Теплица для солнечного отопления

Солнечные панели для теплиц: летом – прохлада, солнце – зимой

Когда мы слышим об инновациях в области солнечных технологий, то думаем, что речь идет о новых панелях, которые используются для выработки электроэнергии для людей. На этот раз ученые позаботились о сельскохозяйственных культурах, разрешив вопрос о комфортных условиях их выращивания в течение всего года.

Специалисты из испанского консорциума ULMA Agricola и исследовательского центра Neiker Tecnalia разработали новый тип солнечных панелей для теплиц, которые поддерживают в помещениях оптимальный микроклимат, отслеживая движение солнца. Новые панели «умеют» распознавать годовые колебания активности светила, в том числе – высоту его прохождения по небу в определенное время года.

В отличие от подобных систем, которые выполняют аналогичные функции с помощью механических средств слежения за движением солнца, новая разработка основана на простой геометрии, а именно – использовании оптических линз и правильном размещении всех элементов системы.

Покрытие организовано таким образом, что панели закрывают крышу теплицы лишь частично. Зимой солнечные лучи свободно проникают внутрь через прозрачные стекла, обеспечивая естественное освещение выращиваемых растений. Летом излишек солнечной энергии улавливается линзами и направляется на солнечные панели. Накопленная энергия используется для охлаждения помещений.

По утверждению разработчиков, новые солнечные панели генерируют электроэнергии на 15% больше, чем стандартные системы. И это результаты лишь первого этапа тестирования. Ученые надеются, что в результате дальнейших исследований, которые продлятся до марта этого года, удастся добиться повышения энергетической эффективности панелей.

Свои разработки ученые тут же испытывают в теплице площадью 400 кв. м, специально построенной в Дерио для этих целей. В качестве подопытных растений были выбраны перцы и помидоры, для цветения которых необходимо большое количество солнечного света. Следовательно, растения позволят быстро обнаружить какие-либо недостатки системы. К тому же, эти культуры широко распространены во всем мире, и именно их чаще всего выращивают в теплицах.

За растениями ведется постоянное наблюдение, анализируются все показатели микроклимата: влажность, температура воздуха, суммарное солнечное излучение. Отдельно изучается фотосинтетически активная радиация, т.е. та часть солнечного спектра, которая имеет наибольшее значение для физиологических процессов растений (используется ими для фотосинтеза). Она составляет около 50% от общей энергии солнечного излучения.

Первые результаты эксперимента порадовали ученых – урожайность и вкусовые качества томатов и перцев были достойными.

Источник статьи: http://www.forumhouse.ru/journal/articles/4544-solnechnye-paneli-dlya-teplic-letom-prohlada-solnce-zimoi

Как сделать солнечное отопление для теплицы своими руками

Экологичная усадьба: Отопление теплицы можно организовать различными способами. Можно отапливать теплицу электричеством, используя калориферы, инфракрасные лампы, электрический кабель, уложенный в дренаж пола теплицы. Можно обогревать теплицу горячим воздухом. А можно построить и комбинированную систему отопления теплицы, причем скомбинировать различные способы таким образом, чтобы отдача была максимальной, а затраты минимальными.

Наверняка сейчас никто не удивляется, видя даже зимой на прилавках магазинов, на рынках самые разнообразные овощи, фрукты, ягоды. Помидоры, огурцы, яблоки, груши, клубника, вишни, арбузы, различные экзотические фрукты – всего не перечислить. Глаза разбегаются от этой красоты, от всего этого изобилия. Но красота красотой, а вот качество всего этого, экологическая чистота продуктов зачастую вызывают большие сомнения. Как это было выращено, чем удобрялось, защищалось от вредителей – на эти вопросы чаще всего ответ получить невозможно.

Поэтому сейчас можно видеть, что с каждым днем увеличивается число тех, кто самостоятельно выращивает различные растения на своем дачном участке. Причем выращивает круглогодично, обеспечивая свою семью экологически чистыми свежими овощами и фруктами. А при обильных урожаях излишки пускаются на продажу, принося определенных доход.

Разумеется, на открытом воздухе выращивать круглый год овощи и фрукты невозможно. Для этого сооружаются парники и теплицы. Парники используются только сезонно, как правило, ранней весной, когда готовят рассаду, чтобы ее защитить от заморозков и непогоды. Теплица же эксплуатируется круглый год, поэтому для создания благоприятных условий для выращивания растений необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить ее отопление.

