Строим солнечный коллектор для теплицы самостоятельно

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.

Что входит в систему

Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.
Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.

Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).

Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны). Контроллер

Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне)

Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).

Стоимость монтажа солнечных батарей

Примерная стоимость одной панели составляет 90 рублей за 1 Вт. То есть, один модуль максимальной мощностью 200 Вт обойдется вам в 18000 рублей. Понятно, что одного такого модуля для нормального функционирования всех сетей и коммуникаций дома не хватит. Придется покупать их больше десяти штук. Собственная электростанция для дома на солнечных батареях общей мощностью 1 кВт обойдется вам в сумму примерно 250 тысяч рублей. не считая стоимости монтажа и дополнительных приборов (инвертора, аккумуляторов, контролера зарядов).
Солнечные батареи на основе монокристаллического или поликристаллического кремния обеспечат полную автономность вашего дома от центральных электросетей, как в теплый период, так и во время морозов. Главное, правильно выбрать фотоэлементы и рассчитать требуемое их количество, исходя из площади дома и необходимой мощности. Не лишним будет также позаботиться об экономии: заменить лампочки на энергосберегающие, утеплить стены и крышу, установить качественные двери и оконные системы. Тогда в вашем доме будет тепло и уютно, вне зависимости от погоды.

Производительность работы солнечных батарей

Многие люди сомневаются в эффективной работе этих установок, ведь погода в нашей стране не всегда бывает солнечной. А зимой облачные дни практически постоянно, да и сильные морозы способствуют быстрой трате накопленной энергии

Сегодняшние солнечные электростанции очень мощны (от 200 Вт — для одного модуля). Они производят энергию целый световой день, улавливают свет даже при густых облаках или осадках. Правда в непогоду их мощность снижается почти в два раза. Преимущество их в том, что они способны накапливать энергию впрок. а при нехватке солнечных лучей они будут отдавать уже накопленную.

Зимой установки работают на полную мощность, но производительность их снижена за счет короткого светового дня. Поколение батарей, сделанных из аморфного кремния, не нужно даже направлять на солнце. они отлично работают и при средней облачности. К недостаткам этого вида модулей можно отнести то, что они требуют большую площадь для размещения.

Эффективность их работы зависит и от региона. Например, в Санкт-Петербурге или Москве производительность будет немного ниже, чем в южных районах. Но, это не значит, что их использование в северных областях не целесообразно. Более того, их давно уже там применяют круглый год и довольно результативно.

Коллектор из поликарбоната

Изготавливают из сотовых панелей, отличающихся хорошими теплоизоляционными свойствами. Толщина листов от 4 до 30 мм. Выбор толщины поликарбоната зависит от необходимой теплоотдачи. Чем толще лист и ячейки в нем, тем больше воды сможет нагреть установка.

Чтобы самому сделать гелиосистему, в частности самодельный солнечный водонагреватель из поликарбоната, понадобятся следующие материалы:

две штанги с нарезанной резьбой;
пропиленовые уголки, на фитингах должно быть наружное резьбовое соединение;
пластиковые трубы ПВХ: 2 шт, длина 1,5 м, диаметр 32;
2 заглушки.

Трубы укладывают в корпус параллельно. Подключают к ГВС через отсекающие краны. Вдоль трубы делают тонкий надрез, в который можно вставить лист поликарбоната. Благодаря принципу термосифона вода будет самостоятельно поступать в желобки (ячейки) листа, нагреваться и уходить в накопитель, расположенный вверху всей системы нагрева. Для герметизации и фиксации листов, вставленных в трубу, используют силикон, стойкий к термическому воздействию.

Чтобы увеличить теплоэффективность коллектора из сотового поликарбоната, лист покрывают любой селективной краской. Нагрев воды после нанесения селективного покрытия ускоряется приблизительно в два раза.

Тепличный аккумулятор тепла

Любители выращивать овощи, фрукты в любое время года должны понимать и знать — существуют дополнительные изделия, в том числе аккумулятор тепла для теплиц и парников, благодаря которым это занятие становится легче и приносит настоящее удовольствие.

Что такое тепличный аккумулятор?

