Термопривод для теплиц из амортизатора своими руками: Термопривод для теплиц: примеры самостоятельного конструирования

Термопривод для теплиц своими руками: как сделать и установить

Выращивание растений в закрытом грунте требует создания оптимального микроклимата. Для этого нужно обеспечить не только правильный полив, но и проветривание. К сожалению, постоянно контролировать вентиляцию в теплице не всегда представляется возможным. Но, если вы не хотите погубить урожай, отличным выходом из ситуации станет термопривод для теплиц – устройство, которое будет автоматически открывать и закрывать вентиляционные отверстия.

Можно купить готовое устройство, но для экономии мы предлагаем сделать термопривод для теплиц своими руками из подручных материалов, используя теоретическую информацию и практические подсказки из нашей статьи.

Содержание:

1. Термопривод для теплиц своими руками
   
   1. Принцип работы
2. Виды и особенности конструкции
3. Как сделать термопривод своими руками
   
   1. Из офисного кресла и других материалов
   2. Из амортизатора
4. Монтаж термопривода на теплицу

Термопривод для теплиц своими руками

Основная задача при выращивании овощей и зелени в теплице сводится к созданию и сохранению оптимального микроклимата. Другими словами, в помещение должно поступать достаточное количество свежего воздуха, но при этом температура внутри не должна снижаться.

Примечание: Некоторые владельцы теплиц просто открывают окна или двери, чтобы усилить поток воздуха, поступающего внутрь. В результате образуется сквозняк, который негативно сказывается на состоянии растений и даже может вызвать гибель особенно капризных экземпляров.

Соответственно, задача владельца теплицы состоит в своевременном открывании и закрывании вентиляционных отверстий. Это, в свою очередь, требует постоянного присутствия на участке. Но что делать тем, кто приезжает на дачу только по выходным и не имеет возможности контролировать вентиляцию? Именно в этом случае и пригодится термопривод – компактное устройство, которое работает в автоматическом режиме, открывая и закрывая форточки при необходимости.

Принцип работы

Для самостоятельного изготовления устройства из подручных материалов нужно сначала разобраться, по какому принципу он работает.

Рисунок 1. Принцип работы устройства

Внутри цилиндра находится особая жидкость – циклогексанол. Она расширяется при повышении температуры, и сужается при ее снижении. Таким образом, при расширении жидкость заполняет камеру и приводит в действие шток, который открывает форточку или дверь. Когда температура снижается (к примеру, вечером), жидкость начинает сужаться, втягивает шток обратно и дверь закрывается (рисунок 1).

На первый взгляд такая конструкция может показаться слишком сложной для самостоятельного изготовления, но на самом деле особых трудностей не возникает даже у новичков.

Виды и особенности конструкции

Термоприводы для теплиц промышленного производства выглядят примерно одинаково. Совсем другое дело – самодельные устройства, для изготовления которых народные умельцы приспособили самые разнообразные подручные материалы.

Поскольку купить и установить готовый термопривод не составит труда, мы рассмотрим основные виды самодельных конструкций:

1. Из газового амортизатора: в качестве рабочей жидкости в данном случае используется автомобильное масло. Для изготовления понадобится поршень амортизатора, два крана и металлическая труба, в которой будет находиться масло. Шток амортизатора крепится к форточке. К одной из сторон трубы крепят кран для заливки масла, а с другой – такой же кран, через который масло будет сливаться. Дно газовой пружины обрезают и плотно присоединяют к трубе. Присоединив такое устройство к форточке, вы будете уверены, что проветривание будет осуществляться вовремя: масло, расширяясь, будет поднимать шток и возвращать его в исходное положение при остывании.
2. Из пластиковой бутылки: этот бюджетный вариант отлично подходит для небольших теплиц, в которых открывается всего несколько окон. Для изготовления вам понадобится две пластиковые бутылки (на 5 и 1 л), немного черной полиэтиленовой пленки, кусок деревянной доски, два патрубка и метровая трубка ПВХ небольшого диаметра. В центре днища чистой и сухой пятилитровой бутылки просверливают отверстие. В него вставляют патрубок и соединяют его с трубой ПВХ. Чтобы емкость была полностью герметичной, все стыки лучше замазать термопастой. Остаток трубочки, идущий ото дна, вставляют в литровую бутылку. Лучше делать это через отверстие, просверленное в крыше. Далее нужно обернуть большую емкость черной пленкой и подвесить ее под потолком. Маленькую бутылку подвешивают рядом с форточкой. Деревянную доску одним краем прибивают к фрамуге, а второй устанавливают над литровой бутылкой так, чтобы она сминалась. В результате нагрева большой емкости теплый воздух начнет поступать в маленькую бутылку. Под действием расширенного кислорода она распрямится и поднимет доску, которая вытолкнет раму наружу.
3. Из баллонов и мяча: еще один простой вид самодельного устройства для проветривания теплицы. Для его изготовления вам понадобится небольшая деревянная коробка с крышкой, мяч, шланг, доска и два баллона. К сообщающимся баллоны присоединяют шланг, причем его длина должна соответствовать высоте теплицы. Второй конец шланга надевают на сосок сдутого мяча. Мяч нужно положить в коробку и закрыть крышку. К крышке прибиваем доску и соединяем ее с фрамугой. Баллоны подвешивают под потолком, а коробку с мячом устанавливают под форточкой. Баллоны, нагреваясь, начнут подавать теплый воздух через шланг к мячу. Он надуется, откроет крышку, а прибитая доска откроет форточку.

Все эти виды самодельных приборов для теплицы достаточно простые в изготовлении, но не стоит забывать о том, что они не отличаются длительным сроком службы, особенно это касается конструкций из бутылок. Поэтому, если вы хотите смастерить более надежную конструкцию, вам придется использовать и более прочные материалы.

Как сделать термопривод своими руками

Вариантов изготовления самодельного термопривода достаточно много. Некоторые, самые простые из них, мы привели выше. Но, если ваша теплица большая, а автоматическое устройство для вентиляции вы планируете использовать долго, предлагаем вашему вниманию несколько других вариантов самодельных термоприводов.

Для их изготовления понадобится больше материалов и затрат времени, но при этом вы будете уверены, что самодельное устройство прослужит без сбоев в течение длительного времени.

Из офисного кресла и других материалов

Старое компьютерное кресло – источник отличного сырья для изготовления прочного и надежного термопривода в теплицу.

Примечание: В любом офисном кресле есть специальный подъемный цилиндр (газлифт), с помощью которого регулируется высота посадки. Именно эту деталь мы и будем использовать в качестве основы для самодельного устройства.

Для изготовления термопривода из офисного кресла вам понадобится сам цилиндр, тиски, кусок металлической трубы, болгарка, сварочный аппарат и машинное масло (рисунок 2).

Сборка проводится так:

1. Конец пластикового штока зажимают в тисках и вытягивают. Вы должны увидеть штырь клапана, находящийся внутри.
2. Далее нужно зажать в тисках металлическую ось (диаметр 8 мм и высота 6 см). На эту ось нужно опереть цилиндр и спустить с него весь воздух.
3. Болгаркой срезают цилиндр с конусностью и выдавливают шток. На данном этапе нужно соблюдать осторожность, чтобы случайно не повредить поверхность детали и ее манжетку.
4. На штоке нужно нарезать резьбу М8 и установить внутреннюю гильзу цилиндра обратно. Все составляющие заготовки нужно тщательно промыть, чтобы на них не осталось металлической стружки.
5. В гильзу нужно вставить шток и аккуратно извлечь его из цилиндра, чтобы в процессе случайно не повредился сальник.
6. На шток накручивают гайку, чтобы в процессе работы шток не проваливался в цилиндр. Далее нужно вставить внутрь алюминиевый поршень, а к его наружному концу – герметично приварить трубу.
7. На завершающем этапе на резьбу штока навинчивают гайку М8 и соединяем шток с форточкой с помощью вилки.

