Сонячний нагрівач із пластикових пляшок
Через творчість – до життєвої місії
Автор Костянтин Тимошенко
Ще років зо два тому я експериментував з ПЕТ-пляшками на предмет виготовлення з них сонячного водонагрівача — колектора, який би в дачний сезон постачав би мою сім'ю гарячою водою і для миття та для господарських потреб.
Зібравши за зиму досить багато ПЕТ пляшок з-під питної води, я вирішив зробити з них сонячний колектор — водонагрівач. Купив також трубу з поліпропілену діаметром 50 мм, пару пробок — заглушок і приступив до роботи. На довжині труби містилося 20 ПЕТ-пляшок по 2 літри кожна. Таким чином, обсяг сонячного колектора мав скласти близько 40 літрів води. Об'єм цілком достатній для добових потреб у частині миття посуду та миття.
Висвердивши в трубі необхідну кількість отворів під пляшки, я зіткнувся з проблемою герметизації стику пляшки та поліпропіленової труби. Силіконовий та акриловий герметики навідріз відмовлялися до неї прилипати і відлітали як листя від капустяного качана. Начебто щільно триматися, а трохи натиснув — відходить цілком. Вихід виявився у використанні термоклею. Але й тут не обійшлося без сюрпризів. Клей начебто добре чіплявся, але теж, відшаровувався пластами. Довелося взяти паяльник і ретельно втерти (вплавити) клей у поліпропілен по периметру отвору. Теж довелося зробити і з пляшками. Клей довелося вплавити в їхню горловину. Після цього вдалося досить міцно та надійно вклеїти пляшки у трубу.
В одній із торцевих пробок я врізав штуцер для підключення до водопроводу. Водонагрівач передбачався накопичувальний. Тобто. з відкриттям крана він наповнювався водою (40 літрів), вода нагрівалася і зливалася в термос-накопичувач. Пляшки мали розташовуватися під кутом приблизно 20-30 градусів, шийкоювниз. Щоб повітря в пляшках не заважало заповненню їх водою, у верхній частині всіх пляшок було пророблено невеликий отвір (2-3 мм).
Для того, щоб колектор не «роз'їжджався» під вагою води, що заповнювала його, був зроблений ящик з дошки шириною 150 мм. На дно ящика було укладено шар пінополістиролу в 50 мм і покритий зверху побутовою фольгою. Це зроблено для термоізоляції ПЕТ-пляшок та підвищення ефективності роботи сонячного колектора.
Сам корпус сонячного колектора був орієнтований на схід (на жаль, дах вже був готовий…). Але оскільки її нахил досить маленький (приблизно 20-25 градусів), втрати ефективності мали бути невеликими. Фактично можна було вважати, що колектор розташований практично горизонтально.
Перший день роботи колектора видався зі змінною хмарністю. Але сонця було досить багато і вода нагрілася по 48-50 градусів до 14 години. Корпус колектора не був нічим закритий і оскільки віяв вітер середньої сили, я розумів, що пляшки як нагріваються від сонця, так і охолоджуються вітром. Та й 50 градусів для гарячої води – не так багато. Помитися, посуд помити - нормально. Але без «запасу», навіть злита в термос така вода швидко охолоне навіть наступного дня.
Тому я вирішив зробити вітрозахист пляшок за допомогою декількох шматків скла, що лежав у мене з давніх-давен. Приклеїв скло на кілька точок силіконовим герметиком, але залишив мікрощілини для провітрювання на випадок його запотівання.
День видався не ясним, а також із мінливою хмарністю. Але повітря було прозоре, майже без серпанку. Тому сонце світило яскраво, хоч і не «на 100%». З установкою стекол нагрівання почало відбуватися набагато інтенсивніше, ніж без нього… Температура 50 градусів (вихіднатемпература води близько 15 градусів) була досягнута приблизно до години дня і далі продовжувала підвищуватися, хоча сонце перевалило через перпендикуляр до площини сонячного колектора.
Приблизно о 16 годині «трапилося страшне». При досягненні температури води 65 градусів (про що я і не мріяв) колектор просто почав руйнуватися! Термоклей розм'якшився настільки, що перестав витримувати навіть мінімальний тиск води та місця з'єднання ПЕТ-пляшок та поліпропіленової труби стали «плакати». Але це ще півбіди. Стали коробитися самі ПЕТ-пляшки! Зрозуміло, що температура їхнього «корпусу» перевищила граничну для ПЕТ і була більшою, ніж температура води. Я знав, що ПЕТ коробиться при високій температурі, але не очікував, що ця температура буде досягнута в примітивному по конструкції сонячному колекторі. Таким чином, мій сонячний колектор - водонагрівач припинив своє існування під час випробувань.
Які висновки можна зробити із цього експерименту?
1. Можна зробити простий і надзвичайно дешевий сонячний водонагрівач – колектор із ПЕТ-пляшок. Собівартість його не перевищить і 10 $! Пляшки - умовно-безкоштовно, труба 2 метри 50 мм - 60 руб, пара кришок-заглушок - ще 40 руб. Пара стрижнів термоклею - 30 руб. штуцер для підключення до водопроводу, обрізки пінопласту, дошки, скла або поліетиленова плівка.
Єдиний недолік - температура води, що нагрівається ним, не повинна перевищувати 50-55 градусів. Інакше – сонячний колектор зруйнується. Проблему термоклею можна вирішити шляхом виготовлення штуцерів. Наприклад, взяти трубку (алюмінієву або мідну), і нарізати на її зовнішній стороні різьблення. І парою гайок закріпити кришку пляшці на колекторі, що підводить воду. А пляшку просто вкрутити у власний затор.
У принципі такатемпература води (50 градусів) є достатньою для побутових потреб. Можливо, у найспекотніші місяці літа не варто підвищувати ефективність сонячного водонагрівача. Нехай краще трохи недогріває, ніж плавиться. А в демісезонні місяці варто колектор прикрити склом.
Зрозуміло, слід придумати щось надійніше і термостійкіше, ніж ПЕТ-пляшки для застосування в сонячному колекторі - водонагрівачі. І, зрозуміло, бюджетне. Наприклад - алюмінієві банки.