Это уникальный, очень полезный накопитель энергии, но не тот, который все уверенно используют в транспортных средствах, котлах, а также во многих других приборах, которые нужно на определенное время обеспечить электричеством. Это некое устройство, которое может накапливать энергию от солнца, а после этого раздавать ее в нужные места.

Тепличный аккумулятор тепла: как это работает

Аккумулятор тепла для теплиц имеет свой принцип работы, который отличается простотой, удобством.

Если речь идет, например, о водяном аккумуляторе, то необходимо внутрь того или другого устройства залить простую воду, на протяжении времени она нагревается от солнца, а в ночное время аккумулятор тепла для парников отдает тепло грядкам с растениями, тем самым обеспечивая их круглосуточно теплом и упрощая процесс выращивания в теплице кабачков и других овощей, фруктов.

Если вы задаетесь вопросом о том, как работает тепличный аккумулятор тепла, то следует понять, что ничего сложного в этом процессе нет. Стоит учитывать только тот фактор, что устройство обязательно должно быть темного цвета, ведь именно темные цвета максимально притягивают лучи солнца.

Какие бывают тепличные аккумуляторы?

Конечно, среди самых эффективных вариантов, которые можно использовать для обогрева тепличной конструкции, является печь, а также определенный отопительный пробор. Но, стоит отметить, что не у каждого человека есть возможность использовать такие устройства, ведь теплица может быть расположена не возле дома, или вообще, далеко на даче.

Таким образом, среди большого количества предоставленных изделий на рынке, есть специальные, которые изготавливаются из черных пленок толщиной около 250 микрон. В изделие заливается вода и оно начинает работать.

Это эффективные устройства, которые можно легко разместить на грядках в необходимом порядке, обеспечить полный подогрев. В дневное время такие устройства нагревают температуру воздуха до 25 градусов, когда на улице даже – 5 мороза. Это говорит о том, что рассада никак не сможет замерзнуть.

Аккумулятор тепла для теплицы своими руками

Собственными силами можно сделать подобное устройство. Для того, чтобы сделать аккумулятор тепла для теплицы своими руками используются исключительно средства, которые есть под рукой.

Главное требование – чтобы изделие могло самостоятельно набирать воду, а также отдавать ее в условиях понижения температуры. В таких случаях не используются никакие емкости из металла, так как данный материал очень быстро нагревается, а отдает тепловые элементы только в течении короткого времени.

Таким образом, аккумулятор тепла для парника своими руками можно сделать из следующих материалов:

Каждый видел, что в летнее время камни достаточно быстро набирают температуру, а тепло могут отдавать длительное время

Именно поэтому, важно подумать о том, чтобы выбранное устройство могло аккумулировать энергию. Как пример, отметим печи для отопления, которые делаются из стали, кирпича

Кстати, последний вид остывает очень долго.

Важно понимать, что чем больше будет диаметр, тем он лучше будет служить. Обычно, можно встретить устройства с диаметром 50, а также 100 мм

Одна сторона такого изделия должна быть герметичной, что обеспечит устранение риска вытекания воды. В специализированных магазинах продаются специальные заглушки того или другого диаметра, с помощью которых надежно закрепляется труба.

Другая тоже характеризуется герметичностью, но не стоит ее закрывать наглухо, ведь именно в этой стороне следует заливать воду, а также контролировать уровень жидкости. Вариантов осуществления достаточно много, в том числе использование простых пластиковых бутылок.

Виды тепличных аккумуляторов:

Водяные
Каменные
Грунтовые

О водяном варианте речь уже шла, о камнях мы тоже разобрались. Теперь рассмотрим ситуацию, когда именно грунт может выступать аккумулятором энергии.

Это самый дешевый способ обогрева, но он отличается маленьким эффектом и значительно уступает двум вышеуказанным способам.

Грунт характеризуется малой теплоаккумуляцией, поэтому для него стоит применять те или другие механические устройства для обогрева теплицы.

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.

