Vi muitas tecnologias e métodos diferentes para fabricar aquecedores solares de água na Internet e decidi compartilhar minha própria experiência. Eu acho que esse projeto foi muito bem-sucedido, pois literalmente todos os centímetros da superfície do coletor estão em contato direto com a água aquecida. Além disso, tomando a tecnologia como base, você pode criar facilmente um coletor do tamanho certo.
Conceito de projeto
A essência do coletor solar é que a água fria do reservatório flui por gravidade para o coletor. A água aquecida sobe através dos canais e flui de volta para o tanque. Assim, uma circulação natural é criada em um sistema fechado.
O coletor é feito de uma folha de policarbonato ou outro plástico com quadrados ocos dentro, correndo ao longo. Para aumentar a absorção da luz solar e aumentar a produtividade do coletor (taxa de aquecimento da água), o plástico pode ser pintado de preto. Mas aqui é importante lembrar que a chapa é feita de policarbonato bastante fino, portanto, com forte aquecimento na ausência de circulação, pode amolecer ou deformar, o que levará a vazamentos de água.
Também é importante notar que este dispositivo não é adequado para instalação em instalações residenciais para fins de fornecimento de água quente. Este projeto piloto é mais adequado para equipar um chuveiro de verão em uma casa de campo.
Ferramentas e materiais
Das ferramentas que você precisará:
- Serra circular e manual.
- Furadeira elétrica.
- A faca
- Roleta
- Chave de fenda.
- Pistola para cola de silicone.
- Grampeador de construção.
Materiais para o colecionador:
- Chapa de policarbonato com canais ocos.
- O tubo é feito de plástico ABS.
- 4 tampas no tubo.
- Bicos de plástico com rosca de 2 ½ polegadas com conexão para mangueira.
- Tubo de selante de silicone.
- Lata de spray se a pintura estiver planejada.
Materiais para o quadro:
- 1 folha de madeira compensada.
- Folha de isopor. Você também pode usar quadrados de espuma.
- Viga de madeira com uma seção de 100 × 100 mm.
- Filme plástico, fita adesiva.
- Parafusos, porcas, arruelas, suportes para fixação.
Materiais para organizar a circulação da água:
- Um tanque ou tanque de água adequado.
- Para conectar o tanque, você precisará de uma mangueira de jardim, cujo comprimento depende da distância do tanque de água do próprio coletor.
- Vários grampos de mangueira.
Para maior clareza, testando o desempenho do coletor de água quente, usei um termômetro digital.
Tecnologia passo a passo de montagem de coletores solares
Antes de tudo, é necessário cortar a folha de policarbonato nas dimensões necessárias. Planejei fazer um coletor de 1 × 2 metros e parti desse fato. A sequência do trabalho é a seguinte:
- Um tubo de plástico ABS é cortado em pedaços de comprimento que corresponde à largura da folha. No meu caso, é 1 metro.
- No lado das duas tampas, você precisa fazer furos para os mamilos. Se não houver broca de diâmetro adequado, você poderá expandir o pequeno orifício com uma lima redonda.
- Para conectar os adaptadores instalados aos tubos, eles tiveram que fazer um orifício semicircular, como mostra a foto.
- Então, usando uma serra de mesa, cortei os dois tubos para obter uma seção em forma de C.
Ao executar esta operação, você precisa ter cuidado e levar em consideração o local e a direção necessária dos adaptadores de mamilo.
- O mesmo corte deve ser feito nas tampas para que o painel plástico possa entrar nelas.
- Quando todas as operações preparatórias estiverem concluídas, você precisará coletar todas as peças secas para garantir que sejam compatíveis e, se necessário, realizar o encaixe.
- Quando todos os elementos são montados, a estrutura é desmontada e remontada com cola de silicone para vedar todas as juntas. Além de lubrificar as juntas com selante, recomendo que, após a montagem, aplique um pouco de silicone na parte externa de todas as juntas.
