Solarkollektor für Kunststoffflaschen: Eine schrittweise Anleitung zur Helio-Montage

Das Konzept der alternativen Energie für viele Eigentümer von Privathäusern und Cottages ist mit teuren Sonnenkollektoren, Windmühlen oder Wärmepumpen verbunden. Niemand ahnt, dass Sie in nur wenigen Stunden für nur einen Cent einen Solarkollektor aus Plastikflaschen bauen können, um sich während der warmen Jahreszeit mit heißem Wasser zu versorgen.

Wir erklären Ihnen, wie Sie ein wirksames System zur Aufbereitung von Sanitärwasser aus Abfallstoffen herstellen können. In unserem Artikel finden Sie eine detaillierte Beschreibung der Konstruktionen und Methoden von Fertigungssystemen, deren Betrieb in der Praxis getestet wurde. Basierend auf unseren Empfehlungen können Sie leicht ein Gerät zusammenbauen, das im Haushalt nützlich ist.

Die Besonderheiten von Solarkollektoren

Der Hauptunterschied zwischen dem Solarkollektor und den verschiedenen Arten der Wärmeerzeugung Sonnensysteme besteht in zyklischer Arbeit. Mit anderen Worten, in Abwesenheit der Sonne gibt es keine Wärmeenergie.

Offensichtlich wird im Dunkeln die Leistung einer autonomen Warmwasserversorgung mit einem Solarkollektor auf Null reduziert. Die Wärmeerzeugung durch den Sonnenkollektor wird durch die Länge des Tageslichts bestimmt, die vom geografischen Breitengrad und der Jahreszeit abhängt.

Ein selbstgebauter Solarkollektor löst nicht nur das Problem der Warmwasserversorgung zu Hause, das nicht an zentrale Netze angeschlossen ist, sondern auch die Probleme der Heizung

Die klimatischen Merkmale des Gebiets haben auch einen erheblichen Einfluss auf die Produktivität des Solarkollektors. Wenn das Gebiet durch häufigen Nebel gekennzeichnet ist oder sich die Sonne häufig hinter den Wolken versteckt, wird die Leistung des Sonnenkollektors erheblich reduziert.

Allerdings auch in diesem Fall Solarkollektor zum Heizen und / oder Wassererwärmung bleibt aufgrund der Fähigkeit, selbst gestreute Strahlen einzufangen, wirksam.

Konstruktionsmerkmale und Funktionsprinzip

Das Hauptelement der Standardversion des Solarkollektors ist ein Adsorber in Form einer Kupferplatte mit einer Röhre. Die Platte erwärmt sich unter dem Einfluss von Sonnenlicht schnell und überträgt Wärme auf das Rohr und die darin enthaltene Flüssigkeit. Aufgrund der freien oder erzwungenen Zirkulation wird die empfangene Wärme dann durch das System transportiert.

Unter dem Einfluss von Sonnenlicht wird eine Kupferplatte erwärmt, von der Wärme auf das Kühlmittel im Rohr übertragen wird

Um die Effizienz des Adsorbers zu erhöhen, sollten die notwendigen physikalischen Eigenschaften vorhanden sein. Zunächst ist es notwendig, das Absorptionsvermögen des Adsorbers zu erhöhen und die Reflexion des Sonnenlichts zu minimieren. Die einfachste Lösung besteht darin, schwarze Tinte auf den Adsorber aufzutragen.

Um die Effizienz des Adsorbers zu erhöhen, muss dieser mit transparentem Glas abgedeckt werden. Gewöhnliches Glas reflektiert einen Teil der Sonnenstrahlen.

Verwenden Sie am besten Spezialglas mit niedrigem Eisengehalt oder eine Antireflexbeschichtung. Um eine Kontamination des Glases zu vermeiden, sollte das Gehäuse des Solarkollektors versiegelt werden.

Trotz der vielen Möglichkeiten, die Leistung zu verbessern und die Produktivität des Solarkollektors zu steigern, ist dieser Indikator aufgrund von Konstruktionsmängeln alles andere als ideal. Angesichts des Prinzips des Solarkollektors und der Methoden zur Steigerung seiner Effizienz werden wir versuchen, aus improvisierten Materialien ein primitives und kostengünstiges Modell zu erstellen.

