Solfångare av plastflaskor: steg-för-steg-guide för att bygga en solfångare

För många ägare av privathus och sommarstugor förknippas alternativ energi med dyra solpaneler, vindkraftverk eller värmepumpar. Få tänker på att man på bara några timmar och för nästan inga pengar kan bygga en solfångare av plastflaskor för att förse sig med varmvatten under hela den varma säsongen.

Vi berättar hur du av återbrukat material kan bygga ett effektivt system för varmvattenberedning. I vår artikel hittar du detaljerade beskrivningar av konstruktioner och tillverkningsmetoder, vars funktion testats i praktiken. Med våra rekommendationer kan du utan krångel bygga en användbar apparat för hushållet.

Specifik användning av solfångare

Den huvudsakliga skillnaden mellan en solfångare och andra typer av värmegenererande solsystem är den cykliska driften. Med andra ord – utan sol ingen värmeenergi.

Det är uppenbart att under dygnets mörka timmar blir produktionen från en fristående varmvattenberedare med solfångare noll. Solfångarens värmeproduktion bestäms av dagsljusets längd, vilket beror på geografisk breddgrad och årstid.

En egenbyggd solfångare kan inte bara lösa varmvattenfrågan i hus som saknar central anslutning, utan även bidra till uppvärmningen.

De lokala klimatförhållandena påverkar också solfångarens prestanda märkbart. Områden med ofta dimma eller där solen ofta döljs av moln leder till en betydligt lägre verkningsgrad.

Men även i dessa fall förblir solfångaren för uppvärmning och/eller vattenuppvärmning effektiv, tack vare förmågan att fånga upp även diffust ljus.

Konstruktion och funktionsprincip

Huvudkomponenten i en standard solfångare är absorbatorn i form av en kopparplatta med ett rör. Plattan värms snabbt upp av solstrålarna och överför värmen till röret och vätskan inuti. Genom självcirkulation eller pumpdriven cirkulation distribueras sedan värmen vidare i hela systemet.

Under påverkan av solstrålarna värms kopparplattan upp, och värmen överförs till värmebäraren i röret

För att öka effektiviteten hos adsorbatorn bör den förses med nödvändiga fysikaliska egenskaper. Först och främst måste adsorbatorns absorptionsförmåga ökas och reflektionen av solstrålarna minimeras. Den enklaste lösningen är att måla adsorbatorn med svart färg.

För att öka adsorbatorns effektivitet måste den täckas med transparent glas. Vanligt glas reflekterar en del av solstrålarna.

Bäst är att använda specialglas med låg järnhalt eller använda en antireflexbeläggning. För att undvika att glaset smutsas ner bör solfångarens hölje göras lufttätt.

Trots många sätt att förbättra solfångarens funktion och öka dess prestanda, är denna siffra fortfarande långt ifrån idealisk på grund av konstruktionens brister. Med hänsyn till solfångarens funktionsprincip och metoder för att öka dess effektivitet, låt oss försöka skapa en enkel och billig modell av enkla material.

Montering av aggregatet med material du har till hands

Förutom att vara billig och enkel att montera skiljer sig varianten med plastflaskor från vanliga solfångare genom att plana solfångare fungerar dåligt på morgonen och kvällen.

Flaskornas konvexa form möjliggör nästan vertikal penetration av strålarna även vid solnedgång och soluppgång, vilket säkerställer enhetens effektivitet både på morgonen och på kvällen.

Tack vare plastflaskornas konvexa form kan enheten även i horisontellt läge fånga upp strålarna från den uppgående och nedgående solen

Det finns flera distinkta sätt att bygga ett välfungerande system för varmvattenproduktion av plastflaskor:

• Solfångaren fungerar som en ackumulatortank där vattnet värms upp och sedan tappas ut;
• Solfångaren är ansluten till en ackumulatortank för att värma vattnet och möjliggöra naturlig cirkulation;
• Plastflaskorna i solfångaren fungerar som vattenbehållare;
• Plastflaskorna fungerar som täta behållare för att bevara värmen.

Solfångare kan också skilja sig åt i sina konstruktionsdetaljer. Detta beror främst på både sättet att fästa flaskorna och deras placering.

Alternativ med ackumulering av uppvärmt vatten

För att tillverka solfångaren behövs ett polypropenrör med en diameter på 50 mm, till vilket plastflaskor kommer att anslutas. Antalet flaskor bestäms av rörets diameter. För mallen användes 15 plastflaskor, så solfångarens arbetsvolym blev 30 liter.

Skarvarna mellan flaskorna och polypropenröret tätas med silikonfogmassa för att förhindra vattenläckage

För att koppla ihop flaskorna till ett system måste man borra hål i polypropenröret som är avsett för varmvatten. Det bästa är att använda ett fjäderborr för trä med 26 mm diameter.

Med dessa mått uppnås maximal tätning, och flaskan skruvas kraftigt in i hålet med hjälp av sin gänga. För maximal tätning kan skarvarna förses med silikonfogmassa, men det är bättre att använda hetlim.

För att uppnå effekten av kommunicerande kärl måste man göra hål med cirka 2 mm diameter i toppen av varje flaska.

Efter att flaskorna är anslutna, monteras en nippel på ena sidan av röret som sedan ansluts till vattenledningen för vattentillförsel. På andra sidan monteras en kran genom vilken det uppvärmda vattnet rinner ut i en ackumulatortank.

Men under tyngden av vattnet kan denna anordning för hushållsbruk av solenergi förlora sin integritet. Därför är det lämpligt att bygga en låda. För detta behövs en bräda med bredden 150 mm.

För att öka solfångarens effektivitet kan man lägga frigolit eller cellplast med 50 mm tjocklek i botten på lådan och täcka med folie.

Efter att solfångaren är installerad på sin slutliga plats måste plastflaskorna målas svarta för att effektivare absorbera solens strålar.

När flaskorna målas svarta ökar plastens absorptionsförmåga och vattenuppvärmningens effektivitet förbättras

Det är bäst att använda matt färg och spraya den från aerosolburk. Därefter täcks lådan med glas för att öka tätheten och ansluts till systemet för kallvatten och till avloppet för det uppvärmda vattnet som lagras i ackumulatortanken.

Erfarenhetsmässigt tål plast inte höga temperaturer bra, vilket leder till deformation. På soliga dagar kan vattentemperaturen överstiga 65 grader, vilket deformeras plasten.

Därför är det bättre att avstå från ytterligare tätning med glas, eller bara använda det i molnigt väder.

Metod med cirkulerande uppvärmt vatten

Systemet för solfångaren liknar den första varianten men har flera konstruktionsskillnader.

För att bygga solfångaren behövs följande verktyg och material:

• PVC-rör med 20 mm diameter, vinklar och T-kopplingar;
• Rörskärare;
• Fasfräsar;
• Primer (rengöringsmedel);
• Plastflaskor;
• Tetrapak av mjölk eller juice;
• Hobbykniv;
• Kartong;
• Värmetålig matt svart färg;
• Ackumulatortank.

För installationen behöver vi ett PVC-rör med diametern 20 mm. Den horisontella delen av röret ska skäras i bitar där vinklar och T-stycken ska anslutas med kallsvetsning. Den nedre delen av solfångaren kommer att se exakt likadan ut. I slutändan får vi ett slutet system, men allt i sin ordning.

Limning av PVC-rör – vad du behöver veta

För att få ett kvalitativt snitt är det bäst att använda en rörskärare försedd med rullar. Efter snittet måste man fasa av den inre delen av röret med hjälp av speciella fasningsskär.

Efter att ha mätt djupet på T-styckena och vinklarna ska man markera änden på röret som ska anslutas och behandla rörendarna och kopplingarna med primer (rengöringsmedel).

Tack vare den mjuka rörelsen av skärdelen undviker rullrörskäraren deformation av tvärsnittet och bildning av grader vid kanten vid skärning.

Nästa steg är att applicera och fördela lim på utsidan av röret och insidan av kopplingen. Limmet ska appliceras med en pensel, och penselns storlek bör vara mindre än rörens diameter. Återstår att sätta in röret i det förberedda T-stycket eller vinkeln och vrida en kvarts varv för att fördela limmet jämnt.

Man bör notera att arbetet med att limma en vinkel eller ett T-stycke måste utföras inom högst 30 sekunder. Efter fixeringen måste man ta bort limrester.

