Solarni kolektor od limenki

Da li ste znali da 175·10^9 MW solarne energije dođe do zemlje? Snaga koja je 10^5 (deset na peti) puta veća
od snage svih elektrana na našoj planeti!
Genijalno rješenje prikazano na ovom websajtu poslužilo je kao inspiracija da se u kućnim uslovima napravi efikasan
solarni panel sa ciljem da se iskoristi bar dio ovog nepresušnog bogatstva. U pitanju je nevjerovatno jednostavan i jeftin solarni
kolektor za dopunsko grijanje kuće, koji direktno zagrijava zrak. Najinteresantnije je to što je solarni panel skoro u potpunosti
napravljen od praznih aluminijumskih limenki!

Kućište za solarni kolektor napravljeno je od drveta (šper-ploča 15mm), dok je njegova prednja strana od pleksiglasa/polikarbonata (možete koristiti i kaljeno staklo), debljine 3 mm (0,12 inča). Na zadnjoj strani kućišta postavljena je staklena vuna (možete koristiti i stirodur 20mm) kao izolacija.

Solarni apsorber je izradjen od pivskih i limenki sokova koje su ofarbane mat-crnom bojom otpornom na visoke temperature. Gornji dio (poklopac) limenke je posebno oblikovan da bi se dobila veća efikasnost prilikom razmjene topline izmedju limenke i zraka.

Kada je sunčano, bez obzira na vanjsku temperaturu, zrak u limenkama se zagrije veoma brzo. Ventilator vraća ugrijani zrak nazad u prostoriju koju grijemo.

SOLARNI KOLEKTORI OD LIMENKI ZA GRIJANJE KUĆE 

POSTUPAK IZRADE SOLARNOG PANELA

Za početak smo prikupili prazne limenke od kojih ćemo sastaviti solarni panel. Potrebno je oprati limenke odmah, jer veoma brzo počnu da šire neprijatne mirise. Pažnja! Limenke se generalno prave od aluminijuma, ali postoje i neke od željeza. Limenke možete testirati pomoću magneta.

Na svakoj limenci smo ekserom obilježili tri rupe, a zatim izbušili dno pomoću alata prikazanog na slikama 2 i 3.
Potrebno je obratiti pažnju na to da što preciznije isječete i formirate mala peraja na vrhu svake limenke. Njihov zadatak je da podstaknu turbulentni protok zraka unutar cjevi solarnog panela, tako da zrak pri prolasku prikupi što više topline sa zagrijanog zida limenke. Znači, pažljivo isjeći vrh limenke u obliku zvjezde, a zatim iskriviti djelove pomoću klješta (slika 1). Sve ovo je neophodno obaviti pije ljepljenja limenki.

Slika 1	Slika 2	Slika 3

UPOZORENJE! Ovaj postupak je izuzetno opasan jer su zidovi limenke veoma tanki.
Oštri djelovi mogu izazvati povrede ruke.

Kada je bušenje završeno, može se desiti da deo isječenog metala ostane na konzervi. Preporučljivo je koristiti klješta kako bi se odstranili ovakvi djelovi lima.

Nemojte vaditi djelove lima, opiljke i krhotine rukama!

Uklonite masnoću i prljavštinu sa površine konzerve. Bilo koje sintetičko sredstvo za odmašćivanje će sasvim dobro poslužiti za ovu namjenu. Odmašćivanje obavite isključivo napolju ili u dobro provetrenoj prostoriji.

 UPOZORENJE! Ovaj postupak je zapaljiv i postoji potencijalna opasnost od eksplozije!
Krajnje je opasno ovo raditi u blizini otvorenog plamena ili zapaljene cigarete!!!

Zaljepite limenke bilo kojim ljepilom ili silikonom otpornim na visoke temperature, bar do 200 °C. Postoje i proizvodi za lepljenje koji mogu da izdrže čak do 280 °C ili 300 °C.Poklopac limenke i dno druge limenke savršeno prijanjaju jedno na drugo. Stavite ljepilo/silikon na rub limenke i pritisnite dno druge limenke na nju. Na ovaj način ljepilo/silikon neće pobjeći sa ivice. Detalj presjeka ljepljene limenke možete vidjeti na slici 4,a gotovi i zaljepljeni nizovi limenki su prikazani na slici 5.

Slika 4	Slika 5	Slika 6

Pripremite šablon za slaganje limenki - prikazan na slici 6. Možete iskoristiti dvije najobičnije ravne daske i spojiti ih ekserima. Šablon će obezbjediti oslonac tokom sušenja limenki kako bi se dobila ravna cijev - solarni tunel. Dodatno pričvrstite limenke za šablon pomoću gumica za tegle.

Slika 7	Slika 8	Slika 9

Slike 7, 8 i 9 prikazuju procese spajanja i ljepljenja. Niz zaljepljenih konzervi formira solarnu cijev. Slika 10 prikazuje cijev koja mora biti fiksirana i nepomična dok se ljepilo u potpunosti ne osuši.