Montage der Einheit aus improvisierten Materialien

Neben den geringen Kosten und der einfachen Montage unterscheidet sich die Option von Plastikflaschen von Standard-Solarsystemen darin, dass flache Solarkollektoren morgens und abends nicht gut funktionieren.

Die konvexe Form der Flaschen sorgt für ein nahezu vertikales Eindringen von Strahlen auch bei Sonnenuntergang und Morgengrauen und gewährleistet so die Effizienz des Geräts sowohl morgens als auch abends.

Aufgrund der konvexen Form der Plastikflaschen kann das Gerät auch in horizontaler Position die Strahlen der aufgehenden und untergehenden Sonne aufnehmen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein perfekt funktionierendes System zur Herstellung von Warmwasser aus Plastikflaschen aufzubauen:

• Der Solarkollektor spielt die Rolle eines Speichertanks, in dem Wasser erwärmt und dann abgelassen wird.
• Der Solarkollektor ist mit dem Speichertank verbunden, um die Warmwasserbereitung und die natürliche Zirkulation sicherzustellen.
• Plastikflaschen des Sammlers dienen als Reservoir für Wasser;
• Plastikflaschen spielen die Rolle versiegelter Behälter, um Wärme zu speichern.

Solarkollektoren können auch in ihren Konstruktionsmerkmalen variieren. Dies ist in erster Linie sowohl auf die Art der Befestigung der Flaschen als auch auf die Art und Weise ihrer Position zurückzuführen.

Die Option mit der Ansammlung von erwärmtem Wasser

Um einen Solarkollektor herzustellen, benötigen Sie Polypropylenrohr mit einem Durchmesser von 50 mm, an den Plastikflaschen angeschlossen werden, deren Anzahl durch den Rohrdurchmesser bestimmt wird. Für die Schablone wurden 15 Plastikflaschen entnommen, sodass die Arbeitskapazität des Solarkollektors 30 Liter betrug.

Die Verbindungen zwischen den Flaschen und dem Propylenrohr sind mit Silikondichtmittel beschichtet, um ein Austreten von Wasser zu verhindern.

Um die Flaschen in einem Propylenrohr für heißes Wasser zu einem einzigen System zu verbinden, müssen Löcher gebohrt werden. Die ideale Lösung war die Verwendung eines Bohrers auf Holz mit einem Durchmesser von 26 mm.

Bei solchen Abmessungen ist die maximale Dichte der Verbindung gewährleistet und die Flasche wird mit Gewalt durch ihr Gewinde in das Loch geschraubt. Um eine maximale Abdichtung der Verbindung zu gewährleisten, können die Verbindungen mit Silikondichtmittel beschichtet werden. Es ist jedoch besser, Schmelzklebstoff zu verwenden.

Um den Effekt der Kommunikation von Gefäßen im oberen Teil jeder Flasche zu erzielen, müssen Löcher mit einem Durchmesser von etwa 2 mm gebohrt werden.

Nach dem Anschließen der Flaschen wird ein Anschlussstück in eine Seite des Rohrs geschnitten, das später zur Wasserversorgung an die Wasserversorgung angeschlossen wird. Andererseits sollte ein Hahn eingeführt werden, durch den erwärmtes Wasser in den Speichertank gelangt.

Unter dem Gewicht des gefüllten Wassers ist jedoch eine solche Vorrichtung für den Hausgebrauch Solarenergie kann seine Integrität verlieren. Daher wird es geeignete Gerätebox sein. Dazu benötigen Sie eine Platte mit einer Breite von 150 mm.

Um den Wirkungsgrad des Solarkollektors zu erhöhen, können Sie am Boden der Box Polystyrol oder expandiertes Polystyrol mit einer Dicke von 50 mm verlegen und mit Folie abdecken.

Nach der Installation des Solarkollektors anstelle des weiteren Betriebs müssen die Plastikflaschen schwarz lackiert werden, um eine effizientere Absorption des Sonnenlichts zu gewährleisten.

Bei schwarzer Färbung steigt das Absorptionsvermögen von Kunststoff und die Effizienz des Heizwassers

Es ist besser, matte Farbe zu verwenden und durch Sprühen aus einer Aerosoldose aufzutragen. Es bleibt übrig, die Box mit Glas zu bedecken, wodurch ihre Dichtheit erhöht und sie an das Kaltwasserversorgungssystem und das Abflusssystem des für die Verwendung im Speichertank vorbereiteten Warmwassers angeschlossen wird.