Рисунок 2. Технология изготовления самодельного термопривода

Теперь останется только установить конструкцию на выбранное место и залить в систему машинное масло. Нагреваясь, масло будет приводить в действие шток, который откроет фрамугу, а при охлаждении жидкость начнет сжиматься, и фрамуга закроется.

Из амортизатора

Обычный автомобильный амортизатор тоже можно превратить в термопривод для теплицы, но следует учитывать, что этой детали потребуется определенная доработка (рисунок 3).

Читайте также: Высота грядки в теплице

Сначала из амортизатора нужно выпустить газ. Для этого в нем сверлят отверстие, нарезают резьбу и вставляют в отверстие шланг от тормозной системы. Далее нужно сделать ресивер для привода. Если у вас есть навыки работы с металлом, вы можете изготовить его самостоятельно, или заказать деталь у токаря по готовым чертежам.

Когда все детали будут готовы, нужно вытеснить из амортизатора воздух и залить в него масло. При этом важно следить, чтобы шток был полностью погружен в жидкость. На завершающем этапе вам останется только проверить герметичность соединений системы и установить устройство на форточку.

Рисунок 3. Схема изготовления устройства из амортизатора

Устанавливать такое устройство лучше под потолком, где воздух нагревается быстрее. Соответственно, и машинное масло начнет быстрее расширяться, приведет в действие шток и он откроет форточку.

Монтаж термопривода на теплицу

После того, как вы купили или своими руками изготовили термопривод, останется только правильно установить устройство. Этот процесс тоже требует определенных знаний, но мы подготовили для вас пошаговую инструкцию, которая поможет правильно поставить его в теплице (рисунок 4).

Монтаж устройства проводится так:

1. Проверьте легкость открывания форточки или двери. Чтобы прибор работал исправно, створка должна открываться без особых усилий.
2. На створке сделайте метку места будущего крепления механизма. При этом важно учитывать, что шток должен двигаться в пределах 8-10 сантиметров.
3. Просверлите отверстие и прикрепите кронштейн термопривода.
4. Далее прикрепите пружину к раме, а термопривод – к стенке теплицы. Благодаря этому даже при полном открывании створки устройство будет работать правильно и не начнет смещаться.
5. На завершающем этапе прикрепите сам прибор, причем его лучше монтировать либо под потолком, либо на противоположной к открываемому окну стене.

Рисунок 4. Схема установки устройства

Когда установка завершена, вам останется только проверить правильность работы устройства. Важно, что ни одна из деталей термопривода не должна тереться о стенки или раму теплицы.

Если вы купили готовый термопривод в магазине, задача упрощается еще больше, так как в комплекте к устройству обязательно предоставляется чертеж и инструкция по монтажу.

Термопривод для теплиц своими руками: как правильно смастерить

Современная автоматизированная теплица – это мечта каждого дачника. Всем известно, как сложно ухаживать за тепличными растениями – небольшой сквозняк или перегрев могут погубить все насаждения за короткое время. Поэтому так важно обеспечить молодым растениям хорошую циркуляцию воздуха. Сегодня всё большую популярность среди огородников и садоводов-любителей приобретает термопривод для теплиц – механизм, обеспечивающий своевременное открывание люков для вентиляции и дверей. При этом эффективно обеспечивается не только циркуляция свежего воздуха, но и устраняется парниковый эффект, который может вызвать развитие заболеваний у растений. Сделать проветривание теплицы своими руками не такая и сложная задача, рассмотрим данный вопрос подробнее.

Содержание

• 1 Преимущества использования
• 2 Как работает устройство
• 3 Можно ли изготовить самому
• 4 Видео «Принцип работы термопривода»
• 5 Монтаж термопривода
• 6 Видео «Обзор термопривода»

Преимущества использования

Любой огородник знает, что проветривание теплиц нужно проводить регулярно. Это нормализует температуру и влажность в теплице. В случае использования автоматического проветривания теплиц отпадает необходимость постоянного контроля со стороны человека – привод самостоятельно открывает рамы и двери для проветривания при повышенной температуре, и соответственно закрывает при снижении. Этот механизм будет просто незаменим для садоводов-любителей, которые посещают свои дачи только на выходных или просто хотят иметь больше свободного времени.

