Collettore solare in policarbonato

Ho visto molte tecnologie e metodi diversi per la produzione di scaldacqua solari su Internet e ho deciso di condividere la mia esperienza. Penso che questo progetto abbia molto successo, dal momento che letteralmente ogni centimetro della superficie del collettore è a diretto contatto con l'acqua riscaldata. Inoltre, prendendo come base la tecnologia, puoi facilmente costruire un collettore della giusta dimensione.

Concetto di progetto

L'essenza del collettore solare è che l'acqua fredda dal serbatoio fluisce per gravità nel collettore. L'acqua riscaldata sale attraverso i canali e ritorna nel serbatoio. Pertanto, viene creata una circolazione naturale in un sistema chiuso.
Il collettore è costituito da un foglio di policarbonato o altra plastica con quadrati vuoti all'interno, che corre lungo. Per aumentare l'assorbimento della luce solare e aumentare la produttività del collettore (velocità di riscaldamento dell'acqua), la plastica può essere verniciata di nero. Ma qui è importante ricordare che il foglio è realizzato in policarbonato piuttosto sottile, quindi, con un forte riscaldamento in assenza di circolazione, può ammorbidirsi o deformarsi, portando a perdite d'acqua.
Vale anche la pena notare che questo dispositivo non è adatto per l'installazione in locali residenziali ai fini della fornitura di acqua calda. Questo progetto pilota è più adatto per attrezzare una doccia estiva in un cottage estivo.

Strumenti e materiali

Dagli strumenti avrai bisogno di:

• Sega circolare e manuale.
• Trapano elettrico.
• Il coltello.
• Roulette.
• Cacciavite.
• Pistola per colla siliconica.
• Cucitrice meccanica per l'edilizia.

Materiali da collezione:

• Lastra in policarbonato con canali cavi.
• Il tubo è realizzato in plastica ABS.
• 4 tappi sul tubo.
• Nippli in plastica filettati da 2 ½ pollici con raccordo per tubo flessibile.
• Tubo di silicone sigillante.
• Bomboletta spray se è prevista la verniciatura.

Materiali per il telaio:

• 1 foglio di compensato.
• Foglio di polistirolo. Puoi anche usare i quadrati di schiuma.
• Trave di legno con una sezione di 100 × 100 mm.
• Film plastico, nastro adesivo.
• Bulloni, dadi, rondelle, staffe per il fissaggio.

Materiali per l'organizzazione della circolazione dell'acqua:

• Un serbatoio adatto o serbatoio d'acqua.
• Per collegare il serbatoio, è necessario un tubo da giardino, la cui lunghezza dipende dalla distanza del serbatoio dell'acqua dal collettore stesso.
• Diverse fascette stringitubo.

Per chiarezza, testando le prestazioni del collettore di acqua calda, ho usato un termometro digitale.

Tecnologia di assemblaggio collettore solare passo-passo

Prima di tutto, devi tagliare il foglio di policarbonato nelle dimensioni richieste. Ho pianificato di realizzare un collettore da 1 × 2 metri e sono partito da questo fatto. La sequenza di lavoro è la seguente:

• Un tubo di plastica ABS viene tagliato in pezzi di una lunghezza tale da corrispondere alla larghezza del foglio. Nel mio caso, è di 1 metro.
• Nel lato dei due tappi è necessario praticare fori per i capezzoli. Se non è presente una punta di diametro adeguato, è possibile espandere il piccolo foro con una lima circolare.
  
• Per tappare con adattatori installati mettere su tubi, hanno dovuto tagliare un foro semicircolare, come mostrato nella foto.
  
  
• Quindi, usando una sega circolare, ho tagliato entrambi i tubi in modo da ottenere una sezione a forma di C.
  
  
  Quando si esegue questa operazione, è necessario fare attenzione e prendere in considerazione la posizione e la direzione necessaria degli adattatori per capezzoli.
  
• Lo stesso taglio deve essere effettuato nei tappi in modo che il pannello di plastica possa inserirli.
  
  
• Una volta completate tutte le operazioni preparatorie, è necessario raccogliere tutte le parti asciutte per assicurarsi che siano compatibili e, se necessario, eseguire il montaggio.
• Quando tutti gli elementi sono montati, la struttura viene smontata e rimontata utilizzando la colla siliconica per sigillare tutti i giunti. Oltre a lubrificare i giunti con sigillante, dopo il montaggio, consiglio di applicare un po 'di silicone sulla parte esterna di tutti i giunti.

