ную изоляцию, опирающуюся на стенку. Северная стенка и крыша выполнены из непрозрачных строительных материалов и изнутри покрыты слоем теплоизоляции. Для уменьшения теплопотерь необходимо теплоизолиро вать также стенку и наружную поверхность фундамента. У северной стенки в теплице размещается тепловой ак кумулятор, например ряд бочек или канистр с водой. Оптимальные значения углов наклона поверхностей вы-

5-Ч.

w7///////////////////////////а

Рис. 51. Отдельно стоящая гелиотеплица:

7 —прозрачная изоляция; 2 — теплоизолированная передняя стенка; S —теплоизолированная северная стенка; 4 —крыша; 5 — теплоизоляция; 6—тепловзо-лнровавиый фундамент; 7 — аккумулятор теплоты

бираются ПО максимальному углу высоты Солнца в зимние месяцы для данного района. Так, для средней полосы России можно принимать Pi = 50-^60°, 32=30°, при этом угол Рз должен быть не более 30°. Теплица должна иметь оптимальное расположение: ее устанавливают на ровном незатеняемом месте с естественной защитой от ветра, например с помощью кустарников или забора с северной стороны. Для максимального улавливания солнечной энергии конек крыши теплицы необходимо ориентировать вдоль оси восток—запад.

Вариант теплицы с галечным аккумулятором тепло-

ты показан на рис. 52. Внутренняя поверхность северной стены имеет отражательное покрытие, т. е. окрашена белой блестящей краской. Это обеспечивает лучшую освещенность теплицы и уменьшает теплопотери. При хорошей теплоизоляции северной стены теплопотребление теплицы снижается в 2 раза. Во избежание неконтролируемого воздухообмена должны быть тщательно уплот-

V//////////////V//////////\

Рис. 52. Гелиотеплица с "Галечным аккумулятором теплоты:

i — прозрачная изоляция; 2 — опорная стенка; 3 —северная стена; 4 —теплоизоляция; 5 —галечный аккумулятор; S —ящнкн с рассадой; 7 — заш,нщениый Грунт; 3 — теплоизолированный фундамент

нены двери, окна, фрамуги вентиляционных отверстий. Однако кратность воздухообмена не должна быть ниже 0,5—1ч-, так как для жизнедеятельности людей и роста растений необходим приток свежего воздуха.

Для теплоизоляции непрозрачных поверхностей ограждающих конструкций используются различные материалы — минеральная вата, пенопласты (пенополистирол или пенополиуретан), спрессованная солома, сухие опилки и стружка. Теплоизоляция с обеих сторон должна быть закрыта пленкой или фанерой.

В качестве материала прозрачной изоляции гелйотеп-

лиц используются стекло (лучше специальное садовое), полимерная пленка и листы прозрачной пластмассы. Пропускательная способность прозрачной изоляции т имеет следующие значения при падении солнечных лучей по нормали к поверхности:

Однослойное остекление , , < , ■ ■i ■ 0,88—0,92

Двухслойное остекление , , . , , ■ : i < i , 0,83—0,85 Поливинилхлоридная пленка:

прозрачная .i ,, 0,85—0,87

полупрозрачная . , , , s ,...... , 0,8—0,82

Полиэтиленовая пленкаi ,., s 0,92—0,94

Однослойное остекление+полиэтиленовая пленка , 0,81—0,85

Стекло обладает такими положительными свойствами, как способность хорошо выдерживать значительные колебания температуры, длительный срок службы при любых погодных условиях. Оно придает сооружению эстетически привлекательный вид. Но, к сожалению, стекло легко разрушается, поэтому требуется надежная упаковка при транспортировке, а в конструкции должны быть предусмотрены зазоры для термического расширения. Основным недостатком пластмасс и полимерных пленок является их низкая устойчивость к действию ультрафиолетового излучения и теплоты. Кроме того, они имеют малый срок службы, легко загрязняются из-за электростатической зарядки поверхности и легко повреждаются. Пропускательная способность пленок быстро снилсается под действием неблагоприятных погодных условий, и поэтому их применение допустимо в тех случаях, когда не требуется длительный срок эксплуатации теплиц. Срок службы пленки в нарулшом слое прозрачной изоляции теплиц — от 1 года (полиэтиленовая пленка) до 3 лет (поливинилхлоридная и стабилизированная ультрафиолетовыми лучами полиэтиленовая пленка). Лучше всего пленку использовать в качестве второго, внутреннего слоя прозрачной изоляции. Хороший эффект дает применение специальных компактных двухслойных пластин прозрачной изоляции: два листа стекла склеивают по периметру с зазором в 6—12 мм или используют две прозрачные пластмассовые пластины (из акрилового стекла или поликарбонатной пластмассы) с поперечными перегородками и аналогичным воздушным зазором.

Коэффициент теплопотерь К через прозрачную изо-

ляцию и степень уменьшения теплопотерь для различных вариантов выполнения прозрачной изоляции при скорости ветра 4 м/с составляют:

к. Вт/(и*-°С) Ад. %

Однослойное остекление , , , ■ . , , 8,6О

Один слой стекла и один слой полиэтиленовой пленки..........,8,3/6,44/26

Один слой стекла и один слой поливинилхлоридной пленки , i i , 1 , 1 , ,6,2/4,7 28/46

Прнмечанне. В числителе даиы значения прн отсутствии уплотнения прозрачной нзоляцнн, а в знаменателе—с уплотнением.

