Парникови слънчева енергия, зелена къща

Постоянно увеличаване на производството на зеленчуци в оранжерии - оранжерии. В северните страни, консумацията на енергия в Холандия, Германия в оранжерии е 1 ... 1,5% от национално потребление на енергия и постига 20 ... 35% от общото потребление на енергия в селското стопанство.

Оранжерии - биология и топлотехнически устройства, и те могат да бъдат много значително подобрени, ако те се обърнат към слънчеви оранжерии. Слънчева енергия по конвенционален парникови се използва главно за процеса на фотосинтеза, чрез който растенията поглъщат и се натрупват енергия до 10% от слънчевата радиация инцидент. Така от въглероден диоксид и вода под действието на слънчевата светлина образува въглехидрати и молекулярен кислород. Въглехидратните молекули образуват органични вещества, необходими за живота и растежа на растенията.

В конвенционални оранжерии поради голямата площ на прозрачни повърхности, имащи значителна загуба на топлина, което изисква да се компенсира за определен поток на гориво в отоплителната система. Оранжерии може да се нагрява с гореща вода, пара, горещ въздух, инфрачервено лъчение или продуктите на изгаряне на горивото. Когато създавате слънчева оранжерия, преди всичко, трябва да се грижи за значително намаляване на загубата на топлина чрез използване на изолация. Освен това е необходимо да се гарантира улавяне на възможно най-голямо количество слънчева енергия и натрупване на излишна топлина.

Фиг. 1. Принципът на слънчевата оранжерията.

самата слънчева парникови служи като пасивна слънчева отоплителна система. С цел да се повиши ефективността трябва да се използва топлината на батерията. Фиг. 1 показва схема на слънчевите оранжерии с двоен стъклопакет, топлоизолация север стена с отражателно покритие на вътрешната повърхност и почвата топлинния акумулатор. Обичайна филм слънчева парникови може да има подземни топлина акумулатор (фиг. 2). Оранжерията има повърхностна площ от 500 m 2 и акумулаторът се намира под оранжерия на дълбочина от 0.5 m е оформена като ширина яма на 5.4 и дължина 80 и дълбочина 1.2 m който е изпълнен с парчета гранит измервателни 150 ... 200 мм. Батерията има тухлени канали комуникиращи с оранжерия тръби 350 мм в диаметър. В един канал фен мощност от 0,1 кВт.

Фиг. 2. филм слънчева оранжерия с приземен топлоакумулатора:
1 - парникови; 2 - акумулатор; 3, 4 - канали; 5, 6 - тръбата; 7 - фен.

Топлият въздух от слънчеви оранжерии преминава през първи канал, част от акумулатор на топлина и след това обратно през втория канал за протичане на вентилатора. През деня се зарежда батерията на топлината, но през нощта се изразходва. годишна икономия на гориво е на 400 ... 500 тона гориво за 1 хектар обработваема площ.

Слънчевата консумация на енергия намалява, когато се използва оранжерии двоен стъклопакет, подвижна защитна топлоизолация и подобряване слънчеви инсталации. Натрупване на топлина най-благоприятно проведена в почвата под слънчева оранжерията. Към този ден нагрятата вода в слънчевия колектор се пропуска през системата на пластмасови тръби, положени в земята на малка дълбочина, и по този начин има топлинен акумулатор зареждане на. За използване на топлината натрупаната през нощта в студена вода захранва тръбата; загрява се отнася до слънчево отопление оранжерия, или директно или след допълнително нагряване.

Има два вида слънчеви оранжерии:

Към южната стена на къщата;
свободностоящ слънчева оранжерия.

Фиг. 3. Формата и прикрепен към сградата на слънчеви оранжерии:
и - наклонени прозрачни стени;
б - прозрачна цилиндрична стена;
в - наклонената покрива и изправено предната прозрачна стена;
R - с наклонена предна прозрачна стена;
г - термично изолирани предна стена:
1 - прозрачна изолация; 2 - прозрачен покрив; 3 - топлоизолирана стена.

Фиг. 3 показва различни геометрични форми и приложените слънчеви оранжерии. Те се различават по степента на използване на слънчевата радиация, доколкото това е възможно най-рационалното използване на вътрешното пространство и по този начин, по дизайн. Ъгълът на наклон на стъклената повърхност на Южна хоризонт зависи от географската ширина и средната българска група може да се приема като равен на 50 ... 60 °, в който ъгълът на наклона на покрива 20 ... 35 °. Оптималното съотношение на повърхността на земята в областта на полупрозрачното повърхност е 1: 1.5. Това гарантира оптимален енергиен баланс, т.е. усетена разлика между слънчевата енергия и топлинни загуби и добро използване на вътрешното пространство. С вертикално подреждане на предната стена не е предвидено максимално улавяне на слънчевата енергия.

Трябва да се има предвид, че приложението на къщата (или вградената дома) слънчева оранжерията е част от него и цялата структура се възприема като цяло, затова е важно да цялостната архитектура. Един от най-успешните проекти на слънчеви сгради с слънчева оранжерия е дом Г. Balcombe в Санта Фе (Ню Мексико, САЩ). Подобна конструкция е много интересно Шампионската къща в Nederland (Колорадо, САЩ). И в двата случая, улавяне на слънчевата енергия, използвана в слънчева оранжерия под формата на двойни стени двойна височина атриум.

Фиг. 4. Самостоятелна слънчева оранжерия:
1 - прозрачна изолация; 2 - изолирани предната стена; 3 - север изолирана стена; 4 - на покрива; 5 - топлоизолация; 6 - изолирана основа; 7 - нагряване на батерията.

Изграждането на свободно стоящи слънчева парникови е показано на фиг. 4. южната част на оранжерията има прозрачен изолация покой на стената. Северна стена и покрив са направени от непрозрачен строителни материали и топлоизолация вътре покритие слой. За да се намали загубата на топлина трябва да бъде изолирана стена и външната повърхност на основата. В северната стена на акумулатор на топлина се намира в оранжерия, например, брой на варели или контейнери с вода. оптимални наклон ъгли повърхности са избрани въз основа на максималната височина ъгъл на слънцето и през зимните месеци за района. Solar парникови трябва да има оптимално място: тя се намира на равно място с nezatenyaemom естествена защита от вятъра, например с помощта на храсти или ограда от северната страна. За максимално улавяне на слънчевата енергия покрива хребет трябва да бъде ориентирана по оста изток-запад.

Фиг. 5. слънчева оранжерията от каменист топлоакумулатора:
1 - прозрачна изолация; 2 - подпорна стена; 3 - север стена; 4 - изолация; 5 - камъче батерия; 6 - щайги с разсад; 7 - защитен земята; 8 - изолирана основа.

Вариант слънчева парникови с камъче топлина акумулатор е показано на фиг. 5. Вътрешната повърхност на северната стена има отражателно покритие, т.е. рисувани матова бяла хартия. Това осигурява най-добро покритие на оранжерии и намалява загубата на топлина. С добра топлоизолация на северната стена на консумацията на парникови топлина се намалява с 2 пъти. За да се избегне неконтролирано обмен на въздуха трябва да бъдат внимателно запечатани врати, прозорци, капандури отвори. Въпреки това, степента на вентилация не трябва да е под 0.5 ... 1 час, тъй като за живота и хората и растенията е необходим свеж въздух.

За топлоизолация на матови повърхности на различните използвани материали стени:

минерална вата;
полистирол;
Натиснат слама;
дървени стърготини;
чипове.

Като полупрозрачен изолационен материал се използват:

стъкло;
полимерен филм;
листове от прозрачна пластмаса.

За да се предотврати замъгляване (кондензация) на полупрозрачното изолация трябва да намали коефициента на загубата на топлина с помощта на два слоя полупрозрачно изолация.

Намаляването на температурата и влажността се постига чрез вентилационни слънчеви оранжерии, което също осигурява обмен газ. Когато естествена вентилация на въздушния поток е в зависимост от размера и местоположението на вентилационните отвори с клапани. За свободно стоящи слънчева оранжерия, тези отвори трябва да са в посока на преобладаващите ветрове да се увеличи с дишане на скоростта на вятъра се увеличава. Площта на отворите трябва да бъде приблизително 1/6 площ на оранжерията, долната част на отвора за влизане на въздух, за да бъде по-малко 1/3 от площта на обекти и техните марки разликата във височината трябва да бъде поне 1.8 m.

През лятото на слънчева оранжерия може да се случи непоносима горещина. За да се предотврати прегряването в оранжерия трябва да бъде достатъчна маса на топлина натрупване на материал трябва да бъде предоставена и осигурява добри дишане засенчване оранжерии, което значително намалява температура и растения въздух и лъчисто интензивност.

Обемът на акумулатор на топлина (вода, чакъл, почва), площ стъклените повърхности и дебелината на изолацията се определят чрез изчисление, като се вземат предвид климатични данни.

В тунели могат да се използват плоски слънчева парникови слънчеви колектори и земята топлина акумулатори с пластмасови тръби, положени в земята за циркулация на горещ или студен въздух. В едно изпълнение, може да бъде осигурена за инжектиране на гореща вода в оранжерията, чрез което се осигурява желаната температура и влажност условия. При сравнение на ненагрят парникови използване на слънчевата температура отоплителна система за 3 ... 8 ° С по-горе.

Ефективността на слънчеви оранжерии увеличава значително при използване на топлинна помпа, селективното топлината от почвата, подпочвените води или външния въздух.