Альтернативные источники отопления и перспективы их развития

Среди большого количества разного рода отопительных систем особое место занимают альтернативные источники энергии. Помимо традиционных источников, таких как газ и электричество, сегодня используются все возможные способы отопления. Среди них можно выделить следующие виды альтернативных источников энергии:

твёрдое топливо – сегодня большая часть систем отопления использует энергию, полученную от сжигания твёрдого топлива, такого как древесина и уголь. Такие системы способны решить все задачи, связанные с отоплением и горячим водоснабжением;
тепловой насос, который использует энергию грунта и водоёмов – очень перспективная система, требующая часто больших денежных вложений;
ветрогенераторы, использующие силу ветра. В некоторых странах, где этот вопрос решается на уровне государства, такие системы имеют большие перспективы и уже работают вполне эффективно;
солнечные батареи, работающие, как не трудно догадаться на энергии солнца. Устройство таких систем, как правило, представляет собой большой интерес. В некоторых странах, таких как Германия, солнечные батареи обеспечивают целые районы теплом и горячей водой.

Система отопления работающая на солнечных батареях

Прежде чем представить себе, как происходит нагрев теплоносителя, стоит рассмотреть, что же такое солнечная батарея и какой принцип её действия. Солнечная батарея представляет собой не что иное, как несколько фотоэлектрических преобразователей, объёдинённых в один блок, или полупроводниковое устройство, которое использует солнечный свет и преобразует его в электроэнергию. Всё происходит в тесной связи с основным законами физики, рассматривать которые нет особого смысла. Сегодня солнечная энергия притягивает к себе не только взгляды учёных, её пытаются покорить и простые обыватели, которые стараются решить, таким образом, проблемы, связанные с водоснабжением и отоплением.

Гелиоустановки для систем горячего водоснабжения и отопления

Большое распространение и популярность приобрели именно солнечные коллекторы, которые применяются в качестве устройства для нагрева какой-либо жидкости (чаще всего, воды) с целью ее использования в системах горячего водоснабжения или отопления.

Другой вид оборудования для преобразования энергии солнца – батареи, которые принципиально отличаются от коллекторов тем, что сначала вырабатывают и аккумулируют электрическую энергию, а в дальнейшем ее можно использовать для хозяйственных нужд.

Но данный вид получения и переработки солнечной энергии требует приобретения дорогостоящего оборудования, главными конструктивными единицами которого являются фотоэлементы, что не всегда оправданно, особенно в регионах с небольшим количеством солнечных дней в году.

В отличие от них, солнечные коллекторы для нагрева воды или отопления дома имеют быструю окупаемость, особенно если изготовить их самостоятельно, так как в этом случае расходы составят лишь стоимость материалов, в число которых дорогие фотоэлементы не входят.

Использование солнечных коллекторов имеет очевидные преимущества:

снижение затрат на отопление и подогрев воды для системы горячего водоснабжения;
экологичность данного вида энергии.

Чаще всего использование коллекторов оправданно для использования в системах отопления небольших коттеджей или организации горячего водоснабжения в летний период в загородном доме или на даче. Оправдан солнечный коллектор для бассейна в качестве устройства для подогрева воды.

Объясняется это относительно невысоким КПД таких установок, который может значительно уменьшаться в пасмурные дни.

Поэтому для оптимизации расходов на отопление частного дома лучше всего использовать коллекторы совместно с традиционным оборудованием, которое изначально может быть рассчитано для этого, либо имеет возможности для переоборудования или согласования параллельного функционирования двух систем теплоснабжения.

Также стоит отметить, что, кроме регулярного обслуживания и очистки поверхности коллекторов от грязи и мусора, некоторые из них не предназначены для работы при низких температурах, поэтому перед началом зимы их нужно законсервировать, предварительно слив из системы теплоноситель.

Система отопления, работающая на солнечных батареях своими руками

Сегодня производство солнечных батарей уже выходит на промышленный уровень, однако собрать солнечную батарею, способную обеспечить потребности небольшого домостроения, может каждый. Солнечные батареи своими руками сделать сегодня не многим сложнее, чем собрать простую электрическую схему. Вот только для этого необходимо иметь всё необходимое, а именно сами преобразователи солнечной энергии (монокристаллические солнечные элементы), необходимые метизы, силиконовый герметик и паяльное оборудование. После этого необходимо вооружиться паяльником и приступать к работе.

