Аккумулятор тепла для теплиц своими руками
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.
Аккумуляторы тепла для теплицы
Садовые постройки и инвентарь. Содержание.
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.
3D моделирование в SketchUp 2020. Учебник-справочник.
Хотите научиться моделированию в программе SketchUp? Самый полный и подробный курс изучения самой новой версии программы.
Учебник обретается здесь
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.
Рис. 1 Направление естественных потоков тепловой энергии в теплице при доме: А — конвекция; Б — теплопередача; В — теплопотери
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.
Рис. 2 Аккумулирование тепловой энергии: а — бочкой, канистрой или банкой из-под краски с водой; б — уложенными вплотную к стене камнями; в — камнями, уложенными свободно; г — мешками с солью
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.
Водяные теплоаккумуляторы
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.
Рис. 3 Укладка бочек штабелем с использованием подкладок
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.
Рис. 4 Аккумулирование тепловой энергии: а — в бассейне с водой; б — в грунте
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).
Рис. 5 Аккумулирование тепла с помощью вентиляторов: а — в системе с бассейном; б — в системе с грунтом; 1 — вентилятор
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.
Рис. 6 Аккумулирование тепловой энергии полом теплицы и стеной дома
Если заднюю стену теплицы выложить из камня, она будет нагреваться попадающими на нее солнечными лучами и также излучать тепло в окружающий воздух (рис. 7).
Рис. 7 Аккумулирование тепловой энергии материалом стены теплицы или дома
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.
Рис. 8 Накопитель солнечной энергии и система ее аккумулирования, основанная на использовании естественной циркуляции тепловых потоков: а — каменный теплоаккумулятор в виде груды камней, уложенных под полом теплицы; б — каменный теплоаккумулятор в виде груды камней, уложенных под полом дома
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.
Рис. 9 Аккумулирование тепла в каменном теплоаккумуляторе с помощью вентиляторов: а — каменный теплоаккумулятор под теплицей, открытая циркуляция воздуха; б — каменный теплоаккумулятор под полом теплицы или дома, открытая циркуляция воздуха; в — каменный теплоаккумулятор под полом дома, закрытая циркуляция воздуха
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.
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:
- Пластиковые бутылки.
- Железная бочка.
- Алюминиевые, медные или резиновые трубки.
- Деревянный брус.
- Шланг.
- Фольга.
- Скотч.
- 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 накопить энергию для ТЕПЛИЦЫ!
Миколо Исидорович Палыга
пишет: СУПЕР ПЕЧЬ Миколо Палыги для отопления ОРАНЖЕРЕИ.
Руслан Булатов
пишет: Какой объем теплицы и какой объем аккумулятора тепла в сумме у Вас?
Миколо Исидорович Палыга
пишет: СУПЕР ПЕЧЬ Миколо Палыги для отопления ОРАНЖЕРЕИ.
Руслан Булатов
пишет: Какой объем теплицы и какой объем аккумулятора тепла в сумме у Вас?
Сделать лучше эффективность отопления можно установкой огромного количества маленьких закрытых аква теплоаккумуляторов. Располагать их следует умеренно по всей площади теплицы. Это дозволит им резвее прогреваться, а в предстоящем – более умеренно отдавать тепло.
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.
Солнечный воздушный коллектор для отопления теплиц
К еще одному прибору, который полноценно использует солнечную энергию для отопления, относится солнечный коллектор. Главный его компонент — теплообменник, внутри него происходит циркуляция воздуха из теплицы. Как работает солнечный коллектор:
- Установку солнечных батарей снаружи осуществляют перпендикулярно солнечным лучам. Лучи не будут отражаться и энергия перейдёт в тепло;
- Из теплообменника воздух поступит в нагреваемое сооружение;
- После того как тепло передастся почве и культурам, после остывания воздух попадает в теплообменник и происходит повторное обогревание тепличного укрытия при помощи солнечных батарей.
как сделать грунтовый тепловой аккумулятор
Отзывы:
Алексей Шимко
пишет: Теплый пол, запитанный от солнечного коллектора и промежуточного гидроаккумулятора тепла, будет на другом уровне пола.
Алексей Шимко
Алексей Шимко
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?