Para que o selante seque bem, a estrutura montada deve ficar estacionária por cerca de um dia, após o qual você pode prosseguir para verificar se há vazamentos. Para isso, as mangueiras são conectadas aos adaptadores de entrada e saída, um dos quais é conectado ao suprimento de água. Após o coletor estar completamente cheio de água, todas as costuras e juntas são verificadas quanto a vazamentos. Se for detectado vazamento, a água é drenada e, após a secagem, a conexão problemática é selada novamente.
Para poder calcular a produtividade e a eficiência do coletor, você precisa descobrir seu volume. Para fazer isso, a água do coletor deve ser drenada para um recipiente. Por exemplo, meu painel contém 7,2 litros (incluindo mangueiras).
Fabricação de quadros e montagem de painéis
Em princípio, o coletor já pode ser usado colocando-o em um telhado ou outra superfície plana e fixa. Mas eu decidi fazer um tipo de caso para o painel de plástico, a fim de reduzir a probabilidade de danos ao elevar / abaixar o galpão do telhado, no qual decidi equipar um chuveiro externo, pois penso em removê-lo para o inverno.
A montagem em fases do alojamento é descrita abaixo:
- A folha de compensado é cortada no tamanho do coletor montado com uma entrada de 10 cm de cada lado (anteriormente eu pintei a folha de plástico preta com tinta spray).
- Furei furos para a saída de acessórios para conectar mangueiras.
- Coloquei espuma de poliestireno com 50 mm de espessura no compensado.
- Coloquei o coletor de plástico em cima da espuma de poliestireno.
- De todos os lados do painel, um bloco de madeira foi parafusado ao compensado, que serve como uma espécie de cerca.
- De cima, toda a estrutura foi coberta com um filme plástico denso, que foi fixado com fita e suportes usando um grampeador de construção.
Assim, recebi um coletor de calor em um "estojo" confiável, graças ao qual o painel de plástico é protegido contra o estresse mecânico.
Preste atenção! Eu usei polietileno transparente comum, mas na foto parece que é branco - são brilhantes.
Enchimento do sistema
Agora você pode encher o coletor com água e testar o desempenho do sistema. Eu instalei em um ângulo, e o tanque (vazio) é um pouco mais alto. Uma mangueira se conecta ao encaixe inferior, a segunda ao superior. Para encher o sistema com água, conectei a mangueira inferior ao suprimento de água e abri a válvula um pouco para que o sistema se enche gradualmente de água. Isso é necessário para que a água desloque gradualmente todo o ar. Quando a água começou a fluir da segunda mangueira (o coletor estava completamente cheio), abri a válvula ao máximo para que o ar restante pudesse escapar sob a pressão da água. Enchi também um tanque de água.
Quando as bolhas de ar deixaram de ser observadas no fluxo de água que saía da mangueira de saída, bloqueei a água e mergulhei as duas extremidades da mangueira na água do tanque (elas devem estar sempre embaixo da água para que o ar não entre no sistema).
Testando e testando um aquecedor solar de água
Quando o sistema está cheio, sob a influência do calor solar, a água nos canais finos do painel plástico aquece e se move gradualmente para cima, formando uma circulação natural. A água fria sai do tanque através da mangueira inferior e o aquecido no coletor entra no mesmo tanque através da mangueira superior. Gradualmente, a água no tanque esquenta.
Para maior clareza do experimento, usei um termômetro digital com um sensor de temperatura externo. Primeiro, medi a temperatura da água no tanque - era 23 ° C. Em seguida, inseri o sensor na mangueira de saída, através da qual a água aquecida flui para o reservatório. O termômetro mostrou 50 ° C.O sistema de aquecimento solar de água funciona!
Conclusão
De acordo com os resultados dos testes de desempenho do sistema coletor por 1 hora, recebi aquecimento de 20,2 litros de água (7,2 litros no próprio coletor e coletei 13 litros no tanque para o experimento) de 23 a 37 ° C.
Obviamente, o desempenho e a eficiência do sistema dependem da atividade solar: quanto mais brilhante o sol brilha, mais água aquece e um volume maior pode ser aquecido em menos tempo. Mas para a alma do verão, acho que esse colecionador é o bastante.