Перед началом работы необходимо собрать каркас, в котором будут находиться солнечные элементы. Он представляет собой застеклённый короб. Можно для этой цели заказать металлопластиковый стеклопакет, изготовленный по нужному размеру. Затем приступаем непосредственно к подготовке элементов солнечной батареи к сборке. Для этого к каждому из них припаиваются контакты, или токоведущие дорожки. Затем производится сборка системы, состоящей из четырёх рядов по девять элементов в каждом ряду, всего 36 элементов. Расстояние между элементами сборки должно быть 5 мм.

В ходе сборки необходимо соблюдать одно условие – каждый соседний ряд должен быть развёрнут на 180 градусов, что позволит собрать все элементы в одну единую цепь. После этого необходимо к каждой связке, состоящей из шести модулей прикрепить диод, хотя предпочтительно это делать на каждый отдельный элемент. На выходе устанавливается ещё один общий диод, который поставляется в комплекте с монокристаллическими. После этого производится окончательное скрепление всех контактов, и все пустоты заливаются силиконом.

По окончании сборки производится обработка внутренней поверхности. Для обеспечения работоспособности устройства можно покрыть устройство алюминиевой фольгой. Естественно, необходимо полученную энергию преобразовать, чтобы получить необходимое напряжение. Для этого энергия солнца при помощи контроллера зарядки аккумулируется и происходит зарядка аккумулятора 12В. После этого посредством специального инвертора, это напряжение может быть преобразовано в нужные 220 Вольт. В итоге, 36 элементов, по 0,5 Вольт каждый в конечном итоге позволяют получить необходимое напряжение.

Однако услышать это одно, а посмотреть своими глазами – совсем другое. В этом случае сразу отпадёт масса вопросов, которые обычно возникают после прочтения любого материала. На представленном видео процесс сборки солнечной батареи представляется очень понятным и доходчивым. Изготовить солнечный радиатор смогут многие, если есть хотя бы небольшие навыки в электротехнике.

Технические и электрические параметры установок

Высокое сопротивление
КПД от 20%
Закаленное стекло
Водопроницаемость корпуса
Стойкость к плохим погодным условиям

Чаще всего для отопления дома, получающего энергию солнечными модулями, используют электрическую систему. Но, иногда проводят и водяное отопление. которое подводится к электрическому котлу. Схема и монтаж отопления в этом случае отличаются только тем, что понадобится дополнительное место для размещения аккумуляторов и преобразователя постоянного тока.
При использовании солнечной энергии эффективнее нагревать большие площади (например, теплые полы ) до небольших значений. В такой системе проще поменять температуру. если изменилась погода, да и смонтировать ее легче. чем другие. К тому же, внешний вид интерьера не будут портить громоздкие радиаторы.

Для авто

Для автовладельцев, также выпускаются вентиляторы, способные работать от солнечной батареи. Это вентиляторы небольшой мощности, которые размещаются под лобовым стеклом автомобиля и служат для создания дополнительной циркуляции внутри салонного воздуха.

Внешний вид подобных устройств может различаться от классического вида вентилятора, до авангардных форм, присущих авторским работам разработчиков и дизайнеров.

Плюсом данного вида вентилятора является то, что можно вентилировать салон автомобиля при заглушенном двигателе, при этом не будет использоваться энергия аккумуляторной батареи автомобиля, что позволит сохранить ее заряд.

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

Устройство и виды

Условно данные системы можно классифицировать на два вида

жидкостные (о которых мы говорим в данном материале);
воздушные солнечные коллекторы, в которых используется не жидкость, а нагретый воздух.

Также они разделяются по КПД, ведь обеспечивают различную теплоотдачу. Это зависит от материалов, используемых для изготовления батареи, ее площади. Оптимальным местом расположения абсорбера является крыша

попадает максимальное количество солнечного света,
имеет большую площадь,
установленная на крыше батарея не занимает полезное пространство, никому не мешает.