Валера Мячин
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.
Парник и теплица: в чём разница?
Любой дачник знает о парниках и теплицах, но многие неправильно классифицируют эти 2 вида сооружений для выращивания растений. Основное различие между ними ясно из самих терминов. Смысл устройства парника в создании парникового эффекта. Отсюда и его название.
Парник или теплица?
А теплица не только мешает ветру сдувать тепло, получаемое от солнца (как в парнике). Пространство внутри неё дополнительно обогревается системой отопления, что позволяет выращивать растения при достаточно низких температурах или вообще круглогодично. Поэтому большинство сооружений на наших огородах, несмотря на привычное название, вовсе не теплицы, а парники.
Как превратить парник в теплицу?
Какие же есть способы обогрева теплицы?
Расчет теплоаккумулятора для теплицы
Если ночью температура воздуха резко понижается или наступает заморозок, то такой тёплый рукав, постепенно отдавая в воздух градуса спасает растение от замерзания. Под укрывным материалом при холодах это действие усиливается.
Кстати, мульча защищает также и от фитофторы, которая забирается на растение с голой ничем не укрытой земли. А также выравнивает дневную и ночную температуру почвы. Свои садовые они гораздо слаще и вкуснее.
Когда нужен аккумулятор тепла
Как обогреть теплицу зимой: системы отопления и обогреватели, проекты, фото. Печка-буржуйка своими руками. Строим своими руками теплицу из полипропиленовых или ПНД труб: арочный каркас, чертежи, фото. Рекомендации по строительству своими руками теплицы из труб ПВХ поливинилхлорида : каркас, чертежи, фото. Как сделать своими руками теплицу из пластиковых труб и поликарбоната: пошаговая инструкция.
Пошаговая инструкция по строительству теплицы из пластиковых труб своими руками.
Надежная помощница на приусадебном участке — теплица по Митлайдеру: принцип работы, чертеж-схема, строительство своими руками. Мы ищем авторов! Разбираетесь в дачной тематике? Комментарии 0.
Как сделать что-то самому, своими руками — сайт домашнего мастера
Ваш комментарий появится после проверки. Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных.
Своими руками. Новое в разделе. Печка-буржуйка своими руками Строим своими руками теплицу из полипропиленовых или ПНД труб: арочный каркас, чертежи, фото 5.
Здрасти, друзья! Но оказалось, что данное заглавие относится к самому обычному и дешёвому средству защиты теплиц и парников от заморозков весной. Иванович Иванов пишет: Смотрите не вздумайте подобную конструкцию устраивать в подвале жилого дома.
Рекомендации по строительству своими руками теплицы из труб ПВХ поливинилхлорида : каркас, чертежи, фото 4. Как сделать своими руками теплицу из пластиковых труб и поликарбоната: пошаговая инструкция 5. Пошаговая инструкция по строительству теплицы из пластиковых труб своими руками Светлана Сок маргеланской редьки можно употреблять при заболеваниях поджелудочной железы. При обострениях мужу всегда делаю такой Ольга Вот у вас написано, что зеленую редьку можно применять от кашля, а рецепта нет.
Рейтинг вариантов тепличного отопления
В завершение сделаем сравнительный анализ рассмотренных вариантов обогрева теплиц.
Проще всего организуется отопление с помощью газовых котлов и печей, работающих на твердом топливе. Газовые установки легко поддаются автоматизации и без вспомогательных источников тепла создают комфортный микроклимат для растений.
Печи Булерьян не слишком удобны в эксплуатации (необходимость периодической ручной загрузки дров). Их главные достоинства – низкая стоимость топлива и высокая теплоотдача.
На второе место можно поставить инфракрасные излучатели, системы кабельного подогрева и солнечные коллекторы. Они относительно недороги, просты в монтаже и работают в автоматическом режиме. Однако, по стоимости энергии, затрачиваемой на выработку единицы тепла, они существенно уступают газу и дровам.
При эффективном отоплении теплица вполне способна выполнять свои функции даже в сильные морозы.
Однако при этом встает вопрос стоимости зимней эксплуатации, поскольку действующие расценки на энергоносители выглядят довольно удручающе.
