Меню Рубрики

Аккумулирование солнечного тепла в теплице

Теплица пленочная с аккумуляцией солнечного тепла в почву (автор Н. И. Гаврилов). Любителю-овощеводу нелегко поддерживать под пленкой достаточную температуру и влажность воздуха.

В солнечную погоду учащены перегревы, теплицу надо проветривать. Но при вентиляции падает влажность воздуха, что негативно воздействует на рост растений.

Данных недостатков лишена теплица, сконструированная Н. И. Гавриловым, который проживает в Подмосковье.

Характерной особенностью его теплицы является замкнутая циркуляция воздуха: электрический вентилятор берёт воздух из теплицы, прогоняет его по трубам, которые заложены в почву, через которые он снова поступает в теплицу.

Вентилятор и выход почвенных труб соединены общим каналом в одном из торцов помещения, в ином торце они соединяются в приямок.

При такой циркуляции тёплый воздух, проходя по трубам, отдает тепло грунту, и остуженный, со 100%-ной относительной влажностью, попадает назад в теплицу. Это благоприятствует снижению температурных показателей воздуха в ней, поддержанию значительной относительной влажности, и в то же время увеличивает температуру почвы.

Таким образом, солнечное тепло днем аккумулируется в грунте теплицы, в ночное время же случается обратный процесс: накопленное в грунте тепло согревает воздух, относительная влажность которого в ночное время снижается.

Сооружение локализуется коньком с севера на юг. Северный торец может соединяться с жилым помещением, что практично при обслуживании теплицы в холодный период года.

Помимо того, в то же время решается вопрос дополнительного обогрева и теплицы, и жилого помещения одной печью.

Грядки шириной 100—125 см в теплице делают насыпными. Это целесообразно по двум причинам: первое, ранней весной проход и почвенные трубы не заливает талая вода и не расстраивается система обогрева; второе, приподнятые грядки сподручнее обслуживать.

На участках с песчаным грунтом и глубоким залеганием грунтовых вод вполне возможно не насыпать грядок, а производить углубленный на 40—50 см проход между ними. В данном случае вокруг теплицы надо откопать водосточные канавки для талых и ливневых вод.

Цоколь теплицы должен быть достаточной толщины, по-другому нелегко уберечь растения от воздействия низких температур извне.

Трубы, проложенные в грунте, засыпаются глиной слоем 20 см, которая во влажном состоянии обладает значительной теплоемкостью, а сверху нее производят насыпание питательной смеси слоем 20 см. На одном кв.м располагаются 4-5 растений огурца. В мае — июне их надо опылять вручную, а начиная с конца июня, и в июле для залета пчел немного приоткрывают фрамуги. При ранней, теплой весне огурцы созревают уже к 15—20 мая.

Расход электроэнергии на вентилятор при круглосуточной работе за сезон равняется 80—90 кВт/ч. При данном теплый воздух в ночной период помогает скорому наливу плодов.

Здоровый микроклимат в теплице благоприятствует хорошему росту огурцов, они не поражаются заболеваниями.

Минимальные ночные температурные показатели воздуха в теплице Н. И. Гаврилова с аккумуляцией солнечного тепла в грунте в среднем на 4—5°С значительнее, чем в нормальной теплице. В некоторых случаях разница температур доходит 10—12°С.

Подобным образом, пленочная теплица с аккумуляцией солнечного тепла грунтом весьма улучшает ее использование: не нужно поднимать пленку днем и опускать в вечернее время, а насыпные грядки облегчают посадку, рыхление почвы, подкормку, ручное опыление, сбор урожая, подвязку растений. Понижается норма полива. Лучшие факторы роста в такой теплице разрешают выращивать устойчивые, высокие урожаи овощей.

источник

Живем мы в Пермском крае, это не то чтобы Сибирь, и не совсем Урал, но рядом. И погода соответствующая – лето короткое, заморозки весной и осенью это «короткое» делают совсем уж небольшим. Посему, у нас каждый уважающий себя огородник имеет в хозяйстве теплицу и часто не одну.

Растят в основном помидоры-огурцы. Болгарский перец еще, пожалуй. К слову, дать помидору дозреть на кусте непозволительная роскошь, его срывают бурым, и доходит он до помидорной своей кондиции на подоконнике. В ходу дежурная шутка – (наш район -) край вечнозеленых помидоров.

Пожалуй, прошли те времена, когда единственной возможностью растить что то, несмотря на погоду, было сделать теплицу самому, своими золотыми и народ мостил порой такое, что тянуло запечатлеть на память, словом, в меру сил, способностей и строительно-слесарных или столярно-плотницких навыков. Из чего не жалко. Ныне, когда космические корабли бороздят большой театр, химическая промышленность не устает удивлять изобретениями, намедни, казавшимися почти фантастическими. Сотовый поликарбонат вот придумали. Материал для тепличного «ограждения» просто чудо как хорош, дороговат только зараза. Опять же готовые теплицы, в разобранном виде повсеместно предлагающиеся к приобретению. Этакий конструктор «сделай сам», а-ля Икея. Размеры и соответственно стоимость на выбор.

Вообще говоря, приобретать нечто готовое, что не так уж сложно сделать самому, мы считаем моветоном – получается изрядно дешевле, часто аккуратнее и прочнее. Завести теплицу мы задумали давно, да все руки не доходили. К тому же, в процессе изучения стороннего опыта теплицестроения, нашлась изумительная конструкция – вегетарий Иванько. Интересующимся огородничеством рекомендую полюбопытствовать, книгу легко найти в интернете. Решено было строить его, с поправками в размерах под местные условия. И даже место нашлось практически идеально отвечающее довольно таки необычным для размещения теплицы требованиям – сильный склон в сторону юга, юго-востока. Однако, вегетарий – значительно более капитальный вариант «классической» теплицы и даже по самым грубым оценкам, требующий изрядных средств и времени на возведение. Оно конечно того стоит, но существовали строительные задачи более приоритетные, так что пока откладывали.

Зимой этого года нам теплицу подарили. Фабричную. Разумеется, это совсем не вегетарий и стоит ого-го, да за эти денежки, да можно было накупить столько железок и карбоната, да сделать в три, нет в четыре раза больше! Но нет, все-таки штука весьма и весьма недурная, и главное ее достоинство – все уже готово, только собрать. Да, и мы все же решили ее совершенствовать. Для начала фундамент, участок у нас, хм. ну не сильно ровный, можно сказать рай для ландшафтного дизайнера, но и с наличием ровного места под, скажем грядки. ну не сильно хорошо. Так что, для ровности и ограждения грядок. Плюс масса – якорь, который не даст улететь всей конструкции при приличном порыве ветра. Та-ак, что там у нас еще тов.Иванько придумал? Ага, грунтовой аккумулятор тепла. Как говорил Охотник из кинофильма Обыкновенное Чудо, – »Ново. ново. заманчиво, черт возьми. ». Ну, что же, берём.

Инструменты.
Прежде всего, разметочный инструмент – использовал рулетку 30м, самодельный «аршин», всякие колышки, веревочки, компас. Шанцевый инструмент – крепкая лопата, кувалда. Садовая тачка. Простой плотницкий, столярный инструмент, очень пригодился шуруповерт. Была задействована небольшая бетономешалка с ручным, вроде мясорубки, приводом, понятно всякие ведра, корыта для бетонирования. Много пользовался сварочным инвертором, электрической отрезной машинкой (болгаркой). Пригодился хороший удлинитель. Слесарный инструмент.

Материалы.
Кроме самой теплицы, использовались не особо кондиционные доски для опалубки, рубероид для неё же, арматура для фундамента. Материалы для приготовления бетона. Прямоугольные трубы для дополнительных раскосов. Трубы для наружной канализации диаметром 110мм, для подземных воздуховодов, плюс соответствующие тройники-уголки. Алюминиевые гибкие рукава, вентиляторы, провода. Старый шифер для ограждения грядок.

Итак, фотохроника с комментариями.

Весна, долгожданное солнышко, тепло, дождались! Соответсвенно и с лопатой размяться просто таки удовольствие.

«Нулевой цикл», как говорим мы – копатели всяких траншеев. А воротца, называются «обноска», на ней разметка.

Вот она моя красавица! Как говорил Прораб из Операции Ы . «силой своего воображения, представьте какой замечательный жилмассив здесь будет»

Что-то поиздержался в смысле досок, пришлось для некоторой их экономии опалубку делать частями и переставлять по мере бетонирования. Тем более, что после бетонных работ доски, считай потеряны для приличного столярного использования.

Такие вот Т-образные элементы армирования пришлось сваривать и располагать в ключевых местах – верхняя полочка будет аккурат вровень с бетоном и к ней методом сварки, потом насмерть приделаем каркас.

Готово! Ох спина, ох руки-ноги. К слову, в бетон закладывалось много «пустото-образующих элементов», а именно, бутылки и кусочки пенопласта. Здесь и вообще в деревянном строительстве ленточный фундамент избыточен и расточителен в смысле материалов. Зато не нужно потом никакие дырки между столбиками ничем затыкать, плавали, знаем. А вот так – с банками и бутылками, выходит довольно экономно, хотя повозиться, конечно, все равно приходится. Опять-же теплее.

Ребенку поручил дырки сверлить в трубах – сверлить она любит, труб много, дырок тоже, всем радость – энергия, так сказать атома, в мирное русло. Дырки, ну то есть отверстия, равномерно по всей трубе снизу, это чтоб конденсат, выпадающий на внутренней поверхности трубы, уходил в почву. Трубы ведь под землей, а значит стенки их холоднее, чем проходящий теплый воздух, вот из него влага и конденсируется. Практически капельный полив.

Вот значит, готовый собранный воздуховод под восточной грядкой.

Те же трубы, чуток другой вид. Для понятности.

Таак. Подогнан-подпилен-насверлен и в конце концов собран, «правый канал». И кубометры почвы сюда-туда. охохонюшки.

Концы труб всенепременно позатыкать-позавязывать. Однажды эта привычка очень здорово сэкономила нервов и средств.

Примерка, на ночь глядя. Ну, что сказать. Не без некоторых огрехов, но все как будто-бы становится на свои места.

Пошло укрепление – закосы, подкосы, раскосы. Насваривался всласть. Признаться, научился недавно, но очень это дело люблю. Раньше как чего делать собираешься и добираешься до необходимости сваривания, руки опускаются, а теперь. прямо таки все могу! В каркасе теплицы, надо сказать, применены ну очень тонкостенные трубы и пришлось изрядно наделать дырок, помянув малым слесарным загибом, тех кто так наэкономил при конструировании. Но подобрал электроды, ток, и дело пошло. К слову, внутренний «интерьер» формировался несколько стихийно. Первоначальная конфигурация показалась хлипковатой. Конструирование происходило следующим образом – приварил, пошатал, цыкнул, отрезал. В итоге, удовлетворительной получилась конструкция на которую приобретенных материалов не хватило, пришлось «помести по сусекам», но после зачистки и покраски в глаза не бросается. Да, маниакальное усиление конструкций и строений, обладающих сколь ни будь значительной парусностью не блажь, точнее не совсем блажь. Место у нас как оказалось весьма и весьма ветреное, и случалось в штормовую погоду с открытой веранды холодильник сдувало. Так что во избежание и для собственного спокойствия.

Здесь на фото снят «фронтон», чтобы удобно было заезжать тачкой – возить «извне» компост.

Доработки покрашены только в местах близких к прозрачному ограждению, дабы потом поликарбонат не изгвоздать, остальное потом, под крышей – очень мокрый год, каждый день дождь.

Голосом Треллони из мультфильма Остров Сокровищ, – «Полюбуйтесь на нашу красавицу. » ну и дальше по тексту.

Каждый росточек, со вздохом облегчения, сказал, – «Ну наконец-то!». С рассадой у нас вообще сложновато. Дома не так уж светло, окна выходят на открытую (пока) веранду, то есть над ними изрядный козырек и солнца попадает не так уж много. Лампы дневного света тоже света добавляют не густо. Все таки, солнце это солнце и полноценно заменить его электрическим освещением трудно. Росточки бледненькие и хиленькие. А тут красота!

Этот вот мотор с центробежным вентилятором думалось поставить для всасывания воздуха, сразу на два «канала», но вот ведь. руки-крюки. поленился за тестером метнуться, соединил провода как внутренний голос подсказал (было три провода, один сильно похож на заземление). Ну и того. дым, вонь. Отправился мотор, в места богатые дичью. Пришлось чего-то еще искать. Список кандидатов был, прямо скажем, невелик, из одного пункта. Вентиляторы от импульсных БП системных блоков компьютера.

Это вот идет процесс их имплантирования в гибкие аллюминиевые воздуховоды. Верхушечка от майонезного ведерка вклеивается силиконовым (нейтральным, а не то проест тонкий алюминий!) герметиком, а в крышку от этого ведерка уже врезается вентилятор. Крышку с вентилятором нахлобучил на торец воздуховода снабженный ответной частью, проводок подключил и порядок – герметичность, ремонтопригодность, простота конструкции, дешевизна.

Из кровельной «оцинковки» выпилил колечко. В очередной раз поразился насколько удобный инструмент ювелирный лобзик (недавно у меня появился, еще не нарадовался). Раньше пришлось бы высверливать кучу маленьких дырочек, потом напильником, потом это гнутое безобразие рихтовать. бр-р.

Ага, вот узел в сборе. Прототип, так сказать.

Это через несколько дней маленько окультурил – саморезы подпилил да сеточку натянул, чтоб в трубах не устраивать кладбище домашних животных.

Это вот зачем колечко было надо.

Забор воздуха тоже с сеточками, практика показала, что очень не напрасно, мусора бы туда навалилось за сезон. Кстати, на фото высаженные саженцы табака, сорт, не требующий ферментации.

Форточка с северной стороны поначалу игнорируемая, таки понадобилась. Пришлось рихтовать воздуховоды, к счастью это не трудно.

Приспособил бочку для полива согретой на солнце водой. Раньше в ней грели воду для мытья, на импровизированном очаге, почти что костре. Здесь её чудовищная закопченость оказалась кстати.

Через некоторое время, были приобретены пара таких вот канальных вентилятора, на 220 вольт.

Установлены взамен компьютерных, «на выдувание». Несколько изменена конфигурация воздуховодов.

Пришла пора, собраться с духом и окультурить временные провода по земле. Толстый силовой кабель (подогрев), пара проводов потоньше (раздельно вентиляторы и освещение) и кабель с витыми парами для датчиков. Всё это добро поровну распределилось и засунуто в два куска металлопластиковой водопроводной трубы. Были те еще пляски с бубном, но одолел. Всё это завелось в мастерскую не глубоко под землёй.

Вот под потолком видны неразделанные концы в мастерской и контроллер управления па полочке.

Сезон отработала, теперь зимняя спячка. Вентиляторы отсоединены и спрятаны в теплое место, рукава завязаны полиэтиленовыми пакетами, чтоб внутрь не набивалось мусора-пыли-насекомых. Теплица используется для сезонного хранения огородных принадлежностей, материалов.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

источник

Обогрев теплиц с участием солнечного тепла.

Любой источник тепла образован не без участия энергии Солнца, в том числе и популярное сегодня топливо. Следовательно, всякий тепловой источник напрямую или косвенно можно классифицировать как солнечный. Именно вследствие этого солнечную энергию пытаются непосредственно утилизировать, то есть использовать. В ходе решения этой задачи появляются такие связанные между собой проблемы как: аккумуляция тепла и изменение интенсивности «теплоотдачи» Солнца в зависимости от времени года. Парадоксально, но Солнце максимально светит в тот сезон, когда прогрев растений почти не требуется и минимально прогревает воздух, когда это необходимо. Пока что нет такой системы, чтобы она могла эффективно справиться с подобной проблемой и решить это противоречие, поэтому нет рекомендаций для самостоятельных систем обогрева.

Как вторичный тепловой источник, дублирующий солнечную энергию, выступает гелиотеплоснабжение. Это один из самых популярных источников на сегодняшний день. Здесь при применении гелиотеплоснабжения садоводы могут раскрыть свои самые необычные и творческие идеи, реализовать их в действительности на своем садовом участке. Нижеприведенные иллюстрации подробно демонстрируют принципы, на которых основана система обогрева с помощью солнечной энергии.

Накапливание (аккумулирование)тепла от Солнца.

За целый день воздух под действием солнечных лучей нагревается. Затем нагретый воздух при помощи вентилятора прогоняется с верхней части теплицы, то есть ее крыши, вниз по специальным трубам, то есть по трубопроводу для воздуха.

Под полом теплицы обычно укладывают камни, которые имеют свойство надолго сохранять тепло и потом постепенно его отдавать окружающей среде.

Ночью, когда температура воздуха значительно ниже дневной, вентилятор необходимо переключить на обратное направление, чтобы в теплицу не вгонялся прохладный воздух.

Солнечная печь. Сохранение тепла и водяные панели.

Вода, которая подается вверх, поступает на панели и протекает по ним вдоль крыши. Солнечные лучи постепенно нагревают панели, а следовательно, и воду, которая собирается и копится в емкость, изолированную материалом, сохраняющим тепло. Ночью тепло выходит после того как заслонки резервуара открываются.

Солнечные лучи, проникая сквозь стекло теплицы, прогревают находящейся внутри воздух. Прогретый воздух поднимается вверх, где встречается с камнями, задачей которых является аккумулировать и сохранить это тепло. Ночью тепло выходит из механизма наружу.

Сохранение тепла в теплице.

Все мы знаем, как легко теряется тепло из закрытого помещения, когда в стенах или окнах трещины. Тепло «вытягивается». Подобным же образом теряется тепло, покидающее теплицу сквозь треснувшие стекла, установленные вентиляторы, неплотно прилегающие двери и пр. От трещин нужно избавляться, то есть заменять стекла или утеплять двери.

Зимой, чтобы помочь теплице сохранить тепло, изнутри она (теплица) застилается пленкой из полиэтилена, который не пропускает воздух. Достаточно будет подобрать один из самых недорогих и тонких полиэтиленов и подобная пленка создаст эффект двойного стекла, который мы применяем, чтобы сохранить тепло в жилом доме. Точно так же, как в двойном стекле, между пленочным покрытием и стеклом теплицы образуется слой из воздуха, который способствует снижению и доведению до минимума потери тепла. Пленка должна быть без малейших щелей, иначе эффект будет непродолжительным. А для того чтобы вентиляторы способны были открываться, их затягивают небольшим и отдельным куском полиэтилена.

Также помогут сохранить тепло обычные тряпичные материалы, например, из мешковины или старых одеял. Их просто набрасывают сверху и максимально по бокам теплицы на ночь. В холодную погоду или мороз такая «шуба» очень хорошо сохранит тепло.

источник

    Содержимое:
  1. Виды тепличных коллекторов солнечного обогрева
    1. Из вакуумных колб
    2. Теплопоглощающие панели
    3. Коллекторы воздушного типа
  2. Как происходит обогрев теплицы коллекторами
  3. Солнечный обогрев теплицы — недостатки и преимущества

Вакуумные, панельные и воздушные солнечные коллекторы для отопления теплиц обеспечивают достаточное количество тепловой энергии. Кроме того, воздушные гелиосистемы используются для кондиционирования и поддержания оптимального микроклимата в теплицах летом.

  • вакуумных колб;
  • теплопоглощающих панелей;
  • коллекторов воздушного типа.

Хотя все перечисленное оборудование работает на тепловой энергии, извлекаемой из солнечных лучей, принцип работы несколько отличается. При выборе следует учитывать: теплоотдачу, время окупаемости, а также возможные дополнительные функции.

Обогрев теплицы при помощи вакуумного солнечного коллектора можно осуществлять даже в зимнее время года при температуре до –50°С. С учетом того, что гелиосистема не будет работать ночью, вакуумные трубчатые коллекторы способны удовлетворить 15-20% потребностей тепловой энергии.

Внутреннее устройство плоского коллектора отличается от вакуумных колб. В качестве абсорбера выступает металлическая пластина, окрашенная селективной, теплопоглощающей краской. Внизу проходит медный или алюминиевый теплообменник. Тепло, полученное абсорбером от солнечного излучения, аккумулируется и передается в накопительный бак, посредством циркуляции теплоносителя.

Отопление теплицы на панельных солнечных водонагревателях оптимально подходит для теплых широт и регионов с умеренным климатом. Получаемой тепловой энергии достаточно для подогрева воды до температуры 20-40°С. В зимнее время года теплоэффективность гелиопанелей существенно снижается. Работа нагревателей зависит от температуры окружающей среды. При замерзании теплоносителя и в ночное время отопление отключается.

Воздушный солнечный коллектор для теплицы оптимальное решение. Гелиосистема не нуждается в жидкостном теплоносителе. Электричество для работы вентиляторов извлекается из солнечных батарей (либо от кабельной электросети). Турбины нагнетают разогретые воздушные массы по воздуховодам, разведенным по теплице.

Перед тем как выбрать тип гелиообогрева теплицы, следует изучить существующие минусы и плюсы, учесть экономическую целесообразность.

Сначала, о достоинствах гелиосистем. Аккумуляция солнечного тепла дает от 20-50% компенсации всех энергозатрат на обогрев. При коммерческом применении теплицы установка полностью окупится уже через несколько лет. Можно дополнительно получить горячую воду, регулировать влажность в помещениях (при использовании воздушного коллектора).

Зимняя теплица с отоплением солнцем имеет несколько недостатков:

  • Необходимость первоначальных вложений — панельный коллектор стоит от 15 тыс. руб. Дополнительно нужно купить накопительный бак, установить автоматику, заплатить за монтаж.
  • Зависимость работы от времени суток и сезона — аккумулирование тепловой энергии солнца в теплицах возможно исключительно днем. Ночью отопление полностью переключается на котел. Теплоэффективность гелиосистемы с наступлением зимы значительно снижается. Минимальные показатели нагрева фиксируют в январе и феврале месяце. Компенсация энергозатрат будет на уровне 10-20%.

