Colector solar de policarbonato

Vi muchas tecnologías y métodos diferentes para fabricar calentadores de agua solares en Internet y decidí compartir mi propia experiencia. Creo que este proyecto es muy exitoso, ya que literalmente cada centímetro de la superficie del colector está en contacto directo con agua caliente. Además, tomando la tecnología como base, puede construir fácilmente un colector del tamaño correcto.

Concepto del proyecto

La esencia del colector solar es que el agua fría del depósito fluye por gravedad al colector. El agua caliente se eleva a través de los canales y fluye de regreso al tanque. Por lo tanto, se crea una circulación natural en un sistema cerrado.
El colector está hecho de una lámina de policarbonato u otro plástico con cuadrados huecos en el interior, que corren a lo largo. Para aumentar la absorción de la luz solar y aumentar la productividad del colector (velocidad de calentamiento del agua), el plástico se puede pintar de negro. Pero aquí es importante recordar que la lámina está hecha de policarbonato bastante delgado, por lo tanto, con un fuerte calentamiento en ausencia de circulación, puede ablandarse o deformarse, lo que provocará fugas de agua.
También vale la pena señalar que este dispositivo no es adecuado para la instalación en locales residenciales con el fin de suministrar agua caliente. Este proyecto piloto es más adecuado para equipar una ducha de verano en una cabaña de verano.

Herramientas y materiales

De las herramientas que necesitará:

• Sierra circular y manual.
• Taladro electrico.
• El cuchillo
• Ruleta
• Destornillador
• Pistola para pegamento de silicona.
• Grapadora de construcción.

Materiales de coleccionista:

• Lámina de policarbonato con canales huecos.
• El tubo está hecho de plástico ABS.
• 4 tapas en el tubo.
• Pezones roscados de plástico de 2 ½ pulgadas con conexión para manguera.
• Tubo de sellador de silicona.
• Lata de aerosol si se planea pintar.

Materiales para el marco:

• 1 hoja de madera contrachapada.
• Hoja de espuma de poliestireno. También puedes usar cuadrados de espuma.
• Viga de madera con una sección de 100 × 100 mm.
• Película de plástico, cinta adhesiva.
• Pernos, tuercas, arandelas, soportes para la fijación.

Materiales para organizar la circulación del agua:

• Un tanque adecuado o tanque de agua.
• Para conectar el tanque, necesitará una manguera de jardín, cuya longitud depende de la lejanía del tanque de agua desde el colector.
• Varias abrazaderas de manguera.

Para mayor claridad, al probar el rendimiento del colector de agua caliente, utilicé un termómetro digital.

Paso a paso tecnología de ensamblaje de colectores solares

En primer lugar, debe cortar la lámina de policarbonato a las dimensiones requeridas. Planeé hacer un colector de 1 × 2 metros, y procedí de este hecho. La secuencia de trabajo es la siguiente:

• Una tubería hecha de plástico ABS se corta en trozos de tal longitud que coincide con el ancho de la lámina. En mi caso, es de 1 metro.
• En el lado de las dos tapas, debe perforar agujeros para los pezones. Si no hay un taladro de diámetro adecuado, puede expandir el orificio pequeño con una lima redonda.
  
• Para enchufes con adaptadores instalados colocados en tuberías, tuvieron que cortar un orificio semicircular, como se muestra en la foto.
  
  
• Luego, usando una sierra de mesa, corté ambos tubos para obtener una sección en forma de C.
  
  
  Al realizar esta operación, debe tener cuidado y tener en cuenta la ubicación y la dirección necesaria de los adaptadores de pezón.
  
• Se debe hacer el mismo corte en las tapas para que el panel de plástico pueda entrar en ellas.
  
  
• Cuando se completan todas las operaciones preparatorias, debe recolectar todas las piezas en seco para asegurarse de que sean compatibles y, si es necesario, realizar el ajuste.
• Cuando todos los elementos están instalados, la estructura se desmonta y se vuelve a montar con pegamento de silicona para sellar todas las juntas. Además de lubricar las juntas con sellador, recomiendo que después del ensamblaje, aplique un poco de silicona en el exterior de todas las juntas.

