1598005349-cbdd2b750b348f5994382c5962e09db2 (811198), страница 17
Текст из файла (страница 17)
п. Например, в сельском хозяйстве Голландин— страны с наиболее современным сельским хозяйством— потребляется 1/3 всей тепловой энергии, вспользуемой в аграрном секторе экономики стран ЕЭС, причем 90 7о приходится на энергопотребление в садоводстве и огородничестве, а доля теплиц составляет 20 о/з, Горячая вода с температурой 10 — 80 'С потребляется для различных целей на фермах. Так, для отопления свинарников, птичников, молочных ферм требуется воздух или вода с температурой 20 †45 'С, для горячего водоснабжения — вода с температурой до 80 'С.
От общего объема теплопотребления в сельском хозяйстве Голландии, эквивалентного 3 млн. т нефти в год, использование солнеч-- ной энергии обеспечивает экономию около 0,2 мли. т нефти, а при условии применения улучшенной тепловой изоляции, в том числе подвижных теплоизоляционных экранов, экономия достигает 1 млн. т нефти в год. Описанные в предыдущей главе установки отопления и горячего водоснабжения применяются и для сельскохозяйственных объектов, хотя во многих случаях они имеют более простое конструктивное исполнение и ориентированы на применение местных материалов.
Ниже рассмот- 7' 99 репы другие типы гелиоустановок для сельского хозяйства. Гелиотеплицы. Постоянно возрастает производство овощей в закрытом грунте — парниках и теплицах. В скандинавских странах, Голландии, ФРГ потребление энергии в теплицах составляет 1 — 1,5 7о общенационального энергопотребления и достигает 20 — 85 Щ общего потребления энергии в сельском хозяйстве. Теплицы — это биолого-теплотехнические устройства, и онн могут быть весьма существенно усовершенствованы, если их превратить в гелиотеплнцы, Солнечная энергия в обычной теплице используется главным образом для процесса фотосинтеза, прн котором растения поглощают и аккумулируют до 10 7о энергии падающего сотнечного 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 болыпой площади свето- прозрачных 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 гелнотеплицы прежде всего нужно позаботиться о существенном снижении теплопотерь за счет применения теплоизоляции. Кроче того, необходимо обеспечить улавливание максимально возможного количества солнечной энергии и аккуму.чирование избыточной теплоты. Сама гелиотеплица служит пассивной гелиосистемой, Для повышения ее эффективности необходимо использовать аккумулятор теплоты, На рис. 48 показана схема гелиотеплицы с двойным остеклением, теплоизолиропанной северной стенкой, имеюшей отражательное покрытие на внутренней поверхности, и грунтовым аккумулятором теплоты.
Обычная пленочная теплица может иметь подпочвенный аккумулятор теплоты (рис. 49). Теплица имеет площадь 500 м', а аккумулятор расположен под теплицей на глубине 0,5 м, выполнен в виде ямы шириной 5,4, длиной 80 н глубиной 1,2 м, которая заполнена кусками гранита размером 150 — 200 мм. Аккумулятор имеет кирпичные каналы, сообщающиеся с теплицей выражающая Рис. 48. Принцип рабаты гелиотеплицы трубами диаметром 350 мм. В одном канале установлен вентилятор мощностью 0,1 кВт, Теплый воздух нз теплицы проходит по первому каналу, отдает часть теплоты аккумулятору и затем возвращается через второй канал к вентилятору, Днем аккумулятор заряжается теплотой, а ночью разряжается.
Го» Рис. 40. Пленочная теплица с грунтовым аккумулятором теплоты: у — теплнпа: у — акнумулктор: л, е — каналы; к б — трубы; у — вентилятор 10! довая экономия топлива составляет 400 †5 т условного топлива на 1 га обрабатываемой площади. Расход энергии в теплицах уменьшается при применении двойного остекления, подвижной защитной тепловой изоляции и усовершенствовании гелиоустановок. Аккумулирование теплоты наиболее целесообразно осуществлять в грунте под теплицей.
Для этого днем нагретая в солнечном коллекторе вода пропускается по системе пластмассовых труб, уложенных в грунт на небольшой глубине, и при этом происходит зарядка аккумулятора теплоты. Для использования аккумулированной теплоты в ночное время в трубы подается холодная вода; нагреваясь, она направляется на обогрев теплицы либо непосредственно, либо после дополнительного подогрева.
Различают два типа гелиотеплиц: пристроенные к южной стене жилого дома и отдельно стоящие, На рис. 50 а) Рис. ай. Форма пристроенных к зданию теплиц с наклонной (а) и пилиндрнческой (о) светопрозрачной стенкой, с наклонной крышей и вертикальной (в) или наклонной (г) передней прозрачной стенкой п с теплоизолнрованной передней стенкой (о); г — прозрзчаая изоляцяя; г- прозрач. й) зая крыша; 3 — теплоязолярозазяая стелла 102 показаны различные геометрические формы пристроенных теплиц.
Они различаются по степени использования солнечного излучения, по возможности наиболее рационального использования внутреннего пространства и соответственно по конструкции. Угол наклона южной остекленной поверхности к горизонту зависит от широты местности и для средней полосы СССР может приниматься равным 5=50 —:60', при этом угол наклона крыши 5~= =20 —;35', Оптимальное отношение площади поверхности грунта к площади светопрозрачной поверхности составляет 1: 1,5. При этом обеспечивается оптимальный энергетический баланс, т.
е. разность между улавливаемой солнечной энергией и теплопотерямн, и хорошее использование внутреннего пространства, При вертикальном расположении передней стенки не обеспечивается максимальное улавливание солнечной энергии. Следует иметь в виду, что пристроенная к дому гелиотеплица является его продолжением и все сооружение восприни. мается как единое целое, поэтому важное значение имеет общая архитектура. На рнс. 41, а показан красивый дом с пристроенной гелиотеплпцей Одна из наиболее удачных конструкций солнечных домов с гелиотеплицей создана Балкомбом в г.
Санта-Фе (штат Нью Мексико, США), располжеином на широте 36' с. ш. и высоте 2200 м над уровнем моря. Дом площадью 150 м' имеет пристроенную гелиатеплицу с площадью остекленных поверхностей 70 м'. Теплопотребление составляет 1О кВт при разности температур внутреннего и наружного воздуха 40'С, Дом имеет плоский солнечный коллектор площадью 38 и'с двухслойным остеклением. Аккумулирование теплоты осуществляется во внутренних стенах из камня (толщина стен 250 и 350 мм), бетонном полу в теплице и в двух галечных аккумуляторах общим объемом 19 м'.
Солнечный дом Балкомба показан на рис 42. Наружные стены хорошо теплонзолированы и имеюг коэффициент теплопотерь 0,2 Вт/(м"С). Для отопления используются электронагреватели общей мощностью 3 кВт. В благоприятных климатических условиях, характеризующихся высокой плотностью поступающей солнечной радиации даже зимой, около 82 % теплопотреблення обеспечивается за счет солнечной энергии без ущерба для комфорта, Конструкция отдельно стоящей гелиотеплицы показана на рис. 51.
Южная сторона теплицы имеет прозрач- 103 ную изоляцию, опирающуюся на стенку, Северная стенка и крыша выполнены из непрозрачных строительных материалов и изнутри покрыты слоем теплоизоляции. Для уменьшения теплопотерь необходима теплоизолировать также стенку и наружную поверхность фундамента. У северной стенки в теплице размещается тепловой аккумулятор, например ряд бочек или канистр с водой.
Оптимальные значения углов наклона поверхностей выу-4- ты показан на рнс, 52. Внутренняя поверхность северной стены имеет отражательное покрытие, т. е. окрашена белой блестяпгей краской. Это обеспечивает лучшую освешенность теплицы и 'уменьшает теплопотери. Прн хорошей теплоизоляции северной стены теплопотребленне теплицы снижается в 2 раза, Во избежание неконтролируемого воздухообмена должны быть тшательио уплот- Рис. 5И Отдельно стоящая гелиотеплица: 1 — прозрзчвви изаляцяя; У вЂ” теплоизолировввязв передвя» стевзз;  — тепло. изолвровеввзв северная стенка; 4 — прыще; б — теплоизоляции; б — тепловзолярозеввый фувдеиевт; у — ввяумулятор теплоты бпраются по максимальному углу высоты Солнца в зимние месяцы для данного района, Так, для средней полосы России можно принимать 5~=50 —:60', йу=30', при этом угол бе должен быть не более 30'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