Жидкостные гелиосистемы в первую очередь предназначены для нагрева воды. Максимальная теплоотдача и эффективность наблюдается при подключении коллекторов низкотемпературным система отопления. Для обогрева теплиц оптимальным вариантом будет установка воздушных нагревателей. Зимой воздухогрейные коллекторы дадут определенное количество тепла (зависит от региона), летом помогут регулировать влажность, необходимую для выращивания растений.

источник

Конструкции устройств для обогрева, вентиляции и полива индивидуальных теплиц

Теплицы с аккумуляцией солнечного тепла в почве

Индивидуальные весенние теплицы, как правило, строятся без систем технического отопления. Необходимый для растений температурный режим в них поддерживается благодаря солнечной энергии.

Значительно повысить эффективность использования солнечной энергии можно путем аккумулирования тепла в грунте в ясные солнечные дни. Схема теплицы такой конструкции приведена на рис. 40.

Рис. 40. Схема теплицы с аккумуляцией солнечного тепла в почве: 1 — приямки; 2 — почвенные трубы; 3 — соединительный канал; 4 — вентилятор

Аккумулирование солнечной энергии в теплице достигается за счет циркуляции воздуха по асбоцементным трубам диаметром 10-20 см, уложенным в слое глины на глубине 40-50 см. Движение воздуха осуществляется благодаря электровентилятору мощностью 25-30 Вт.

При постоянной циркуляции днем теплый воздух, проходя по трубам, отдает тепло слою глины толщиной 20 см и тепличному грунту, а ночью воздух в теплице подогревается за счет аккумулированного тепла. Поэтому ночная температура воздуха на 4-5°С выше, чем в обычной теплице без обогрева.

Улучшить использование солнечной энергии в теплице можно благодаря гелиоустановке, в которой достигается более высокая температура используемого теплоносителя. Солнечный коллектор (нагреватель) состоит из алюминиевого корпуса площадью 2 м2, в котором размещены восемь труб, светопрозрачного ограждения из стекла, теплообменника и тепловой изоляции (рис. 41). Тепловые трубы в зоне нагревателя снабжены плоскими ребрами, а в зоне теплоотдачи — кольцевыми. Теплопоглотительная поверхность коллектора покрыта черной матовой краской.

Рис. 41. Солнечный коллектор: 1 — корпус; 2 — теплоизоляция; 3 — тепловая труба; 4 — плоское ребро; 5 — защитное стекло; 6 — кронштейн-основание; 7 — входной патрубок; 8 — теплообменник; 9 — кольцевые ребра; 10 — выходной патрубок воздуховода

Разработано несколько типов конструкций солнечного коллектора, но принцип работы одинаков для всех и состоит в следующем: солнечная радиация, проходя через светопрозрачное ограждение нагревателя, улавливается тепловыми трубами

и нагревает воду или испаряет фреон. Горячая вода или пары фреона, поднимаясь вверх, охлаждаются в теплообменнике проходящим через него воздухом. Охладившаяся вода или сконденсировавшиеся пары фреона возвращаются в зону нагрева под действием гравитации.

В качестве вторичного теплоносителя обычно используется воздух. Мощность воздушных гелиоустановок в солнечную погоду может достигать 500-800 Вт/м2 площади коллектора. Гелиоустановка относительно проста в изготовлении, наиболее трудоемкая ее часть — солнечный коллектор.

Рис. 42. Самодельная гелиоустановка

Из струганых досок сколачивают ящик размером 1500х750х х100 мм. В верхних кромках следует выбрать четверть для вставки стекла. Снаружи к краю ящика прибивают полоски железа для установки второго стекла (рис. 42, а). Дно и стенки внутри ящика оклеивают слоем пенопласта толщиной примерно 20 мм. Внутреннюю полость ящика окрашивают черной масляной краской, предварительно смешав 1 л краски с 1/3 частью куска хозяйственного мыла, распущенного в небольшом количестве воды (в результате получится матовая масляная краска). Снаружи ящик покрывают любой краской для наружных работ. В ящике укрепляют радиатор солнечного коллектора (рис. 42, б). Он представляет собой змеевик из медной или латунной трубки с внутренним диаметром не менее 15 мм. На каждое колено трубки надето 15-20 медных или латунных уголковых планок. Оба выхода подключены к водопроводным трубам.

Радиатор солнечного коллектора начинают делать с U-образных секций трубок. Их гнут с помощью устройства, подобного устройству для изгиба водопроводных труб. При изготовлении U-образных секций в качестве рычагов используют отрезки стальных труб несколько большего диаметра. Их одевают на мягкие медные или латунные трубки, чтобы предохранить от изгибания в других местах.

Затем изготавливают уголковые планки. Нарезанные полоски меди или латуни (еще не согнутые в уголок) складывают стопкой и зажимают в тисках. Просверливают отверстие, в которое для фиксации заготовок загоняют отрезок трубки, из которой будет сделан коллектор, заготовки подравнивают и снова зажимают в тисках. Просверлив второе отверстие, полоски изгибают на уголок.

Теперь можно приступать к сборке секции. На оба конца U-образной трубки надевают уголковую планку. Используя высокоактивный флюс (типа ЛЭТИ-120), припаивают планку к трубке в обоих отверстиях. Таким образом закрепляют поочередно все планки. Собрав все секции, а их в коллекторе делают 7-8, соединяют их, спаивая соединительными трубками.

На обе выходные трубки напаивают самоцентрирующиеся втулки-переходники (которыми соединяются смесители с водопроводными трубами) и с помощью муфт соединяют коллектор с водопроводными трубами.

Стекла коллектора ставят на специальную замазку (состав приведен в массовых частях): мел просеянный — 50, сурик железный сухой — 30, олифа натуральная — 18-20.
Солнечный коллектор располагают на подставке в защищенном от ветра месте рядом с аккумулятором тепла. Поверхность солнечного коллектора должна быть перпендикулярна

солнечным лучам в полдень. Поэтому коллектор и аккумулятор тепла жестко соединяют с водопроводными трубами, а в разрыв вставляют два отрезка резинового шланга необходимого диаметра.

Аккумулятор тепла представляет собой обыкновенную бочку емкостью 20 л, помещенную в деревянный ящик (рис. 42, в). Необходимо обеспечить его хорошей теплоизоляцией. Для этого на дно ящика укладывают крестообразную деревянную подставку и закладывают все свободное пространство войлоком или ватой. Бочку ставят в ящик на подставку и все свободное пространство между бочкой и стенками ящика также заполняют ватой, причем толщина изолирующего слоя везде не менее 80 мм. Съемную крышку бочки утепляют ватным матрасиком (его толщина тоже 80 мм).

К бочке подходят пять труб: две — от солнечного коллектора; две — от радиатора, расположенного в парнике или теплице, и одна труба от водопровода.

При обогреве теплицы или парника от гелиоустановки необходимо сделать вводы труб и установить внутри него несколько пластинчатых радиаторов. Тип радиаторов, их число, температура в теплице определяются экспериментально. Подачу подогретой воды регулируют вентилем.

Все трубы, идущие от солнечного коллектора к аккумулятору тепла и от него к теплице, должны быть тщательно теплоизолированы. Для этого их обматывают войлоком или ватой (толщиной около 50 мм), сверху толем и закрепляют все проволокой.

Для экстренных случаев, так как солнечная погода не гарантируется, стоит предусмотреть установку резервного электрического обогревателя.

Зимой и в начале весны солнечной энергии даже в дневное время явно недостаточно для поддержания в теплице положительной температуры, поэтому необходимо предусмотреть систему отопления.

Если есть возможность постоянно контролировать температуру в теплице, можно установить печное отопление. Одна из возможных конструкций представлена на рис. 43.

Данная печь предназначена для отопления теплицы площадью около 15 м2 и состоит из собственно печи, горизонтального дымохода и дымовой трубы. Дымоход, проходящий под

стеллажами в теплице, укладывают с завышением (1,5 см на 1 м длины) к трубе для обеспечения лучшей тяги. Расстояние печи и дымохода от стен теплицы и от верха дымохода до стеллажа должно быть не менее 15 см.

Толщина стен обеспечивает хорошую аккумуляцию тепла. Топят печь дровами или брикетами.

Рис. 43. Тепличная печь: разрезы по Н-Р, A-В, C-D; 1 — печь; 2 — дымоход; 3 — шанцы; 4 — фундамент; 5 — перегородка; 6 — стенка в один кирпич; 7 — выстилка в два ряда; 8 — фасад

источник

Благодаря наличию прозрачного покрытия в теплице аккумулируется большая часть поступающей в нее энергии солнечного излучения. Попадая на листья растений или какую-либо темную поверхность, оно преобразуется в тепловую энергию. Некоторая ее часть поглощается материалами или передается воздуху, создавая в помещении теплицы конвекцию (перемещение энергетических потоков). Потоки тепловой энергии устремляются через прозрачную оболочку теплицы в воздух или грунт и поглощаются предметами, имеющими пониженную температуру. Ваша задача заключается в том, чтобы ограничить выход тепла в пространство, окружающее сооружение защищенного грунта. Иными словами, для обеспечения необходимого эффекта в теплицу должно поступать тепла больше, чем выходить из нее наружу.

На рисунке 1 изображены естественные потоки тепловой энергии в теплице при доме в холодный солнечный день. Волнистые стрелки обозначают направление длинноволнового теплового излучения. По закону конвекции теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, вследствие чего в помещении образуются тепловые потоки. Существуют различные способы накапливания тепловой энергии в теплице без использования невосполняемых источников (различные виды топлива, электроэнергия) с помощью специальных устройств.

В качестве теплоаккумуляторов в теплице могут выступать как элементы ее конструкции (пол, стены), так и установленные в ней отдельные предметы (бочка, канистра, банка из-под краски с налитой в них водой), уложенные вплотную к стене или свободно камни, а также мешки с солью (рис. 2). На всех рисунках, где показано направление тепловых потоков, двойные стрелки обозначают направление конвекции, одинарные — направление теплопередачи, а волнистые — тепловое излучение.

Более эффективное управление потоками воздуха можно обеспечить с помощью вентиляторов и регулирующих устройств, которые способны перемешать воздух в направлениях, противоположных естественному перемещению теплых воздушных масс, например вниз или через теплоаккумулирующее устройство, обладающее большим сопротивлением, которое можно преодолеть только при использовании какого-либо механического устройства.

В качестве водяных теплоаккумуляторов можно использовать различные емкости, например сосуды из-под краски и бочки, из металла или пластмассы. Поверхность сосудов окрасьте темной краской (темно-серой, черной или темно-красной), чтобы она хорошо поглощала тепловую энергию солнца. В теплице размещайте их так, чтобы на них попадали солнечные лучи. Крупные емкости располагайте на небольшом расстоянии друг от друга, чтобы воздух мог свободно их обтекать. Это необходимо для обеспечения теплообмена между сосудами и воздухом.

В теплице можно установить наполненные водой бочки, прикрытые прозрачными крышками или полиэтиленовой пленкой, чтобы из них не испарялась влага. Бочки уложите штабелем, под основанием оставив промежуток с помощью подкладок, как показано на рисунке 3.

Но у таких теплоаккумуляторов есть существенный недостаток: хорошо прогревается вода только сверху, а на дне она остается холодной, поэтому ее теплоаккумулирующая способность реализуется не полностью. Для рационального использования тепла, исходящего от бочек, на них рекомендуется устанавливать горшки с растениями.

Целесообразнее установить в теплице емкости меньшего размера, в которых вода прогревается равномерно. К тому же их можно разместить в теплице более компактно, что обеспечит значительную экономию полезной площади для отдыха и выращивания растений.

В качестве накопителей солнечной энергии нередко применяют и бассейн с водой (рис. 4а). Если покрасить его внутренние поверхности в черный цвет, они практически полностью поглощают падающее на них солнечное излучение. Однако из-за испарения вода в бассейне охлаждается, а при этом теряется большое количество энергии. При испарении всего лишь 1 л воды расходуется такое же количество тепловой энергии, которое требуется для нагрева 100 л воды на 6 °С. Влага конденсируется на холодных поверхностях, поэтому помещение приходится чаще проветривать, а это сопровождается потерями тепла. Для того чтобы предотвратить испарение воды из бассейна, натяните над всей его поверхностью прозрачное покрытие из полиэтиленовой пленки.

Основная особенность водяных теплоаккумуляторов заключается в том, что в больших емкостях с водой тепло сохраняется дольше, но оно медленнее передается расположенным внизу слоям воды. Емкости небольшого размера быстро реагируют на изменение температуры, что позволяет избежать перегрева, однако они слишком быстро передают в воздух теплицы накопленное тепло, особенно в холодные ночи.

Грунт как аккумулятор тепловой энергии

Использование грунта (рис. 4б) является одним из наиболее дешевых и доступных способов обогрева теплицы, однако это малоэффективно и во многом уступает водяным теплоаккумуляторам. Дело в том, что грунт обладает сравнительно малой теплоаккумулирующей способностью, поэтому целесообразно применять для его нагрева специальные механические устройства, например вентиляторы, которые, кстати, можно применять и в системах с бассейном (рис. 5).

Как в системе с бассейном, так и в системе с грунтом воздух в дневные часы нагревается солнцем, засасывается через горизонтальный канал, расположенный в верхней части теплицы, и направляется через бассейн или грунт, расположенные под полом, так, чтобы тепловая энергия наиболее эффективным способом передавалась в окружающую теплоаккумулирующую массу.

Ночью и в пасмурные дни она высвобождается из теплоаккумулятора и возвращается в воздух теплицы.

Каменные и кирпичные теплоаккумуляторы

Наибольшей теплоаккумулирующей способностью обладает натуральный камень. Попадая на темную каменную поверхность пола, лучи солнца нагревают его. Вследствие теплового излучения и конвекции часть тепловой энергии от пола передается воздуху, и он нагревается.

Другая часть тепловой энергии аккумулируется материалом пола, а ночью, когда становится прохладнее, это тепло также излучается в окружающий воздух. Как это происходит, показано на рисунке 6.

Если заднюю стену теплицы выложить из камня, она будет нагреваться попадающими на нее солнечными лучами и также излучать тепло в окружающий воздух (рис. 7).

Теплоаккумулирующая способность бетона и кирпича, которые достаточно часто применяются для строительства теплицы, не очень высока. Однако и эти материалы тоже могут работать как натуральный камень, если соблюсти оптимальную толщину стен. В частности, толщина бетонной стены должна составлять 200 — 250 мм для первичной теплоаккумулирующей массы и 100 мм для вторичной. Толщина кирпичной стены должна составлять 130 — 150 и 80 мм соответственно. Это означает, что кирпичную стену необходимо выкладывать в полкирпича, а пол сооружать из бетонных плит толщиной 120 мм и покрывать их уложенным на плашку кирпичом.

Каменные теплоаккумуляторы без использования вентиляторов обладают малой эффективностью, но все же находят свое применение. К тому же если расположить ряд природных камней у задней стены теплицы, разместив их по всей ее поверхности и закрепив с помощью сетки, они выглядят довольно декоративно. Их можно также замуровать в стену.

При укладке камней следите за тем, чтобы толщина слоя из них была небольшой и вся их поверхность освещалась солнцем. Работа эта очень трудоемкая. Камни можно уложить и под той частью пола теплицы и квартиры, которые хорошо освещаются солнцем (рис. 8). В данном случае они будут работать как накопитель солнечной энергии, а исходящие от них тепловые потоки будут распространяться в помещении теплицы естественным образом.

Если вы решили выложить камни в несколько рядов, обязательно вмонтируйте в такой теплоаккумулятор вентилятор, иначе его применение будет неэффективным. Подготовленные камни помойте и уложите их, оставляя между ними промежутки для свободной циркуляции воздуха. Наилучший результат в данном случае, как показывает практика, достигается при использовании округлых камней диаметром 30—50 мм. Каменный теплоаккумулятор можно также устроить под полом теплицы. Как это делается, показано на рисунке 9.

Теплый воздух на дно каменного теплоаккумулятора (рис. 9а) нагнетается через воздуховод, из которого он поступает к камням, свободно проходит между ними, охлаждается, после чего возвращается обратно в помещение теплицы.

На рисунке 9б приведено другое конструктивное решение каменного теплоаккумулятора. Через него воздух засасывается в теплицу из жилых комнат, затем он нагревается и возвращается в них.

Применение такой системы дает наилучший результат поздней осенью и ранней весной, когда в теплице поддерживается низкая влажность воздуха.

Тепло возвращается в жилые комнаты в результате излучения и конвекции. Из каменного теплоаккумулятора, устроенного под полом сооружения защищенного грунта, тепловые потоки нагнетаются в теплицу вентилятором.

Воздух из верхней части теплицы через каналы и отверстия в бетонных плитах с полостями продувается через каналы и возвращается в нижнюю часть теплицы.

источник

Несмотря на то, что теплицы создаются для того, чтобы выращивать урожай на протяжении круглого года, зачастую их эффективность в зимние периоды времени достаточно сильно падает. Связано это, в первую очередь, с недостаточным коэффициентом накопления тепла в холодные периоды из-за снижения средней дневной температуры воздуха и уменьшения светового дня. Решить эту проблему можно, оборудовав вашу теплицу аккумулятором тепла, о некоторых разновидностях которых и пойдет речь в данной статье.

Основные принципы работы любой теплицы основаны на том, что поступающая внутрь помещения теплицы солнечная энергия накапливается там, а засчёт теплоотражающих свойств укрывных материалов, составляющих стенки и крышу теплицы, уходит наружу в куда меньших количествах, нежели изначально поступила. Однако излишки такой энергии, которые не используются непосредственно самими растениями, попросту рассеиваются в пространстве и не приносят никакой пользы.

Все виды аккумуляторов тепла для теплиц выполняют одну и ту же функцию — накапливают, а затем отдают в заданный вами временной промежуток энергию солнца. Их основным различием служит материал, из которого изготовлен элемент, лежащий в их основе — тепловой аккумулятор. Ниже представлена информация о том, какими они могут быть.

Принцип работы аккумуляторов данного типа основан на способности воды поглощать солнечную энергию вплоть до достижения ею температуры в 100°С и начала процесса её закипания и активного испарения, что достаточно маловероятно в условиях солнечной активности, характерной для наших широт. Данный вид аккумуляторов хорош своей дешевизной и простотой в сооружении. Расходный материал, требующий обновления время от времени, тоже достаточно доступен — это обычная вода. Схема отопления теплицы: 1 – нагревательный котел; 2 – бак – термос; 3 – циркуляционный насос; 4 – реле – регулятор; 5 – регистры; 6 – термопара. Среди негативных сторон данных аккумуляторов стоит упомянуть их относительно небольшую эффективность, что связано с низкой теплоемкостью воды, а также потребностью в постоянном контроле уровня жидкости в бассейне, баках или рукавах с водой, который неминуемо будет снижаться из-за её постоянного испарения.

Грунт, являющийся неотъемлемой частью любой теплицы, также способен выполнять функцию аккумулятора солнечной энергии. В дневное время он активно прогревается под солнечными лучами, а с наступлением ночи накопленную им энергию можно выгодно использовать для поддержания в тепличном помещении постоянной температуры. Делается это по следующей технологии:

  1. Внутри слоев грунта укладываются вертикальные слои пустых труб произвольного диаметра и длительности.
  2. В момент начала падения температуры в помещении теплый воздух из труб, нагреваемый грунтом, поступает под действием тяги наружу и стремится вверх, прогревая помещение.
  3. Остывший воздух опускается вниз, вновь попадает в трубы и цикл повторяется снова до тех пор, пока окончательно не остынет грунт.

Данный вид аккумуляторов является самым эффективным, так как камень обладает самой большой теплоемкостью среди всех рассматриваемых в статье материалов. Принцип работы каменных аккумуляторов заключается в том, что освещаемые солнцем участки теплицы обкладываются камнем, который в течение дня нагревается, а с наступлением ночи начинает отдавать накопленное тепло помещению. 1 – каменный теплоаккумулятор под теплицей с открытой циркуляцией воздуха; 2 – самородный тепловой аккумулятор из камня; 3 – прямой каменный тепловой аккумулятор; 4 – аккумулирование тепловой энергии камнями, уложенными свободно. Негативным аспектом применения данного способа отопления является высокая стоимость материала, особенно ощутимая в том случае, если вы желаете оборудовать эстетически приемлемую теплицу, с красивым внешним видом. С другой стороны, сооруженный по такому принципу аккумулятор имеет практически неограниченный срок службы и не теряет со временем своей эффективности.

Самым популярным и простым в сооружении аккумулятором тепла для теплицы является водяной аккумулятор. Далее мы рассмотрим несколько самых простых способов сооружения таких аккумуляторов закрытого типа.

Данный агрегат хорош простотой своего сооружения, ведь всё, что вам потребуется для него, — это эластичный герметичный рукав и вода. Приблизительный алгоритм производства данного аккумулятора:

  1. Приобретенный герметичный рукав (желательно чёрного цвета) требуемой длины и ширины, которая может варьироваться в зависимости от длины грядок и типа выращиваемых растений, укладывается на грядку таким образом, чтобы при наполнении он не травмировал растения.
  2. Далее один из краев рукава надрезается и в него заливается вода так, чтобы она как можно более плотно его заполнила.
  3. Далее рукав повторно герметизируется путем закручивания его края бечёвкой, проволокой, изолентой или хомутом.

Полученный агрегат не только предотвращает гибель растений в теплице в зимний период, но также положительно влияет на процессы роста и развития культур в период активной весенне-летней вегетации, что подтверждается наблюдениями многих огородников и садоводов.

Данный вид аккумуляторов тепла имеет несколько меньший КПД из-за того, что солнечные лучи не могут проникнуть глубоко в толщу бочки, представляющей основную составную его часть. Однако в то же время, его гораздо легче заново наполнить водой (когда возникнет такая потребность), чем предыдущий вид.

Сооружаются они по такому алгоритму:

  1. Под грядки помещаются бочки произвольных размеров таким образом, чтобы на них попадал солнечный свет, и у вас была возможность долить в них воды, когда потребуется.
  2. Крышки бочек открываются, в них заливается как можно больше воды. В идеале в бочке полностью должен отсутствовать воздух.
  3. Далее крышка плотно закрывается и подвергается дополнительной герметизации, вид которой зависит от конструкции бочки и планируемой частоты обновления содержимого.