Steg-för-steg tillverkning av solfångaren

Efter att ha förberett det övre röret och anslutit de vertikala rören till det kan man börja förbereda plastflaskorna. I den visade modellen av solfångaren finns det 4 vertikala rör med längden 105 cm. På en sådan rörlängd kan man placera 5 plastflaskor. Det vill säga att för montering av solfångaren krävs 20 identiska plastflaskor.

Från varje flaska måste botten tas bort. För att göra detta bör man tillverka en enkel mall av en hoprullad bit kartong med längden 30 cm. Med hjälp av mallen och en brevpapperskniv tar vi bort botten på flaskorna. Efter att ha förberett flaskorna kan man börja tillverka absorbern som kommer att absorbera solenergi.

Användningen av en enkel mall av kartong gör det möjligt att snabbt skära och få flaskor av samma storlek.

Som absorbent använder vi använda tetrapak från juice eller mjölk. De måste skäras upp, tvättas noggrant och torkas. För att förbättra deras absorptionsförmåga bör man applicera svart matt färg. Enklast är att göra detta med sprayfärg från en burk genom aerosolsprejning.

Sekventiell påträdning av plastflaskor gör det enkelt att placera vikta tetrapak inuti dem.

Efter att ha förberett flaskorna och tetra-paken kan man börja montera solanordningen. Först trär man en plastflaska på det vertikala röret med flaskhalsen framåt och sätter in tetra-paken i den. På samma sätt träs alla flaskor på de vertikala rören, som sedan måste anslutas till T-stycken och vinklar på det nedre röret, liknande det övre.

För att ge styvhet åt den tillverkade solfångaren måste man göra ett stöd för den.

En vanlig träskiva ger styvhet åt konstruktionen och gör att solfångaren enkelt kan flyttas till användningsplatsen.

Man kan, som i det första fallet, placera solfångaren i en trälåda, men det är inte längre nödvändigt att isolera den. Eftersom varje plastflaska är en slags liten isolerad behållare som, när den värms upp inifrån, överför värme till vattnet som cirkulerar genom rören.

Placering och anslutning – viktiga punkter

För maximal absorption av solljus bör solfångaren orienteras mot söder. En liten lutningsvinkel på 10-15 grader är tillräcklig för att solfångaren ska fungera effektivt oavsett solens position.

Den nedre delen av röret ska anslutas till nedre delen av ackumulatortanken, och den övre delen ungefär till dess mitt. Kallvatten från polymerbehållaren kommer att strömma genom det nedre röret till solfångaren, där det värms upp och stiger genom det övre röret tillbaka till tanken.

På så sätt kommer naturlig cirkulation av vattnet att ske i det hemmagjorda systemet. För att säkerställa hög cirkulationsintensitet bör tanken placeras något ovanför solfångaren, minst 0,3 m från den.

Vid korrekt anslutning av solfångaren till ackumulatortanken säkerställs naturlig vattencirkulation.

Man måste beakta att när kallvatten kommer in i tanken från vattenförsörjningssystemet sker aktiv omblandning, vilket minskar solfångarens effektivitet. Detta kan undvikas genom att utrusta tankens inlopp med en turbulent reducering, som består av ett avstängt rör med flera hål.

Vattnet strömmar jämnt genom reduceringen, vilket gör att det kalla vattnet stannar kvar i de nedre lagren, varifrån det tas upp till solfångaren.

Användning av en turbulent reducering hjälper till att undvika omblandning av kallt och varmt vatten i ackumulatortanken.

Det är uppenbart att solfångaren endast värmer vattnet under dagtid vid soligt väder. Därför är det viktigt att bevara det varma vattnet för användning under dagen och kvällen. För detta måste ackumulatortanken isoleras.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video 1. Så här uppstod de första solsystemen från plastflaskor:

Video 2. En praktiskt taget gratis apparat för uppvärmning av vatten i aktion:

Solfångare av plastflaskor för drycker – en billig lösning för att få varmvatten. Vid längre perioder av dåligt väder, särskilt under vår och höst, är det dock lämpligt att installera ett värmeelement i ackumulatortanken. Då blir solfångaren en del av ett komplett system som under gynnsamma förhållanden kan spara pengar.

Berätta om dina erfarenheter av att bygga ett eget solvärmesystem av plastflaskor. Du har kanske information och konstruktionsvarianter som kan vara användbara för webbplatsens besökare. Skriv gärna kommentarer i formuläret nedan, ställ frågor, dela bilder och användbar information.