Напевно зараз ніхто не дивується, бачачи навіть взимку на прилавках магазинів, на ринках найрізноманітніші овочі, фрукти, ягоди. Помідори, огірки, яблука, груші, полуниця, вишні, кавуни, різні екзотичні фрукти - всього не перелічити. Очі розбігаються від цієї краси, від усього цього достатку. Але краса красою, а ось якість всього цього, екологічна чистота продуктів найчастіше викликають великі сумніви. Як це було вирощено, ніж удобрювати, захищалося від шкідників - на ці питання найчастіше відповідь отримати неможливо.
Тому зараз можна бачити, що з кожним днем збільшується число тих, хто самостійно вирощує різні рослини на своїй дачній ділянці. Причому вирощує цілий рік, забезпечуючи свою сім'ю екологічно чистими свіжими овочами та фруктами. А при рясних урожаїв надлишки пускаються на продаж, приносячи певних дохід.
Зрозуміло, на відкритому повітрі вирощувати круглий рік овочі та фрукти неможливо. Для цього споруджуються парники і теплиці. Парники використовуються тільки сезонно, як правило, ранньою весною, коли готують розсаду, щоб її захистити від заморозків і негоди. Теплиця ж експлуатується круглий рік, тому для створення сприятливих умов для вирощування рослин необхідно подбати про те, щоб забезпечити її опалення.
Опалення теплиці можна організувати різними способами. Можна опалювати теплицю електрикою, використовуючи калорифери, інфрачервоні лампи, електричний кабель, покладений в дренаж статі теплиці. Це досить дорогий спосіб. Крім вартості обладнання потрібно буде ще оплачувати електрику, що витрачається на обігрів.
Можна організувати водяне опалення, встановивши в теплиці батареї опалення, або проклавши в дренажі труби, по яких буде циркулювати нагріта вода. Можна обігрівати теплицю гарячим повітрям. А можна побудувати і комбіновану систему опалення теплиці, причому скомбінувати різні способи таким чином, щоб віддача була максимальною, а витрати мінімальними.
Укладання труб для водяного опалення в підлозі теплиці
З точки зору енерговитрат найбільш економічним є організація опалення теплиці з використанням енергії сонця. Причому, незалежно від того, який спосіб опалення був обраний, - повітряний, водяний або комбінований. Адже енергія сонця нічого не варто, а який теплоносій буде нагріватися сонячним колектором, не має абсолютно нікого значення.
Опалення теплиць сонячним повітряним колектором
Такий колектор є головним елементом цієї системи опалення. Залежно від розташування цього колектора опалення може здійснюватися або природною циркуляцією повітря в системі, або за допомогою вентиляторів.
У першому випадку вихідний патрубок колектора повинен розташовуватися нижче розтруба вхідного отвору в теплиці. Тоді повітря, нагріте в колекторі, по законам конвекції буде підніматися по воздуховоду і потрапляти в теплицю. Витісняється остиглий повітря по зворотному воздуховоду надходить в колектор, нагрівається і повертається в теплицю. Цей цикл безперервний, триває весь світловий сонячний день.
У другому випадку розташування сонячного колектора не має значення, так як циркуляція повітря підтримується вентиляторами, встановленими в теплиці на вході теплого повітря. При такому способі забезпечується рівномірний розподіл теплих повітряних мас по всьому обігрівається обсягом, і, що дуже важливо, рівномірний обігрів грунту.
Природно, що повітроводи (особливо гарячий) повинні бути покриті теплоізоляцією, щоб повітря не міг швидко остигати. У темний час доби повітря в теплиці без гарячої підживлення може досить швидко охолоджуватися. Тому для підтримки теплового режиму необхідно передбачити резервний контур опалення. Це можуть бути тепловентилятори, калорифери.
Сам повітряний сонячний колектор являє собою гранично просту конструкцію. Зібрати його самому з підручних матеріалів можна менше, ніж за годину. Це герметичний дерев'яний короб висотою 10 - 15 см. Днище робиться з ДВП. Для міцності бічні стінки з'єднуються дерев'яними брусками з перетином 5х5 сантиметрів.
На днище укладається утеплювач - пінопласт або мінеральна вата. Поверх теплоізоляційного шару кладеться абсорбер, наприклад, листове оцинковане залізо. Щоб збільшити площу нагріву, до цього листа можна прикріпити додаткові ребра.
Всі шви внутрішньої частини короба ретельно обробляються «Герметиком», після чого короб зсередини покривається чорною термостійкої фарбою. Залежно від того, де і як буде встановлюватися колектор, в його боковини вбудовуються труби для впускання і випускання повітря. Після всіх підготовчих робіт короб закривається розпеченим склом, стики скла з корпусом герметизуються «Герметиком».
Схема сонячного повітряного колектора
Залишається поставити колектор на місце і з'єднати воздуховодами з теплицею. При цьому вихідний патрубок колектора повинен розташовуватися вище патрубка вхідного. Розміри колектора визначаються тільки розмірами металевого листа і скла. Залежно від розмірів теплиці, таких колекторів може бути кілька.
Повітря в такому колекторі прогрівається до температури 45 ° C - 50 ° С. Нагріте повітря не тільки підтримує в теплиці комфортну для рослин температуру, але, віддаючи своє тепло, нагріває ще й грунт, що створює найбільш сприятливі умови для розвитку кореневої системи рослин.
Водяні сонячні колектори для опалення теплиці
По ряду причин водяне опалення теплиць є кращим, хоча вартість такої системи значно перевищує номінальну вартість системи повітряного опалення. По суті, система сонячного водяного опалення теплиці нічим не відрізняється від системи сонячного опалення самого заміського будинку.
Відмінності полягають лише в формі і розташуванні нагрівальних елементів. У теплицях замість звичних для кімнати радіаторів опалення уздовж стін прокладаються труби, в яких циркулює тепла вода. Труби також прокладаються в долівці теплиці на глибині від 30 до 50 см. Тим самим в теплиці забезпечується і нагрівання повітря, і підігрів грунту.
Схема сонячного водяного опалення
В системі водяного опалення теплоносій може нагріватися як в плоских колекторах, так і в колекторах на вакуумних трубках. У плоскому колекторі до абсорберу кріпиться плоский змійовик, для виготовлення якого потрібна мідна трубка. Ця мідна трубка спочатку заповнюється сіллю, і тільки після цього її можна згинати, не побоюючись виникнення заломів.
Коли трубка прийме потрібну форму, сіль легко вимивається з неї проточною водою. Змійовик кріпиться до абсорберу і забарвлюється в чорний колір термостійкої фарбою. Вхідний і вихідний патрубки виводяться назовні, і отвори, через які вони були виведені, герметизуються.
Схема плоского сонячного колектора
Іншу конструкцію мають колектори, побудовані із застосуванням вакуумних трубок, які своїми наконечниками з'єднані з трубою першого контуру. Вакуумні трубки являють собою скляний циліндр, усередині якого міститься мідна трубка з легкозакипаючої рідиною. Верхній кінець мідної трубки злегка розширений і запаяний.
З простору між зовнішньою і зовнішньої трубками відкачано повітря для створення максимально можливої теплоізоляції. Рідина всередині мідної трубки під впливом сонячного випромінювання нагрівається і випаровується. Пара піднімається до наконечника і нагріває його. Віддаючи тепло, пар остигає, конденсується і по стінках стікає вниз. На наконечнику температура може досягати 270 ° C - 300 ° C.
Схема вакуумної трубки
Нагріта в сонячних колекторах рідина циркуляційними насосами подається в теплообмінник, встановлений в бойлері. Нагріта в бойлері вода надходить в опалювальну систему. Цей бак повинен мати потужну теплоізоляцію для збереження тепла в темний час доби.
Щоб вода в бойлері надмірно не охолоджує, передбачається ще один нагрівальний елемент системи резервного підігріву. Ця система включається при необхідності в темний час доби і може бути запитана від акумуляторів сонячного електропостачання будинку.
Опалення теплиці від вакуумного сонячного колектора
Сонячна енергетика все міцніше входить в наш повсякденний побут. Можливості її невичерпні. Сонце дає нам світло, тепло, електрику. І не скористатися цим джерелом дармової енергії було б просто непробачно.