Aus praktischer Erfahrung ist bekannt, dass Kunststoff die Auswirkungen hoher Temperaturen, die zu seiner Verformung führen, nicht toleriert. An hellen Sonnentagen kann die Temperatur des erhitzten Wassers 65 Grad überschreiten, was zu plastischen Verformungen führt.

In diesem Zusammenhang ist es besser, eine zusätzliche Versiegelung der Box mit Glas im Allgemeinen abzulehnen oder sie ausschließlich bei bewölktem Wetter zu verwenden.

Methode mit Zirkulation von erhitztem Wasser

Das System des Solarkollektors ähnelt der ersten Option, weist jedoch eine Reihe struktureller Unterschiede auf.

Um einen Sammler zu erstellen, sind die folgenden Werkzeuge und Materialien erforderlich:

• PVC-Rohr mit einem Durchmesser von 20 mm mit Ecken und T-Stücken;
• Rollenrohrschneider;
• Meißelschneider;
• Grundierung (Reinigungsmittel);
• Plastikflaschen;
• Tetrapaki aus Milch oder Saft;
• Schreibwarenmesser;
• Karton;
• Hitzebeständige mattschwarze Farbe;
• Lagertank.

Für die Installation benötigen wir ein PVC-Rohr mit einem Durchmesser von 20 mm. Der horizontale Teil des Rohrs sollte in Stücke geschnitten werden, an denen Ecken und T-Stücke durch Kaltschweißen befestigt werden. Der Boden des Solarkollektors sieht genauso aus. Im Endergebnis erhalten wir ein geschlossenes System, aber das Wichtigste zuerst.

Eigenschaften des Klebens von PVC-Rohren

Um einen Qualitätsschnitt zu erhalten, ist es besser, ihn zu verwenden Rohrschneiderausgestattet mit Rollen. Nach dem Schneiden muss das Rohrinnere mit speziellen Anfaswerkzeugen abgeschrägt werden.

Nachdem Sie die Tiefe der T-Stücke und Winkel gemessen haben, müssen Sie am Ende des zu verbindenden Rohrs eine Markierung setzen und die Rohrenden und Formstücke mit einer Grundierung (Reinigungsmittel) behandeln.

Dank der gleichmäßigen Bewegung des Schneidteils können Sie mit dem Rollenrohrschneider eine Verformung des Querschnitts und die Bildung von Graten entlang der Kante während des Schneidens vermeiden

Der nächste Schritt ist das Aufbringen und Verteilen von Klebstoff auf der Außenseite des Rohrs und der Innenseite der Armatur. Der Kleber muss mit einem Pinsel aufgetragen werden, wobei seine Größe kleiner sein sollte als der Durchmesser der Rohre. Es bleibt, das Rohr in das vorbereitete T-Stück oder die vorbereitete Ecke einzuführen und es eine viertel Umdrehung zu drehen, um eine gleichmäßige Verteilung des Klebers zu erreichen.

Bitte beachten Sie, dass das Kleben einer Ecke oder eines T-Stücks nicht länger als 30 Sekunden dauern sollte. Nach dem Fixieren müssen die Leimreste entfernt werden.

Herstellungsverfahren für Solarkollektoren

Nachdem Sie das obere Rohr vorbereitet und die vertikalen Rohre daran befestigt haben, können Sie mit der Vorbereitung der Plastikflaschen beginnen. In dem vorgestellten Modell des Sonnenkollektors gibt es 4 vertikale Rohre mit einer Länge von 105 cm. Auf dieser Länge des Rohrs können 5 Plastikflaschen platziert werden.Das heißt, um den Sammler zu sammeln, benötigen Sie 20 identische Plastikflaschen.

Von jeder Flasche müssen Sie den Boden entfernen. Dazu sollten Sie eine einfache Schablone aus einem 30 cm langen Stück Pappe herstellen, das in eine Tube gerollt ist. Entfernen Sie mit einer Schablone und einem Schreibwarenmesser den Boden der Flaschen. Nach der Vorbereitung der Flaschen können Sie mit der Herstellung eines Absorbers beginnen, der Sonnenenergie absorbiert.

