Cu efect de seră energie solară, casa verde

creșterea constantă a producției de legume în sere - sere. În țările nordice, consumul de energie Țările de Jos, Germania, în sere este de 1 ... 1,5% din consumul național de energie și atinge 20 ... 35% din consumul total de energie în agricultură.

Sere - dispozitive de biologie și inginerie de căldură, iar acestea pot fi îmbunătățite în mod semnificativ, în cazul în care la rândul său, sere solare. Energia solară într-o seră convențională este utilizat în principal pentru procesul de fotosinteză prin care plantele absorb și acumulează energie de până la 10% din radiații solare incidente. Astfel, din bioxid de carbon și apă sub acțiunea razelor solare carbohidraților formate si oxigen molecular. molecule glucidici formate substanțe organice necesare vieții și creșterea plantelor.

În sere convenționale datorită suprafeței mari a suprafețelor translucide având pierderi de căldură substanțiale, care necesită să compenseze un anumit debit de combustibil în sistemul de încălzire. Sere pot fi încălzite cu apă caldă, abur, aer cald, radiații infraroșii sau produsele de ardere a combustibilului. Când creați o seră solară, mai presus de toate, trebuie să aibă grijă de o reducere substanțială a pierderilor de căldură prin utilizarea izolației. Mai mult decât atât, este necesar să se asigure capturarea cea mai mare cantitate posibilă de energie solară și acumularea de căldură în exces.

Fig. 1. Principiul serei solare.

Solar cu efect de seră în sine servește ca un sistem pasiv de încălzire solară. Pentru a crește eficiența acestuia necesitatea de a utiliza căldura bateriei. Fig. 1 prezintă o diagramă a serelor solare cu geam termopan, nord perete izolat termic cu un strat reflectorizant pe suprafața interioară și a solului acumulatorul de căldură. Obișnuite de film cu efect de seră solar poate avea un acumulator de căldură sub suprafață (Fig. 2). Sera are o suprafață de 500 m 2, iar acumulatorul se află sub o seră, la o adâncime de 0,5 m este formată ca o lățime groapă de 5,4 și o lungime de 80 și o adâncime de 1,2 m, care este umplut cu bucăți de granit de măsurare de 150 ... 200 mm. Bateria are o canale de cărămidă ce comunică cu conductele de seră de 350 mm în diametru. Într-un singur canal o putere ventilator de 0,1 kW.

Fig. 2. folie cu efect de seră solare cu acumulator de căldură sol:
1 - cu efect de seră; 2 - acumulator; 3, 4 - canale; 5, 6 - tubul; 7 - ventilator.

Aerul cald din sere solare trece printr-un prim canal, o porțiune a acumulatorului de căldură și apoi înapoi prin al doilea pasaj la ventilator. În timpul zilei, bateria se încarcă de căldură, dar pe timp de noapte este descărcată. Economia anuală de combustibil este de 400 ... 500 de tone de combustibil la 1 hectar de suprafață cultivată.

Consumul de energie solară scade atunci când se utilizează sere geam dublu, o izolație termică de protecție mobile și îmbunătățirea instalațiilor solare. Acumularea de căldură mai avantajos realizată în sol sub seră solar. Până în această zi apa încălzită din colectorul solar este trecut prin sistemul de conducte din material plastic prevăzute în sol la o adâncime superficială, și astfel există o încărcare acumulator de căldură. Pentru a utiliza căldura acumulată în timpul nopții în conducta de apă rece hrănite; încălzit, este îndreptată spre încălzirea serei solare, fie direct, fie după încălzirea suplimentară.

Există două tipuri de sere solare:

• Atașat la peretele de sud al casei;
• cu efect de seră solare de sine statatoare.

Fig. 3. Forma și atașată la construirea de sere solare:
și - pereți translucizi oblici;
b - un perete cilindric translucid;
în - acoperiș înclinat și peretele transparent în poziție verticală față;
r - cu un perete transparent frontal înclinat;
d - un perete frontal izolat termic:
1 - izolarea translucide; 2 - acoperiș transparent; 3 - perete izolat termic.

Fig. 3 prezintă diferite forme geometrice și sere solare atașate. Acestea diferă în funcție de gradul de utilizare a radiației solare, în măsura în care este posibil utilizarea mai rațională a spațiului interior și, astfel, prin design. Unghiul de înclinare al suprafeței de sticlă până la linia orizontului sud depinde de latitudine și banda medie românească poate fi luată egală cu 50 ... 60 °, în care unghiul de înclinare a acoperișului 20 ... 35 °. Raportul optim al suprafeței solului în zona suprafeței translucide este de 1: 1,5. Acest lucru asigură un echilibru optim de energie, de exemplu, diferența capturable între energia solară și pierderile de căldură, și buna utilizare a spatiului interior. Cu dispunere verticală a peretelui frontal nu este furnizat de captare maximă a energiei solare.