Вместе с тем, существуют способы более полно использовать совершенно бесплатный ресурс – солнечную энергию.
Что дает аккумулирование тепла?
Работа теплицы основана на поступлении внутрь укрытия энергии солнца и накоплении ее там за счет свойств укрывных материалов. Однако даже в зимнее время количество этой энергии намного превышает потребности растений. Излишки же попросту отражаются в пространство и никакой пользы от этого не приносят.
Если же применить аккумулирование солнечного тепла в теплице, то получившиеся запасы потом можно будет с успехом в ней использовать на отопление. Преимущества очевидны: температура в парнике поддерживается на нужном уровне без расхода дорогостоящих энергоносителей для искусственного обогрева.
Варианты тепловых аккумуляторов
Водяные теплоаккумуляторы
В них накопление тепла происходит в емкостях с водой, расположенных внутри теплицы. Емкости могут быть как открытого типа (бассейны), так и закрытого (бочки). В последнем случае необходимо понимать, что несколько компактных емкостей с водой показывают куда больший КПД, чем одна большая.
Происходит это из-за того, что солнечная энергия не способна проникать сквозь большую толщу воды и нагревает аккумулятор лишь сверху и около стенок. Остальная вода при этом еще долго остается холодной.
Улучшить эффективность отопления можно установкой большого количества небольших закрытых водных теплоаккумуляторов. Размещать их следует равномерно по всей площади теплицы. Это позволит им быстрее прогреваться, а в дальнейшем – более равномерно отдавать тепло.
Открытые водные аккумуляторы имеют одну важную особенность: их эффективность зависит от объема воздуха над бассейном. Нагретая солнцем вода неизбежно начнет испаряться, забирая при этом так необходимое тепло. Процесс испарения будет продолжаться тем дольше, чем больше сухого воздуха будет доступно. Поэтому имеет смысл укрыть бассейн пленкой, избавившись тем самым от расхода энергии на испарение воды.
ВАЖНО! Если окрасить емкость изнутри черной краской, то это многократно ускорит нагрев воды.Если отказаться от самостоятельного изготовления и купить готовое решение, то водяной теплоаккумулятор емкостью порядка 300 литров и с внутренним теплообменником обойдется где-то в 20000 руб. Модель на 2000 литров может стоить от 55000 рублей и более.
Накопление тепла грунтом
Имеющийся в любой теплице грунт тоже способен накапливать в себе тепло, чтобы после захода солнца им можно было воспользоваться для отопления.
В дневное время грунт элементарно прогревается солнечными лучами, поглощая их энергию. В ночное время происходит следующее:
- внутри уложенных в теплом грунте горизонтальных труб постепенно нагревается;
- начинается движение теплого воздуха в сторону более высокой вертикальной трубы, где тяга больше. Выходящий из этой трубы воздух как раз и обогревает помещение теплицы;
- через низкую вертикальную трубу под землю поступает успевший остыть воздух и цикл повторяется.
Каменные аккумуляторы тепла
Природный камень обладает значительно теплоемкостью, что позволяет использовать его в теплицах в качестве теплоаккумулятора.
Чаще всего камнем выкладывают заднюю стенку теплицы, доступную для солнечного света. В простейшем случае каменный теплоаккумулятор – это обложенная камнем стенка теплицы.
Более сложные варианты подразумевают укладку или насыпку камня в несколько слоев. Однако в этом случае аккумулятор следует оснащать вентилятором для создания циркуляции воздуха внутри кладки. Это улучшает съем тепла.
Солнечный воздушный коллектор для теплицы
Еще одним прибором, позволяющим более полно использовать энергию солнца при отоплении, является солнечный коллектор для теплицы.
Основным его элементом является теплообменник, внутри которого циркулирует воздух из теплицы.
Располагаются солнечные батареи для теплицы снаружи таким образом, чтобы их плоскость была как можно более перпендикулярна лучам солнечного света.
Это позволит избежать отражения лучей и обеспечит почти полный переход их энергии в тепло. Из теплообменника воздух поступает в нагреваемую теплицу.
После передачи тепла грунту и растениям остывший воздух поступает в теплообменник и повторно осуществляется обогрев теплицы солнечными батареями.
