קולט שמש עשוי מבקבוקי פלסטיק: מדריך שלב אחר שלב להרכבת מכשיר סולארי

הרעיון של אנרגיה חלופית עבור בעלים רבים של בתים פרטיים וקוטג'ים בקיץ קשור לפאנלים סולאריים יקרים, טורבינות רוח או משאבות חום. אף אחד אפילו לא מבין שבתוך שעות ספורות, תמורת פרוטות בלבד, אתה יכול לבנות קולט שמש מבקבוקי פלסטיק כדי לספק לעצמך מים חמים לאורך העונה החמה.

אנו אגיד לך כיצד ליצור מערכת יעילה לטיפול במים סניטריים מחומרי פסולת. במאמר שלנו תמצאו תיאור מפורט של העיצובים והשיטות של ייצור מערכות, אשר פעולתן נבדקה בפועל. בהתחשב בהמלצות שלנו, תוכלו להרכיב מכשיר ביתי שימושי ללא כל טרחה.

פרטים ספציפיים של שימוש בקולטי שמש

ההבדל העיקרי בין קולט שמש לסוגים שונים של יצירת חום מערכות סולאריות מורכב מעבודה מחזורית. במילים אחרות, בהעדר השמש לא תהיה אנרגיה תרמית.

ברור שבחושך, הביצועים של מערכת מים חמים אוטונומית עם קולט שמש מצטמצמים לאפס. הפקת החום על ידי קולט שמש נקבעת על פי אורך שעות האור, התלוי בקו הרוחב ובזמן השנה.

קולט שמש תוצרת בית יפתור לא רק את נושא אספקת המים החמים לבית שאינו מחובר לרשתות מרכזיות, אלא גם בעיות חימום

גם למאפייני האקלים של האזור יש השפעה משמעותית על רמת הביצועים של קולט השמש. אם האזור מאופיין בערפילים תכופים או שהשמש מוסתרת לרוב מאחורי עננים, אזי הביצועים של קולט השמש מופחתים באופן משמעותי.

אולם, גם במקרה זה קולט שמש לחימום ו/או חימום מים נשאר יעיל בשל יכולתו ללכוד גם קרניים מפוזרות.

תכונות עיצוב ועיקרון הפעולה

האלמנט העיקרי של הגרסה הסטנדרטית של קולט השמש הוא סופח בצורת צלחת נחושת עם צינור. הצלחת מתחממת במהירות בהשפעת אור השמש, ומעבירה חום לצינור ולנוזל שבתוכו. הודות למחזור חופשי או מאולץ, החום המתקבל מועבר עוד יותר בכל המערכת.

בהשפעת אור השמש, צלחת הנחושת מחוממת, ממנה מועבר חום לנוזל הקירור הממוקם בצינור

כדי להגביר את היעילות של הסופח, הוא צריך להיות ניחן בתכונות הפיזיקליות הדרושות. קודם כל, יש צורך להגדיל את יכולת הספיגה של הסופח ולמזער את השתקפות אור השמש. הפתרון הפשוט ביותר יהיה ליישם צבע שחור על הסופח.

כדי להגביר את היעילות של הסופח, יש לכסות אותו בזכוכית שקופה. זכוכית רגילה מחזירה חלק מקרני השמש.

עדיף להשתמש בזכוכית מיוחדת עם תכולת ברזל נמוכה או להשתמש בציפוי אנטי רפלקטיבי. כדי למנוע זיהום של הזכוכית, יש להפוך את גוף הקולט הסולארי לאטום.

למרות הדרכים הרבות לשפר את הפעולה ולהגדיל את הפרודוקטיביות של קולט שמש, בשל פגמים בעיצוב, מחוון זה רחוק מלהיות אידיאלי. בהתחשב בעיקרון הפעולה של קולט שמש ושיטות להגברת יעילותו, ננסה ליצור דגם פרימיטיבי וזול מחומרי גרוטאות.

הרכבת היחידה מחומרי גרוטאות

בנוסף להיותה זולה וקלה להרכבה, האופציה העשויה מבקבוקי פלסטיק שונה ממכשירים סולאריים סטנדרטיים בכך שקולטי שמש שטוחים לא עובדים טוב בשעות הבוקר והערב.

הצורה הקמורה של הבקבוקים מבטיחה חדירה כמעט אנכית של קרניים גם בזמן השקיעה והשחר, ובכך מבטיחה את יעילות המכשיר גם בבוקר וגם בערב.

הודות לצורה הקמורה של בקבוקי פלסטיק, המכשיר, אפילו במצב אופקי, מסוגל ללכוד את קרני השמש העולה והשוקעת

ישנן מספר דרכים ייחודיות לבנות מערכת מים חמים שפועלת בצורה מושלמת מבקבוקי פלסטיק:

• קולט השמש ממלא את התפקיד של מיכל אגירה שבו מים מחוממים ולאחר מכן מנוקזים;
• קולט השמש מחובר למיכל אגירה כדי להבטיח חימום מים וזרימה טבעית;
• בקבוקי אספן מפלסטיק משמשים כמאגר מים;
• בקבוקי פלסטיק פועלים כמיכלים אטומים כדי לשמור על חום.

כמו כן, קולטי שמש עשויים להיות שונים בתכונות העיצוב שלהם. ראשית, הדבר נובע הן משיטת הידוק הבקבוקים והן משיטות מיקומם.

אפשרות לאחסון מים מחוממים

כדי ליצור קולט שמש תצטרך צינור פוליפרופילן בקוטר 50 מ"מ שאליו יחוברו בקבוקי פלסטיק שמספרם נקבע לפי קוטר הצינור. עבור התבנית, נלקחו 15 בקבוקי פלסטיק, כך שכושר העבודה של קולט השמש היה 30 ליטר.

החיבורים המחברים את הבקבוקים לצינור הפרופילן מצופים באיטום סיליקון, המונע נזילת מים

כדי לחבר את הבקבוקים למערכת אחת, יש לקדוח חורים בצינור פרופילן המיועד לאספקת מים חמים. הפתרון האידיאלי היה להשתמש במקדח עץ בקוטר 26 מ"מ.

עם מידות אלה, מובטחת צפיפות מפרקים מקסימלית, והבקבוק מוברג לתוך החור בכוח לאורך החוט שלו. להבטחת איטום מקסימלי של החיבור, ניתן לצפות את החיבורים באיטום סיליקון, אך עדיף להשתמש בדבק חם.

כדי להשיג את האפקט של כלי תקשורת, יש לעשות חורים בקוטר של כ-2 מ"מ בחלק העליון של כל בקבוק.

לאחר חיבור הבקבוקים, נחתך בצד אחד של הצינור אביזר, אשר יחובר מאוחר יותר לאספקת המים לאספקת מים. בצד השני כדאי להתקין ברז שדרכו יתנקזו המים המחוממים למיכל האגירה.

עם זאת, מתחת למשקל של המים המלאים, מכשיר כזה לשימוש ביתי אנרגיה סולארית עלול לאבד את שלמותו. לכן, יהיה מומלץ להתקין קופסה. כדי להכין אותו תצטרך לוח ברוחב 150 מ"מ.

להגברת היעילות של קולט השמש, ניתן להניח פלסטיק קצף או קצף פוליסטירן בעובי 50 מ"מ על תחתית הקופסה ולכסות אותה בנייר כסף.

לאחר התקנת הקולט הסולארי במקום השימוש הנוסף בו, יש לצבוע בקבוקי פלסטיק בשחור כדי לספוג את אור השמש בצורה יעילה יותר.

בצביעה בשחור, כושר הספיגה של הפלסטיק עולה ויעילות חימום המים עולה.

עדיף להשתמש בצבע מט ולמרוח אותו בריסוס מפחית אירוסול. כל שנותר הוא לכסות את הקופסה בזכוכית, ובכך להגביר את אטימותה ולחבר אותה למערכת אספקת המים הקרים ולמערכת לניקוז מים חמים שהוכנו לשימוש לתוך מיכל האגירה.

מניסיון מעשי ידוע שפלסטיק אינו סובל טמפרטורות גבוהות, מה שמוביל לעיוות שלו. בימי שמש בהירים, טמפרטורת המים המחוממים יכולה לעלות על 65 מעלות, מה שיוביל לעיוות של הפלסטיק.

בהקשר זה, עדיף בכלל לסרב לאטימה נוספת של הקופסה בזכוכית או להשתמש בה אך ורק במזג אוויר מעונן.

שיטה עם זרימת מים מחוממים

מערכת קולט השמש דומה לאפשרות הראשונה, אך יש לה מספר הבדלי עיצוב.

כדי ליצור אספן תזדקק לכלים ולחומרים הבאים:

• צינור PVC בקוטר 20 מ"מ עם פינות וטיים;
• חותך צינורות רולר;
• חותכי Chamfer;
• פריימר (חומר ניקוי);
• בקבוקי פלסטיק;
• טטרפקס לחלב או מיץ;
• סכין למכתבים;
• קַרטוֹן;
• צבע שחור מט עמיד בחום;
• מיכל אחסון.

להתקנה נצטרך צינור PVC בקוטר 20 מ"מ. יש לחתוך את החלק האופקי של הצינור למקטעים שאליהם יחוברו זוויות וטיז על ידי ריתוך קר.החלק התחתון של קולט השמש ייראה בדיוק אותו הדבר. התוצאה הסופית היא מערכת סגורה, אבל קודם כל.

תכונות של הדבקת צינורות PVC

כדי לקבל חיתוך באיכות גבוהה, עדיף להשתמש חותך צינורותמצויד בגלילים. לאחר החיתוך, יש לחדד את החלק הפנימי של הצינור באמצעות חותכי שיניים מיוחדים.

לאחר מדידת עומק הטיז והזוויות, יש לשים סימון על קצה הצינור המצורף ולטפל בקצוות הצינורות והאביזרים בעזרת פריימר (חומר ניקוי).

הודות לתנועה החלקה של החלק החיתוך, חותך צינורות הגלילה מאפשר למנוע עיוותים בחתך והיווצרות של כתמים לאורך הקצה בעת חיתוך

השלב הבא הוא למרוח ולפזר את הדבק סביב החלק החיצוני של הצינור וחלקו הפנימי של האביזר. יש למרוח את הדבק במברשת, וגודלו צריך להיות קטן מקוטר הצינורות. כל מה שנותר הוא להכניס את הצינור לטי או לפינה המוכנים ולסובב אותו רבע סיבוב לפיזור אחיד של הדבק.

יש לקחת בחשבון שעבודת הדבקת פינה אחת או טי צריכה להסתיים תוך לא יותר מ-30 שניות. לאחר התיקון, יש צורך להסיר את כל הדבק שנותר.

הליך ייצור קולט שמש

לאחר הכנת הצינור העליון וחיבור הצינורות האנכיים אליו, ניתן להתחיל בהכנת בקבוקי הפלסטיק. לדגם קולט השמש המוצג יש 4 צינורות אנכיים באורך 105 ס"מ; אורך צינור זה יכול להכיל 5 בקבוקי פלסטיק. כלומר, כדי להרכיב את האספן תצטרך 20 בקבוקי פלסטיק זהים.

יש להסיר את התחתית מכל בקבוק. לשם כך, הכינו תבנית פשוטה מחתיכת קרטון באורך 30 ס"מ מגולגלת לצינור.בעזרת תבנית וסכין, הסר את תחתית הבקבוקים. לאחר הכנת הבקבוקים, ניתן להתחיל לייצר בולם שיספוג אנרגיית שמש.

שימוש בתבנית קרטון פשוטה מאפשרת לחתוך במהירות ולקבל בקבוקים באותו גודל

אנו משתמשים בחבילות מיץ או חלב טטרה משומשים כסופג. יש לחתוך אותם, לשטוף היטב ולייבש אותם. כדי לשפר את יכולת הספיגה שלהם, מרחו צבע שחור מט. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא להשתמש בספריי צבע מקופסת שימורים.

