폴리 카보네이트 태양열 수집기

인터넷에서 태양열 온수기를 제조하기위한 다양한 기술과 방법을보고 제 경험을 공유하기로 결정했습니다. 말 그대로 수집기 표면의 모든 센티미터가 온수와 직접 접촉하기 때문에이 프로젝트는 매우 성공적이라고 생각합니다. 또한 기술을 기본으로하여 적절한 크기의 수집기를 쉽게 구축 할 수 있습니다.

프로젝트 컨셉

태양열 집열기의 본질은 저수지로부터의 냉수가 중력에 의해 집진기로 흐른다는 것이다. 가열 된 물은 채널을 통해 상승하여 탱크로 다시 흐릅니다. 따라서 폐쇄 시스템에서 자연 순환이 이루어집니다.
수집기는 내부에 빈 사각형이있는 폴리 카보네이트 또는 다른 플라스틱 시트로 만들어집니다. 햇빛 흡수율을 높이고 집진기 생산성 (물 가열 속도)을 높이기 위해 플라스틱을 검정색으로 칠할 수 있습니다. 그러나 여기서는 시트가 다소 얇은 폴리 카보네이트로 만들어 졌으므로 순환이없는 상태에서 강한 가열로 인해 연화되거나 변형되어 누수로 이어질 수 있습니다.
이 장치는 온수 공급을 목적으로 주거용 건물에 설치하기에 적합하지 않다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 이 파일럿 프로젝트는 여름 별장에서 여름 샤워 시설을 갖추기에 더 적합합니다.

도구 및 재료

도구에서 다음이 필요합니다.

• 원형 및 손톱.
• 전기 드릴.
• 칼.
• 룰렛
• 드라이버
• 실리콘 아교 총.
• 건설 스테이플러.

수집기 재료 :

• 중공 채널이있는 폴리 카보네이트 시트.
• ABS 플라스틱으로 만든 튜브.
• 튜브에 캡 4 개.
• 호스 피팅이있는 2 ½ 인치 나사산 플라스틱 니플.
• 실리콘 실란트 튜브.
• 도장이 계획된 경우 스프레이 캔.

프레임 재료 :

• 합판 1 장.
• 스티로폼 시트. 거품 사각형을 사용할 수도 있습니다.
• 단면이 100 × 100 mm 인 목재 빔.
• 플라스틱 필름, 접착 테이프.
• 고정 용 볼트, 너트, 와셔, 브래킷.

물 순환 구성 재료 :

• 적합한 탱크 또는 물 탱크.
• 탱크를 연결하려면 정원 호스가 필요하며 길이는 수집기 자체에서 물 탱크의 원격 거리에 따라 다릅니다.
• 여러 개의 호스 클램프.

명확성을 위해 온수 수집기의 성능을 테스트하기 위해 디지털 온도계를 사용했습니다.

단계별 태양열 수집기 조립 기술

우선, 폴리 카보네이트 시트를 필요한 치수로 절단해야합니다. 나는 1 × 2 미터 수집기를 만들 계획이었고,이 사실로 진행했다. 작업 순서는 다음과 같습니다.

• ABS 플라스틱으로 만들어진 파이프는 시트의 너비와 일치하는 길이로 자릅니다. 제 경우에는 1 미터입니다.
• 두 캡의 측면에서 젖꼭지 구멍을 뚫어야합니다. 적합한 직경의 드릴이 없으면 원형 파일로 작은 구멍을 확장 할 수 있습니다.
  
• 파이프에 장착 된 어댑터가 설치된 플러그의 경우 사진과 같이 반원형 구멍을 잘라야했습니다.
  
  
• 그런 다음 테이블 톱을 사용하여 두 튜브를 모두 잘라 C 자형 단면을 얻었습니다.
  
  
  이 작업을 수행 할 때 니플 어댑터의 위치와 필요한 방향을주의해서 고려해야합니다.
  
• 플라스틱 판넬에 들어갈 수 있도록 캡에서 동일한 절단을해야합니다.
  
  
• 모든 준비 작업이 완료되면 모든 부품을 건조 상태로 수집하여 호환되는지 확인하고 필요한 경우 피팅을 수행해야합니다.
• 모든 요소가 장착되면 실리콘 접착제를 사용하여 구조물을 분해 및 재 조립하여 모든 조인트를 밀봉합니다. 실런트로 조인트를 윤활하는 것 외에도 조립 후 모든 조인트 외부에 작은 실리콘을 바르는 것이 좋습니다.

실란트가 잘 건조 되려면 조립 된 구조물을 약 하루 동안 고정 된 상태로 두어야합니다. 그런 다음 누출을 점검 할 수 있습니다. 이를 위해 호스는 입구 및 출구 어댑터에 연결되며 그 중 하나는 급수에 연결됩니다. 수집기에 물이 완전히 채워지면 모든 이음새와 조인트에 누출이 있는지 검사합니다. 누출이 감지되면 물이 배수되고 건조 후에 문제가있는 연결이 다시 봉인됩니다.
수집기의 생산성과 효율성을 계산하려면 부피를 찾아야합니다. 이렇게하려면 수집기의 물을 용기로 배출해야합니다. 예를 들어, 내 패널에는 7.2 리터 (호스 포함)가 들어 있습니다.

프레임 제작 및 패널 조립

원칙적으로 수집기는 지붕이나 다른 평평한 고정 표면에 놓아 이미 사용할 수 있습니다. 그러나 나는 지붕에서 창고를 올리거나 내릴 때 손상 가능성을 줄이기 위해 플라스틱 패널에 대해 일종의 케이스를 만들기로 결정했습니다. 나는 겨울 동안 그것을 제거하기 때문에 옥외 샤워 시설을 갖추기로 결정했습니다.
하우징의 단계별 조립은 다음과 같습니다.

• 합판 시트는 각면에 10cm 겹치도록 조립 된 수집기의 크기로 자릅니다 (이전에는 플라스틱 페인트를 스프레이 페인트로 검은 색으로 칠했습니다).
• 호스 연결 용 피팅 출력을 위해 구멍을 뚫었습니다.
  
• 합판에 50mm 두께의 폴리스티렌 폼을 배치했습니다.
  
• 폴리스티렌 폼 위에 플라스틱 수집기를 놓았습니다.
  
  
• 패널의 모든면에서 나무 블록이 합판에 나사로 고정되어 일종의 울타리 역할을합니다.
• 위에서부터 전체 구조는 고밀도 플라스틱 필름으로 덮여 있으며, 건설 스테이플러를 사용하여 테이프와 브래킷으로 고정되었습니다.

따라서 플라스틱 패널이 기계적 스트레스로부터 보호되는 신뢰할 수있는 "케이스"로 열 수집기를 받았습니다.
주의하세요! 나는 일반적인 투명 폴리에틸렌을 사용했지만 사진에서는 흰색처럼 보입니다. 이것은 눈부심입니다.

시스템 충전

이제 수집기로 물을 채우고 시스템 성능을 테스트 할 수 있습니다. 나는 그것을 비스듬히 설치했고 탱크 (빈)는 조금 더 높습니다. 하나의 호스는 하부 피팅에 연결되고 다른 하나는 상부에 연결됩니다. 시스템에 물을 채우기 위해 바닥 호스를 물 공급 장치에 연결하고 시스템이 점차 물로 채워지도록 밸브를 약간 열었습니다. 이것은 물이 모든 공기를 점차적으로 대체하기 위해 필요합니다. 두 번째 호스에서 물이 흐르기 시작했을 때 (수집기가 완전히 가득 찼음) 밸브의 물을 완전히 열어서 물의 압력 하에서 나머지 공기가 나오도록했습니다. 나는 또한 물 탱크를 채웠다.
배출구 호스를 떠나는 물의 흐름에서 기포가 관찰되지 않으면 물을 막고 탱크의 물에 호스의 양쪽 끝을 담그십시오 (공기가 시스템에 들어 가지 않도록 항상 물 속에 있어야합니다).

태양열 온수기 테스트 및 테스트

시스템이 가득 차면 태양열의 영향으로 플라스틱 패널의 얇은 채널의 물이 가열되어 점차적으로 위로 올라가 자연 순환을 형성합니다. 차가운 물은 탱크에서 하부 호스를 통해 나오고 수집기의 가열은 상부 호스를 통해 동일한 탱크로 들어갑니다. 점차적으로 탱크의 물이 가열됩니다.
실험의 명확성을 위해 외부 온도 센서가있는 디지털 온도계를 사용했습니다. 먼저 탱크의 물 온도를 측정했습니다 .23 ° C였습니다. 그런 다음 출구 호스에 센서를 삽입하여 온수가 저수조로 흘러 들어갑니다. 온도계는 50 ° C를 나타냈다. 태양열 온수 시스템이 작동합니다!

결론

1 시간 동안 수집기 시스템의 성능을 테스트 한 결과 23 ~ 37 ° C에서 20.2 리터의 물 (수집기 자체에서 7.2 리터, 실험용 탱크에서 13 리터)을 가열했습니다.
물론 시스템의 성능과 효율성은 태양 활동에 달려 있습니다. 태양이 밝을수록 물이 더 많이 가열되고 더 많은 양의 물이 더 짧은 시간에 가열 될 수 있습니다. 그러나 여름 영혼을 위해이 수집가는 충분하다고 생각합니다.
영어 원문