Die Verwendung einer einfachen Pappschablone ermöglicht das schnelle Schneiden und Erhalten von Flaschen gleicher Größe

In der Rolle eines Absorbers verwenden wir gebrauchte Tetrapacks aus Saft oder Milch. Sie müssen geschnitten, gründlich gewaschen und getrocknet werden. Um ihre Saugfähigkeit zu verbessern, sollte schwarze matte Farbe aufgetragen werden. Der einfachste Weg, dies zu tun, ist mit Sprühfarbe.

Durch sequentielles Aufreihen von Plastikflaschen können gefaltete Tetrapacks leicht darin platziert werden

Nachdem Sie die Flaschen und Tetrapacks vorbereitet haben, können Sie mit der Montage des Solargeräts beginnen. Zuerst müssen Sie an einem vertikalen Rohr eine Plastikflasche mit dem Hals nach vorne aufreihen und einen Tetrapack hineinstecken. In ähnlicher Weise werden alle Flaschen auf vertikalen Rohren aufgereiht, die dann ähnlich wie das obere mit T-Stücken und Ecken des unteren Rohrs verbunden werden müssen.

Um dem hergestellten Solarkollektor Steifheit zu verleihen, muss er abgestützt werden.

Ein herkömmlicher Holzschild sorgt für strukturelle Steifigkeit und erleichtert den Transport des Solarkollektors an seinen Einsatzort

Es ist wie im ersten Fall möglich, den Sammler in eine Holzkiste zu legen, es ist jedoch nicht mehr erforderlich, ihn zu isolieren. Da jede der Plastikflaschen eine Art kleiner isolierter Tank ist, der sich von innen erwärmt und Wärme an das durch die Rohre zirkulierende Wasser überträgt.

Merkmale der Platzierung und Verbindung

Für eine maximal mögliche Absorption von Sonnenlicht muss der Kollektor nach Süden ausgerichtet sein. Ein kleiner Neigungswinkel von 10-15 Grad reicht aus, damit der Kollektor an fast jedem Ort der Sonne effektiv arbeiten kann.

Der untere Teil des Rohrs muss mit dem unteren Teil des Lagertanks und der obere - ungefähr mit seinem mittleren Teil - verbunden sein. Kaltes Wasser aus dem Polymertank fließt durch das untere Rohr in den Kollektor, wo es sich erwärmt und durch das obere Rohr in den Tank steigt.

Somit wird die natürliche Wasserzirkulation durch ein hausgemachtes System durchgeführt. Um eine hohe Intensität der Wasserzirkulation zu gewährleisten, sollte der Tank in einem Abstand von mindestens 0,3 m direkt über dem Sonnenkollektor aufgestellt werden.

Wenn der Solarkollektor richtig an den Speichertank angeschlossen ist, ist eine natürliche Wasserzirkulation gewährleistet.

Es ist zu beachten, dass kaltes Wasser, das aus dem Wasserversorgungssystem in den Tank gelangt, aktiv gemischt wird, was den Wirkungsgrad des Kollektors verringert. Dies kann vermieden werden, indem der Eingang zum Tank mit einem turbulenten Getriebe ausgestattet wird, bei dem es sich um ein verstopftes Rohr mit mehreren Löchern handelt.

Das Wasser fließt reibungslos durch das Getriebe, sodass kaltes Wasser in den unteren Schichten verbleibt und von dort in den Solarkollektor gesaugt wird.

Durch die Verwendung eines turbulenten Reduzierers wird vermieden, dass sich kaltes und warmes Wasser im Speichertank vermischt.

Es ist offensichtlich, dass der Solarkollektor bei sonnigem Wetter nur tagsüber Wasser erwärmt. Daher ist es wichtig, heißes Wasser für Tag und Nacht aufzubewahren. Dazu muss die Speicherkapazität erwärmt werden.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Video 1. So erschienen die ersten Heliosysteme aus Plastikflaschen:

Video 2. Fast kostenloses Gerät zum Erhitzen von Wasser in Aktion:

Ein Kunststoff-Kunststoff-Solarkollektor für Getränke ist eine kostengünstige Lösung zur Erzeugung von heißem Wasser.Bei längerem schlechtem Wetter, insbesondere im Frühjahr und Herbst, ist es jedoch ratsam, eine Heizung in den Lagertank einzubauen. In diesem Fall wird der Solarkollektor Teil eines kompletten Systems, das unter günstigen Bedingungen Geld spart.

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