Для предотвращения запотевания (выпадения конденсата) на прозрачной изоляции следует уменьшить коэффициент теплопотерь путем применения двухслойной прозрачной изоляции. Прн температуре в теплице 20 °С в случае однослойного остекления (толщиной 6 мм) /С=6,8 Вт/(м2-°С) и двухслойного остекления = 3,4 Вт/(м2-°С). Конденсат осаладается на поверхности стекла при следующих значениях температуры наружного воздуха Тв в зависимости от относительной влажности воздуха ф внутри теплицы:

Ф. % Г., "С:

При небольшом образовании конденсата влагосодер-жание воздуха в теплице повышается, что может неблагоприятно влиять на растения. Снижение влажности воздуха и температуры достигается благодаря вентиляции теплицы. При отсутствии вентиляции температура в теплице может повышаться до 50 °С и более. Вентиляция не только позволяет регулировать температуру и влажность воздуха, но и обеспечивает газовый обмен (Оа и СОг). При естественной вентиляции воздухообмен зависит от площади и расположения вентиляционных отверстий с клапанами. Для свободно стоящей теплицы эти отверстия должны лежать в направлении преобладающих ветров, чтобы с увеличением скорости ветра увеличивался воздухообмен. Площадь отверстий должна составлять приблизительно 1/6 площади теплицы, причем площадь

нижних отверстий для входа воздуха должна быть на 1/3 меньше площади выпускных отверстий, а разность их отметок по высоте должна составлять не менее 1,8 м.

Летом в теплице может возникать непереносимая жара. Для предупреждения перегрева в теплице должна быть достаточная масса теплоаккумулирующего материала, должен быть обеспечен хороший воздухообмен и предусмотрено затенение теплицы, что значительно снижает температуру воздуха и растений и интенсивность лучистого теплообмена. Для затенения используются синтетические ткани, полотно, циновки, располагаемые снаружи на остекленных поверхностях.-

Объем аккумулятора теплоты (водяного, галечного, грунтового), площадь остекленных поверхностей и толщина теплоизоляции определяются расчетом с учетом климатических данных.

В туннельных теплицах могут использоваться плоские коллекторы солнечной энергии и грунтовые аккумуляторы теплоты с пластмассовыми трубами, проложенными в грунте для циркуляции нагретого или холодного воздуха. В одном из вариантов может быть предусмотрена система впрыска нагретой воды в теплицу, благодаря чему обеспечивается требуемый температурно-влажностный режим. По сравнению с неотапливаемой теплицей-при использовании гелиосистемы температура воздуха на 3—-8°С выше. Аккумулирование теплоты может осуществляться непосредственно в самой теплице в грунте или в цилиндрических капсулах с плавящимся веществом типа парафина.

Эффективность гелиотеплицы значительно возрастает при применении теплового насоса, отбирающего теплогу у грунта, грунтовых вод или наружного воздуха.

Гелиосушилки. Выбор метода сушки определяется масштабом производства, климатическими особенностями местности,-ВИДОМ высушиваемого материала и стоимостью дополнительной энергии. Подвод теплоты к материалу от сушильного агента может осуществляться конвективным путем или путем излучения, соответственно различают конвективные и радиационные сушилки. В первых продукт контактирует с воздухом, нагретым солнечной энергией, во вторых продукт непосредственно облучается Солнцем, температура в сушилках этого типа достигает 60—75 °С. Могут также применяться комбинированные сушилки, в которых участвуют оба вида теп-

лообмена, но преобладает конвекция, а установка состоит из воздухонагревателя и-сушильной камеры с прозрачными стенками.

Естественная сушка сельскохозяйственных продуктов используется повсеместно и с давних пор. При этом продукты расстилают на земле, подвешивают под навесом или размещают на поддонах. При сушке на воздухе незащищенных сельхозпродуктов имеют место большие потери вследствие неполного высушивания, загрязнения, заплесневения, склевывания птицами, повреждения насекомыми, действия осадков.

Применение солнечных установок типа «горячий ящик» повышает эффективность сушки н уменьшает потери продукта. Существенно сокращается время сушки и улучшается качество продукта, в том числе сохранность витаминов. Однако коэффициент использования гелиосушилок для сельского хозяйства, как правило, низкий. В некоторых случаях за год они могут использоваться всего несколько недель. И это, естественно, не способствует достижению высоких экономических показателей сушилок. В настоящее время экономически целесообразно применять гелиосушилки для сушки сена. Ситуация достаточно благоприятная при сушке древесины, рыбы, при применении гелиосушилок в прачечных.

Различают гелиосушилки с прямым и косвенным действием солнечной энергии. В установках первого типа Солнечная энергия поглощается непосредственно самим продуктом и окрашенными в черный цвет внутренними стенками камеры, в которой находится высушиваемый материал. Сушилка этого типа показана на рис. 53. Она имеет верхнюю прозрачную изоляцию, перфорированную платформу для размещения высушиваемого материала, боковые стенки (южная стенка — из прозрачного материала), теплоизоляцию с отверстиями для поступления воздуха и основание. Для удаления влажного воздуха из сушилки в верхней части северной стенки предусмотрены отверстия. Сушильные установки второго типа содержат солнечный воздухонагреватель и камерную или туннельную сушилку. В камерной сушилке воздух движется через слой высушиваемого материала, размещенного иа сетчатых поддонах, снизу вверх, в то время как в туннельной сушилке материал движется на конвейерной ленте в одну сторону, а воздух движется противотоком в обратном направлении.