Воздушный солнечный коллектор
Конструкция солнечного коллектора может быть нескольких видов, основные

вакуумный отопительный коллектор, имеющий самую сложную конструкцию. Вакуумные солнечные коллекторы отлично подходят для обогрева помещений, нагрева воды в любое время года, они полностью обеспечат небольшой дом, коттедж;
плоский солнечный коллектор может быть жидкостным и вакуумным. Это наиболее распространенный тип поскольку достаточно прост в монтаже, при этом эффективен, может обеспечивать дом необходимым количеством тепла для обогрева помещений, водой для хозяйственных нужд;
термосифонный — в качестве абсорбера используются стеклянные или металлические трубки;
трубчатый — самый простой тип, изготовить который можно для дачи, достаточно примитивный, не подходит для использования в зимнее время.

Нас интересует конструкция, которая обеспечивает наличие горячей воды и отопления в доме в любое время года, остановимся на двух оптимальных вариантах, рассмотрим устройство вакуумного солнечного коллектора и плоского.

Плоский коллектор

Это наиболее распространенный вид коллектора, который можно изготовить самостоятельно. Хорошо подходит для использования в теплое время года для подогрева воды, зимой коэффициент полезного действия снижается.

Особенность конструкции состоит в следующем

корпус имеет плоскую прямоугольную или квадратную форму, выполнен из металла или другого материала, имеющего высокий показатель теплопроводности, покрыт черной краской;
внутри располагают пластину, в которой уложен змеевик из медной трубки небольшого сечения;
по трубкам циркулирует теплоноситель: вода, пропилен-гликоль, антифриз, другие подходящие жидкости;
также внутри корпуса укладывают теплоизоляционный материал, который минимизирует потери тепла;
собирая коллектор такого типа, нужно запастись листом поликарбоната или стекла, который будет служить крышкой и выполнять две функции: препятствовать проникновению мусора, осадков, усиливать подогрев.

Составная часть плоского солнечного коллектора

Вакуумный коллектор

Для водяного отопления можно использовать солнечные коллекторы вакуумного типа. Благодаря конструкционным особенностям они являются более мощными: способны вырабатывать тепловую энергию, которой хватит на подогрев воды и отопление помещений.

Особенности конструкции

минимизировать потери позволяют трубки, которые помещаются в колбах с выкачанным воздухом;
сверху трубки покрыты абсорбционным материалом, поглощающим световую энергию, внутри — наполнены антифризом (хладагентом);
концы трубок соединены с трубой, по которой проходит теплоноситель;
при нагреве антифриз закипает, преобразуется в пар, который, в свою очередь, поднимается вверх и нагревает теплоноситель;
у данной конструкции есть недостаток: если хоть одна трубка выйдет из строя, ремонт становится довольно проблематичным, так как они соединены последовательно. Придется производить замену всех «внутренностей».

Воздушная солнечная система из вакуумных трубок

Такой воздушный солнечный коллектор для отопления будет более эффективен и пригоден для того, чтобы поддерживать температуру в системе в любой сезон. Хотя в холодное время КПД работающего коллектора может незначительно снижаться из-за короткого светового дня и малой световой активности.

Совет по уходу! Обратите внимание на внутреннюю поверхность накопительного бака для воды, она со временем покрывается накипью, нужна очистка. Периодичность зависит от качества воды в местности

С чего начать

Подсчет затрат электроэнергии. Для установления необходимой мощности системы солнечных панелей, нужно подсчитать, сколько электричества вы расходуете. Очень многое в этом вопросе зависит от того, используется ли частный дом постоянно или только как дача в определенные сезоны года. Для подсчета возьмите квитанции по оплате за электроэнергию за год и установите общее количество киловатт, затраченных за этот период, затем разделите на 12 (количество месяцев) – вы получите среднемесячный расход электроэнергии.

Расчет среднемесячного расхода потребляемого электричества

Как показывает опыт и отзывы реальных потребителей, в средней полосе России полученный результат необходимо умножить на коэффициент 16, чтобы получить необходимую мощность батарей в Ваттах.

Рассмотрим пример. За год вы потратили 1625 кВт, делим эту цифру на 12 месяцев и умножаем на коэффициент 16 – получается, 2166 Ватт. Т.е. система солнечных батарей будет обеспечивать такой дом, если ее мощность будет не менее 2200 Ватт/час

Идеи для обогрева теплиц своими руками

Многие дачники у себя на участках устанавливают теплицы или парники, чтобы выращивать в них рассаду и получать более ранний и богатый урожай. Но если такую конструкцию оборудовать отопительной системой, то можно получать урожай овощей, зелени и даже клубники круглый год. Но чтобы сделать отопление в теплице, потребуется подготовка и некоторые строительные навыки.

Способы обогрева теплиц

Существует несколько видов отопления закрытых конструкций для выращивания овощей круглый год. Каждое из них имеет свои плюсы и минусы.

Возможные виды подогрева и их преимущества:

Печное отопление отличается высокой эффективностью, простой технологией сооружения, доступностью топлива и возможностью регулировать температуру. Установка печи или котла не потребует больших финансовых затрат.
Воздушное отопление способно быстро обогреть любую площадь, при этом технология его сооружения довольно простая.
Водяная система отличается надежностью, безопасностью и возможностью регулировки температуры. При использовании таких устройств в теплице всегда будет подходящая для выращивания растений влажность воздуха.
Солнечные батареи – это естественный, доступный, простой и дешевый процесс обогрева. В солнечный день отдача тепла от них постепенная.
Газовое отопление отличается практичностью, относительно невысокой стоимостью, быстрым и равномерным прогревом при использовании калорифера.
Электрический обогрев теплиц и парников практичен, прост и эффективен. Устройства можно использовать круглые сутки, а переносное оборудование устанавливать в любом удобном месте.

Но каждая из этих систем обогрева имеет свои недостатки. Среди них:

Печное отопление требует постоянного контроля.
В воздушной системе процесс отопления необходимо постоянно поддерживать.
Для водяного отопления может понадобиться электрическое оборудование для подогрева воды или даже установка целой котельной. Стоит это все недешево.
Солнечные батареи эффективны только в хорошую солнечную погоду. При их применении регулировать температуру воздуха возможности не будет.
Газовая система требует постоянного контроля, поскольку существует угроза воспламенения. Для ее установки требуется разрешение специальных служб.
Электрическое оборудование требует источника электропитания, сушит воздух и довольно дорого в применении (затраты на электроэнергию).

Для каждой постройки подходит определенная система обогрева. Например, для стандартных теплиц с небольшой площадью не стоит выбирать дорогостоящее оборудование. А в больших промышленных теплицах можно использовать инфракрасные теплоносители, тепловые насосы и другие передовые технологии.

Устройство солнечного вегетария

Уникальность этой конструкции состоит в том, что она не требует устройства дополнительного отопления для выращивания теплолюбивых растений при условии, что температура воздуха за стенами теплицы не опускается ниже -15 градусов. В регионах с более сильными морозами теплица солнечная или не используется в самые холодные месяцы, либо в ней устанавливается отопление(см.Отопление теплицы своими руками: практикум). Такой эффект достигается за счет особенностей самой конструкции и оборудованной в ней системы циркуляции воздуха, о которой подробнее будет рассказано ниже. Эта же система позволяет обходиться без проветривания, а также снизить частоту и интенсивность полива.

Конструктивные особенности сооружения

На первый взгляд это обычная теплица с плоской односкатной крышей, одна из сторон ее непрозрачна или является стеной капитального сооружения, к которому примыкает укрытие. Но при ближайшем рассмотрении обнаруживаются следующие особенности:

Теплица всегда расположена строго по направлению север-юг;
Она имеет уклон по направлению к югу, составляющий от 15 до 40 градусов в зависимости от географической широты и высоты стояния солнца в зимние месяцы;
Капитальной всегда делается северная стена, которая выполняет функцию светоотражателя и потому отделывается изнутри фольгой или покрывается белой краской;

Фольгированное покрытие отражают лучи внутрь теплицы

Грядки(см.Грядки в теплице: как расположить и обустроить, чтобы получить хороший урожай) устраиваются в виде ступеней, укрепленных высокими бордюрами из досок, кирпича или другого подручного материала, между ними располагаются проходы.

