Лучшая теплица-автомат из поликарбоната

Как сделать теплицу с теплоаккумулятором и подземными воздуховодами. Принцип работы

Теплицу участника нашего портала с ником KosGov многие называют лучшим решением из всего, что есть в русскоязычном интернете с точки зрения технической грамотности. Эта солнечная теплица задумывалась как пассивная, но со временем стала активной. В этой статье мы расскажем о конструкции и принципе работы этого удивительного сооружения.

Содержание:

  • Конструкция теплицы
  • Их чего сделан теплоаккумулятор для теплицы
  • Как устроена циркуляция воздуха в теплице
  • Когда делается высадка рассады

Как правильно сделать теплицу из поликарбоната

Размеры теплицы  4х6 метров. Северная сторона утеплена, угол наклона южного ската – 53 градуса.

Каркас сварен из квадратного профиля 40х40мм, сечение промежуточных элементов такой же трубы - 20*х20 мм. Толщина поликарбоната – 6 мм. Больших природных катаклизмов пока не было, но стандартный град теплица пережила без единого повреждения.

При выборе поликарбоната наш пользователь рекомендует обращать внимание больше на качество материала. Толщина подбирается в зависимости от требований к теплопроводности и от того,  сколько денег вам не жалко потратить на конструкцию.

Пирог утепления северной стены: 10 мм OSB, 100 мм минеральная вата, ветрозащита, крашеный профильный лист. 

Уклон почвы в теплице не делался, и хозяин теплицы очень сомневается в том, что он необходим.

Теплица сразу задумывалась не как круглогодичная, а для длительного использования. Зимой световой день слишком короткий для нормального развития и роста растений, а температура воздуха в феврале-марте в регионе, где живет наш пользователь, стабильно опускается до -25 градусов и ниже.

Круглогодично выращивать овощи в таких условиях можно только в отапливаемой теплице с освещением, но это KosGov посчитал избыточным.  Его задачей было построить теплицу, которая умела бы накапливать тепло днем и отдавать его ночью.

Бочки как аккумуляторы тепла

В теплице установлено 15 черных бочек металлических бочек, в которые разлито три тонны воды. Совокупная емкость этого теплоаккумулятора -  12,5 МДж/К

Бочки установлены таким образом, что летом они по максимуму скрыты в тени козырька теплицы (но тень падает только на бочки, на растения – нет). Зимой тень на бочки не падает, они весь день под прямыми солнечными лучами – конечно, когда на небе есть солнце.

Поэтому летом бочки всегда прохладные и охлаждают теплицу, а зимой, наоборот, нагреваются и обогревают ее.

Воду из бочек наш участник ни разу не сливал, и вода в них не замерзала, даже когда на улице было -30 градусов.

По подсчетам KosGov , на квадратный метр его теплицы приходится 116 литров воды, что, согласно подсчетам Мичиганского университета, подходит для теплиц продленного периода вегетации.  (Для круглогодичного использования необходима норма в 200 л/м2).

Подземные воздуховоды

В грунте теплицы на глубине 50 сантиметров KosGov  закопал в грунт  воздуховоды. Это дренажные трубы диаметром 10 см. Через них, благодаря канальным вентиляторам, днем и ночью, зимой и летом по определенному алгоритму циркулирует воздух.

Циркуляция начинается, как только температура воздуха в теплице  и температура грунта перестают быть одинаковыми.

Воздух забирается в нижней части южной стены, идет через присоединенные воздуховоды в полиэтиленовую бочку, на которой стоит канальный вентилятор, и дальше – в вертикальный воздуховод.

Когда циркуляция не работает, воздух в нижней части теплицы холоднее, чем в верхней. До ее запуска в ноябре, когда температура воздуха на улице поднялась до +15, под коньком теплицы было +63 градуса.

Но уже через несколько минут циркуляции воздух под коньком теплицы на 1-2 градуса ниже, чем в ее средней части.

Эффективность работы воздуховодов хорошо видна на следующем графике.

  Серая линия – температура грунта, красно-синяя – температура   воздуха снаружи,  зеленая – температура воздуха  в теплице.

Здесь наглядно представлены результаты работы теплицы в декабре – погода в этом месяце постоянно была хмурой, солнечные дни выпадали крайне редко.

Из графика понятно, что в те редкие дни, когда светило солнце, температура грунта нагревалась приблизительно на 3 градуса, а в пасмурные дни, без поступления тепла от солнечно радиации, понижалась.

KosGov

Четко видно, как в пасмурные дни работает циркуляция через грунт, пытаясь удержать разницу температур воздуха в теплице и грунта.

Через пару лет эксплуатации KosGov пришел к выводу, что закапывать дренажные трубы, которые служат воздуховодами, нужно было глубже, тогда и накопление, и отдача энергии будут проходить по максимуму.

Сейчас он считает, что наилучшим вариантом будет закапывать воздуховоды послойно, на двух уровнях: верхний уровень на глубине 50 см, нижний – на глубине 1 метр.

Можно сделать вентилятор отдельно для каждого воздуховода, а можно объединить их в один стояк с одним вентилятором, но тогда важно, чтобы площадь сечений воздуховодов равнялась площади сечения стояка.

KosGov

Это обеспечит равенство скоростей потока воздуха в стояке и в подземных воздуховодах, а значит, не будут увеличиваться потери на сопротивление воздуха, что позволит использовать более простые вентиляторы.

Также в теплице установлены вытяжной вентилятор и распрыскиватели туманообразования. Распрыскиватели были поставлены, как лучший и единственно эффективный инструмент борьбы с постоянной летней жарой в  +40 градусов.

KosGov

Слово «проветривание» в летнее время, когда в тени + 39 С, вызывает у меня  истерический смех.

Как организовано отопление теплицы

Эта теплица во многом – инженерно-технический эксперимент, и ее автор сознательно, в научных целях отказался от отопления. Единственное: в  марте-апреле, в период высаживания рассады, он подключает электрический калорифер. Прибор срабатывает, когда температура  в теплице опускается до +9 градусов.

Как организуются посадки

Зеленные культуры наш пользователь высевает в декабре, а первый урожай собирает в конце марта–начале апреля. В это же время он обычно высаживает в теплицу рассаду, которую выращивает дома из-за удаленности от дачи.

В теплице сделаны высокие грядки-короба. Вот как там все колосилось и ломилось от урожая даже в ноябре.

Подводим итоги

KosGov

С моей практической точки зрения теплица оправдывает мои ожидания.

На графике представлены результаты накопления тепла в грунте, которые собирались в течение девяти месяцев.

А вот данные по расходу электроэнергии, потребленной за это время двумя вентиляторами:

Месяц кВт*ч
Апрель 63
Май 77
Июнь 68
Июль 71
Август 64
Сентябрь 58
Октябрь 33
Ноябрь 18
Декабрь 7
KosGov

Фактическая производительность двух вентиляторов составляет 1289 м3/час, потребляемая мощность 230 Вт.  

Как мы видим, чтобы охладить теплицу в июле, на работу  было потрачено в 3,6 раз меньше энергии, чем потребовалось для охлаждения теплицы.  

На FORUMHOUSE можно подробнее прочитать о том, как работает теплица с подземными воздуховодами, о том, как должна быть устроена теплица с беззатратным поливом и обогревом, узнать, как построить теплицу-автомат, в которой все агротехнические мероприятия осуществляются автоматически.

Предлагаем почитать статью про теплицу, сделанную по мотивам Курдюмова, и еще одну, про то, как организовать освещение зимней теплицы.  Посмотрите наше видео про теплицу с электроприводом, в которой форточки открываются и закрываются строго в определенное время.

Подписывайтесь на наш Telegram канал Эксклюзивные посты каждую неделю

Теги