Отопление теплицы можно организовать различными способами. Можно отапливать теплицу электричеством, используя калориферы, инфракрасные лампы, электрический кабель, уложенный в дренаж пола теплицы. Это достаточно дорогостоящий способ. Кроме стоимости оборудования нужно будет еще оплачивать электричество, расходуемое на обогрев.

Можно организовать водяное отопление, установив в теплице батареи отопления, или проложив в дренаже трубы, по которым будет циркулировать нагретая вода. Можно обогревать теплицу горячим воздухом. А можно построить и комбинированную систему отопления теплицы, причем скомбинировать различные способы таким образом, чтобы отдача была максимальной, а затраты минимальными.

Укладка труб для водяного отопления в полу теплицы

С точки зрения энергозатрат наиболее экономичным является организация отопления теплицы с использованием энергии солнца. Причем, независимо от того, какой способ отопления был выбран, – воздушный, водяной или комбинированный. Ведь энергия солнца ничего не стоит, а какой теплоноситель будет нагреваться солнечным коллектором, не имеет абсолютно никого значения.

Отопление теплиц солнечным воздушным коллектором

Такой коллектор является главным элементом этой системы отопления. В зависимости от расположения этого коллектора отопление может осуществляться либо естественной циркуляцией воздуха в системе, либо с помощью вентиляторов.

В первом случае выходной патрубок коллектора должен располагаться ниже раструба входного отверстия в теплице. Тогда воздух, нагретый в коллекторе, по законам конвекции будет подниматься по воздуховоду и попадать в теплицу. Вытесняемый остывший воздух по обратному воздуховоду поступает в коллектор, нагревается и возвращается в теплицу. Этот цикл непрерывный, длится весь световой солнечный день.

Во втором случае расположение солнечного коллектора не имеет значения, так как циркуляция воздуха поддерживается вентиляторами, установленными в теплице на входе теплого воздуха. При таком способе обеспечивается равномерное распределение теплых воздушных масс по всему обогреваемому объему, и, что очень важно, равномерный обогрев почвы.

Естественно, что воздуховоды (особенно горячий) должны быть покрыты теплоизоляцией, чтобы воздух не мог быстро остывать. В темное время суток воздух в теплице без горячей подпитки может достаточно быстро охлаждаться. Поэтому для поддержания теплового режима необходимо предусмотреть резервный контур отопления. Это могут быть тепловентиляторы, калориферы.

Сам воздушный солнечный коллектор представляет собой предельно простую конструкцию. Собрать его самому из подручных материалов можно меньше, чем за час. Это герметичный деревянный короб высотой 10 – 15 см. Днище делается из ДВП. Для прочности боковые стенки соединяются деревянными брусками с сечением 5х5 сантиметров.

На днище укладывается теплоизолятор – пенопласт или минеральная вата. Поверх теплоизолирующего слоя кладется абсорбер, например, листовое оцинкованное железо. Чтобы увеличить площадь нагрева, к этому листу можно прикрепить дополнительные ребра.

Все швы внутренней части короба тщательно обрабатываются «Герметиком», после чего короб изнутри покрывается черной термостойкой краской. В зависимости от того, где и как будет устанавливаться коллектор, в его боковины встраиваются трубы для впускания и выпускания воздуха. После всех подготовительных работ короб закрывается каленным стеклом, стыки стекла с корпусом герметизируются «Герметиком».

Схема солнечного воздушного коллектора

Остается поставить коллектор на место и соединить воздуховодами с теплицей. При этом выходной патрубок коллектора должен располагаться выше патрубка входного. Размеры коллектора определяются только размерами металлического листа и стекла. В зависимости от размеров теплицы, таких коллекторов может быть несколько.

Воздух в таком коллекторе прогревается до температуры 45°C – 50°С. Нагретый воздух не только поддерживает в теплице комфортную для растений температуру, но, отдавая свое тепло, нагревает еще и почву, что создает наиболее благоприятные условия для развития корневой системы растений.

Водяные солнечные коллекторы для отопления теплицы

По ряду причин водяное отопление теплиц является более предпочтительным, хотя стоимость такой системы значительно выше стоимости системы воздушного отопления. В сущности, система солнечного водяного отопления теплицы ничем не отличается от системы солнечного отопления самого загородного дома.

