Colector solar hecho con botellas de plástico: una guía paso a paso para montar un dispositivo solar

El concepto de energía alternativa para muchos propietarios de casas particulares y casas de veraneo está asociado a costosos paneles solares, turbinas eólicas o bombas de calor. Nadie se da cuenta de que en unas pocas horas y por unos pocos centavos se puede construir un colector solar con botellas de plástico para abastecerse de agua caliente durante la estación cálida.

Te contamos cómo hacer un sistema eficaz de tratamiento de agua sanitaria a partir de materiales de desecho. En nuestro artículo encontrará una descripción detallada de los diseños y métodos de los sistemas de fabricación cuyo funcionamiento ha sido probado en la práctica. Teniendo en cuenta nuestras recomendaciones, montarás un útil electrodoméstico sin ningún problema.

Detalles del uso de colectores solares.

La principal diferencia entre un colector solar y varios tipos de generación de calor. sistemas solares consiste en trabajo cíclico. Es decir, en ausencia del sol no habrá energía térmica.

Evidentemente, en la oscuridad, el rendimiento de un sistema autónomo de agua caliente con colector solar se reduce a cero. La producción de calor de un colector solar está determinada por la duración de las horas de luz, que depende de la latitud y la época del año.

Un colector solar casero solucionará no solo el problema del suministro de agua caliente a una casa no conectada a la red central, sino también los problemas de calefacción.

Las características climáticas de la zona también influyen significativamente en el nivel de rendimiento del colector solar. Si la zona se caracteriza por nieblas frecuentes o el sol a menudo se esconde detrás de las nubes, el rendimiento del colector solar se reduce significativamente.

Sin embargo, también en este caso colector solar para calefacción y/o el calentamiento del agua sigue siendo eficaz debido a su capacidad para capturar incluso los rayos dispersos.

Características de diseño y principio de funcionamiento.

El elemento principal de la versión estándar del colector solar es un adsorbedor en forma de placa de cobre con un tubo. La placa se calienta rápidamente bajo la influencia de la luz solar, transfiriendo calor al tubo y al líquido que contiene. Gracias a la circulación libre o forzada, el calor resultante se transporta por todo el sistema.

Bajo la influencia de la luz solar, se calienta una placa de cobre, desde donde se transfiere calor al refrigerante ubicado en el tubo.

Para aumentar la eficacia del adsorbedor, se le debe dotar de las propiedades físicas necesarias. En primer lugar, es necesario aumentar la capacidad de absorción del adsorbedor y minimizar el reflejo de la luz solar. La solución más sencilla sería aplicar pintura negra al adsorbedor.

Para aumentar la eficacia del adsorbedor, se debe cubrir con vidrio transparente. El vidrio común refleja algunos de los rayos del sol.

Lo mejor es utilizar vidrio especial con bajo contenido de hierro o utilizar un revestimiento antirreflectante. Para evitar la contaminación del vidrio, el cuerpo del colector solar debe ser hermético.

A pesar de las muchas formas de mejorar el funcionamiento y aumentar la productividad de un colector solar, debido a imperfecciones en el diseño, este indicador está lejos de ser ideal. Teniendo en cuenta el principio de funcionamiento de un colector solar y los métodos para aumentar su eficiencia, intentaremos crear un modelo primitivo y económico a partir de materiales de desecho.

Montaje de la unidad a partir de materiales de desecho.

Además de ser económico y fácil de montar, la opción fabricada con botellas de plástico se diferencia de los dispositivos solares estándar en que los colectores solares planos no funcionan bien por la mañana y por la noche.

La forma convexa de las botellas garantiza la penetración casi vertical de los rayos incluso durante el atardecer y el amanecer, garantizando así la eficacia del dispositivo tanto por la mañana como por la noche.

Gracias a la forma convexa de las botellas de plástico, el dispositivo, incluso en posición horizontal, es capaz de captar los rayos del sol naciente y poniente.

Hay varias formas distintas de construir un sistema de agua caliente que funcione perfectamente a partir de botellas de plástico:

• El colector solar desempeña el papel de un tanque de almacenamiento en el que se calienta el agua y luego se drena;
• El colector solar está conectado a un tanque de almacenamiento para asegurar el calentamiento del agua y la circulación natural;
• Las botellas recolectoras de plástico actúan como depósito de agua;
• Las botellas de plástico actúan como recipientes sellados para retener el calor.

Además, los colectores solares pueden diferir en sus características de diseño. En primer lugar, esto se debe tanto al método de fijación de las botellas como a los métodos de ubicación.

