A sörkollektor készítése I.

Energiatakarékos termékek a ZöldBoltban:  https://www.zoldbolt.hu/termekek/energiatakarekos-termekek 

Tehát először is a válasz a feltett kérdésre: ez egy közvetlenül levegõt melegítõ napkollektor, aminek a hõhasznosítója kiürült sörösdobozok (üdítős dobozok) felhasználásával készül. Mire alkalmas ez a szerkezet? Napsütéses téli, ill. átmeneti (őszi, tavaszi) időszakban közvetlenül fûti a lakás levegőjét. De a felszerelés, bekötés, vezérlés már egy következő cikk témája lesz, most csak a kollektor elkészítését szeretném bemutatni. Az itt leírtakat mindenki a saját ötleteinek, anyagainak, szerszámainak megfelelõen alakíthatja, fejlesztheti tovább.

A kiindulás, alapanyagok:

1. A rekesz. Rengeteg ablakot cserélnek le mostanában. Amennyiben egy kicsit is vigyáznak a lecserélt ablakszárnyakra, úgy ott lesz a sok üvegezett ablakkeret. Ezeknek a hasznosítására dolgoztam ki ezt a sörkollektor megoldást. Ilyen ablakkeretekhez könnyen, és általában ingyen is hozzá lehet jutni. Lényeg, hogy viszonylag nagy méretûek legyenek (pl. 150x60 cm, vagy hasonló.

2. Üres sörös- vagy üdítős dobozok. Ezek vagy képzõdnek a háztartásban, vagy meg lehet kérni a rokonokat, ismerõsöket, hogy ne dobják el, gyűjtsék össze, ha ilyen sört vesznek, vagy ha van vendéglátós ismeretségünk, az is segíthet. Természetesen egy kis idõre szükség lehet, hogy az egy kollektorhoz szükséges mennyiség (~50 db) összejöjjön, és el lehessen kezdeni a munkát. (Gyűjteni ezután is kell, mert egy kollektor nem elég.)

3. Ventillátorok. Én a számítógépek tápegységeiben rendszeresített 80x80-as ventillátorokat használom. Ha van számítógépes szakember ismerősünk, őt meg lehet kérni, hogy kezdjen ilyeneket gyûjteni, ugyanis elég sok számítógépben megy tönkre a tápegység, és ezekben a tápegységekben a legritkább esetben hibás a ventilátor. Legföljebb a csapágyazása nem tökéletes, és ezért nem elég csendes, ezért a ventillátorok között válogatni kell. Természetesen beszerezhetõk vadonatúj ventillátorok is. Egy kollektorhoz két ventillátort használtam a fenti méretű ablakkereteknél.

A többi anyagot a kereskedelemből szereztem be (elsősorban szigetelő anyagok)
És akkor most lássuk az építés leírását.

A sörkollektor összeszerelése:

Az eredeti ablakkeret nagyjából a lenti bal ábrának megfelelõen néz ki metszetben. Nem minden keret minden oldalán pontosan ilyen a fakeret keresztmetszete, de ahol nem ilyen, ott ilyen formára kell alakítani (kiegészítő léc felszerelésével, vagy maróval). A zárszerkezeteket, diópántokat le kell szerelni vagy le kell vágni. Az üveg gittelt oldala kerül belülre, ha hiányos a gittelés, akkor pótolni kell! A kívülre kerülő fafelületekről a festéket leégettem, aztán megcsiszoltam. A régi festékréteg állapota bizonytalan, az erõs napsütésben a festékek általában elõbb-utóbb felperegnének. Azután egy deszkakeretet szereltem körben a fakeretre gyalult, garantáltan száraz 1”-os fenyõdeszkából az alábbi jobb oldali ábra szerint:



A deszkakeretet ragasztóval és facsavarral rögzítettem. Ezután a fafelületeket több rétegben vastaglazúrral kentem le. A kész fakeret az alábbi fotón látható:



Ezután következik a hőhasznosító elkészítése.

A hőhasznosító a párhuzamos, sörösdobozokból összeállított csövekből és a csöveket befogó osztó- és gyűjtődobozból áll.

A csövek elkészítéséhez elõször a sörösdobozok alját és tetejét kell eltávolítani.
A sörösdobozok aljának eltávolítására nálam az a módszer vált be, hogy a dobozfenekek peremét elköszörültem, de csak olyan mértékben, hogy a fenék már éppen kiessen.

A mûveletet az alábbi fotó mutatja be:



A dobozok tetejét pedig egy erős pengéjű bicskával vágtam körbe:

Kalkulációk, tervezés:

Természetesen meg kell határozni, hogy a rendelkezésre álló ablakkeretben hány cső fér el egymás mellett, és egy cső hány dobozból álljon, milyen hosszú legyen, ennek megfelelõ mennyiségû sörösdobozt kell előkészíteni. Szerencsés, ha több doboz áll rendelkezésünkre, lehetõleg vegyesen fél literesek és harmadliteresek, mert akkor a hosszúságot ezek variálásával tudjuk beállítani. A dobozok alakja, kialakítása sem teljesen egyforma, márkától függő, tehát arra is ügyelni kell, ha többfajta dobozunk van, hogy nem egyformán illeszkednek egymáshoz, ettől is változik a cső hossza. Fontos, hogy 1-2 mm-nél nagyobb különbség ne legyen a csövek hossza között! (Én dobozt nem vágtam el, úgy variáltam ki a hosszokat!)
A csövek hosszánál figyelembe kell még venni az osztó és gyűjtő méretét is, melyre vonatkozóan a részletes leírást a szabástervekkel a következõkben adom meg.

Az osztó és a gyűjtő alkatrészeit 1 mm vastag alumíniumlemezből kell kivágni.

Az osztó alkatrészeinek szabásterve:



A gyűjtő alkatrészeinek szabásterve:

A kettős pontvonalak a hajlításokat jelölik. A csövek bekötéséhez a kör alakú kivágásokat a hajlítás után kell elkészíteni!

Az összeszerelést én önmetszõ lemezcsavarokkal csináltam, és szilikonos tömítõt alkalmaztam. Popszegecselés is elképzelhetõ, de akkor nem lehet „szárazon”, tömítõanyag nélkül próbaszerelést csinálni, ezért választottam inkább a csavarozást.

Természetesen az osztó és gyűjtő méreteit (fõleg a hosszát) a rendelkezésre álló ablakkeret méreteihez, ill. a csövek számához kell igazítani.

A deszkakeretben az osztó- ill. gyűjtő levegõcsatlakozásának megfelelően két- ill. egy kivágást kell készíteni. Az osztó és a gyűjtő elhelyezésével kiadódik a csövek hossza, az a hossz, amit a dobozokból össze kell állítani.

A dobozokat fekete szilikon tömítõvel lehet egymáshoz ragasztani, egyenes felületen, léc mellett. A ragasztó megkötése után a csöveket matt fekete festékkel kell lefesteni, vékony rétegben. Szintén matt feketére kell festeni az osztót és a gyűjtőt is.

Összeszerelés

A festék száradása után lehet összeállítani a komplett hõhasznosítót, ehhez szintén fekete szilikon tömítő használható. A komplett hőhasznosító:



A hőhasznosítót a keretben elhelyezve, következhet a hőszigetelést. Eleve számolni kell a deszkakeret belsõ oldalán mindenhol 3 cm vastag hőszigeteléssel, tehát a hõhasznosító méreteinek meghatározásakor ezt is figyelembe kell venni! Én hőszigetelés céljára polisztirol lapokat használtam. Hőállóság szempontjából a kõzetgyapot lenne az igazi, de a polisztirollal könnyebb dolgozni, és úgy gondolom, hogy olyan mértékben nem fog felmelegedni a szigetelõ anyag, hogy károsodjon, de erre még nincs tapasztalatom. A hõszigetelésre belülrõl egy vékony, polifoam-alufólia anyagú hőtükröt is tettem, ezért is bízom abban, hogy nem fog túlmelegedni. (Ebbõl a szempontból a nyári idõszak a kritikus, amikor a fûtésre nincs szükség, tehát a ventilátorok állnak. Csináltam már mérést lezárt állapotban, kb. 90 °C-ra ment fel a hõmérséklet.)
A teljes hátlapra szintén 3 cm vastag hõszigetelés kerül, a hõhasznosító felől hőtükörrel, majd farostlemezzel zártam le.

A szerkezet lezárás előtt:

A ventillátorok felszerelése:

A kész "sörkollektor" és hőmérséklet mérés a ventillátorok folyamatos üzeme mellett:



A hőmérő 49 °C-ot mutat, a mérés április végén, késõ délután történt, majdnem vízszintesen sütött már a nap. Késõbb végeztem napközben is mérést, akkor inkább a 60 °C körüli hõmérséklet volt a jellemző.
A kettõs üvegrétegnek télen van igazán jelentõsége, az üvegen keresztüli hõveszteséget csökkenti (amit egyszer sikerült megfogni, azt a hõt ne engedjük vissza)

Néhány gondolat a továbbiakhoz:

A szerkezet úgy lett kitalálva, hogy a ház déli homlokzatára, függőlegesen lesz felszerelve, eresz alá. Télen a nap elég alacsonyan jár, tehát majdnem merõlegesen éri, és az eresz árnyéka is kicsi, természetesen az árnyékolt sáv alá kell felszerelni. Tetõre, ferdén szerelve nem alkalmas, egy komolyabb jégesõ az üveget összetöri! Több egységet kell egymás mellé sorolni a kellő mértékû hatás eléréséhez, azzal kalkulálva, hogy 1 m² felületû napkollektor kb. 1 kW hõteljesítményt tud szolgáltatni.

A helyiség levegõjét a párhuzamosan kapcsolt kollektorokon keresztül cirkuláltatni kell, megfelelően kialakított, jól hõszigetelt levegõcsatornákon keresztül.
A ventilátorokat úgy kell vezérelni, hogy csak akkor üzemeljenek, ha a kollektorban a hõmérséklet magasabb, mint a fûtendõ helyiségben!

Erre egy egyszerû elektronika kapcsolási és nyomtatási rajzát itt adom meg:




A külső 1N4001 diódát a kollektor gyűjtőjének torkában kell elhelyezni, az elektronikát pedig jól szellőző dobozban (hogy érzékelje a környezeti hõmérsékletet) a fűtendő helyiségben, a falon szemmagasságban kell felszerelni. Finomhangolás a potméterrel.

Természetesen a vezérlést szobatermosztáttal is lehet kombinálni a túlfűtés elkerülése érdekében, ezt a szobatermosztátot viszont pár fokkal magasabbra kell állítani, mint az alapfûtést vezérlõ termosztátot, ezáltal egy kis hõt be lehet tárolni a naplemente utáni időre.

Remélem, az egyre dráguló energiahordozók idején sokan kedvet kapnak a sörkollektor építéséhez! Sok sikert, és várom a megépítésrõl, esetleges továbbfejlesztésrõl szóló beszámolókat!

Karcagi Pál
okleveles gépészmérnök és okleveles környezetmérnök

Szeretnél többet tudni az ökotudatos háztartásról? Iratkozz fel hírlevelünkre és kövess minket Facebook-on, Instagram-on és TikTok-on!

Energiatakarékos termékek a ZöldBoltban:  https://www.zoldbolt.hu/termekek/energiatakarekos-termekek