источник

Траншейные теплицы Антропова, вегетарий Иванова, экотеплица, солнечные теплицы с аккумуляторами тепла. В этой статье рассмотрим особенности устройства и преимущества этих уникальных сооружений.

Теплицы — сооружения, значительно продлевающие сроки выращивания различных культур. Они нужны везде. В северных регионах важно не упустить ни один теплый день, а каждый сохраненный градус тепла имеет огромнейшее значение — ведь при выращивании овощей необходимо уложиться в очень короткие сроки. В южных областях теплица поможет культивировать растения практически круглый год.

К сожалению, традиционные сооружения, которые можно встретить практически на каждом приусадебном участке, имеют три главных недостатка:

  1. В момент низкого стояния солнца, а бывает это утром и вечером в весеннее, осеннее и зимнее время, его лучи отражаются под острыми углами очень сильно, в результате чего в теплицу может проникнуть только 25–30 процентов солнечной энергии.
  2. В холодное время года достаточно трудно запасти и сберечь тепло вследствие больших потерь через покрытие теплицы, что приводит к огромным скачкам дневных и ночных температур — а это крайне негативно сказывается на развитии и плодоношении культур.
  3. Традиционные теплицы имеют прямую вентиляцию в виде всевозможных форточек, дверей и тому подобное. И именно через нее уходит весь, так необходимый растениям для нормального роста, углекислый газ, азот и практически вся влага, испаряемая культурами. Вот почему тепличные грядки нуждаются в постоянных поливах и удобрениях.

Рассмотренные ниже уникальные принципы устройства теплиц помогают решить все эти проблемы.

Название говорит само за себя. Основа такой телицы — траншея глубиной от полутора метров и более (все зависит от того, насколько глубоко расположены грунтовые воды на участке), длина произвольная, ширина от двух метров. По бокам траншеи обустраиваются кирпичные подпорные стены, которые служат замечательным аккумулятором тепла. Для выращивания растений здесь используются высокие грядки, сделанные из кирпича — подробное описание их конструкции читайте в статье «Органическое земледелие. Как заложить умные грядки». Основным их преимуществом в данном случае является то, что они активно накапливают тепло днем и постепенно отдают его в ночное время.

Сверху траншейная теплица накрывается простейшей арочной конструкцией из согнутых дугой пластиковых труб. Трубы располагаются с интервалом 1,2 метра и скрепляются между собой поперечинами. Полиэтиленовая пленка натягивается следующим образом: один край полосы прикрепляется на рейку и перетаскивается с помощью двух веревок на другую сторону. После этого края пленки прижимают к основанию теплицы деревянными рейками при помощи дюбелей. Для того чтобы пленка лучше держалась, ее прижимают к конструкции веревками, перекинутыми и хорошо натянутыми между трубами каркаса.

В качестве форточек в траншейных теплицах Антропова выступают двери, расположенные практически под потолком с обоих торцов. Кирпичные грядки делаются такой высоты, чтобы их поверхность располагалась под коньком теплицы — именно это место является зоной устойчивого скопления теплого воздуха. При таком расположении отсутствует негативное влияние холодного воздуха на растения — он плавно стекает вниз на пол.

Преимущества траншейной теплицы подобной конструкции налицо. Во-первых, в теплицах Антропова значительно сокращаются потери тепла, высокая температура здесь сохраняется длительное время. Это объясняется тем, что кирпичные подпорки и высокие грядки быстро прогреваются и аккумулируют в себе большое количество тепла. Кроме того, в зимнее время глубокий горизонт почвы отдает тепло сам по себе. Сравнительно небольшой объем и минимальная площадь обдувания ветром способствуют мгновенному согреванию воздуха. Как результат — ночная температура воздуха в такой теплице зимой на 8–12 градусов выше, чем в обычной. Хотелось бы отметить, что отопление здесь не используется вообще. А в самые холодные ночи, чтобы уберечь растения от мороза, достаточно просто накрыть грядки нетканым укрывным материалом.

Еще одно немаловажное преимущество траншейных теплиц Антропова заключается в том, что температура воздуха здесь изменяется плавно. Поверхность теплообмена через стенки грядок в три раза больше, чем через почву. Учитывая, что кирпич прекрасно сохраняет тепло, получается своеобразный тепловой маховик, то есть избыток тепла долго поглощается, а его недостаток долго возмещается. Воздух в подобных конструкциях не перегревается до середины июня.

Автор идеи — американский фермер Анна Эдеи. При организации экотеплицы Анна использовала идеи основателей движения пермакультуры, основанные на взаимной приспособленности всех членов определенной экосистемы друг к другу. Подробно про пермакультуру мы рассказывали в статье «Органическое земледелие. Пермакультура — жизнь в гармонии с природой».

Площадь экотеплицы, которую построила Анна Эдеи, составляет 300 кв. м. Вытянута конструкция по направлению с востока на запад. Вертикальная северная стена покрыта пластиком белого цвета и выступает в качестве отражателя солнечных лучей. Крыша плоская, наклонена на юг. Боковые стенки выполнены из стекловолокна, а кровля накрыта сангейном (надежный прозрачный теплоизолятор), особое внимание уделено герметичности — все это обеспечивает минимальные потери тепла.

Но основная изюминка экотеплицы заключается в симбиозе с животными. С обоих торцов конструкции пристроены помещения для их содержания — с одной стороны крольчатник, в котором живут 30–40 кроликов, с другой курятник — на 60–70 кур. Эти помещения также очень светлые и герметичные. В экотеплице сконструирована специальная система из дырчатых труб, уложенных под землей, по которым теплый воздух из зверинцев при помощи вентилятора закачивается в теплицу. А вместе с этим воздухом — тепло, аммиак, углекислый газ и влага. В результате хорошо всем — воздух в курятнике и крольчатнике очищается, подкармливая и обогревая тем самым растения в теплице.

Состав почвы в экотеплице следующий: дерновая земля, песок, компост, приготовленный из помета кур и кроликов, зола. Четко организованная система капельного подпочвенного полива создает идеальные условия для растений, все отходы после сбора которых достаются проживающим рядом животным.

Анна Эдеи подсчитала, что каждый «зверь» за год дает тепла столько, сколько можно получить из 10 литров нефти — экономия на отоплении доходит до 7 тысяч долларов в год.

Кроме всего прочего большое количество тепла в экотеплице аккумулируется в воде. Общий объем установленных резервуаров с водой составляет около 16 тонн, а под потолком смонтированы специальные вентиляторы, запитанные от солнечных батарей и автоматически включающиеся в солнечную погоду. Они перегоняют горячий воздух вниз на емкости с водой, отгороженные днем от грядок с растениями шторкой. За день эти так называемые радиаторы поглощают огромное количество тепла, которое отдают ночью. Все водные резервуары связаны между собой трубами для того, чтобы с помощью насоса теплая вода сверху перегонялась вниз — таким образом весь объем прогревается равномерно.

В летнюю жару от перегрева растения в экотеплице спасает специально продуманная вентиляция. На южной стороне фрамуги расположены у самой земли, а на северной — практически под потолком. Это позволяет горячему воздуху скользить по скату вверх и быстро выходить наружу. Емкости с водой эффективно сглаживают перепад температур, ночью они отдают дневное тепло, а днем — ночную прохладу, поэтому вентиляция используется только в очень жаркие дни.

Этот уникальный принцип устройства теплицы был разработан и запатентован киевским учителем физики Александром Васильевичем Ивановым еще в 50-х годах прошлого века. Конструкция вегетария продумана до мелочей и устраняет все три основные проблемы традиционных теплиц, о которых мы говорили в самом начале — недостаток солнечного света, потери тепла через покрытие, потеря углекислого газа, влаги и азота в результате прямой вентиляции. Давайте обо всем по порядку.

Строить вегетарий необходимо на склоне (15–20 градусов). Уклон может быть естественным или насыпным, но обязательно скатом на юго-восточную или южную стороны. Приблизительный размер строения: длина 5м, ширина 4 м, высота 1,7–2 м. Плоская крыша и три стены делаются из стекла или сотового поликарбоната, причем последний для данной конструкции практически идеален.

Задняя стена — капитальная. Это может быть подходящая стена дома или любого подсобного помещения, побеленная известью, покрашенная белой краской, а в идеале оклеенная зеркальной пленкой. Она играет роль отражателя, удваивающего попадание солнечных лучей на почву.

Таким образом, наклон в 15–20 градусов, плоская крыша и отражающая стена зимой значительно увеличивают проникновение солнечных лучей, причем, чем ниже солнце, тем мощнее эффект.

Проблемы потери тепла, углекислого газа и азота решаются, благодаря интересному изобретению, каким является замкнутый цикл тепло- и воздухообмена. В землю на глубину 35–40 см зарываются пластиковые трубы, расположенные на расстоянии 60–65 см друг от друга по всей площади теплицы. Нижние (южные) их концы выводятся из почвы и закрываются мелкой сеткой (чтобы не попадал мусор). Верхние (северные) соединяются в поперечный коллектор, из которого выводится стояк (вертикальная труба), прокладываемый в капитальной стене. Стояк выходит наружу не напрямую, а через специальную регулировочную камеру, которая открывается в вегетарий на высоте около полутора метров. И сверху, и снизу эта камера ограничена заслонками, а на выходе в теплицу вмонтирован обыкновенный бытовой вентилятор, имеющий мощность 15–20 Вт. Этой мощности вполне хватает для 3–4 труб, диаметр которых составляет 7–10 см. Если труб больше, то необходимо смонтировать еще один стояк с вентилятором.

Днем в солнечную погоду температура внутри теплицы составляет 30–35 градусов (даже в зимнее время). Верхняя заслонка регулировочной камеры закрывается, вентилятор включается и засасывает теплый воздух, прогоняя его по трубам в почву. При этом почва прогревается, а остывший воздух выдувается обратно и снова нагревается. В результате за целый день земля прогревается до температуры в 30 градусов и становится естественным аккумулятором тепла, которого хватает на всю ночь. Ночью вентилятор гонит тепло из почвы в воздух.

Подобная система широко используется во многих странах Европы, особенно в Скандинавии, аккумуляторами тепла здесь выступают не только почва, но и каменные стены, коллекторы внутри бассейнов, каменные полы.

Практика показывает, что если с герметичностью все в порядке, такой замкнутый цикл теплообмена дает отличные показатели в зимнее время без всякого отопления. Если зимой днем минус 10, в вегетарии — плюс 18, при ночной температуре в минус 15 в вегетарии — плюс 12. В случае очень лютых морозов в регулировочную камеру вставляется обычный не очень мощный калорифер (1–1,2 кВт), при помощи которого загоняется теплый воздух.

Весной и нежарким летом замкнутый цикл в том же режиме предохраняет теплицу от перегрева — ночью в почве накапливается уже не тепло, а прохлада, которая днем охлаждает воздух.

В жаркое летнее время эта система теплообмена прекрасно отводит лишнее тепло наружу. Закрывается нижняя заслонка камеры, а верхняя открывается — вентилятор просто выгоняет горячий воздух из вегетария наружу, но при этом теряется и углекислый газ, поэтому пользоваться такой вентиляцией рекомендуется только в случае крайней необходимости. Именно замкнутая система тепло- и воздухообмена накапливает внутри теплицы необходимое для нормального роста и развития количество CO2 и азота.

Система дырчатых труб, заглубленных в почву вегетария, при замкнутом цикле позволяет решить проблему потери воздушной и почвенной влаги. Такая система сама по себе является эффективным собирателем конденсата.

Когда теплый воздух проходит по прохладным трубам, он отдает много воды, которая выпадает в виде конденсата на стенках. Трубы — дырчатые (отверстия диаметром с карандаш пробиты через каждые 20 сантиметров по всей их донной части), уложены на тонкий слой щебня либо керамзита, что позволяет воде свободно проходить в почву.

Итак, при включенной замкнутой системе тепло- и воздухообмена вода, которая испаряется растениями и почвой, в принудительном порядке возвращается обратно к корням. Теплая почва увлажняется теплой водой — ничего лучше для растений придумать нельзя. В жаркое время года, когда возникает необходимость пользоваться открытой вентиляцией, и наблюдается нехватка влаги, в вегетарии используется система капельного полива.

Еще один очень важный момент — вмонтированный в регулировочную камеру вентилятор оснащен простейшими температурными датчиками. Вся система отключается автоматически, когда температура воздуха в подземных трубах и в общем массиве теплицы выравнивается.

Вегетарий Иванова — это не просто теплица. Это капитальное уникальное сооружение считается примером технологии рационального использования солнечной энергии. Если температура на улице не опускается ниже 10 градусов мороза, никакого отопления, кроме солнечных лучей, не потребуется. Агрономы, узнавшие эффективность такой теплицы на практике, говорят о том, что расходы на поддержание необходимого микроклимата в вегетарии в 60–80 раз меньше, чем в обычной традиционной теплице. Окупается вегетарий уже в первый год, несмотря на необходимость капитального строительства.

Как мы уже выяснили, одной из основных проблем традиционных теплиц являются огромные потери тепла через внешнее покрытие. Поэтому, если вы хотите выращивать овощи в обычной теплице в холодное время года, необходимо позаботиться об отоплении и правильной теплоизоляции. Подробно об этом рассказано в статье «Электрообогрев теплицы — выбор оптимальной системы отопления».

Сэкономить на отоплении можно, используя конструкцию так называемой солнечной теплицы (гелиотеплица), оснащенной надежными аккумуляторами тепла. Конструкция таких теплиц напоминает описанный выше вегетарий Иванова. То есть одна стена капитальная, покрытая отражающим материалом, крыша и стены выполнены из надежного материала (лучше всего подойдет сотовый поликарбонат или двойное остекление), эффективно сокращающего потери тепла.

Основной изюминкой гелиотеплиц является подпочвенный аккумулятор тепла, организованный следующим образом. Из расчета площади теплицы в 100 кв. м, посередине выкапывается яма шириной в 1 метр, длиной 15 метров и глубиной 1,2–1,4 метра, которая заполняется кусками гранита или битого кирпича фракцией 150–200 мм. Вдоль всей длины делаются кирпичные каналы, выходящие наружу посредством пластиковых труб диаметром 350 мм. С одной стороны в кирпичном канале устанавливается вентилятор мощностью 0,1 кВт. Днем аккумулятор заряжается теплом, которое ночью служит в качестве отопления.

Итак, мы рассмотрели уникальные принципы устройства теплиц, которые помогают без лишних затрат поддерживать оптимальный для выращивания растений микроклимат. Построив подобные сооружения, вы сможете выращивать овощные культуры практически круглый год, чем обеспечите свою семью не только свежими овощами и зеленью, но и получите возможность организовать дополнительный или основной весьма доходный, особенно зимой, бизнес.

источник

Adblock
detector