Что такое солнечная теплица и как ее построить

Потребление продуктов питания увеличивается с каждым годом в связи с ростом населения, а значит существует необходимость выращивать фрукты и овощи круглый год. Для таких целей может использоваться солнечная теплица, в которой можно искусственно создавать необходимый микроклимат для растений. Теплица – это конструкция, которая имеет прозрачные стены и потолок, внутри которых создается необходимый микроклимат для растений круглый год.

Конструкция теплицы.

Теплица аккумулирует энергию, которая используется в основном для фотосинтеза, при котором растения поглощают и собирают до 10 % энергии от солнечного излучения. Затем из диоксида углерода и воды посредством воздействия солнечных лучей образуется кислород и углеводы, из которых в последствии образуются органические вещества, благодаря которым растения развиваются.

Утепление солнечных теплиц

Но в обычных теплицах из-за большой площади прозрачных поверхностей происходят сильные теплопотери. Компенсируются эти теплопотери с помощью дополнительного обогрева системы.

Теплицы могут обогреваться горячей водой, паром, инфракрасными излучениями. Для того чтобы создать качественную теплицу, необходимо позаботиться о максимальном снижении теплопотерь. Минимизировать теплопотери можно за счет создания хорошей теплоизоляции, улавливания максимального количества солнечной энергии и аккумулирования избыточной теплоты.

Виды теплиц.

Но солнечное отопление теплицы имеет свою специфику. Аккумулятор должен быть прежде всего безопасен, не содержать токсичных веществ, иметь высокую тепловую емкость и доступную цену. Эмпирическим путем ученые установили, что лучшим аккумулятором, который обладает всеми вышеперечисленными свойствами является заранее утепленный грунт.

Экструдированный пенополистирол наилучшим образом подходит в качестве теплоизолятора. Этот материал не деформируется при сильной нагрузке и попадании влаги. Данная несложная конструкция сохраняет благоприятную температуру в теплице даже при сильных морозах.

Теплица обогревается наиболее эффективно при использовании асимметричного покрытия. Асимметричная конструкция теплицы позволяет воспринимать солнечные лучи под прямым углом даже при зимнем солнцестоянии, но летом данная конструкция предотвращает перегрев теплицы. Доказано, что эффективность такой конструкции на 25 % больше классической. Для увеличения эффективности в зимний период времени следует дополнительно утеплить теплицу с солнечной стороны.

Солнечный коллектор

Парник является пассивной отопительной системой. Для того чтобы увеличить ее эффективность, можно использовать солнечный коллектор. Теплицу на коллекторах можно сделать своими руками. Солнечный коллектор представляет собой раму прямоугольной формы с теплоизолированным днищем и боковыми стенками. В эту прямоугольную раму помещается теплообменник, имеющий вид решетки или змеевика с выходами для подачи холодной воды и выхода подогретой.

Инструкция по сборке теплицы.

Для того чтобы достигнуть максимально возможного поглощения солнечного света, на теплообменник необходимо надеть вставки из теплопроводного материала. Эти вставки нужно покрасить черной жаростойкой краской. Данные вставки занимают все пространство короба, плотно примыкая к теплообменнику. Сверху короб накрывается стеклом и тщательно все герметизируется. Теплица на коллекторах обязательно должна быть правильно собрана и герметизирована.

Теплицы на коллекторах работают достаточно просто. Солнечные лучи проникают через стекло, попадая на вставки, окрашенные в черный цвет (абсорбер), нагревая его. Благодаря высокой теплопроводности энергия, которая получена от пластин, передается сперва трубками теплообменника, а потом и воде, циркулирующей по трубам. Подогретая вода поступает в аккумулирующий бак, а на ее место поступает холодная, которая поступает в солнечный коллектор для подогрева.

Пристроенные теплицы

Существует два основных типа теплиц: пристроенные к южной стене дома и парники, отдельно стоящие. Формы пристроенных теплиц могут быть разнообразными. Угол наклона южной остекленной поверхности зависит от широты местности, климата. Наиболее оптимальное отношение площадей поверхности грунта и остекленной, прозрачной поверхности солнечной теплицы составляет 1:1,5. При этом соотношении обеспечивается идеальный энергетический баланс. Но если передняя стенка будет расположена вертикально, то это снизит улавливание солнечной энергии. Не стоит забывать о том, что теплица пристроенная к дому, является частью этого дома, и все строение воспринимается как единое целое, поэтому большое значение имеет общая архитектура сооружения.

Отдельно стоящие теплицы

Схема монтажа теплицы из поликарбоната

В конструкции отдельно стоящей теплицы южная сторона имеет прозрачную изоляцию, опирающуюся на теплоизолированную переднюю стенку. Северная стенка конструкции и крыша выполнены из непрозрачных материалов, изнутри утеплены специальными теплоизоляционными материалами. Для уменьшения теплопотерь следует теплоизолировать наружную поверхность фундамента. Коллекторы или ряд канистр с водой размещают у северной стенки теплицы. Наиболее оптимальные значения углов наклона поверхностей определяют по максимальному углу высоты солнечных лучей зимой отдельно для каждой местности. Теплица на коллекторах должна быть расположена в незатемненном месте, которое должно быть защищено от ветра с помощью кустарников или забора. Конек крыши следует ориентировать вдоль оси запад-восток для максимального улавливания солнечных лучей.

Для теплоизоляции непрозрачных поверхностей используются такие материалы: