) kell kezelni.

A vágórész egyenletes mozgásának köszönhetően a görgős csővágó elkerüli a keresztmetszet deformációját és a sorja képződését a vágás során

A következő lépés a ragasztó felvitele és elosztása a cső külső részére és a szerelvény belső részére. A ragasztót ecsettel kell felvinni, amelynek méretének kisebbnek kell lennie a cső átmérőjénél. Végül be kell helyezni a csövet az előkészített T-idomba vagy idomba, és negyed fordulattal el kell forgatni a ragasztó egyenletes eloszlása érdekében.

Figyelembe kell venni, hogy egy idom vagy T-idom beragasztását legfeljebb 30 másodperc alatt kell elvégezni. A rögzítés után el kell távolítani a ragasztómaradékokat.

A napkollektor készítésének menete

A felső cső előkészítése és a függőleges csövek hozzácsatolásáa után megkezdhető a műanyag palackok előkészítése. A bemutatott napkollektor modellben 4 darab 105 cm hosszú függőleges cső található, ezen a csőhosszon 5 műanyag palack helyezhető el. Vagyis a kollektor összeszereléséhez 20 egyforma műanyag palackra lesz szükség.

Minden palackról el kell távolíteni az alját. Ehhez készítsünk egy egyszerű sablont egy 30 cm hosszú, csővé tekert kartonpapírból. A sablon és egy irodai kés segítségével távolítsuk el a palackok alját. A palackok előkészítése után hozzálláthatunk az abszorber elkészítéséhez, amely a napenergiát fogja elnyelni.

Egyszerű karton sablon használata lehetőséget ad az gyors vágásra és azonos méretű palackok nyerésére.

Abszorbensként használjunk felhasznált, üdítőitalos vagy tejes tetrapakokat. Ezeket fel kell vágni, alaposan ki kell mosni és meg kell szárítani. Elnyelő képességük javítása érdekében fekete matt festéket kell felvinni. Ezt legegyszerűbb spray-festékkel, aeroszolos permetezéssel megtenni.

A műanyag palackok egymás utáni felfűzése lehetővé teszi, hogy könnyedén elhelyezük bennük az összehajtott tetrapakokat.

A palackok és tetrapakok előkészítése után megkezdhetjük a napkollektor összeszerelését. Először a függőleges csőre kell felfűzni egy műanyag palackot a nyakával előre, és bele kell helynni a tetrapakot. Hasonló módon fűzzük fel az összes palackot a függőleges csővekre, amelyeket azután össze kell kötni a felsőhöz hasonló alsó cső T-idomjaival és könyökidomaival.

Az elkészített napkollektor merevítéséhez támasztékot kell készíteni hozá.

Egy hagyományos fa lap merevíti a szerkezetet, és lehetővé teszi a napkollektor könnyű áthelyezését a használat helyére.

Az első esethes hasonlóan elhelynzetjük a kollektort egy fa dozban, de már nem kell szigetelni. Mivel minden egyes műanyag palack egyfajta kis szigetelt tartályt képez, amely belülről felmelegedve átadja a hőt a csővekben keringő víznek.

Az elhelyezés és bekötés sajátosságai

A napkollektort a napsugarak lehető legnagyobb mértékű elnyelése érdékében dél felé kell tájolni. Elég egy 10-15 fokos kis dőlészög ahhoz, hogy a kollektor hatékonyan működjön a nap szinte bármly an állásánál.

A cső alsó részét a tárolótartály alsó részéhez kell csatlakoztatni, a felsőt pedg körülbelül a középső részéhez. A polimer tartályból a hideg víz az alsó csövön keresztül jut a kollektorba, ahol felmelegszik, és a felső csövön keresztül emelkedik vissza a tartályba.

Így valósul meg a víz természetes keringése a házilag készült rendszerben. A vízkeringés nagy intenzitásának biztosításához a tartályt kissé a napkollektor fölé kell helyni, tőle legaláb 0,3 m távoságban.

A napkollektor és a tárolótartály megfelelő összekapcsolása esetén biztostott a víz természetes keringése.

Figyelembe kell venni, hogy amikor a hideg víz a vízellátó rendszerből a tartályba áramlik, aktív keveredés történik, ami csőkenti a kollektor hatékoynyságát. Ezt elkerülhetjük, ha a tartály bemenetét turbulens reduktorral szereljük fel, amely egy lezárt, több lyukkal rendelkező cső.

A víz a reduktoron keresztül finoman áramlik, ami lehetővé teszi, hogy a hideg víz az alsó rétegekben maradjon, ahonnan a napkollektorba történő elvezetése is történik.

A turbulens reduktor használata segít elkerülni a hideg és meleg víz keveredését a tárolótartályban.

Nyilvánvaló, hogy a napkollektor csak nappali órákban, napsütéses időben biztosítja a vízmelegítést. Ezért fontos a meleg viz megőrzése a nappali és esti haszálathoz. Ehhez el kell szigetelni a tárolóedényt.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

1. videó. Így jelentek meg az első, műanyag palackokból készült napenergia-rendszerek:

2. videó. Egy gyakorlatilag ingyenes vízmelegítő készülek működes közben:

A műanyag italos edényekből készült napkollektor olcsó megoldás a meleg víz előállítására. Hosszabb rossz idő esetén azonban, különösen tavasszal és ősszel, érdemes a tárolótartályba fűtőbetétet szerelni. Ebben az esetben a napkollektor egy teljes értékű rendszer részévé válik, amely kedvező körülmények között lehetővé tesi a megtakarítást.

Osztozzék meg a tapasztalataival a műanyag palackokból készült hási napenergia-rendszer építéséről. Elképzelhető, hogy az Ön eszköztárában olyan információnk és konstrukciós válttozatok találhatók, amelyek hasznosak leetnek a weboldal látogatói számára. Kérem, írja meg hozzászólásait az alábbi űrlapon, tegyen fel kérdéseket, osszon meg fényképeket és hasznos információkat.