Para que el sellador se seque bien, la estructura ensamblada debe dejarse estacionaria durante aproximadamente un día, después de lo cual puede proceder a verificar si hay fugas. Para hacer esto, las mangueras están conectadas a los adaptadores de entrada y salida, uno de los cuales está conectado al suministro de agua. Una vez que el colector está completamente lleno de agua, se verifican las fugas en todas las juntas y juntas. Si se detectan fugas, el agua se drena y después del secado, la conexión problemática se vuelve a cerrar.
Para poder calcular la productividad y la eficiencia del colector, debe averiguar su volumen. Para hacer esto, el agua del colector debe drenarse en un recipiente. Por ejemplo, mi panel contiene 7,2 litros (incluidas las mangueras).

Fabricación de marcos y ensamblaje de paneles

En principio, el colector ya puede usarse colocándolo sobre un techo u otra superficie plana y fija. Pero decidí hacer una especie de estuche para el panel de plástico con el fin de reducir la probabilidad de daños al subir / bajar el cobertizo del techo, en el que decidí equipar una ducha al aire libre, ya que pienso en quitarlo para el invierno.
El montaje por fases de la carcasa se describe a continuación:

• La lámina de madera contrachapada se corta al tamaño del colector ensamblado con una superposición de 10 cm en cada lado (anteriormente pinté la lámina de plástico negra con pintura en aerosol).
• Perforé agujeros para la salida de accesorios para conectar mangueras.
  
• Coloqué espuma de poliestireno de 50 mm de espesor sobre la madera contrachapada.
  
• Puse el colector de plástico encima de la espuma de poliestireno.
  
  
• Desde todos los lados del panel, se atornilló un bloque de madera a la madera contrachapada, que sirve como una especie de valla.
• Desde arriba, toda la estructura se cubrió con una película plástica densa, que se fijó con cinta y soportes utilizando una grapadora de construcción.

Por lo tanto, recibí un colector térmico en un "estuche" confiable, gracias al cual el panel de plástico está protegido contra tensiones mecánicas.
¡Presta atención! Usé polietileno transparente ordinario, pero en la foto parece que es blanco, estos son reflejos.

Sistema de llenado

Ahora puede llenar el colector con agua y probar el rendimiento del sistema. Lo instalé en ángulo, y el tanque (vacío) está un poco más alto. Una manguera se conecta a la conexión inferior, la segunda a la superior. Para llenar el sistema con agua, conecté la manguera inferior al suministro de agua y abrí la válvula un poco para que el sistema se llenara gradualmente con agua. Esto es necesario para que el agua desplace gradualmente todo el aire. Cuando el agua comenzó a fluir desde la segunda manguera (el colector estaba completamente lleno), abrí la válvula al máximo para que el aire restante saliera bajo la presión del agua. También llené un tanque de agua.
Cuando dejaron de observarse burbujas de aire en el flujo de agua que salía de la manguera de salida, bloqueé el agua e sumergí ambos extremos de la manguera en el agua del tanque (siempre deben estar bajo el agua para que el aire no ingrese al sistema).

Prueba y prueba de un calentador solar de agua.

Cuando el sistema está lleno, bajo la influencia del calor solar, el agua en los canales delgados del panel de plástico se calienta y gradualmente se mueve hacia arriba, formando una circulación natural. El agua fría proviene del tanque a través de la manguera inferior, y el calentado en el colector ingresa al mismo tanque a través de la manguera superior. Poco a poco, el agua en el tanque se calienta.
Para mayor claridad del experimento, utilicé un termómetro digital con un sensor de temperatura externo. Primero, medí la temperatura del agua en el tanque: era 23 ° C. Luego inserté el sensor en la manguera de salida, a través de la cual el agua caliente fluye hacia el depósito. El termómetro mostró 50 ° C. ¡El sistema solar de calentamiento de agua funciona!

Conclusión

De acuerdo con los resultados de las pruebas de rendimiento del sistema del colector durante 1 hora, recibí un calentamiento de 20,2 litros de agua (7,2 litros en el propio colector y recogí 13 litros en el tanque para el experimento) de 23 a 37 ° C.
Por supuesto, el rendimiento y la eficiencia del sistema dependen de la actividad solar: cuanto más brillante sea el sol, más agua se calentará y un mayor volumen se puede calentar en menos tiempo. Pero para el alma de verano, creo que este coleccionista es suficiente.
Artículo original en ingles