Если коллектор действует на принципах естественной циркуляции воздуха, то выходной патрубок теплообменника должен располагаться ниже точки ввода в теплицу. Если же в конструкции солнечного коллектора предусмотрен вентилятор, то относительное расположение теплицы и теплообменника никакой роли не играет.Отопление теплицы солнечным коллектором во многом отличается от использования теплоаккумуляторов:
- коллектор работает лишь в дневное время;
- без дополнительной отопительной системы ночью обогрев теплицы солнечным коллектором невозможен;
- коллектор не способен накапливать тепловую энергию. Он лишь более эффективно ее распределяет.
Аккумулятор тепла для теплицы своими руками
Разместить подобный отопительный прибор в уже готовой теплице практически невозможно. Поэтому заниматься его созданием нужно еще до строительства каркаса. Последовательность действий здесь будет следующей:
- по всей площади парника выкапывается котлован глубиной около 30 см. При этом следует озаботиться о с сохранности верхнего слоя с гумусом. Плодородная почва еще пригодится как в самой теплице, так и для прочих огородных работ;
- на дно котлована засыпается либо крупный песок, либо мелкий щебень. После засыпки 10-см слоя поверхность тщательно трамбуется. Песчаная подушка позволит уходить появляющемуся конденсату в нижние слои грунта, не вызывая заболачивания;
- формируется система горизонтальных воздуховодов. Располагать их следует вдоль грядок. В качестве материала изготовления удобно использовать пластиковые канализационные труб диаметром 110 мм. При необходимости их можно объединять в нужную конфигурацию через тройники и крестовины;
Использование накопителей тепловой энергии солнца в тепличном хозяйстве позволяет намного сократить расходы на его содержание. При этом затраты на материалы полностью окупаются дополнительным урожаем, а расходы на специалистов отсутствуют вовсе, поскольку все можно сделать своими руками.
Полезное видео
Ниже размещено полезное видео об аккумуляторах тепла, которые защищают растения на садовом участке от заморозков:
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Лучшая теплица-автомат из поликарбоната
Теплицу участника нашего портала с ником KosGov многие называют лучшим решением из всего, что есть в русскоязычном интернете с точки зрения технической грамотности. Эта солнечная теплица задумывалась как пассивная, но со временем стала активной. В этой статье мы расскажем о конструкции и принципе работы этого удивительного сооружения.
- Конструкция теплицы
- Их чего сделан теплоаккумулятор для теплицы
- Как устроена циркуляция воздуха в теплице
- Когда делается высадка рассады
Как правильно сделать теплицу из поликарбоната
Размеры теплицы 4х6 метров. Северная сторона утеплена, угол наклона южного ската – 53 градуса.
Каркас сварен из квадратного профиля 40х40мм, сечение промежуточных элементов такой же трубы - 20*х20 мм. Толщина поликарбоната – 6 мм. Больших природных катаклизмов пока не было, но стандартный град теплица пережила без единого повреждения.
При выборе поликарбоната наш пользователь рекомендует обращать внимание больше на качество материала. Толщина подбирается в зависимости от требований к теплопроводности и от того, сколько денег вам не жалко потратить на конструкцию.Пирог утепления северной стены: 10 мм OSB, 100 мм минеральная вата, ветрозащита, крашеный профильный лист.
Уклон почвы в теплице не делался, и хозяин теплицы очень сомневается в том, что он необходим.
Теплица сразу задумывалась не как круглогодичная, а для длительного использования. Зимой световой день слишком короткий для нормального развития и роста растений, а температура воздуха в феврале-марте в регионе, где живет наш пользователь, стабильно опускается до -25 градусов и ниже.
Круглогодично выращивать овощи в таких условиях можно только в отапливаемой теплице с освещением, но это KosGov посчитал избыточным. Его задачей было построить теплицу, которая умела бы накапливать тепло днем и отдавать его ночью.
Бочки как аккумуляторы тепла
В теплице установлено 15 черных бочек металлических бочек, в которые разлито три тонны воды. Совокупная емкость этого теплоаккумулятора - 12,5 МДж/К
Бочки установлены таким образом, что летом они по максимуму скрыты в тени козырька теплицы (но тень падает только на бочки, на растения – нет). Зимой тень на бочки не падает, они весь день под прямыми солнечными лучами – конечно, когда на небе есть солнце.