Slika 10

Kutije usisnog i izpušnog dijela se izradjuju od drveta ili 1mm aluminijuma (slike 11 i 12); praznine na ivicama su popunjene sa ljepljivom trakom otpornom na toplinu ili silikonom. Poklopci kutija imaju izreze od 55mm napravljene stacionarnom bušilicom. Izbušeni dijelovi se mogu vidjeti na slikama 12 i 13. Prvi red konzervi je zaljepljen na poklopac usisne kutije, pogledajte kako izgleda kada su svi dijelovi sastavljeni i kolektor pripremljen za farbanje (slika 13).

Ljepilo se jako sporo suši. Bitno ga je ostaviti da se suši najmanje 24 sata.

Slika 11	Slika 12	Slika 13

Solarni apsorber staje u kućište kolektora napravljeno od drveta (slika 14). Poledjina kutije solarnog kolektora je od iverice. Da bi se konstrukcija dodatno učvrstila, mozete napraviti i unutrašnje pregrade od letvica. Izmedju pregrada postavite izolaciju - staklenu vunu ili stirodur. Sve ovo prekrijte tankom tablom iverice. Instaliran izolator možete vidjeti na slici 15. Obratite posebnu pažnju na izolaciju oko otvora za izlaz i ulaz zraka u solarni kolektor.

Slika 14	Slika 15	Slika 16	Slika 17

Izvršena je priprema, zaštita i farbanje drveta od koga je kutija sastavljena. Takodje su postavljene i nosači na sva četiri čoška da bi se solarni kolektor mogao pričvrstiti na zid (slika 16) pomoću 10 mm vijaka (slika 17). Prazan okvir je postavljen na zid kako bi se precizno odredilo mjesto gdje treba štemanjem probiti zid i postaviti cijevi za dovod/odvod zraka.

Slika 18	Slika 19	Slika 20

Na kraju je solarni apsorber ofarban crnom bojom i postavljen u kućište. Kućište je prekriveno pleksiglasom koji smo pričvrstili za okvir i temeljno zalili silikonom. Polikarbonat/pleksiglas je blago konveksan u cilju dobijanja veće čvrstoće. Instaliran solarni apsorber možete vidjeti bez pleksiglasa na slici 18. Kompletan solarni kolektor je prikazan slici 19, i na kraju, instaliran solarni sistem možete vidjeti na slici 20.


Važna napomena: Ovakav solarni sistem ne može da akumulira toplinskuu energiju koju proizvede. Kada je sunčano, solarni kolektor proizvodi toplinuu, ali je neophodno da se ona odmah upotrebi za grijanje zraka unutar stambenog prostora. Ukoliko nema sunca potrebno je prekinuti dovod zraka u solarni kolektor, jer bi u suprotnom prostorija počela da se hladi. Ovo se može rješiti na jednostavan način - ugradnjom bespovratnog ventila čime ćete svesti gubitke topline na minimum.
Diferencijalni termostat kontrolira uključivanje i isključivanje ventilatora. Ovakav termostat možete kupiti u bolje opremljenim prodavnicama elektronskih komponenti. Uredjaj ima dva senzora. Jedan postavljen unutar gornjeg otvora za topao zrak, drugi unutar donjeg otvora za dovod hladnog zraka u solarni kolektor.
Ukoliko pažljivo podesite granične temperature, solarni kolektor može da proizvede u prosjeku oko 1-2 kW energije za grijanje. Ovo u principu najviše zavisi od toga koliko je sunčan dan.
Generalna proba solarnog kolektora obavljena je u dvorištu prije instalacije sistema na kuću. Bio je sunčan zimski dan, bez oblaka. Kao ventilator je korišten mali hladnjak izvadjen iz neispravnog napajanja za računalo. Nakon 10 minuta na suncu iz solarnog kolektora je izlazio vruč zrak temperature oko 70 °C! Rezultati testa su nas ponukali da što prije montiramo solarni kolektor na kuću.
Nakon završene montaže kolektora na zid kuće, pri tadašnjoj temperaturi od -3 °C iz solarnog kolektora je izlazilo 3 m3/min (3 kubika u minuti) zagrijanog zraka. U kućnoj varijanti je korišten ventilator veće snage od onog sa kojim smo vršili probu. Temperatura zagrijanog zraka je išla čak i do +72 °C. Temperatura je mijerena digitalnim termometrom. Za kalkulaciju grijane snage kolektora uzeli smo protok zraka, kao i prosiječnu temperaturu zraka na izlazu iz uredjaja. Proračunata snaga koju je davao solarni kolektor je bila približno 1950 W (vati) što je skoro 3 KS (3 konjske snage)!!!

U nastavku ču vam prikazati potreban materijal..

 

Specifikacija materijala za solarne panele

---

Sljedeća tabela prikazuje popis materijala potrebnog za izradu solarnog grijača od limenki. U dnu tabele možete vidjeti koliko nas je na kraju koštala izrada kompletnog solarnog panela. Naravno, ukoliko se potrudite da iskoristite dijelove koje već imate u podrumu ili garaži, konačna svota se može značajno umanjiti.

Nemojte zaboraviti da vam za izradu solarnog panela pored gore navedenog materijala trebaju limenke i, naravno, alat.