Различия заключаются лишь в форме и расположении нагревательных элементов. В теплицах вместо привычных для комнаты радиаторов отопления вдоль стен прокладываются трубы, в которых циркулирует теплая вода. Трубы также прокладываются в земляном полу теплицы на глубине от 30 до 50 см. Тем самым в теплице обеспечивается и нагрев воздуха, и подогрев почвы.

Схема солнечного водяного отопления

В системе водяного отопления теплоноситель может нагреваться как в плоских коллекторах, так и в коллекторах на вакуумных трубках. В плоском коллекторе к абсорберу крепится плоский змеевик, для изготовления которого нужна медная трубка. Эта медная трубка сначала заполняется солью, и только после этого ее можно сгибать, не опасаясь возникновения заломов.

Когда трубка примет нужную форму, соль легко вымывается из нее проточной водой. Змеевик крепится к абсорберу и окрашивается в черный цвет термостойкой краской. Входной и выходной патрубки выводятся наружу, и отверстия, через которые они были выведены, герметизируются.

Схема плоского солнечного коллектора

Иную конструкцию имеют коллекторы, построенные с применением вакуумных трубок, которые своими наконечниками соединены с трубой контура теплоносителя. Вакуумные трубки представляют собой стеклянный цилиндр, внутри которого помещается медная трубка с легкокипящей жидкостью. Верхний конец медной трубки слегка расширен и запаян.

Из пространства между внешней и наружной трубками откачан воздух для создания максимально возможной теплоизоляции. Жидкость внутри медной трубки под воздействием солнечного излучения нагревается и испаряется. Пар поднимается к наконечнику и нагревает его. Отдавая тепло, пар остывает, конденсируется и по стенкам стекает вниз. На наконечнике температура может достигать 270°C – 300°C.

Схема вакуумной трубки

Вакуумный коллектор

Нагретая в солнечных коллекторах жидкость циркуляционными насосами подается в теплообменник, установленный в бойлере. Нагретая в бойлере вода поступает в отопительную систему. Этот бак должен иметь мощную теплоизоляцию для сохранения тепла в темное время суток.

Чтобы вода в бойлере чрезмерно не охлаждалась, предусматривается еще один нагревательный элемент системы резервного подогрева. Эта система включается при необходимости в темное время суток и может быть запитана от аккумуляторов солнечного электроснабжения дома.

Солнечная энергетика все прочнее входит в наш повседневный быт. Возможности ее неисчерпаемы. Солнце дает нам свет, тепло, электричество. И не воспользоваться этим источником даровой энергии было бы просто непростительно. опубликовано econet.ru

Источник статьи: http://econet.ru/articles/147643-kak-sdelat-solnechnoe-otoplenie-dlya-teplitsy-svoimi-rukami

Теплоаккумуляторы для теплиц. Как обогревать теплицу с помощью водяных теплоаккумуляторов?

Применение солнечных коллекторов помогает обогреть теплицу даже при плохих погодных условиях, когда температура окружающей среды составляет до -25°С.

Преимущества солнечных коллекторов

В виде специального варианта используется отопление теплицы солнечным коллектором. Для получения эффекта от работы коллекторов, их производят из специальных теплоизоляционных материалов. Создается надежная герметизация всех элементов системы, чтобы получить полный вакуум.

Если применять подобные обогревательные элементы, то можно произвести обогрев теплицы даже при плохих погодных условиях, когда параметры температуры окружающей среды составляют до -25°С. В подобном диапазоне температур можно проводить выращивание сельскохозяйственных культур в течение круглого года и получать высокие урожаи. Но температура снижается существенно, а также выступает за территорию рабочего диапазона.

Для решения данного вопроса применяют обогревательный тэн или тепловой насос. В итоге получается целый скомбинированный вид отопительный системы в теплице, которая почти не имеет конкурентов в этой области применения.

Направление солнечных коллекторов относится сейчас к перспективному направлению, а их стоимость постоянно снижается. Отличием солнечной энергии, которую потребляет коллектор, является экологическая чистота и бесплатность. Система способна обеспечить обогрев теплицы из поликарбоната и любой другой.

В системе отопления теплицы основной теплоноситель – это вода. Некоторые системы могут применять воздух, но получается значительно меньшая эффективность. В сравнении с водой, воздух отличается меньшей теплоемкостью.

Тепличный аккумулятор тепла — как это работает

Аккумулятор тепла применяется в теплицах и парниках для выравнивания дневных и ночных температур. Работает он в полном соответствии с законами физики. Многие вещества способны поглощать и накапливать поступающее на их поверхность тепло. Как только источник энергии перестает действовать, аккумулированное тепло постепенно переходит от нагретого тела к атмосфере.

В случае теплицы источником энергии служит солнце, под атмосферой следует понимать воздух внутри помещения, накопителем тепла является вода.

Почему вода? Это вещество, неслучайно именуемое колыбелью жизни, примечательно тремя важными качествами:

1. Внушительной теплоемкостью, в десять раз превосходящей аналогичный показатель железа.
2. Медленной теплоотдачей. Это свойство воды позволяет океанам сглаживать температуры разных сезонов года в масштабах планеты.
3. Доступностью. Для теплового аккумулятора подойдет вода из водопровода, колодца, открытого водоема.

Совет. Емкость для воды должна быть черного цвета, поскольку черный не отражает лучи света, без остатка поглощая все предоставленное ему тепло.

Если размеры теплицы позволяют, воду для сбора тепла можно налить в бочку. В небольших теплицах и парниках применяют герметичные пластиковые емкости.

Как своими руками создать такую теплицу

Коллектор можно сделать своими руками. Данная конструкция отличается простотой, а в виде элементов самодельного коллектора применяется медный змеевик от старых холодильников или обычные полтора литровые пластиковые бутылки.

Благодаря использованию солнечного коллектора можно значительно сэкономить материальные средства.

Можно эффективно использовать параметры самой бутылки в подобных коллекторах. Ее способность по сбору отраженных солнечных лучей позволяет создавать дополнительный теплоизоляционный слой без осуществления поворота за солнцем. Воздух, циркулирующий в бутылке, становится дополнительным изолятором, который разогревается лучами солнца. Именно поэтому в конструкции применяются бутылки, которые позволяют увеличить площадь обогреваемой поверхности трубки с теплоносителем.

Создание основной части

При изготовлении коллектора применяются такие материалы:

1. Пластиковые бутылки.
2. Железная бочка.
3. Алюминиевые, медные или резиновые трубки.
4. Деревянный брус.
5. Шланг.
6. Фольга.
7. Скотч.
8. Змеевик от старого холодильника.

Для теплоносителя подойдут трубки из разнообразных материалов: алюминий, медь, резина. Металлический вариант коллектора менее практичен из-за того, что поддается коррозии. Применение металлических трубок делает увеличение стоимости самой конструкции. Пластик использовать не рекомендуется из-за плохой теплопроводимости, подобная установка будет неэффективной.

Сборка самодельного солнечного коллектора не составит особого труда, но значительно сэкономит ваши деньги.

Из практики известно, что лучше применять при самостоятельном изготовлении коллектора только резиновый шланг для транспортировки теплоносителя. Важно, чтобы шланг имел черный цвет. В иных случаях его окрашивают обычной черной эмалью.

Приоритетней использовать матовую краску, чтобы отсутствовал эффект отражения лучей. Можно в теплоносителе использовать запчасти для старых холодильников – змеевики, по которым протекает фреон. После его демонтажа с холодильника, деталь продувается, очищается от мусора и ржавчины.

Сборка осветительного элемента

После проведения сборки, данный коллектор будет иметь вид последовательно соединенных пластиковых бутылок. Желательно использовать чистые, прозрачные и одинаковые экземпляры, а дно и горлышко требуется обрезать. С помощью бутылок составляют сплошную трубу.

Коллектор оборудуется отражателями, представляющие собой квадратики из обычной фольги.

Двухсторонний скотч используется для приклеивания фольги к нежней части бутылки. Другая половина бутылок не должна закрываться.

Для создания каркаса, где располагается коллектор, можно применить обычный брус 5 см. Используют произвольную форму каркаса, которая будет учитывать главное требование, заключающееся в устойчивости. Хомутами крепится труба с теплоносителем.