Поэтому летом бочки всегда прохладные и охлаждают теплицу, а зимой, наоборот, нагреваются и обогревают ее.
Воду из бочек наш участник ни разу не сливал, и вода в них не замерзала, даже когда на улице было -30 градусов.
По подсчетам KosGov , на квадратный метр его теплицы приходится 116 литров воды, что, согласно подсчетам Мичиганского университета, подходит для теплиц продленного периода вегетации. (Для круглогодичного использования необходима норма в 200 л/м 2) .
Подземные воздуховоды
В грунте теплицы на глубине 50 сантиметров KosGov закопал в грунт воздуховоды. Это дренажные трубы диаметром 10 см. Через них, благодаря канальным вентиляторам, днем и ночью, зимой и летом по определенному алгоритму циркулирует воздух.
Циркуляция начинается, как только температура воздуха в теплице и температура грунта перестают быть одинаковыми.
Воздух забирается в нижней части южной стены, идет через присоединенные воздуховоды в полиэтиленовую бочку, на которой стоит канальный вентилятор, и дальше – в вертикальный воздуховод.
Когда циркуляция не работает, воздух в нижней части теплицы холоднее, чем в верхней. До ее запуска в ноябре, когда температура воздуха на улице поднялась до +15, под коньком теплицы было +63 градуса.
Но уже через несколько минут циркуляции воздух под коньком теплицы на 1-2 градуса ниже, чем в ее средней части.
Эффективность работы воздуховодов хорошо видна на следующем графике.
Здесь наглядно представлены результаты работы теплицы в декабре – погода в этом месяце постоянно была хмурой, солнечные дни выпадали крайне редко.
Из графика понятно, что в те редкие дни, когда светило солнце, температура грунта нагревалась приблизительно на 3 градуса, а в пасмурные дни, без поступления тепла от солнечно радиации, понижалась.
Четко видно, как в пасмурные дни работает циркуляция через грунт, пытаясь удержать разницу температур воздуха в теплице и грунта.
Через пару лет эксплуатации KosGov пришел к выводу, что закапывать дренажные трубы, которые служат воздуховодами, нужно было глубже, тогда и накопление, и отдача энергии будут проходить по максимуму.
Сейчас он считает, что наилучшим вариантом будет закапывать воздуховоды послойно, на двух уровнях: верхний уровень на глубине 50 см, нижний – на глубине 1 метр.
Можно сделать вентилятор отдельно для каждого воздуховода, а можно объединить их в один стояк с одним вентилятором, но тогда важно, чтобы площадь сечений воздуховодов равнялась площади сечения стояка.
Это обеспечит равенство скоростей потока воздуха в стояке и в подземных воздуховодах, а значит, не будут увеличиваться потери на сопротивление воздуха, что позволит использовать более простые вентиляторы.
Также в теплице установлены вытяжной вентилятор и распрыскиватели туманообразования. Распрыскиватели были поставлены, как лучший и единственно эффективный инструмент борьбы с постоянной летней жарой в +40 градусов.
Слово «проветривание» в летнее время, когда в тени + 39 С, вызывает у меня истерический смех.
Как организовано отопление теплицы
Эта теплица во многом – инженерно-технический эксперимент, и ее автор сознательно, в научных целях отказался от отопления. Единственное: в марте-апреле, в период высаживания рассады, он подключает электрический калорифер. Прибор срабатывает, когда температура в теплице опускается до +9 градусов.
Как организуются посадки
Зеленные культуры наш пользователь высевает в декабре, а первый урожай собирает в конце марта–начале апреля. В это же время он обычно высаживает в теплицу рассаду, которую выращивает дома из-за удаленности от дачи.
В теплице сделаны высокие грядки-короба. Вот как там все колосилось и ломилось от урожая даже в ноябре.
Подводим итоги
С моей практической точки зрения теплица оправдывает мои ожидания.
На графике представлены результаты накопления тепла в грунте, которые собирались в течение девяти месяцев.
