ΙδιοΚατασκευή  Ηλιακού Θερμοσίφωνα

 

       Απαιτούμενα υλικά

  • Τέσσερις χαλκοσωλήνες μήκους 60 cm και διαμέτρου 15mm ή μικρότερης 

  • Ένα κομμάτι mdf  με διαστάσεις 60 cm x 75 cm

  • Τρία μέτρα λάστιχο με διατομή τέτοια που να μπορεί να προσαρμοστεί στο άκρο του χάλκινου σωλήνα π.χ. για σωλήνα διαμέτρου 15mm χρειάζεται λάστιχο 5/8΄΄

  • Αλουμινόχαρτο

  • Ένα φύλλο χαλκού διαστάσεων 70 cm x 85 cm

  • Ένα πλαστικό δοχείο που θα χρησιμοποιηθεί ως δεξαμενή νερού

  • Λεπτό Σύρμα

  • Πινέζες

  • Μαύρο σπρέι ή μπογιά

  • Δύο ακροφύσια από σωληνάρια σιλικόνης

  • Γυψόγαζα ή σιλικόνη για στεγανοποίηση

Για την λήψη των μετρήσεων προτείνεται να χρησιμοποιηθούν τρεις αισθητήρες θερμοκρασίας (χωρίς όμως να αποκλείεται και η χρήση απλών θερμομέτρων). 

 

Διαδικασία Κατασκευής

  1. Καλύπτουμε τη μία επιφάνεια του ξύλου με το αλουμινόχαρτο. Η γυαλιστερή επιφάνεια του αλουμινόχαρτου πρέπει να φαίνεται εξωτερικά.

  2. Τοποθετούμε κομμάτια λάστιχου μήκους 15 cm στα άκρα των  χαλκοσωλήνων. Θα πρέπει να προσέξουμε ώστε να μην διπλώσει το λάστιχο (αυτό θα εμποδίζει τη ροή του νερού αργότερα).

  3. Τοποθετούμε προσεκτικά τους χαλκοσωλήνες στο πλαίσιο που έχουμε σκεπάσει με το αλουμινόχαρτο. Ανοίγουμε τρύπες στο ξύλο και τους σταθεροποιούμε με σύρμα.

  4. Ανοίγουμε προσεκτικά δύο τρύπες στο πλαστικό δοχείο (τη μία κοντά στον πυθμένα και την άλλη κοντά στο πάνω μέρος). Μέσα από αυτές περνάμε τα ακροφύσια από τα σωληνάρια της σιλικόνης. Προσαρμόζουμε στα ακροφύσια τα άκρα του λάστιχου. Συνδέουμε στο ακροφύσιο του επάνω μέρους του δοχείου το λάστιχο που βρίσκεται στο πάνω μέρος του συστήματος των χαλκοσωλήνων και στο κάτω ακροφύσιο το δεύτερο λάστιχο. Αν χρειάζεται στεγανοποιούμε με γυψόγαζα ή σιλικόνη.

  5. Καλύπτουμε τους χαλκοσωλήνες με το φύλλο χαλκού προσπαθώντας να ακουμπάει στους χαλκοσωλήνες όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας του χαλκού.

  6. Βάφουμε την εξωτερική πλευρά του φύλλου του χαλκού με το μαύρο χρώμα.

  7. Τοποθετούμε το σύστημα σε εξωτερικό χώρο έτσι ώστε το ξύλινο πλαίσιο με τους χαλκοσωλήνες (που θα το αποκαλούμε «συλλέκτη») να έχει τη μαυρισμένη επιφάνεια προς τον ήλιο και το πλαστικό δοχείο να είναι τοποθετημένο λίγο πιο ψηλά από τον συλλέκτη και προστατευμένο από τον ήλιο.

  8. Τοποθετούμε ένα αισθητήρα θερμοκρασίας στον συλλέκτη κάτω από το φύλλο του χαλκό ανάμεσα στους σωλήνες και δύο αισθητήρες θερμοκρασίας στο εσωτερικό του δοχείου (έναν στον πυθμένα και έναν στην επιφάνεια δίπλα στην  τρύπα που έχουμε κάνει στο δοχείο και αποτελεί την είσοδο του νερού από τον συλλέκτη).

  9. Τοποθετούμε τον αισθητήρα φωτεινής ροής στην εξωτερική επιφάνεια του συλλέκτη

  10. Γεμίζουμε το δοχείο και τον συλλέκτη με νερό και αρχίζουμε να παίρνουμε μετρήσεις.

  11. Μετά από λίγο ρίχνουμε μία σταγόνα μελάνι δίπλα στην είσοδο του νερού στο δοχείο από τον συλλέκτη και παρατηρούμε την κίνηση της.

  12. Μετά την ολοκλήρωση των μετρήσεων αλλάζουμε την θέση των σωλήνων στο δοχείο  και επαναλαμβάνουμε τις μετρήσεις.

 

Λήψη Μετρήσεων 

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα Coach 5 στην Ελληνική έκδοση 0.21 με την κονσόλα του Coach Lab II και  αισθητήρες της CMA.

Aνοίξτε το πρόγραμμα Coach Lab II επιλέξτε συγγραφέας.  

Τοποθετήστε τους αισθητήρες στις αναλογικές θύρες της κονσόλας και επιλέξτε τους  μέσα από το πρόγραμμα.

Ρυθμίστε τους άξονες των διαγραμμάτων ώστε στην κατακόρυφο άξονα να έχουμε τιμές για την θερμοκρασία με τιμές στα όρια των μετρήσεων που θα λάβετε και στον οριζόντιο το χρόνο .

Αν διαθέτετε αισθητήρες της CMA μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την εφαρμογή που σας δίνετε όπως είναι ή και να την τροποποιήσετε.

Αφού τοποθετήσετε την κατασκευή σε ένα μέρος με ηλιοφάνεια και έχετε στηρίξει τον συλλέκτη με γωνία 45ο περίπου ως προς τον ορίζοντα αρχίστε να παίρνετε μετρήσεις. 

Παρατηρήστε και συγκρίνετε τις διαφορές της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του συλλέκτη και τις θερμοκρασίας του νερού που βγαίνει από αυτόν.

Ποια είναι  η μέγιστη τιμή της θερμοκρασίας που μπορούμε να πετύχουμε;

 

       

  Hands-on Science (H-Sci) 

 

 

   

 

  Socrates / Comenius "Hands-on Science (H-Sci)" Project -

  - Project nº. 110157-CP-1-2003-1-PT-COMENIUS-C3

 

  Network Members - Μέλη του Δικτύου

  University of Minho, PT (Manuel Filipe Costa)   

  University of Vigo, ES (Jose-Benito Vazquez-Dorrio)

  University of Murcia, ES (Jose Miguel Zamarro)

  University of Oxford, UK (Hugh Cartwright

  Universität zu Köln , DE(Jürgen Rolshoven)

  National Institute Phy-L-P-R, RO (Dan Sporea)

  University of Ljubljana, SI (Sasa Divjak

  University of Maribor, SI (Ivan Gerlic)

  University of Malta, MT (Suzanne Gatt)

  University of Cyprus, , CY (Constantinou Costas)

  University of Crete, GR (Panagiotis_Michaelides)

  University of Athens, GR (George_Kalkanis)

   Schools

 

 

 

Application in Athens

Εφαρμογή του Πανεπιστημίου Αθηνών

Ηands-on solar heater 

Ιδιοκατασκευή Ηλιακού Θερμοσίφωνα

 

M. Patrinopoulos, D. Imvrioti, K. Dendrinos, V. Dimopoulos, D. I. Sotiropoulos, S. Straga, G. Th. Kalkanis

Ματθαίος Πατρινόπουλος, Δέσποινα Ιμβριώτη, Κοσμάς Δενδρινός, Βασίλης Δημόπουλος, Δημήτριος I.Σωτηρόπουλος, Σοφία Στράγκα, Γεώργιος Θεοφ. Καλκάνης