מחרוזת רציפה של בקבוקי פלסטיק מקלה על הנחת חבילות טטרה מקופלות בתוכם

לאחר הכנת הבקבוקים והטטרפקס, תוכלו להתחיל בהרכבת המכשיר הסולארי. ראשית, עליך לחבר בקבוק פלסטיק, צוואר ראשון, על צינור אנכי ולהכניס לתוכו טטרה פאק. באופן דומה, כל הבקבוקים מתוחים על צינורות אנכיים, אשר לאחר מכן חייבים להיות מחוברים לטיז ולפינות של הצינור התחתון, בדומה לזה העליון.

כדי לתת קשיחות לקולט השמש המיוצר, יש צורך לעשות לו תמיכה.

לוח עץ רגיל נותן קשיחות למבנה ומקל על העברת קולט השמש למקום פעולתו

אפשר, כמו במקרה הראשון, להניח את הקולט בקופסת עץ, אבל כבר אין צורך לבודד אותו. מכיוון שכל אחד מבקבוקי הפלסטיק הוא מעין מאגר מבודד קטן, אשר מתחמם מבפנים מעביר חום למים המסתובבים דרך הצינורות.

תכונות של מיקום וחיבור

לספיגה מירבית אפשרית של אור השמש, על הקולט להיות מכוון לכיוון דרום. מספיקה זווית הטיה קטנה של 10-15 מעלות כדי שהקולט יעבוד ביעילות כמעט בכל מצב של השמש.

יש לחבר את חלקו התחתון של הצינור לתחתית מיכל האגירה, ואת חלקו העליון - בערך לחלקו המרכזי. מים קרים ממיכל הפולימר יזרמו דרך הצינור התחתון אל הקולט, שם יתחממו ויעלו דרך הצינור העליון אל המיכל.

כך, תהיה זרימה טבעית של מים דרך המערכת הביתית. כדי להבטיח עוצמת זרימת מים גבוהה, יש למקם את המיכל ממש מעל קולט השמש במרחק של לפחות 0.3 מ' ממנו.

כאשר קולט השמש מחובר בצורה נכונה למיכל האגירה, מובטחת זרימת מים טבעית

יש לקחת בחשבון שכאשר מים קרים נכנסים לטנק ממערכת אספקת המים, הם מעורבבים באופן פעיל, מה שמפחית את היעילות של האספן. ניתן להימנע מכך על ידי ציוד הכניסה למיכל במפחית סוער, שהוא צינור סתום עם מספר חורים.

מים זורמים בצורה חלקה דרך המפחית, מה שמאפשר להישאר מים קרים בשכבות התחתונות, משם הם נלקחים לקולט השמש.

השימוש במפחית סוער מסייע להימנע מערבוב מים קרים וחמים במיכל האגירה

ברור שקולט השמש מספק חימום מים רק בשעות היום במזג אוויר שטוף שמש. לכן, חשוב לשמור מים חמים לשימוש במהלך היום והערב. כדי לעשות זאת, יש צורך לבודד את מיכל האחסון.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

סרטון 1. כך הופיעו המערכות הסולאריות הראשונות מבקבוקי פלסטיק:

סרטון 2. מכשיר חימום מים כמעט חינם בפעולה:

קולט שמש העשוי מכלי משקה מפלסטיק הוא פתרון זול להפקת מים חמים. עם זאת, במקרה של מזג אוויר גרוע ממושך, במיוחד באביב ובסתיו, רצוי להתקין גוף חימום במיכל האגירה. במקרה זה, קולט השמש יהפוך לחלק ממערכת שלמה, המאפשר, בתנאים נוחים, לחסוך כסף.

ספר לנו על הניסיון שלך בבניית מערכת סולארית תוצרת בית מבקבוקי פלסטיק. ייתכן שיש לך מידע ואפשרויות עיצוב בארסנל שלך שעשויות להיות שימושיות למבקרים באתר. אנא כתוב הערות בטופס הבלוק למטה, שאל שאלות, שתף תמונות ומידע שימושי.