А вот данные по расходу электроэнергии, потребленной за это время двумя вентиляторами:
| Месяц | кВт*ч |
| Апрель | 63 |
| Май | 77 |
| Июнь | 68 |
| Июль | 71 |
| Август | 64 |
| Сентябрь | 58 |
| Октябрь | 33 |
| Ноябрь | 18 |
| Декабрь | 7 |
Фактическая производительность двух вентиляторов составляет 1289 м3/час, потребляемая мощность 230 Вт.
Как мы видим, чтобы охладить теплицу в июле, на работу было потрачено в 3,6 раз меньше энергии, чем потребовалось для охлаждения теплицы.
На FORUMHOUSE можно подробнее прочитать о том, как работает теплица с подземными воздуховодами, о том, как должна быть устроена теплица с беззатратным поливом и обогревом, узнать, как построить теплицу-автомат, в которой все агротехнические мероприятия осуществляются автоматически.
Предлагаем почитать статью про теплицу, сделанную по мотивам Курдюмова, и еще одну, про то, как организовать освещение зимней теплицы. Посмотрите наше видео про теплицу с электроприводом, в которой форточки открываются и закрываются строго в определенное время.
Аккумуляторы тепла в теплице
Любой материал выступает в качестве теплового аккумулятора, но некоторые вещества лучше справляются с задачей накапливания и удержания тепла. Солнечное излучение нагревает оборудование, почву и пол в теплице. В ночное время это тепло излучается и способствует обогреву теплицы. В качестве теплоаккумуляторов в обычно выступают тяжелые, плотные материалы, такие как гранит, песок или кирпичи, но не все плотные материалы одинаково эффективны. Например, свинец достаточно плотный материал, но при этом он еще и хороший проводник. Подходящий для теплицы аккумулятор теплоты должен медленно накапливать тепло и медленно его отпускать. Если в вашей теплице будет достаточное количество такого материала, то она будет медленно охлаждаться, но и нагреваться будет тоже медленно. Например, в Институте техники в садоводстве и сельском хозяйстве университета в Ганновере (Германия) были проведены исследования бетонных полов в качестве накопителя тепла. Эксперименты проводили в теплице площадью 200 кв. м с бетонным полом толщиной 10 см. Температуру пола измеряли постоянно на глубине 1-2 см. В результате исследования установлено, что температура воздуха внутри теплицы ночью не снижалась менее 19 0С и была выше наружной температуры воздуха. При увлажнении пола имело место сильное снижение его температуры нагрева и уменьшалось количество накопленного тепла почти наполовину.
С практической точки зрения, материал, выполняющий функцию аккумулятора теплоты, выбирается с учетом его цены и эффективности. Существует множество химических веществ, обладающих всеми необходимыми садоводу качествами, но они могут оказаться довольно дорогими. В качестве аккумуляторов теплоты в обычных теплицах чаще всего используются материалы, такие как булыжники, галька, песок или каменная кладка. Даже обычный песок под грядками может служить прекрасным накопителем тепла, если он хорошо теплоизолирован от остальной поверхности почвы.
В недорогих отдельно стоящих парниках в качестве аккумулятора теплоты используется вода. Вода дешевле всех остальных материалов и всегда доступна. Самая большая проблема – найти подходящую емкость. Чаще всего используются пластиковые или стальные бочки. Для этого у северной стены ставят водяные бочки, покрытые полиэтиленовой пленкой для предотвращения испарения. Еще лучше – мелкие емкости, они компактнее, быстрее набирают и отдают тепловую энергию.
Но в использовании воды в качестве теплоаккумулятора есть и недостатки: если регулярно не менять воду, то в ней наверняка заведутся водоросли и другие формы жизни. Один из вариантов решения этой проблемы – добавлять в воду антисептик. Но в случае пластиковой бочки, нужно убедиться, что антисептик не навредит ее поверхности. Второй минус в том, что вода замерзает, превращается в лед и может разорвать любую емкость. Но, с практической точки зрения, к тому моменту, когда вода полностью замерзнет, все остальное внутри теплицы уже погибнет, так что испорченная бочка испортит вам настроение гораздо меньше, чем уничтоженные растения.
Читайте также: