Работа на конференцию по теме " ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛИЦЕ"

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛИЦЕ.

Ткаченко Юрий Анатольевич, ученик МОУ «Шахтёрская СШ с.Дмитровка», 8 класс.

Руководитель: Учитель физики Балуева Татьяна Васильевна.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Шахтёрская средняя школа села Дмитровка»

Аннотация. В статье рассмотрены пути увеличения коэффициента использования солнечной энергии для обогрева теплиц за счет повышения КПД преобразования солнечной энергии, ее аккумулирования и применения в технологических целях, что позволяет уменьшить потребление минерального топлива в тепличном хозяйстве. Рассматриваются также принципиальная схема, техническая характеристика гелиотеплицы, ее эффективность и область применения.

Annotation. The article discusses ways to increase the utilization rate of solar energy for heating greenhouses by increasing the efficiency of solar energy conversion, its accumulation and application for technological purposes, which makes it possible to reduce the consumption of mineral fuel in the greenhouse economy. The basic diagram, technical characteristics of the solar greenhouse, its efficiency and field of application are also considered.

Ключевые слова: солнечная энергия, теплица, тепловая энергия, гелиотеплица, излучение.

Key words: solar energy, greenhouse, thermal energy, solar greenhouse, radiation.

Неудивительно, что в теплицах используется явление, называемое парниковым эффектом. Несмотря на его негативный оттенок из-за глобального потепления, парниковый эффект полезен для управления климатом в помещении без сжигания топлива для поддержания температуры.

Этот эффект работает, позволяя свету проникать в структуру через прозрачный слой. Когда свет проникает внутрь, он преломляется и поглощается при попадании на объекты. Часть энергии света преобразуется в инфракрасную тепловую энергию, которая улавливается в виде тепла внутри здания. Вот сокращенная версия процесса:

• Свет проникает через прозрачный слой, а лучи преломляются.

• Некоторая световая энергия преобразуется в инфракрасную тепловую энергию, поскольку она поглощается и переизлучается объектами (тепловая масса).

• Поднимается теплый воздух, обогревая теплицу.

• Переизлученные длины волн длиннее инфракрасных лучей проходят через "стекло" теплицы в атмосферу.

Проблема с обычными теплицами заключается в том, что после захода солнца зданию требуется дополнительная энергия для поддержания климата. Обычно это включает сжигание большого количества дорогостоящего ископаемого топлива, которое приводит к выбросам и наносит вред окружающей среде.

Альтернативный способ получения тепла в ночное время - накапливать тепло днем ​​и отдавать его, когда это необходимо. Именно здесь появляется идея пассивной солнечной теплицы. Пассивная солнечная энергия, по сути, означает, что теплица неактивно использует солнечную энергию. Это достигается за счет использования специальной изоляции в стратегических местах, таких как северная стена и части восточной и западной стен. Другой, более продвинутый метод - это использование системы теплопередачи «земля-воздух». Эта система обычно закладывается в почву под теплицей и способна накапливать тепло в течение дня, используя теплый воздух из теплицы. По мере того, как ночью температура падает, тепловая энергия медленно циркулирует в теплице с помощью теплого воздуха из-под земли.

Хотя первоначальные расходы выше, преимущества пассивной солнечной теплицы окупаются со временем.

Повышение КПД использования солнечной энергии в теплице предполагает уменьшение отражения от почвы, предотвращение выхода длинноволнового излучения из теплицы за ее пределы, утилизацию энергии испарения и конвективного потока теплоты, накопление и использование тепловой энергии в почве или в других теплоемких средах. Использование аккумулирующей массы в виде воды, булыжника, грунта позволяет перенести начало отопительного сезона в южных районах с середины октября на конец ноября и завершить его во второй половине апреля. С помощью солнечной энергии осуществляют подогрев воды для полива растений и обеззараживания почвы в летнее время. Схема гелиотеплицы представлена на рисунке.

Составные части солнечной теплицы:

• Каркас.

• Светопроницаемый материал.

• Теплоизоляция.

• Крыша.

• Фундамент.

• Аккумулятор тепла.

Гелиотеплица позволяет увеличить коэффициент использования солнечной энергии с 10% в обычных теплицах до 30%. При этом годовая энергоемкость производства продукции защищенного грунта уменьшается на 10-15% и составляет для южных районов 18 тыс.т/ .

Гелиотеплицы могут применяться в южных районах страны, где высокая интенсивность солнечного излучения. Теплицы необходимо снабдить дублирующей системой обогрева от традиционных источников энергии.

Гелиотеплицы – идеальный вариант для выращивания богатого и разнообразного урожая. От избытка солнечного света усиливается фотосинтез, и растения быстрее созревают.

Устроить на дачном или приусадебном участке такое сооружение достаточно просто, а если подробно ознакомиться с технологией, то в кратчайшие сроки можно стать обладателем надежной и долговечной конструкции.

1. Газета "Энергетика и промышленность России".
2. https://oteplicah.com/vybor/230-gelioteplicy

3. VOLKER QUASCHNING. «UNDERSTANDING RENEWABLE ENERGY SYSTEMS» Carl Hanser Verlag GmbH & Co KG, 2005 г.

4. Цатурян А.И., Александрян К.В. Использование солнечной энергии в теплицах//Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1986. №1.