Tôi đã thấy rất nhiều công nghệ và phương pháp khác nhau để sản xuất máy nước nóng năng lượng mặt trời trên Internet và quyết định chia sẻ kinh nghiệm của riêng tôi. Tôi nghĩ rằng dự án này rất thành công, vì theo nghĩa đen, mỗi centimet bề mặt của bộ thu đều tiếp xúc trực tiếp với nước nóng. Ngoài ra, lấy công nghệ làm cơ sở, bạn có thể dễ dàng xây dựng một bộ sưu tập có kích thước phù hợp.
Khái niệm dự án
Bản chất của bộ thu năng lượng mặt trời là nước lạnh từ hồ chứa chảy bằng trọng lực vào bộ thu. Nước nóng dâng lên qua các kênh và chảy ngược vào bể. Do đó, một tuần hoàn tự nhiên được tạo ra trong một hệ thống khép kín.
Bộ sưu tập được làm bằng một tấm polycarbonate hoặc nhựa khác với hình vuông rỗng bên trong, chạy dọc. Để tăng khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời và tăng năng suất của bộ thu (tốc độ gia nhiệt của nước), nhựa có thể được sơn màu đen. Nhưng ở đây, điều quan trọng cần nhớ là tấm được làm bằng polycarbonate khá mỏng, do đó, với sự gia nhiệt mạnh trong trường hợp không lưu thông, nó có thể làm mềm hoặc biến dạng, dẫn đến rò rỉ nước.
Điều đáng chú ý là thiết bị này không phù hợp để lắp đặt trong khuôn viên nhà ở cho mục đích cung cấp nước nóng. Dự án thí điểm này phù hợp hơn cho việc trang bị vòi sen mùa hè trong một ngôi nhà mùa hè.
Dụng cụ và vật liệu
Từ các công cụ bạn sẽ cần:
- Thông tư và cưa tay.
- Máy khoan điện.
- Con dao.
- Roulette.
- Tuốc nơ vít
- Súng dùng keo silicon.
- Xây dựng kim bấm.
Tài liệu sưu tầm:
- Tấm Polycarbonate với các kênh rỗng.
- Các ống được làm bằng nhựa ABS.
- 4 nắp trên ống.
- Núm vú bằng ren 2 ½ inch với ống nối.
- Ống keo silicone.
- Phun có thể nếu sơn được lên kế hoạch.
Vật liệu cho khung:
- 1 tấm gỗ dán.
- Tấm xốp. Bạn cũng có thể sử dụng hình vuông bọt.
- Dầm gỗ có tiết diện 100 × 100 mm.
- Màng nhựa, băng dính.
- Bu lông, đai ốc, vòng đệm, giá đỡ để buộc chặt.
Vật liệu tổ chức tuần hoàn nước:
- Một bể phù hợp hoặc bể nước.
- Để kết nối bể, bạn sẽ cần một vòi vườn, chiều dài của nó phụ thuộc vào độ xa của bể nước từ chính bộ thu.
- Một số kẹp ống.
Để rõ ràng, kiểm tra hiệu suất của bộ thu nước nóng, tôi đã sử dụng một nhiệt kế kỹ thuật số.
Công nghệ lắp ráp bộ thu năng lượng mặt trời từng bước
Trước hết, bạn cần cắt tấm polycarbonate theo kích thước yêu cầu. Tôi dự định làm một nhà sưu tập 1 × 2 mét, và tiến hành từ thực tế này. Trình tự công việc như sau:
- Một ống làm bằng nhựa ABS được cắt thành các mảnh có chiều dài phù hợp với chiều rộng của tấm. Trong trường hợp của tôi, nó là 1 mét.
- Ở bên của hai nắp bạn cần khoan lỗ cho núm vú. Nếu không có mũi khoan có đường kính phù hợp, bạn có thể mở rộng lỗ nhỏ bằng một tệp tròn.
- Để cắm với bộ điều hợp được cài đặt đặt trên đường ống, họ phải cắt một lỗ hình bán nguyệt, như trong ảnh.
- Sau đó, bằng cách sử dụng một cái cưa bàn, tôi cắt cả hai ống để tôi có một phần hình chữ C.
Khi thực hiện thao tác này, bạn cần cẩn thận và tính đến vị trí và hướng cần thiết của bộ điều hợp núm vú.
- Việc cắt tương tự phải được thực hiện trong các nắp để bảng nhựa có thể nhập chúng.
- Khi tất cả các thao tác chuẩn bị được hoàn thành, bạn cần thu thập tất cả các bộ phận khô để đảm bảo chúng tương thích, và, nếu cần, tiến hành lắp.
- Khi tất cả các yếu tố được trang bị, cấu trúc được tháo rời và lắp lại bằng cách sử dụng keo silicon để bịt kín tất cả các khớp. Ngoài việc bôi trơn các khớp bằng keo, tôi khuyên rằng sau khi lắp ráp, hãy bôi một ít silicon ở bên ngoài của tất cả các khớp.
Để chất trám khô tốt, cấu trúc lắp ráp phải được giữ nguyên trong khoảng một ngày, sau đó bạn có thể tiến hành kiểm tra rò rỉ. Để làm điều này, các ống được kết nối với bộ điều hợp đầu vào và đầu ra, một trong số đó được kết nối với nguồn cấp nước. Sau khi bộ thu đầy nước, tất cả các đường nối và mối nối được kiểm tra rò rỉ. Nếu rò rỉ được phát hiện, nước thoát ra và sau khi khô, kết nối có vấn đề được nối lại.
Để có thể tính toán năng suất và hiệu quả của người thu gom, bạn cần tìm ra khối lượng của nó. Để làm điều này, nước từ bộ thu phải được thoát vào một thùng chứa. Ví dụ, bảng điều khiển của tôi chứa 7,2 lít (bao gồm cả vòi).
Sản xuất khung và lắp ráp bảng điều khiển
Về nguyên tắc, bộ thu có thể đã được sử dụng bằng cách đặt nó trên mái nhà hoặc bề mặt cố định, phẳng khác. Nhưng tôi đã quyết định làm một loại vỏ cho bảng nhựa để giảm khả năng thiệt hại khi nâng / hạ chuồng từ mái nhà, trong đó tôi quyết định trang bị vòi hoa sen ngoài trời, vì tôi nghĩ nên tháo nó ra cho mùa đông.
Việc lắp ráp theo giai đoạn của nhà ở được mô tả dưới đây:
- Tấm gỗ dán được cắt theo kích thước của bộ sưu tập đã lắp ráp với một đầu vào 10 cm ở mỗi bên (trước đây tôi đã sơn tấm nhựa màu đen bằng sơn phun).
- Tôi khoan lỗ cho đầu ra của các phụ kiện để kết nối ống.
- Tôi đặt bọt polystyrene dày 50 mm trên ván ép.
- Tôi đặt bộ thu nhựa lên trên bọt polystyrene.
- Từ tất cả các mặt của bảng điều khiển, một khối gỗ đã được vít vào ván ép, phục vụ như một loại hàng rào.
- Từ trên cao, toàn bộ cấu trúc được phủ một lớp màng nhựa dày đặc, được cố định bằng băng keo và giá đỡ bằng cách sử dụng kim bấm.
Vì vậy, tôi đã nhận được một bộ thu nhiệt trong một "trường hợp" đáng tin cậy, nhờ đó tấm nhựa được bảo vệ khỏi ứng suất cơ học.
Hãy chú ý! Tôi đã sử dụng polyetylen trong suốt thông thường, nhưng trong ảnh có vẻ như nó có màu trắng - đây là những ánh sáng chói.
Hệ thống điền
Bây giờ bạn có thể đổ đầy nước vào bộ thu và kiểm tra hiệu năng của hệ thống. Tôi đã cài đặt nó ở một góc, và bể (trống) cao hơn một chút. Một ống nối với khớp nối dưới, ống thứ hai ở phía trên. Để làm đầy hệ thống bằng nước, tôi kết nối vòi dưới với nguồn cấp nước và mở van một chút để hệ thống dần dần chứa đầy nước. Điều này là cần thiết để nước dần dần thay thế tất cả không khí. Khi nước bắt đầu chảy từ vòi thứ hai (bộ thu đã đầy hoàn toàn), tôi mở van cho đầy để không khí còn lại thoát ra dưới áp lực của nước. Tôi cũng đổ đầy một bể nước.
Khi không thể quan sát thấy bọt khí trong dòng nước rời khỏi vòi xả, tôi chặn nước và ngâm cả hai đầu của vòi vào nước trong bể (chúng phải luôn ở dưới nước để không khí vào hệ thống).
Thử nghiệm và thử nghiệm máy nước nóng năng lượng mặt trời
Khi hệ thống đầy, dưới tác động của nhiệt mặt trời, nước trong các kênh mỏng của tấm nhựa nóng lên và dần dần di chuyển lên trên, tạo thành một vòng tuần hoàn tự nhiên. Nước lạnh chảy ra từ bể qua vòi dưới và nước nóng trong bộ thu vào cùng bể qua vòi trên. Dần dần, nước trong bể nóng lên.
Để rõ ràng về thí nghiệm, tôi đã sử dụng nhiệt kế kỹ thuật số với cảm biến nhiệt độ bên ngoài. Đầu tiên, tôi đo nhiệt độ của nước trong bể - đó là 23 ° C. Sau đó, tôi lắp cảm biến vào vòi xả, qua đó nước nóng chảy vào bể chứa. Nhiệt kế cho thấy 50 ° C.Hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời hoạt động!
Kết luận
Theo kết quả kiểm tra hiệu suất của hệ thống thu gom trong 1 giờ, tôi đã nhận được 20,2 lít nước nóng (7,2 lít trong chính bộ thu và tôi đã thu được 13 lít trong bể cho thí nghiệm) từ 23 đến 37 ° C.
Tất nhiên, hiệu suất và hiệu quả của hệ thống phụ thuộc vào hoạt động của mặt trời: mặt trời chiếu sáng càng nhiều, nước sẽ càng nóng lên và một khối lượng lớn hơn có thể được làm nóng trong thời gian ngắn hơn. Nhưng đối với linh hồn mùa hè, tôi nghĩ rằng bộ sưu tập này là khá đủ.