Фото ступенчатых грядок

Стенки теплицы также располагаются не перпендикулярно земле, а под углом. Это позволяет уменьшить отражение солнечных лучей, особенно в период с осени по раннюю весну – при низком солнцестоянии, в результате чего в неё проникает больше энергии.

Система циркуляции воздуха

Самый интересный вопрос – как в такой теплице удается обходиться без различных систем отопления в холодное время года? Ведь, если верить тем, кто уже знаком с солнечными вегетариями, при ночных заморозках в -15 градусов температура в них не опускается ниже +12. Этого вполне достаточно для того, чтобы круглый год выращивать если не томаты и огурцы, то зелень в теплице. Секрет заключается в работе системы воздухообмена. Для начала расскажем, как она устроена. Под всей площадью теплицы на глубине около 30 см укладываются трубы с перфорацией по донной части:

Расстояние между трубами 50-60 см;
Шаг между отверстиями в трубе 10-15 см;
Диаметр отверстий 7-8 мм.

Трубы, как и вся поверхность, располагаются под уклоном. Их нижние окончания, служащие воздухозаборниками, выводятся вверх, чтобы они выступали над поверхностью почвы, и закрываются мелкой сеткой или решеткой от попадания мусора.

Воздухозаборники выступают над поверхностью на 15-20 см

В верхней же части объединяются в общий коллектор, от которого в толще капитальной стены идет вверх вертикальная труба, выходящая на крышу вегетария. Она проходит через регулировочную камеру, расположенную в полутора метрах от поверхности, с электрическим вентилятором и двумя заглушками – внизу и вверху.

Как видите, инструкция по устройству системы предельно проста – ничего сложного делать не придется. В дополнение нужно сказать, что трубы лучше использовать тонкостенные, и укладывать их на подушку из керамзита толщиной 15-20 см.

Схема системы воздухообмена

Цена такого оборудования значительно ниже, чем отопительного, к тому же, оно не потребует подключения к дорогостоящим энергоносителям и частично заменит собой систему полива. Теперь самое интересное – как оно работает:

Днем солнечные лучи прогревают воздух и почву в теплице. Температура в ней даже при отрицательных её значениях за пределами укрытия достигает 18-20 градусов за счет правильного расположения и особенностей конструкции.
Вентиляторы нагнетают теплый воздух в трубы через воздухозаборники. Проходя по ним, он остывает, попутно отдавая влагу, конденсирующуюся на внутренних стенках. Через дренажные отверстия в донной части труб она вытекает на слой керамзита и равномерно распределяется в почве под грядками.
Охлажденный воздух возвращается в теплицу, не теряя углекислого газа и азота, жизненно необходимых растениям для питания.

В результате имеем: поддержание температурного баланса, воздухообмен без проветривания, автономное капельное орошение и обеспечение растений питательными веществами без внесения лишних удобрений.

Из всего сказанного понятно, что сборка теплицы такого типа – дело выгодное, особенно при желании использовать её в холодное время года. Осталось узнать, как это сделать.

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.

как сделать грунтовый тепловой аккумулятор

Алексей Шимко

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

Алексей Шимко

пишет: 70 см.

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.

Принцип работы солнечных батарей

Модули, улавливающие энергию солнца, являются генераторами электричества, работающими на основе фотоэлектрических реакций. Получение электрического тока происходит по принципу эмиссии (испускания электронов) нагретых тел. Основой для панелей служит кремний. КПД одного такого модуля не слишком большой — порядка 30% при мощности до 300 Вт. Для получения лучших результатов разработчики объединили несколько десятков солнечных элементов в цепи.
И такой способ дал более высокий результат, некоторые установки могут полноценно работать и при средней облачности. Чтобы создать комфортную температуру круглогодично в доме площадью 30 кв. м. в средней полосе нашей страны общая площадь поверхности модулей должна быть не менее 100−120 кв. м. Внутри дома обязательно должно быть помещение для аккумуляторов и распределительного оборудования.