Простой аккумулятор создается из обычной железной бочки, которую нужно хорошо утеплить и герметически закупорить.

как сделать грунтовый тепловой аккумулятор

пишет: Теплый пол, запитанный от солнечного коллектора и промежуточного гидроаккумулятора тепла, будет на другом уровне пола.

пишет: Тепло из под фундамента не забирается, а наоборот запасается. В коньке крыши будет стоять вентилятор, который будет закачивать теплый воздух в аккумулятор, и возвращать остывший воздух обратно под крышу.

Александр Крымчак Вегетарий — Умная теплица

пишет: классная тема, вы достроили? работает система?

пишет: через сколько лет окупиться такая система?

«Лежебока» представляет собой длиннющий плотный полиэтиленовый рукав темного цвета, с одной стороны которого размещается отверстие с винтообразной вырезкой, снабженное закручивающимся колпачком. Длина рукава составляет 4 м, ширина – 21 см. После заполнения водой ширина изделия уменьшится приблизительно до 15 см.

Через отверстие вовнутрь заливают воду, причем треть рукава оставляют пустым. По возможности спускают воздух, завинчивают колпачок и укладывают рукав в междурядье. Работает он самостоятельно: днем черная пленка поглощает тепло и отдает его воде, ночью тепло потихоньку возвращается в атмосферу.

Роль конструкции теплицы

Представленный вариант по созданию самодельного коллектора не является единственным. Существуют другие разные конструкции солнечных коллекторов, которые отличаются своей стоимостью и эффективностью в работе. Любые солнечные коллекторы, которые изготавливаются самостоятельно, имеют более дешевую стоимость, чем заводские варианты.

Если профессионально подходить к выращиванию разных сельскохозяйственный культур в теплицах, то сконструированный своими руками солнечный коллектор не будет способен обеспечить необходимого температурного режима. В этом случае приобретается профессиональный коллектор. В продаже есть различные варианты по исполнению. Они имеют довольно высокую стоимость, но эффективность оправдывает потраченные средства.

Опыт показывает, что в виде изолятора теплицы можно использовать экструдированный пенополистирол. Достоинства его применения заключены в прочности, он не боится влаги и не деформируется, а при этом обеспечивает хорошую сохранность тепла.

Что еще годится для аккумуляции тепла для рассады

Вода – это лучший накопитель тепла, но не единственный. Существуют и иные материалы, которые можно применить для защиты рассады от заморозков:

• кирпичи;
• плоские камни;
• бетонные дорожки
• пластиковые бутылки.

Глина и камень отлично прогреваются и долго отдают энергию. Это их свойство заложено в конструкцию русской и других народных печей. Для гарантированного результата можно сочетать водяной и каменный аккумуляторы.

«Лежебока» не всесилен, но способен поднять ночную температуру в теплице на уровне почвы на 8 градусов. Иными словами, при заморозках минус 5 градусов воздух вокруг рассады сохранит положительную температуру. Уложите парочку толстеньких лежебок в своей теплице, и вам не придется вздрагивать при взгляде на термометр в вечерних сумерках.

Солнечный способ отопления теплицы зимой и ранней весной

Самый простой и естественный способ – при помощи солнца. Чтобы использовать энергию небесного светила по максимуму, парник следует разместить в том месте на участке, куда попадает больше всего солнечных лучей – так растения получат максимальное количество тепла и света.

Опытным путем садоводы выяснили, что лучше всего на солнце нагревается теплица в форме арки или полусферы.

Чтобы солнечное отопление «работало» эффективно, крыша теплицы должна быть совершенно прозрачной. Тогда солнечные лучи смогут свободно проходить внутрь и нагревать растения и грунт, которые будут отдавать тепло, нагревая тем самым воздух в теплице.

Несомненными плюсами солнечного способа обогрева являются экономичность и экологичность, но существенным минусом выступает тот факт, что этот вариант не подходит для северных областей.

Способы обогрева тепличного грунта

Существует несколько вариантов того, как можно обогреть грунт в теплице. Есть биологический метод, работающий за счет разложения органики, и три технических системы, для работы которых понадобится электричество.

Использование для подогрева грунта биотоплива

Все необходимое для обогрева грунта в теплице природа уже создала. При гниении биологического топлива (в народе просто навоза) происходит выделение тепла и углекислого газа. Первый способствует обогреву почвы, а второй необходим растениям для роста.

Навоз для обеспечения теплом парника можно использовать:

Совет! Чтобы повысить интенсивность теплоотдачи навоза, в него надо добавить опилки, компост или солому. А если необходимо максимально продлить выделение тепла, то нужно подсыпать торфа.

Схема укладки навоза в теплице и парнике

Заготавливают навоз еще по осени. Для чего его высушивают, перемешивают с добавками и удобрениями на основе азота, а затем складывают в штабель и укрывают. За неделю до высадки растений эту массу разбрасывают, чтобы она начала преть и разогреваться.

Для создания грядок в теплице вынимается грунт на 30–40 см. На его место насыпается навоз слоем в 25–30 см, сверху которого слегка утрамбовывается пласт плодородной почвы в 15 см.

Подготовка теплых грядок для укладки навоза

Через несколько дней в результате естественных процессов разложения навозная прослойка разогреется до 60–70 градусов, и в течение пары недель будет поддерживать эту температуру. Потом последняя опустится до 20–30 градусов и останется на такой отметке на два–три месяца.

Обогрев грунта в теплице навозом – это недорого и предельно просто. Плюс, после полного разложения навозная масса превращается в превосходное удобрение для огорода под открытым небом. И при гниении она не сушит воздух, чего не скажешь о технических способах отопления.

Готовые теплые грядки в теплице

Помимо навоза от животных, для нагрева тепличного грунта можно воспользоваться растительным перегноем из травы с добавлением азотных удобрений либо мочевины. И «искусственной» навозной смесью, которая делается из:

• суперфосфата (300 г);
• известково-аммиачной селитры (200 г);
• соломы (10 кг).

Все три варианта биологического топлива приемлемы. Выбор зависит только от наличия компонентов.

Обустройство теплого пола

Для водяного способа тепличного обогрева понадобится водогрейный котел либо прямое подключение к централизованной системе отопления. Теплый пол в теплице это:

1. Равномерно прогретый не только грунт, но и воздух.
2. Конденсат на трубах в земле, постоянно подпитывающий корневую систему растений влагой.

Перед укладкой пластиковых труб под них настилают пенопласт толщиной в 25–30 см. Он дешев, не боится воды и является превосходным теплоизолятором. Монтаж трубопроводов потребует определенных навыков и времени, но в результате получится высокоэффективная система отопления.

Схема обогрева теплым полом

Теплый пол позволяет качественно обогревать в теплице и грунт и воздух. Но он удобен только при условии подключения к теплоцентрали. Котел и печь требуют постоянного присмотра. А если нагревать воду электричеством, то счета за электроэнергию будут просто разорительными.

Укладка греющего кабеля

Кабельная отопительная система – более практична и экономична в эксплуатации, нежели водяная. Теплоотдача у нагревательного кабеля управляется терморегулятором, что дает возможность для каждого периода вегетации и отдельно взятого растения подбирать свой температурный режим. Сделать с помощью греющего кабеля обогрев теплицы своими руками несложно. Достаточно базовых познаний и навыков работы с электроприборами.

Схема укладки нагревательного кабеля

В среднем на 10 квадратов площади грядок потребуется кабель с мощностью от 0,8 до 1,2 кВт, но многое зависит от климата и выращиваемых растений.

Монтаж ИК-излучателей

Инфракрасные обогреватели действуют по принципу нагрева предметов и поверхностей в зоне своей работы. После включения они будут обогревать как грунт в теплице, так и растения в ней. При этом земля прогревается до 25–28 градусов на глубину до 10 см, а воздух над ней – всего до 20 градусов.

1. Не шумят.
2. Не пересушивают воздух.
3. Не выжигают кислород.
4. Позволяют разбить тепличную площадку на разные температурные зоны (создать тепло можно только над теплолюбивыми саженцами).
5. Предельно просты в установке и эксплуатации.
6. Долговечны.
7. Экономичны.

Современный инфракрасный обогреватель – это банальный электроприбор, который надо лишь включить в розетку. Но эффект от его использования поразит даже бывалого огородника.

Инфракрасное тепло максимально приближено к солнечному

Источник статьи: http://drova-pil.ru/vidy-otopleniya/otoplenie-teplicy-solnechnym-kollektorom-2.html