Существуют самые разные виды систем, которые позволяют устраивать эффективную продувку парников (от примитивных до сложных):

1. Автоматизированное открытие форточек в боковой части парника или его крыше. Данный вариант безупречно подойдет для мелкогабаритных теплиц. При размещении вентиляционных отверстий (форточек) важно учесть, что их должно быть минимум две. А расположить их следует на разной высоте: одна выше, а другая – ниже.
2. Для теплиц более внушительных размеров стоит предусмотреть более интенсивное проветривание, поэтому для таких построек используют схему, по которой две форточки располагаются рядом или задействуют двери.
3. Сквозная продувка парника. Для этого используют торцы постройки – одновременное их открытие. Данный вариант устройства вентиляционных систем безупречен для длинных нешироких теплиц.
4. Система проветривания с использованием сложной техники – датчики, которые реагируют на уровень влажности и температуру. Такие системы достаточно дорогостоящие, поэтому редко устанавливаются на дачных участках и придомовых территориях садоводов-любителей, но многие умельцы разрабатывают собственные термоприводы своими руками.

Какая именно система самая лучшая – каждый должен решить сам, учитывая особенности парника, но при этом помните, что автоматическое проветривание теплиц значительно повысит урожайность и облегчит уход за растениями.

Как работает устройство

Последнее время в продаже появилось много разноплановых термоприводов для парников разных конфигураций, которые эффективно обеспечиваю проветривание теплиц. В основе самого простого автомата для проветривания теплиц лежит гидравлическое устройство. Внутри это устройство заполнено жидкостью, которая реагирует на изменение температуры окружающей среды: повышение температуры способствует расширению вещества, которое выталкивает поршень и вентиляционный люк открывается. Соответственно, с понижением температуры происходит сужение жидкости – форточка закрывается. Зачастую термопривод делают из нержавеющего металла, чтобы он долго прослужил, но, если парник сезонный, механизм стоит убирать на хранение в сухое место на зимний период.

Можно ли изготовить самому

Многие садоводы изготавливают устройство для проветривания теплиц своими руками. Для этого в ход идут автомобильные гидроцилиндры, газовые амортизаторы, цилиндры от компьютерных стульев и пр. Главное – использовать вещество, которое будет хорошо расширяться и сужаться в зависимости от температурных показателей. Рассмотрим, как создать автомат для проветривания теплицы из цилиндра от компьютерного стула. Этот способ проверен уже многими садоводами. Для конструкции нужен цилиндр от компьютерного стула со стальным штоком с одной стороны и пластиковым штоком от клапана с другой.

Последовательность выполнения работ:

1. Закрепите пластиковый шток в тисках и вытащите его резким движением. Внутри – металлический штырь клапана.
2. Зафиксируйте в тисках стержень диаметром 8 мм, длина рабочей части 6 см. Вставьте на этот стержень цилиндр – при нажатии уйдет давление.
3. Срежьте цилиндр с конусностью.
4. Осторожно выдавите из цилиндра стальной шток, чтобы не повредить его и манжетку на цилиндре.
5. Используя два слоя брезентовой рукавицы, зажмите шток в тиски и нарежьте резьбу М8. Снимите манжеты.
6. Поставить на место гильзу, которая расположена внутри цилиндра. Возьмите алюминиевый поршень (остальные детали не понадобятся) и освободите его от резиновых колец.
7. Очистите детали от металлических стружек. Для этого вполне подойдет бензин.
8. Во внутреннюю гильзу вставьте шток и достаньте его из цилиндра. Всё делайте осторожно, чтобы не повредить сальник.
9. Накрутите на резьбу гайку М8.
10. Вставьте поршень из алюминия.
11. Возьмите трубу с резьбой на одной стороне и приварите ее к обрезанной стороне цилиндра.
12. Накрутите удлиненную гайку М8 на резьбу штока.
13. Вкрутите вилку для подсоединения к форточке.
14. Налейте в конструкцию моторное масло и полностью удалите воздух.