Affinché il sigillante si asciughi bene, la struttura assemblata deve essere lasciata ferma per circa un giorno, dopodiché è possibile procedere alla verifica delle perdite. Per fare ciò, i tubi flessibili sono collegati agli adattatori di ingresso e uscita, uno dei quali è collegato alla rete idrica. Dopo che il collettore è stato completamente riempito d'acqua, tutte le giunture e le giunzioni vengono controllate per eventuali perdite. Se viene rilevata una perdita, l'acqua si scarica e dopo l'essiccazione, la connessione problematica viene richiusa.
Per poter calcolare la produttività e l'efficienza del collettore, è necessario scoprirne il volume. Per fare ciò, l'acqua del collettore deve essere scaricata in un contenitore. Ad esempio, il mio pannello contiene 7,2 litri (compresi i tubi flessibili).

Produzione del telaio e assemblaggio del pannello

In linea di principio, il collettore può già essere utilizzato posizionandolo su un tetto o altra superficie piana e fissa. Ma ho deciso di creare una sorta di custodia per il pannello di plastica al fine di ridurre la probabilità di danni quando si alza / abbassa la tettoia dal tetto, in cui ho deciso di dotare una doccia esterna, poiché penso di rimuoverla per l'inverno.
Il montaggio graduale dell'alloggiamento è descritto di seguito:

• Il foglio di compensato viene tagliato alle dimensioni del collettore assemblato con una sovrapposizione di 10 cm su ciascun lato (in precedenza ho dipinto il foglio di plastica nero con vernice spray).
• Ho praticato dei fori per l'uscita dei raccordi per il collegamento dei tubi.
  
• Ho posizionato una schiuma di polistirene spessa 50 mm sul compensato.
  
• Ho posato il collettore di plastica sulla schiuma di polistirolo.
  
  
• Da tutti i lati del pannello, un blocco di legno è stato avvitato al compensato, che funge da specie di recinzione.
• Dall'alto, l'intera struttura era ricoperta da una densa pellicola di plastica, che veniva fissata con nastro adesivo e staffe usando una pinzatrice da costruzione.

Così, ho ricevuto un collettore termico in un "caso" affidabile, grazie al quale il pannello di plastica è protetto da sollecitazioni meccaniche.
Presta attenzione! Ho usato il normale polietilene trasparente, ma nella foto sembra bianco: questi sono riflessi.

Riempimento del sistema

Ora puoi riempire il collettore con acqua e testare le prestazioni del sistema. L'ho installato ad angolo e il serbatoio (vuoto) è leggermente più alto. Un tubo si collega al raccordo inferiore, il secondo a quello superiore. Per riempire il sistema di acqua, ho collegato il tubo flessibile inferiore alla rete idrica e ho aperto leggermente la valvola in modo che il sistema si riempisse gradualmente di acqua. Ciò è necessario in modo che l'acqua sposta gradualmente tutta l'aria. Quando l'acqua ha iniziato a fluire dal secondo tubo (il collettore era completamente pieno), ho aperto la valvola al massimo in modo che l'aria rimanente uscisse sotto la pressione dell'acqua. Ho anche riempito un serbatoio d'acqua.
Quando le bolle d'aria hanno cessato di essere osservate nel flusso di acqua in uscita dal tubo di uscita, ho bloccato l'acqua e ho immerso entrambe le estremità del tubo nell'acqua nel serbatoio (dovrebbero essere sempre sott'acqua in modo che l'aria non penetri nel sistema).

Test e collaudo di uno scaldacqua solare

Quando il sistema è pieno, sotto l'influenza del calore solare, l'acqua nei sottili canali del pannello di plastica si riscalda e si sposta gradualmente verso l'alto, formando una circolazione naturale. L'acqua fredda proviene dal serbatoio attraverso il tubo inferiore e il riscaldato nel collettore entra nello stesso serbatoio attraverso il tubo superiore. A poco a poco, l'acqua nel serbatoio si riscalda.
Per chiarezza dell'esperimento, ho usato un termometro digitale con un sensore di temperatura esterno. Innanzitutto, ho misurato la temperatura dell'acqua nel serbatoio: era di 23 ° C. Quindi ho inserito il sensore nel tubo di uscita, attraverso il quale scorre acqua calda nel serbatoio. Il termometro mostrava 50 ° C. Il sistema di riscaldamento solare dell'acqua funziona!

Conclusione

Secondo i risultati del test delle prestazioni del sistema di raccolta per 1 ora, ho ricevuto un riscaldamento di 20,2 litri di acqua (7,2 litri nel collettore stesso e ho raccolto 13 litri nel serbatoio per l'esperimento) da 23 a 37 ° C.
Naturalmente, le prestazioni e l'efficienza del sistema dipendono dall'attività solare: più luminoso è il sole, più acqua si riscalda e un volume maggiore può essere riscaldato in meno tempo. Ma per l'anima estiva, penso che questo collezionista sia abbastanza.
Articolo originale in inglese