آب گرمکن خورشیدی - جلسه ششم
اهداف: ساخت کلکتور، پایه، آزمایش تاثیر وجود شیشه
وسائل مورد نیاز: نئوپان برای ساخت جعبه کلکتور با ابعاد مورد نظر، قوطی آهنی 2*2 به ابعاد لازم، لولا، دستگاه جوش، 15 متر لوله آلومینیومی 1.5 سانتی متری، 2.2 متر لوله آلومینیومی 4 یا 5 سانتی متری، شیلنگ آب، چسب آب بندی یا جوش آلومینیوم
مقدمه
در جلسه پیش نوع لوله کلکتور را با آزمایش تعیین نمودید. در این جلسه نحوه ساخت کلکتور به شما آموزش داده خواهد شد.
برای ساخت کلکتور، به یک پایه نیاز دارید.
همان گونه که در جلسات پیش توضیح داده شد، کلکتور باید به گونه ای طراحی شود که زاویه آن نسبت به سطح افق قابل تنظیم باشد، درنتیجه پایه ساخته شده باید قابل تنظیم باشد.
در مرحله اول، جعبه ای برای نصب کلکتور باید ساخته شود. این جعبه می تواند از جنس چوب ساخته شود. ابعاد مناسب برای آن را حدوداً 0.15 * 1 * 1.20 متر می باشد.
ساخت جعبه
برای ساخت جعبه چوبی ابتدا باید ابعاد تمام وجوه آن مشخص شود. در طراحی جعبه و به دست آوردن ابعاد هر وجه، لازم است حتماً به ضخامت چوب توجه شود. سپس باید چوب های مورد نیاز برای ساخت جعبه بریده و آماده شوند. جعبه مورد نیاز 5 وجه دارد و یکی از وجوه بزرگ آن (متر 1 * 1.20 ) باز خواهد ماند تا نور خورشید از آن وجه به لوله ها تابیده شود.
پس از بریدن تمام وجوه، جهت نصب آن ها ابتدا باید محل نصب هر وجه چسب چوب زده شود و سپس با میخ به هم متصل گردند.
ساخت پایه
برای ساخت پایه می توان از قوطی آهنی 2*2 سانتی متر استفاده نمود. ابتدا باید یک قاب با ابعاد مشابه جعبه ساخته شود( مثلاً 90 *100 سانتی متر) تا جعبه ساخته شده به این قاب متصل گردد.
برای این که زاویه این قاب قابل تنظیم باشد، یک طرف آن به شاسی لولا می شود و طرف دیگر را با پایه متحرک به شاسی اتصال می دهیم.
ساخت کلکتور
مرحله بعد ساخت کلکتور می باشد. کلکتور از چند لوله موازی تشکیل می شود که بالا و پایین همه آن ها به دو عدد لوله ضخیم تر متصل می باشد.
ابتدا 15 عدد لوله آلومینیومی با قطر 1.5سانتی متر و طول 1 متر اختیار نمایید. در گام بعد دو عدد لوله ضخیم تر قطر 4-5 سانتی متر به طول 110 سانتی متر اختیار کنید و درون آنها 15 عدد سوراخ به اندازه قطر خارجی لوله های 1 متری ایجاد کنید و لوله ها را مطابق شکل بالا بین این دو لوله قرار دهید. در صورت امکان با جوش آلومینیوم و در غیر این صورت با چسب آب بندی، آن ها را به هم متصل و آب بندی نمایید.
حال سمت راست لوله بالایی و سمت چپ لوله پایینی را برای ورود و خروج آب از کلکتور به شیلنگ وصل کرده و سر دیگر لوله ها را مسدود نمایید.
پس از خشک شدن چسب ها، لوله ها را داخل جعبه ساخته شده قرار دهید و روی آن ها رنگ سیاه بزنید و در صورت امکان برای بالا بردن میزان انتقال حرارت، با پیچاندن فویل ( به گونه ای که در جلسه پیش اشاره شد ) میزان جذب انرژی خورشیدی را بوسیله لوله ها افزایش دهید و کلکتور را بهینه نمایید.
در این مرحله کار ساخت کلکتور به پایان می رسد.
در صورتی که وجه بالایی جعبه کلکتورها را با شیشه بپوشانیم، این شیشه باعث می شود که حرارت تابیده شده به روی لوله ها تلف نشود و در جعبه بماند، از طرفی نیز وجود شیشه باعث می شود مقداری از نور خورشید بازتاب کند و انرژی کمتری به لوله ها برسد.
شما با انجام یک آزمایش ساده می توانید تاثیر وجود شیشه را متوجه شوید. کلکتور را با آب شهر پر نمایید و آن را برای مدت 1 ساعت زیر نور خورشید قرار دهید. سپس آب درون آن را تخلیه کنید و دمای آن را یادداشت کنید. حال شیشه را بر روی وجه بالایی نصب نمایید و عمل فوق را تکرار نمایید و نتیجه را به ما گزارش دهید و برای ساخت آب گرمکن، از روش مناسب تر استفاده نمایید.
تکلیف: نتایج آزمایش فوق را به همراه عکس های کلکتور ساخته شده تهیه کنید.
مطالب مرتبط:
