COLETOR SOLAR DE POLICARBONATO

Send

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 do coletor:

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, é necessário 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 ser deixada em estado estacionário 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 levantar / 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 sobreposição 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, cobri toda a estrutura com um filme plástico denso, que foi fixado com fita adesiva e suportes usando um grampeador de construção.

Assim, recebi um coletor térmico 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 saísse 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 sai 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 flui do tanque através da mangueira inferior e aquecida 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. Depois 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 do 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 brilhar, mais água aquecerá e você poderá aquecer um volume maior em menos tempo. Mas para a alma do verão, acho que esse colecionador é o bastante.

Artigo original em inglês

Send