środa, 16 października 2013

Kolektor słoneczny z puszek

Kolejnym projektem zrealizowanym w Ostoi jest kolektor słoneczny z puszek po piwie. Zastosowania takiego kolektora są różnorakie - od ogrzewania pomieszczeń, poprzez podgrzewanie wody, a na wykorzystaniu w suszarni owoców czy grzybów skończywszy. Najpierw powstała drewniana rama o wymiarach dwa na jeden metr, a w niej dwie listwy z otworami na puszki.




Wiercenie otworów w 140 puszkach po piwie stanowiło najdłuższą fazę projektu. Przewiercone puszki klejone następnie były w kolumny po pięć, aby na koniec zostać zamontowane w ramie, w dziesięciopuszkowych kolumnach. Montaż przebiega błyskawicznie gdy wszystkie elementy są przygotowane, a całość zaczyna już w tej fazie projektu cieszyć oko.






 





Następnym etapem jest pomalowanie puszek czarnym matowym lakierem samochodowym, co samo w sobie jest proste, ale jak się okazuje lakier niezbyt dobrze trzyma się puszek. Być moze trzeba było użyć czarnej farby tablicowej? Puszki pomalowane lakierem samochodowym w sprayu wymagają obchodzenia się jak z jajkiem, gdyż nawet przy najlżejszym uderzeniu lakier zaczyna odpadać.












Gdy puszki są już na swoich miejscach, pora przewócić kolektor na brzuszek i zająć się plecami. Tu najważniejsze jest ocieplenie, ja użyłem do tego wełny mineralnej. "Plecy" powstały z cienkiej płyty HDF. Wykonałem w niej dwa otwory, wlotowy i wylotowy, przez nie podążać będzie powietrze przepływajace przez kolektor. Ostatnią czynnością w tej fazie projektu było dodanie przodu - czyli płyty z bardzo cienkiego, przezroczystego PCV.
 

 I kolektor gotowy - młodzież określiła go mianem iPhona-Giganta. Został skończony w sobotę, gdy pogoda nie sprzyjała testom. Słońce ani na moment tak naprawdę nie wyszło zza chmur. W momentach, gdy jego tarcza była ledwo widoczna przez chmury, różnica temperatur między wlotem a wylotem wynosiła od 5 do 15 stopni. Nie nastrajało to zbyt optymistycznie. Z testami postanowiłem poczekać do niedzieli, licząc na zmianę pogody.
 Niedzielny poranek rozczarował, słońce jedynie na sekundy rozświetlało podwórko. Po południu jednak wiatr rozwiał nieco chmur i "się zaczęło". Kolektor nagrzewał się błyskawicznie. Temperatura powietrza na wlocie (czyli temperatura panująca na podwórku tuż nad ziemią) wynosiła 18 stopni.
 Oto co zobaczyliśmy na wylocie - 68,5 stopnia Celsjusza! Przy niezbyt silnym słońcu kolektor pozwalał ogrzać przechodzące przez niego powietrze o 50 stopni! Całkiem niezły wynik, nieprawdaż? Kolejnym krokiem w testach kolektora będzie wbudowanie napędzanego ogniwem solarnym wentylatorka, który wymusi dodatkowo obieg powietrza w kolektorze i zwiększy "ciąg". Działanie tego pierwszego kolektora zachęca do dalszych prób i eksperymentów, do których wszystkich zachęcam.

18 komentarzy:

  1. Jestem pod wrażeniem i jednocześnie zdałam sobie sprawę ile potencjalnych kolektorów leży zgniecione w worku w piwnicy :> Cóż trzeba będzie zrobić nowe ...

    OdpowiedzUsuń
  2. Witam. Podziwiam wykonanie, efektywność/wydajność kolektora i sam pomysł. Super. Mam kilka pytań: Czy wybór puszek to jest wybór recyklingowo-ekologiczny jedynie, czy też mają one dobre parametry (cienka blacha szybko przyjmująca i oddająca ciepło)? Jakie duże otwory w puszkach (między puszkami) zostały wykonane? Czy przepływ powietrza ma być szybszy (szersze otwory) czy wolniejszy w celu większego ogrzania (małe otwory)? I jeszcze kwestia łączenia puszek: co zostało użyte do ich wzajemnego sklejenia? Pytam o wszystko, ponieważ zamierzam również wykonać jakiś prototyp i zastanawiam się nad innymi materiałami. Będę wdzięczny za odpowiedź. trzymam kciuki za dalsze pomysły! Pozdrawiam, Grzegorz.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dzięki za miłe słowa, poniżej postaram się odpowiedzieć na pytania:

      - puszki bardzo szybko się nagrzewają i bardzo szybko oddają ciepło, ich kształt ułatwia zadanie (łatwo je łaczyć) no i oczywiście w ten sposób pozbywamy się ich. Przede wszystkm jednak "nic" nie kosztują.
      - otwory wierciłem wiertłem stożkowym, mają one około 3 cm średnicy. Gdzieś w sieci widziałem blog, którego autor analizował wpływ kształtu otworu i jego średnicę na efektywność pracy kolektora, ale szczerze mówiąc nie chciałem się bawić w takie niuanse. Moim zdaniem przy grawitacyjnym przepływie (ciepłe powietrze wznosi się samoczynnie) otwory muszą być duże, jeśli by natomiast obieg powietrza wymuszać (wentylator) otwory mogłyby być mniejsze (nie próbowałem). Myślę że tak czy inaczej, suma powierzchni otworów powinna być w przybliżeniu taka, jak średnica wlotu i wylotu kolektora
      - puszki łączyłem przy użyciu kleju silikonowego czarnego, malowałem lakierem samochodowym matowym w sprayu

      Usuń
  3. Witam,
    Niezwykle przydatny wpis!
    Jestem studentem, i właśnie w swojej pracy magisterskiej zaczynam konstruowanie takiego kolektora do badań. Mam prośbę: mógłbyś dokładnie opisać technikę wiercenia? zamocowałeś jakoś puszki i zabezpieczyłeś przed zgnieceniem? Mocowałeś jakoś puszki do dna? Natrafiłeś jeszcze na jakieś problemy konstrukcyjne których mógłbym uniknąć? Zastanawiam się nad wyborem odpowiedniej farby oraz konstrukcji podtrzymującej, może coś polecisz? Jakbym mógł prosić o kontakt na mail: adamg1990@gmail.com , wydaje mi się że będę miał więcej pytań i jakiś kontakt ułatwiłby mi prace :)
    Pozdrawiam
    Adam

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Witaj,
      Przede wszystkim zaczynając pisać pracę, powinieneś zobaczyć, co inni już zbadali. Na Youtube jest tego sporo, łącznie z filmikami pana, który badał wpływ kształtu i średnicy otworów w puszkach na wydajność kolektora - może Ci się przydać. Moja technika wiercenia była bardzo prosta (ale i niezbyt bezpieczna) - wiertarkę mocuję na stałe w uchwycie (poziomo), wiercę wiertłem stożkowym 3-32 mm poprzez przyciskanie puszki do wiertła. Puszkę trzymam z wyczuciem, aby z jednej strony nie zaczęla się kręcić, a z drugiej tak, aby jej nie zgnieść. Straty mam na poziomie 2-5% puszek. W praktyce, lekko wilgotna dłoń bez rękawiczki najlepiej puszkę trzyma (lecz to urąga zasadom BHP). Metoda na 100% bezpieczne wiercenie w puszkach to używać wiertarki na statywie poziomym, i wiercić w puszkach z ...zamrożoną wodą - nie zgniotą się wtedy (nie próbowałem, jedynie wyczytałem). Problemy konstrukcyjne - zbyt blisko siebie wywierciłem otwory pod puszki (o 1 mm), w związku z czym są zbyt ciasno spasowane - kolumny zbyt blisko siebie. Farba - czarna matowa, ja użyłem samochodowej w sprayu. Konstrukcję oraz sposób mocowania widać na zdjęciu drugim - puszki u dołu tkwią częściowo w otworach w listwie. O ewentualne dalsze pytania poproszę tutaj - wtedy i inni potencjalni wykonawcy skorzystają z naszej wymiany doświadczeń. Pozdrawiam i życzę powodzenia :)

      Usuń
  4. Innym sposobem bezpiecznym na zrobienie otworów jest ich zeszlifowanie.Na wiertarce kolumnowej z małymi obrotami i tarczą do szlifowania. 01:20 sek. tyle Mi wyszło na obrobienie jednej puszki tym sposobem,bez żadnego niszczenia materiału. Mam zrobione zdjęcia więc mogę wysłać
    Pozdrawiam

    OdpowiedzUsuń
  5. Fajny sposób, dzięki za informację, trochę długo tylko przy kilkuset puszkach.

    OdpowiedzUsuń
  6. Bardzo podoba mi się pomysł z kolektorem. Proszę powiedzieć jak go zamontwać do domku holenderskiego by służył do jego ogrzewania.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Umieściłbym kolektor na południowej ścianie i poprzez dwa otwóry (kanały) połączył z wnętrzem. Kanały te powinny mieć możliwość zamknięcia ze środka domu (rodzaj szybra) . Można dodać tak jak u mnie wentylator zasilany z ogniwa solarnego. Na youtube jest bardzo dużo wideo które to pokazują.

      Usuń
  7. http://i.ytimg.com/vi/R9bBnRQWRro/hqdefault.jpg

    OdpowiedzUsuń
  8. Witam serdecznie,
    Własnie taki kolektor z puszek sobie "fabrykuję". Jestem już na etapie kupowania szyby, ale zastanawia mnie że dawno już nic nie zostało napisane w tym temacie. Czy to dlatego że prawie wszystko już było, czy może nie sprawdzają się te puszkowce w praktyce? Czy straty spowodowane przez otwory w ścianie nie są zbyt wielkie. Jak to się sprawuje przy minusowych temperaturach powietrza?
    Bardzo proszę o odpowiedź, bo zastanawiam się czy warto dalej inwestować czas i pieniądze w ten wynalazek.
    Powiem jeszcze że panel o wymiarach 1,7*1,7, na południowej ścianie ma ogrzewać biuro 14m2 w którym nie ma (i raczej ze względu na koszta nie będzie) żadnego innego ogrzewania poza grzejnikiem elektrycznym.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. No cóż, odpowiedź nie jest taka prosta, bo zależy od ... pogody, ilości i natężenia światła słonecznego, izolacji pomieszczenia i samego kolektora, itp. itd. Może się okazać, że w niektóre dni nie będzie można w biurze wytrzymać z gorąca, ale może się tez okazać, że nie da rady tego pomieszczenia ogrzać tym kolektorem wcale. Polecałbym przezroczyste tworzywo a nie szybę szklaną. Radziłbym uwzględnić w projekcie jeszcze inne źródło ogrzewania na pochmurne dni.

      Usuń
    2. dzień dobry
      Bardzo dziękuje za odpowiedź, Rozumiem że taki kolektor działa, ale może nie wystarczyć. I tak, jak na razie grzeję, trochę, grzejnikiem elektrycznym i... marznę. Skończę ten panel i zobaczę, jeśli rzeczywiście będzie czasem za ciepło to pomyślę o jakimś "zbiorniku" na energię. Pozdrawiam serdecznie

      Usuń
    3. Poproszę o informację, jak się spisuje :) Powodzenia :)

      Usuń
  9. Witam interesuje mnie taki kolektor
    1)mam pytania czy drewno nie dostanie samozapłonu?
    2 jaka jest właściwa średnica wykonania otworów puszek kolektorze chodzi oto jaką otwornicę kupić?
    proszę o podpowiedzi pozdrawiam

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dzień dobry,
      O ile wiem, to drewno ulega zapłonowi w temperaturach powyżej 250 stopni, a ponieważ w kolektorze nie mamy elementów które by skupiały promienie słoneczne, nie ma szans na taką temperaturę. Dodatkowo, temperaturę cały czas obniża przepływ powietrza przez kolektor. Nie sądzę aby było ryzyko samozapłonu w tego typu kolektorze, ale w żaden sposób tego nie sprawdzałem. U mnie najwyższe temperatury we wnętrzu kolektora nie przekraczały jak do tej pory 75 stopni. Najwyższe osiągi o jakich wiem z internetu, to neco powyżej 80 stopni. Ryzyko zapłonu występuje we wszelkich kolektorach parabolicznych, skupiających (ogniskujących) proienie słoneczne, przy ich użyciu można nawet topić metal.
      Jest gdzieś na youtube film na którym autor eksperymentuje z różnymi kształtami i rozmiarami otworów w puszkach, moim zdaniem jednak to przesada. Ja korzystałem z wiertła stożkowego 35 mm. Można jednak poszukać informacji na ten temat w Internecie, na pewno coś się znajdzie.

      Usuń
  10. Hej,serdecznie witam.Jak to ustrojstwo podłączyć do bojlera,do wody.Czy kobieta może sama zrobić taki wynalazek.Chciałabym zaimponować mężowi,he he.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Do ogrzewania wody należy wykonać kolektor z rurek przez które płynie woda, ten się do tego celu niezbyt nadaje. Proponuję zacząć od zrobienia ogrzewania wody do prysznica na dworze, a po nabraniu doświadczenia dopiero kombinować z podłączaniem do bojlera. Jedno z możliwych rozwiązań tutaj: https://www.youtube.com/watch?v=x3sog2hKvO4

      Usuń