Trebuie avut în vedere faptul că anexa casei (sau built-in casa) cu efect de seră solare face parte din ea și întreaga structură este percepută ca un întreg, prin urmare, important pentru arhitectura de ansamblu. Una dintre cele mai de succes modele de clădiri solare cu efect de seră solare este de origine D. Balcombe în Santa Fe (New Mexico, Statele Unite). O construcție similară este foarte interesant casa Campionilor în Nederland (Colorado, SUA). În ambele cazuri, captarea energiei solare utilizate în seră solară sub formă de atrium cu pereți dubli, dublu-înălțime.

Fig. 4. Detașat cu efect de seră solare:
1 - izolarea translucide; 2 - izolat peretele frontal; 3 - nord de perete izolat; 4 - acoperiș; 5 - Izolarea termică; 6 - fundație izolată; 7 - bateria se încălzește.

Construirea unei sere solare nefixata prezentată în Fig. 4. Partea de sud a serei are un repaus de izolare transparentă pe perete. peretele de Nord și acoperișul sunt realizate din materiale de construcții opace și izolație termică în interiorul stratului de acoperire. Pentru a reduce pierderile de căldură trebuie să fie izolate de perete și suprafața exterioară a bazei. La peretele nordic al acumulatorului de căldură este situată într-o seră, de exemplu, un număr de butoaie sau bidoane cu apă. Optimul Suprafețele unghiuri de înclinație sunt selectate în funcție de înălțimea maximă de colț de soare în lunile de iarnă pentru zona. Solar cu efect de seră ar trebui să aibă o locație optimă: este setat pe un loc plat, cu protecție naturală nezatenyaemom de vânt, de exemplu, prin intermediul unor arbuști sau gard pe partea de nord. Pentru captare maximă a energiei solare creasta acoperișului trebuie să fie orientată de-a lungul axei est-vest.

Fig. 5. Sera solară din acumulatorul de căldură prundiș:
1 - izolarea translucide; 2 - zid de sprijin; 3 - peretele nordic; 4 - izolație; 5 - baterie cu pietriș; 6 - lăzi cu puieți; 7 - protejat la sol; 8 - fundație izolată.

Opțiunea de seră solară cu acumulator de căldură prundiș prezentat în Fig. 5. Suprafața interioară a peretelui nordic are un strat reflectorizant, adică, pictate manual vopsea albă mată. Aceasta oferă cea mai bună acoperire a serelor și reduce pierderile de căldură. Cu bună izolare termică a peretelui nordic al consumului de căldură cu efect de seră este redus de 2 ori. Pentru a evita schimbul de aer necontrolat trebuie să fie atent sigilate uși, ferestre, lucarne guri de aerisire. Cu toate acestea, rata de ventilație nu trebuie să fie mai mică de 0,5 ... 1 h, deoarece pentru viața și oamenii și plante este nevoie de aer curat.

Pentru izolarea termică a suprafețelor opace ale diferitelor materiale utilizate Fațade:

• lână minerală;
• polistiren;
• paie presata;
• rumeguș;
• chips-uri.

Ca material izolant translucid sunt utilizate:

• sticlă;
• film de polimer;
• foi de material plastic transparent.

Pentru a preveni aburirea (condens) pe o izolație translucidă ar trebui să reducă coeficientul de pierdere de căldură utilizând o izolație translucid cu două straturi.

Reducerea temperaturii și umidității se realizează prin sere solare de ventilație, care oferă, de asemenea, un schimb de gaze. Atunci când fluxul de aer de ventilație naturală depinde de mărimea și localizarea orificiilor de ventilație cu supapele. Pentru nefixată sera solar, aceste deschideri trebuie să se afle în direcția vîntului să crească cu respirabilitate crește viteza vântului. Zona deschiderilor trebuie sa fie de aproximativ 1/6 zona a serei, zona inferioară a orificiilor de intrare a aerului să fie 1/3 mai mică decât suprafața de puncte de vânzare și mărcile lor diferența de înălțime trebuie să fie de cel puțin 1,8 m.

În timpul verii, sera solară se poate produce căldură insuportabilă. Pentru a preveni supraîncălzirea în seră, ar trebui să fie suficientă masă de material de acumulare a căldurii furnizate și asigură bune sere respirabilitatea umbrire, ceea ce reduce semnificativ temperatura si plante de aer și intensitate radiantă.

Volumul acumulatorului de căldură (apă, pietriș, sol), suprafețele vitrate suprafață și grosimea izolației sunt determinate prin calcul, luând în considerare date climatice.

Tunelare poate fi folosit colectoare solare cu efect de seră solare plate și acumulatoare de căldură sol cu ​​conducte din material plastic prevăzute în sol pentru circulația aerului cald sau rece. Într-o realizare, poate fi prevăzută injectarea de apă fierbinte în seră, asigurând astfel condițiile de temperatură și umiditate dorite. In cazul in comparatie cu o sera neincalzita folosind temperatura sistemului de încălzire solară pentru 3 ... 8 ° C de mai sus.

Eficiența sere solare crește semnificativ atunci când se utilizează o pompă de căldură, căldura de selectare din sol, ape subterane sau aerul exterior.