ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์โพลีคาร์บอเนต

ฉันเห็นเทคโนโลยีและวิธีการต่าง ๆ มากมายสำหรับการผลิตเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์บนอินเทอร์เน็ตและตัดสินใจที่จะแบ่งปันประสบการณ์ของตัวเอง ฉันคิดว่าโครงการนี้ประสบความสำเร็จอย่างมากเนื่องจากพื้นผิวของตัวสะสมทุกเซ็นติจูดนั้นสัมผัสกับน้ำอุ่นโดยตรง นอกจากนี้การใช้เทคโนโลยีเป็นพื้นฐานคุณสามารถสร้างตัวสะสมขนาดที่เหมาะสมได้อย่างง่ายดาย

แนวคิดโครงการ

สาระสำคัญของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์คือน้ำเย็นจากอ่างเก็บน้ำจะไหลไปตามแรงโน้มถ่วงสู่ตัวสะสม น้ำอุ่นขึ้นผ่านช่องทางและไหลกลับเข้าไปในถัง ดังนั้นการไหลเวียนตามธรรมชาติจะถูกสร้างขึ้นในระบบปิด
ตัวสะสมทำจากแผ่นโพลีคาร์บอเนตหรือพลาสติกอื่น ๆ ที่มีช่องสี่เหลี่ยมกลวงอยู่ด้านใน เพื่อเพิ่มการดูดซึมของแสงแดดและเพิ่มประสิทธิภาพการสะสม (อัตราความร้อนน้ำ), พลาสติกสามารถทาสีดำ แต่ที่นี่เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าแผ่นที่ทำจากโพลีคาร์บอเนตค่อนข้างบางดังนั้นด้วยความร้อนที่แข็งแกร่งในกรณีที่ไม่มีการไหลเวียนก็สามารถทำให้อ่อนลงหรือผิดปกติซึ่งจะนำไปสู่การรั่วไหลของน้ำ
นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าอุปกรณ์นี้ไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งในสถานที่พักอาศัยเพื่อการจ่ายน้ำร้อน โครงการนำร่องนี้เหมาะสำหรับการเตรียมฝักบัวอาบน้ำฤดูร้อนในกระท่อมฤดูร้อน

เครื่องมือและวัสดุ

จากเครื่องมือที่คุณต้องการ:

• เลื่อยวงเดือนและมือ
• สว่านไฟฟ้า
• ใบมีด
• รูเล็ต
• ไขควง
• ปืนสำหรับกาวซิลิโคน
• เครื่องเย็บกระดาษก่อสร้าง

วัสดุสะสม:

• แผ่นโพลีคาร์บอเนตพร้อมช่องกลวง
• หลอดผลิตจากพลาสติก ABS
• 4 หมวกบนหลอด
• จุกเกลียวพลาสติกขนาด 2 นิ้ว
• หลอดซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟัน
• สเปรย์สามารถถ้ามีการวางแผนการวาดภาพ

วัสดุสำหรับกรอบ:

• ไม้อัด 1 แผ่น
• แผ่นโฟม คุณยังสามารถใช้โฟมสี่เหลี่ยม
• ลำแสงไม้ที่มีส่วน 100 × 100 มม.
• ฟิล์มพลาสติก, เทปกาว
• สลักเกลียว, ถั่ว, แหวน, ยึดสำหรับยึด

วัสดุสำหรับการจัดระเบียบการไหลเวียนของน้ำ:

• ถังหรือถังเก็บน้ำที่เหมาะสม
• ในการเชื่อมต่อถังคุณจะต้องใช้สายสวนซึ่งความยาวขึ้นอยู่กับความห่างไกลของถังเก็บน้ำจากตัวสะสม
• ที่ยึดท่อหลายอัน

เพื่อความชัดเจนการทดสอบประสิทธิภาพของตัวเก็บน้ำร้อนฉันใช้เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล

เทคโนโลยีการประกอบตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบเป็นขั้นเป็นตอน

ก่อนอื่นคุณต้องตัดแผ่นโพลีคาร์บอเนตให้ได้ขนาดที่ต้องการ ฉันวางแผนที่จะสร้างนักสะสม 1 × 2 เมตรและดำเนินการต่อจากข้อเท็จจริงนี้ ลำดับของงานมีดังนี้:

• ท่อที่ทำจากพลาสติก ABS จะถูกตัดเป็นชิ้นตามความยาวที่ตรงกับความกว้างของแผ่น ในกรณีของฉันมันคือ 1 เมตร
• ที่ด้านข้างของสองแคปคุณจำเป็นต้องเจาะรูสำหรับหัวนม หากไม่มีการเจาะของเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมคุณสามารถขยายรูเล็ก ๆ ด้วยไฟล์ทรงกลม
  
• ในการเสียบด้วยอะแดปเตอร์ที่ติดตั้งแล้ววางบนท่อพวกเขาต้องตัดรูครึ่งวงกลมดังที่แสดงในภาพ
  
  
• จากนั้นใช้เลื่อยโต๊ะตัดท่อทั้งสองเพื่อให้ได้รูปตัว C
  
  
  เมื่อทำการดำเนินการนี้คุณจะต้องระมัดระวังและคำนึงถึงสถานที่และทิศทางที่จำเป็นของอะแดปเตอร์หัวนม
  
• การตัดเดียวกันจะต้องทำในหมวกเพื่อให้แผงพลาสติกสามารถใส่พวกเขา
  
  
• เมื่อการเตรียมการทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์คุณต้องรวบรวมชิ้นส่วนทั้งหมดให้แห้งเพื่อให้แน่ใจว่าใช้งานร่วมกันได้และหากจำเป็นให้ดำเนินการติดตั้ง
• เมื่อติดตั้งองค์ประกอบทั้งหมดแล้วโครงสร้างจะถูกถอดประกอบและประกอบใหม่โดยใช้กาวซิลิโคนเพื่อปิดผนึกข้อต่อทั้งหมด นอกเหนือจากการหล่อลื่นข้อต่อด้วยยาแนวผมขอแนะนำให้หลังจากการประกอบให้ใช้ซิลิโคนเล็กน้อยที่ด้านนอกของข้อต่อทั้งหมด

เพื่อให้น้ำยาผนึกแห้งดีโครงสร้างที่ประกอบจะต้องถูกทิ้งให้อยู่กับที่ประมาณหนึ่งวันหลังจากนั้นคุณสามารถตรวจสอบรอยรั่วได้ ในการทำเช่นนี้ท่อจะเชื่อมต่อกับอะแดปเตอร์ขาเข้าและทางออกซึ่งหนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายน้ำ หลังจากที่นักสะสมเต็มไปด้วยน้ำแล้วตะเข็บและรอยต่อทั้งหมดจะถูกตรวจสอบการรั่วไหล หากตรวจพบการรั่วไหลท่อระบายน้ำและหลังจากการอบแห้งการเชื่อมต่อที่เป็นปัญหาจะถูกปิดผนึก
เพื่อให้สามารถคำนวณประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของตัวสะสมได้คุณจะต้องค้นหาปริมาตร ในการทำเช่นนี้น้ำจากตัวสะสมจะต้องถูกระบายลงในภาชนะ ตัวอย่างเช่นแผงของฉันมี 7.2 ลิตร (รวมถึงท่อ)

ผลิตกรอบและประกอบแผง

โดยหลักการแล้วตัวสะสมสามารถใช้งานได้โดยการวางไว้บนหลังคาหรือพื้นผิวที่เรียบและคงที่อื่น ๆ แต่ฉันตัดสินใจที่จะทำเคสสำหรับแผงพลาสติกเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดความเสียหายเมื่อยกขึ้นหรือลดหลังคาจากการที่ฉันตัดสินใจติดตั้งฝักบัวอาบน้ำกลางแจ้งเพราะฉันคิดว่าจะเอามันออกไปสำหรับฤดูหนาว
การประกอบที่พักอาศัยแบบแบ่งระยะจะอธิบายไว้ด้านล่าง:

• แผ่นไม้อัดถูกตัดให้มีขนาดเท่ากับตัวรวบรวมที่มีการทับซ้อนกัน 10 ซม. ในแต่ละด้าน (ก่อนหน้านี้ฉันวาดแผ่นพลาสติกสีดำด้วยสีสเปรย์)
• ฉันเจาะรูสำหรับเอาท์พุทของอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อท่อ
  
• ฉันวางโฟมโพลีสไตรีนหนา 50 มม. ลงบนไม้อัด
  
• ฉันวางแผ่นพลาสติกไว้บนโฟมสไตรีน
  
  
• จากทุกด้านของแผงมีการบล็อกไม้กับไม้อัดซึ่งทำหน้าที่เป็นรั้วชนิดหนึ่ง
• จากด้านบนโครงสร้างทั้งหมดถูกปกคลุมด้วยแผ่นฟิล์มพลาสติกที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งได้รับการแก้ไขด้วยเทปและวงเล็บโดยใช้ที่เย็บกระดาษก่อสร้าง

ดังนั้นฉันจึงได้รับตัวเก็บความร้อนใน "กล่อง" ที่เชื่อถือได้ต้องขอบคุณแผงพลาสติกที่ได้รับการปกป้องจากความเครียดเชิงกล
เอาใจใส่! ฉันใช้โพลีเอทิลีนชนิดใสธรรมดา แต่ในภาพดูเหมือนว่ามันเป็นสีขาว - มันเป็นแสงจ้า

ระบบเติม

ตอนนี้คุณสามารถเติมน้ำด้วยตัวเก็บรวบรวมและทดสอบประสิทธิภาพของระบบ ฉันติดตั้งมันในมุมหนึ่งและถัง (ว่างเปล่า) นั้นสูงขึ้นเล็กน้อย ท่อหนึ่งเส้นเชื่อมต่อกับข้อต่อที่ต่ำกว่าที่สองไปที่ด้านบน ในการเติมน้ำด้วยระบบฉันเชื่อมต่อท่อด้านล่างเข้ากับระบบจ่ายน้ำและเปิดวาล์วเล็กน้อยเพื่อให้ระบบเติมน้ำค่อยๆ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้น้ำค่อยๆไล่อากาศออกทั้งหมด เมื่อน้ำเริ่มไหลจากท่อที่สอง (ตัวสะสมเต็มแล้ว) ฉันเปิดวาล์วให้เต็มเพื่อให้อากาศที่เหลืออยู่ออกมาภายใต้แรงดันของน้ำ ฉันเติมถังเก็บน้ำด้วย
เมื่อสังเกตพบฟองอากาศในการไหลของน้ำที่ไหลออกจากท่อทางออกฉันปิดกั้นน้ำและจุ่มปลายท่อทั้งสองลงในน้ำในถัง (ควรอยู่ใต้น้ำเสมอเพื่อไม่ให้อากาศเข้าสู่ระบบ)

การทดสอบและทดสอบเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อระบบเต็มภายใต้อิทธิพลของความร้อนจากแสงอาทิตย์น้ำในช่องทางบาง ๆ ของแผงพลาสติกจะร้อนขึ้นและค่อยๆขยับขึ้นด้านบนทำให้เกิดการไหลเวียนตามธรรมชาติ น้ำเย็นมาจากแท้งค์ผ่านท่อด้านล่างและความร้อนในตัวสะสมจะเข้าสู่ถังเดียวกันผ่านทางท่อส่วนบน น้ำในถังค่อยๆร้อนขึ้น
เพื่อความชัดเจนของการทดลองฉันใช้เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอลพร้อมเซ็นเซอร์อุณหภูมิภายนอก ก่อนอื่นฉันวัดอุณหภูมิของน้ำในถัง - มันคือ 23 องศาเซลเซียส จากนั้นฉันก็เสียบเซ็นเซอร์เข้าไปในท่อระบายน้ำซึ่งน้ำร้อนไหลผ่านเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ เทอร์โมมิเตอร์แสดงอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานได้!

ข้อสรุป

จากผลการทดสอบประสิทธิภาพของระบบตัวเก็บรวบรวมเป็นเวลา 1 ชั่วโมงฉันได้รับความร้อน 20.2 ลิตรของน้ำ (7.2 ลิตรในตัวสะสมและฉันเก็บ 13 ลิตรในถังเพื่อทำการทดลอง) จาก 23 ถึง 37 องศาเซลเซียส
แน่นอนว่าประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของระบบขึ้นอยู่กับกิจกรรมของแสงอาทิตย์: ยิ่งแสงอาทิตย์ส่องสว่างมากเท่าใดน้ำก็จะร้อนขึ้นและปริมาณมากขึ้นสามารถทำให้ร้อนในเวลาที่น้อยลง แต่สำหรับวิญญาณฤดูร้อนฉันคิดว่านักสะสมนี้ค่อนข้างเพียงพอ
บทความต้นฉบับเป็นภาษาอังกฤษ