температуры, работу мышц и осуществление многосторонней функциональной деятельности организма.

В лесах Финляндии ежегодно вырастает древесная масса, энергетический потенциал которой соответствует примерно 17 мегатоннам условного топлива. Это близко к общим потребностям Финляндии в энергоресурсах, которые в настоящее время составляют около 25 мегатонн у., т. Однако древесина требуется не только для выработки энергии. Промышленность Финляндии использует около 60 % ежегодно производимой древесной массы. Если бы остальную часть древесной массы, т. е. около 40%, можно было использовать в качестве энергоресурсов, то это соответствовало бы примерно 7 мегатоннам у. т., или почти 60 % нынешнего импорта нефти.

3. СПОСОБЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

и К01ГСТРУКТ»вН0ГО РЕШЕМИЯ ТЕПЛИНА

3.1. Естественные энергетические потоаш в тештце

Благодаря наличию прозрачного ограждения (стекла) в теплице обеспечивается возможность аккумулирования большей части поступающей энергии солнечного излучения. Коротковолновое солнечное излучение относительно беспрепятственно проникает сквозь стекло в зависимости от его толщины и чистоты поверхности. Стекло пропускает электромагнитное излучение с длиной волны 0,3—2,4 мкм. В этой области спектра сосредоточена наибольшая часть солнечной энергии, в том числе сюда входит область видимого света с длиной волны 0,35—0,75 мкм (см. п. 2.1). Почти половину излучения составляет видимое излучение, а другую половину — инфракрасное.

При попадании солнечного излучения на растение или на темную поверхность оно преобразуется в тепловую энергию с длиной волны около 10 мкм (область длин волн теплового излучения составляет 4—50 мкм). Большинство материалов, за исключением некоторых сортов органического стекла, не пропускает это излу^ чение, оно поглощается поверхностным слоем, нагревая его.

Тепловая энергия, получаемая различными поверхностями внутри теплицы, поглощается материалами, а некоторая часть этой энергии отражается или передается воздуху, создавая конвекцию в помещении. Таким образом, возникают естественные потоки энергии, стремящиеся привести систему в равновесное состояние. Потоки тепловой энергии устремляются через замкнутую и прозрачную наружную оболочку в окружающее пространство — в воздух или в грунт. Тепловая энергия передается также предметам и материалам, имеющим пониженную температуру, т. е. тепловая энергия аккумулируется этими материалами.

Обычно требуется уменьшить распространение теплового потока в сторону наружного воздуха и далее в окружающее пространство. В теплицу поступает больше тепловой энергии, чем уходит наружу, в результате чего температура в ней поднимается, т. е. обеспечивается достижение «тепличного эффекта» для растений.

3.2. «Шссивные» решетя, <жя(Гваниые на использовании врнродных факторов

На рис. 1.7 иокззано, что тепловая энергия передается путем излучения или конвекции. Как известно, воздух при нагревании поднимается вверх, а при охлаждении опускается вниз, вследствие чего в теплнце и жилом доме возникают тепловые потоки. Если известны физические основы происхождения этих тепловых потоков, то можно решить проблему отопления, не прибегая к использованию невосполняемых источнике» (Электроэнергии, различных видов топлива).

Ниже приведено несколько способов накапливания солнечной энергии в тенлице и создания ее запасов с помощью специальных устройств.

3.2.1. Пол теплицы как теплоаккумулятор. Солнечное излучение, проникая в теплицу и попадая на тем-нро^ №1МБив;;ш поверхаосш* в&ая, ттртает его. Часть тешюво§ эт^№тш в результате возникающей конвекции и теплового излучения передается в пространство теплицы (главншй Ы^азом ее внутреннему воздуху), и нагретый воздух переходит в квартиру через открытые окна и двери. Часть тепловой энергии (в зависимости от абсорбционной способности и теплоаккуму-

Рцс. 17. Естественные энергопотоки в теплице при индивидуальном доме в холодный солнечный день (волнистые стрелки—длин-цоволновое тепловое излучение) k — конвекция; / — теплопередача; s — теплопотери

"■i I Конвекция Излучение -► Теплопередача

Рис. 18. Тепловая энергия аккумулируется в массе пола помещения теплицы или квартиры

лирующих свойств пола) аккумулируется материалом пола. Ночью тепло передается обратно в квартиру и в теплицу в результате теплового излучения, исходящего от материалов пола, и последующей конвекции,

3.2.2. Стена теплицы как теплоаккумулятор. Солнечные лучи, попадая на возведенную из камня темную заднюю стену теплицы, нагревают ее. Как и в предыдущем случае, тепловая энергия передается частично материалу стены и частично — воздуху теплицы. Нагретый воздух поднимается, вверх и через открытый люк попадает в квартиру, где часть тепловой энергии аккумулируется полом, стенами и потолком.

Рис. 19. Тепловая энергия аккумулируется материалом стены теплицы или квартиры (обозначения те же, что на рис. 18)

В ночное время эта тепловая энергия переходит в воздух квартиры и теплицы.

Теплоаккумулирующую стену теплицы можно оборудовать еще и светопропускающим покрытием, обеспечивающим более эффективный сбор тепловой энергии и отопление квартиры. Такое конструктивное решение называют «солнечной стеной».

3.2.3. Бассейн или чернозем в качестве теплоакку-мулятора. Суть этого дешевого конструктивного решения заключается в том, чтобы обеспечить эффективный разогрер воды или чернозема путем соответствующей ориентации солнечного нагревателя. Поскольку вода обладает хорошей теплоаккумулирующей способностью, она может принять большее количество тепловой энергии, в чернозем — соответственно меньшее.

Рис. 20. Тепловая энергия аккумулируется в массе воды или грунта

а — бассейн с водой; б — грунт нли аккумулятор тепловой энергии

Использование бассейна неблагоприятно для отопления теплицы при индивидуальном жилом доме. Испарение воды соврово>ждается большими тенлопотеря-мн и шттшет влажность воздуха, что мшсет привести к дйскомфе^угу в жилых вомещениях. Это рещение можно применить в том случае, если бассейн буд«т об<^уАавав с^тшрояуекающйм нокрытнем.

3.2.4. Изол1ф«>ва11ные тшлоаккумулирующме уст-роёетва. Аиалогвчш о&иеаииым выше ешю&бан те:^ш-вую 9ве{№шо кожи» аккумулировать в темй«й побуди с водоА,^ темйых маниях идя мешках с глауберовой солыо в т. д. В йочж№ время теплота аередается воз-духу в тевлвце, а мат — также н в^к^яу жилых ши мещенвй.