Opción con almacenamiento de agua caliente

Para hacer un colector solar necesitarás tubo de polipropileno con un diámetro de 50 mm, al que se conectarán botellas de plástico, cuyo número está determinado por el diámetro de la tubería. Para la plantilla se tomaron 15 botellas de plástico, por lo que la capacidad de trabajo del colector solar fue de 30 litros.

Las uniones que conectan las botellas con la tubería de propileno están recubiertas con sellador de silicona, evitando fugas de agua.

Para conectar las botellas en un solo sistema, se deben perforar agujeros en una tubería de propileno destinada al suministro de agua caliente. La solución ideal era utilizar una broca para madera de 26 mm.

Con estas dimensiones se asegura la máxima densidad de unión, y la botella se atornilla en el orificio con fuerza a lo largo de su rosca. Para garantizar el máximo sellado de la conexión, las juntas se pueden recubrir con sellador de silicona, pero es mejor utilizar adhesivo termofusible.

Para conseguir el efecto de vasos comunicantes se deben realizar agujeros de unos 2 mm de diámetro en la parte superior de cada botella.

Después de conectar las botellas, se corta un accesorio en un lado de la tubería, que luego se conectará al suministro de agua para el suministro de agua. En el otro lado, conviene instalar un grifo a través del cual el agua calentada drenará al tanque de almacenamiento.

Sin embargo, bajo el peso del agua llena, un dispositivo de este tipo para uso doméstico energía solar puede perder su integridad. Por tanto, sería recomendable instalar una caja. Para hacerlo necesitarás una tabla de 150 mm de ancho.

Para aumentar la eficiencia del colector solar, puede colocar espuma plástica o poliestireno de 50 mm de espesor en el fondo de la caja y cubrirla con papel de aluminio.

Después de instalar el colector solar en el lugar de su uso posterior, las botellas de plástico deben pintarse de negro para absorber más eficazmente la luz solar.

Cuando se pinta de negro, la capacidad de absorción del plástico aumenta y aumenta la eficiencia de calentar el agua.

Es mejor usar pintura mate y aplicarla rociándola con un aerosol. Solo queda tapar la caja con vidrio, aumentando así su estanqueidad y conectarla al sistema de suministro de agua fría y al sistema de drenaje de agua tibia preparada para su uso en el tanque de almacenamiento.

Por experiencia práctica se sabe que el plástico no tolera las altas temperaturas, lo que provoca su deformación. En días soleados, la temperatura del agua calentada puede superar los 65 grados, lo que provocará la deformación del plástico.

En este sentido, es mejor rechazar por completo el sellado adicional de la caja con vidrio o utilizarla exclusivamente en tiempo nublado.

Método con circulación de agua calentada.

El sistema de colector solar es similar a la primera opción, pero tiene varias diferencias de diseño.

Para crear un coleccionista necesitarás las siguientes herramientas y materiales:

• Tubería de PVC de 20 mm de diámetro con esquinas y tees;
• Cortatubos con rodillos;
• cortadores de chaflán;
• Imprimación (agente de limpieza);
• Botellas de plástico;
• Tetrapacks para leche o jugo;
• Cuchillo de papelería;
• Cartulina;
• Pintura negra mate resistente al calor;
• Tanque de almacenamiento.

Para la instalación necesitaremos un tubo de PVC de 20 mm de diámetro. La parte horizontal de la tubería debe cortarse en secciones en las que se unirán las esquinas y las T mediante soldadura en frío.La parte inferior del colector solar tendrá exactamente el mismo aspecto. El resultado final es un sistema cerrado, pero lo primero es lo primero.

Características de pegar tubos de PVC.

Para obtener un corte de alta calidad, es mejor utilizar Cortatubosequipado con rodillos. Después del corte, el interior de la tubería se debe achaflanar utilizando cortadores de chaflán especiales.

Después de medir la profundidad de las T y las esquinas, debe colocar una marca en el extremo de la tubería que se está conectando y tratar los extremos de las tuberías y accesorios con una imprimación (agente de limpieza).

Gracias al suave movimiento de la parte cortante, el cortatubos de rodillo permite evitar deformaciones de la sección transversal y la formación de rebabas a lo largo del borde al cortar.

El siguiente paso es aplicar y esparcir el pegamento por el exterior de la tubería y el interior del accesorio. El pegamento debe aplicarse con una brocha y su tamaño debe ser menor que el diámetro de las tuberías. Todo lo que queda es insertar el tubo en la T o esquina preparada y girarlo un cuarto de vuelta para distribuir uniformemente el pegamento.

