Гелиотеплицы

Постоянно возрастает производство овощей в закрытом грунте - парниках и теплицах. В скандинавских странах, Голландии, ФРГ потребление энергии в теплицах составляет 1 - 1,5 % общенационального энергопотребления и достигает 20 - 35 % общего потребления энергии в сельском хозяйстве.

Теплицы - это биолого-теплотехнические устройства, и они могут быть весьма существенно усовершенствованы, если их превратить в гелиотеплицы. Солнечная энергия в обычной теплице используется главным образом для процесса фотосинтеза, при котором растения поглощают и аккумулируют до 10 % энергии падающего солнечного излучения. При этом из диоксида углерода и воды под действием солнечного света образуются углеводы и молекулярный кислород. Из молекул углеводов образуются органические вещества, необходимые для жизни и роста растений.

В обычных теплицах из-за большой площади светопрозрачных поверхностей возникают значительные теплопотери, для компенсации которых требуется определенный расход топлива в системе отопления. Теплицы могут обогреваться горячей водой, водяным паром, нагретым воздухом, инфракрасным излучением или продуктами сгорания топлива. При создании гелиотеплицы прежде всего нужно позаботиться о существенном снижении теплопотерь за счет применения теплоизоляции. Кроме того, необходимо обеспечить улавливание максимально возможного количества солнечной энергии и аккумулирование избыточной теплоты.

Сама гелиотеплица служит пассивной гелиосистемой. Для повышения ее эффективности необходимо использовать аккумулятор теплоты. На рис. 48 показана схема гелиотеплицы с двойным остеклением, теплоизолированной северной стенкой, имеющей отражательное покрытие на внутренней поверхности, и грунтовым аккумулятором теплоты. Обычная пленочная теплица может иметь подпочвенный аккумулятор теплоты (рис. 49). Теплица имеет площадь 500 м2, а аккумулятор расположен под теплицей на глубине 0,5 м, выполнен в виде ямы шириной 5.4, длиной 80 и глубиной 1.2 м, которая заполнена кусками гранита размером 150 - 200 мм. Аккумулятор имеет кирпичные каналы, сообщающиеся с теплицей трубами диаметром 350 мм. В одном канале установлен вентилятор мощностью 0,1 кВт.

Рис. 48. Принцип работы гелиотеплицы

Рис. 48. Принцип работы гелиотеплицы