Se debe tener en cuenta que el trabajo de pegar una esquina o una T debe completarse en no más de 30 segundos. Después de la fijación es necesario retirar los restos de adhesivo.

El procedimiento para fabricar un colector solar.

Después de preparar el tubo superior y colocarle los tubos verticales, puede comenzar a preparar las botellas de plástico. El modelo de colector solar presentado tiene 4 tubos verticales de 105 cm de largo; en este tramo de tubo caben 5 botellas de plástico. Es decir, para montar el coleccionista necesitarás 20 botellas de plástico idénticas.

Se debe quitar el fondo de cada botella. Para ello, haga una plantilla sencilla a partir de un trozo de cartón de 30 cm de largo enrollado en un tubo.Usando una plantilla y un cuchillo, retire el fondo de las botellas. Después de preparar las botellas, puedes comenzar a hacer un absorbente que absorberá la energía solar.

Usar una plantilla de cartón simple le permite cortar y obtener rápidamente botellas del mismo tamaño

Utilizamos tetra packs de zumo o leche usados ​​como absorbente. Deben cortarse, lavarse y secarse bien. Para mejorar su capacidad de absorción, aplicar pintura negra mate. La forma más sencilla de hacerlo es utilizar pintura en aerosol en lata.

El encordado secuencial de botellas de plástico facilita la colocación de tetrapacks plegados en ellas.

Después de preparar las botellas y tetrapacks, puedes comenzar a montar el dispositivo solar. Primero, debe ensartar una botella de plástico, con el cuello primero, en un tubo vertical e insertar un Tetra Pak en él. De manera similar, todas las botellas se ensartan en tubos verticales, que luego deben conectarse a las tees y esquinas del tubo inferior, similar al superior.

Para darle rigidez al colector solar fabricado, es necesario realizarle un soporte.

Un panel de madera común da rigidez a la estructura y facilita el traslado del colector solar al lugar de su funcionamiento.

Puedes, como en el primer caso, colocar el colector en una caja de madera, pero ya no es necesario aislarlo. Dado que cada una de las botellas de plástico es una especie de pequeño depósito aislado, que, calentándose desde el interior, cede calor al agua que circula por los tubos.

Características de colocación y conexión.

Para obtener la máxima absorción posible de luz solar, el colector debe orientarse hacia el sur. Un pequeño ángulo de inclinación de 10 a 15 grados es suficiente para que el colector funcione eficazmente en casi cualquier posición del sol.

La parte inferior de la tubería debe estar conectada al fondo del tanque acumulativo y la parte superior, aproximadamente a su parte central. El agua fría del recipiente de polímero fluirá a través del tubo inferior hacia el colector, donde se calentará y subirá a través del tubo superior hacia el tanque.

Así, habrá una circulación natural del agua a través de un sistema casero. Para garantizar una circulación de agua de alta intensidad, el tanque debe colocarse justo encima del colector solar a una distancia de al menos 0,3 m de él.

Cuando el colector solar está correctamente conectado al tanque de almacenamiento, se garantiza la circulación natural del agua.

Debe tenerse en cuenta que cuando el agua fría ingresa al tanque desde el sistema de suministro de agua, se mezcla activamente, lo que reduce la eficiencia del colector. Esto se puede evitar equipando la entrada del tanque con un reductor turbulento, que es un tubo obstruido con múltiples orificios.

El agua fluye suavemente a través del reductor, lo que permite que el agua fría permanezca en las capas inferiores, desde donde es conducida al colector solar.

El uso de un reductor turbulento ayuda a evitar mezclar agua fría y caliente en el tanque de almacenamiento.

Obviamente, el colector solar calienta el agua sólo durante el día cuando hace sol. Por lo tanto, es importante reservar agua caliente para usarla durante el día y la noche. Para ello, es necesario aislar el tanque de almacenamiento.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Vídeo 1. Así aparecieron los primeros sistemas solares a partir de botellas de plástico:

Video 2. Dispositivo para calentar agua casi gratis en acción:

Un colector solar fabricado con envases de plástico para bebidas es una solución económica para producir agua caliente. Sin embargo, en caso de mal tiempo prolongado, especialmente en primavera y otoño, se recomienda instalar un elemento calefactor en el depósito de almacenamiento. En este caso, el colector solar pasará a formar parte de un sistema completo, permitiendo, en condiciones favorables, ahorrar dinero.

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