Видео «Принцип работы термопривода»

В данном видео рассказывается о том, как работает термопривод.

Монтаж термопривода

Проветриватель для теплиц монтируется на вентиляционную раму. Также термопривод можно установить и на дверь парника. Здесь каждый принимает решение самостоятельно, учитывая потребности. 

Обратите внимание на некоторые важные моменты, которые стоит обязательно учесть, монтируя устройство для проветривания теплиц: общая площадь люков для проветривания не должна занимать более четверти всей площади парника; рамы должны располагаться равномерно по всей площади.  Автоматическое проветривание теплиц – уникальная система, которая значительно упрощает уход за теплицей, сделанной своими руками, и процесс выращивания различных культур в ней в целом. Установка термопривода обеспечивает оптимальные температурные условия в парнике без какого-либо вмешательства со стороны человека.

Видео «Обзор термопривода»

Видео-обзор о термоприводе.

Автор: Светлана Галицина

Загрузка…

3 метода бесплатного обогрева теплиц – Новости Матери-Земли

Теплицы могут быть интересной средой для выращивания. Это связано с тем, что стандартные материалы для теплиц, такие как стекло и пластик («остекление»), очень хорошо пропускают свет и тепло, а также очень хорошо отводит тепло. При такой большой площади остекления теплицы обычно перегреваются в течение дня, если их не контролировать. А поскольку стекло и пластик не обеспечивают теплоизоляции, ночью они теряют все тепло и замерзают. Возьмем, к примеру, этот октябрьский день в Боулдере, штат Колорадо: полностью стеклянная теплица колебалась от максимума 110 F до минимума 30 F за один день. Растения, как и люди, этого не любят.

Основной задачей выращивания в теплицах является стабилизация этих колебаний температуры. Обычно люди делают это, направляя энергию через системы отопления или охлаждения в теплицу. Но более разумный и устойчивый способ создать стабильную тепличную среду — использовать избыточную солнечную энергию, поступающую в течение дня, хранить ее и использовать ночью. Или, если вы работаете с существующей теплицей, добавить эффективный обогреватель, использующий дешевое и возобновляемое топливо. Все эти стратегии требуют понимания и исследований, а также имеют некоторые первоначальные затраты, но окупаемость с точки зрения дополнительного роста и долгосрочной экономии того стоит.

Кроме того, помните, что нет более дешевой энергии, чем энергия, которую вам не нужно использовать, поэтому, проектируя новую теплицу, постройте ее так, чтобы она не требовала большого нагрева и охлаждения. Это означает использование воздухонепроницаемой, изолированной конструкции, использование подходящих кровельных материалов и ориентацию теплицы остеклением на юг — откуда исходит весь наш свет в северном полушарии. Если вы выращиваете в существующей теплице, вы можете, среди прочего, изолировать теплицу и уплотнители от утечек воздуха. Сокращение ваших потребностей в энергии до минимума всегда является первым шагом, затем используйте стратегии, описанные ниже.

1) Аккумулировать солнечную энергию в тепловой массе

Самый простой и распространенный способ выровнять температуру в теплице – использовать тепловую массу, также называемую радиатором. Термическая масса – это любой материал, хранящий тепловую энергию. Большинство материалов делают это в той или иной степени, но некоторые делают это намного лучше, чем другие. Например, вода удерживает примерно в 2 раза больше тепла, чем бетон, и примерно в 4 раза больше, чем почва.

Добавление массы делает две вещи. Во-первых, он поглощает лишнюю энергию в течение дня, создавая охлаждающий эффект. Когда ночью температура падает, он начинает выделять эту энергию, тем самым «нагревая» теплицу. Примечание: хотя я говорю «охлаждение и нагрев», тепловая масса на самом деле не обеспечивает энергию, она просто хранит ее и отдает позже, как батарея. Размер батареи (или сколько энергии вы можете хранить) зависит от теплоемкости материала и вашей массы. Ниже приведена таблица сравнения нескольких различных источников тепловой массы и их теплоемкости.

Инструкции

Наиболее распространенным способом использования термальной массы являются бочки с водой, так как она обладает высокой теплоемкостью. Поставив несколько 55-галлонных бочек с водой в теплицу, гровер может получить большую тепловую массу. Бочки следует штабелировать там, где они находятся под прямыми солнечными лучами, часто на северной стене. Поскольку растениям будет теплее вокруг бочек с водой, поставьте более нежные растения — например, лотки для рассады или теплолюбивые культуры — на бочки или рядом с ними. Выращивание с помощью системы аквапоники — выращивание рыбы и растений в симбиозе — имеет приятное преимущество, заключающееся в том, что аквариум удваивает тепловую массу. Другие варианты включают строительство теплицы из бетона или камня — например, с использованием бетонной северной стены или пола из плитняка. Даже почва на приподнятых грядках добавит тепловую массу.

Несмотря на простоту установки, термомасса может реагировать медленно. Для распространения тепла по теплице требуется больше времени, что ограничивает его эффективность. Но, учитывая низкие первоначальные затраты, добавление тепловой массы в теплицу является популярным методом продления вегетационного периода. Это может не обеспечить вам круглогодичный рост всех вещей, но, безусловно, может вывести вашу теплицу на новый уровень.

2) Включите теплообменник

Чтобы сделать еще один шаг вперед по сравнению со стандартной тепловой массой, вы можете включить теплообменник для циркуляции воздуха 9с 0027 по источник массы. У этой идеи много имен. Ее часто называют климатической батареей или подземной системой отопления и охлаждения (SHCS) — название, популяризированное Джоном Круикшенком. Ceres Greenhouse Solutions, базирующаяся в Боулдере, штат Колорадо, также имеет вариант системы, называемой системой теплопередачи «земля-воздух» (GAHT).

Конфигураций много, но механизм передачи и хранения энергии всегда один и тот же. Когда теплица нагревается в течение дня, вентилятор нагнетает теплый влажный воздух из внутренней части теплицы через сеть труб, заглубленных на глубину до 4 футов (большинство систем состоит из пары слоев труб, заглубленных на глубину 4 и 2 фута). поверхность). Падение температуры заставляет водяной пар конденсироваться, и в этом процессе (называемом фазовым переходом) высвобождается энергия. Эта энергия накапливается в почве, заставляя почву нагреваться. Таким образом, в процессе круглый год под теплицей образуется большая масса теплой почвы. Ночью, когда температура в теплице падает, вентилятор снова включается и забирает это тепло из почвы. Это относительно простая, проверенная временем система; Теплообменники «земля-воздух» использовались в домах десятилетиями.

Теплообменник «земля-воздух» работает очень хорошо по двум причинам: Во-первых, количество доступной массы (размер батареи, как мы упоминали ранее) огромно. Например, под теплицей размером 12 на 16 футов при глубине 4 фута находится 768 кубических футов почвы. Если вы выровняете всю северную стену той же теплицы двумя рядами 55-галлонных бочек с водой (16 бочек), они будут иметь общую массу 118 кубических футов. Это означает, что при использовании объемной теплоемкости, указанной в таблице выше, подземный теплообменник примерно в два раза превышает мощность водяных бочек. Более того, потому что теплообменник «земля-воздух» соединяется с глубокой землей и, таким образом, теоретически имеет бесконечную мощность. Чтобы лучше понять это, см. изображение теплиц CERES здесь.

Во-вторых, поскольку воздух активно проталкивается через «батарею», это увеличивает скорость теплообмена. Более горячий/холодный воздух распределяется по теплице более равномерно, предотвращая образование холодных карманов. Кроме того, использование вентиляторов позволяет вам использовать массу, когда вы хотите: термостат включает и выключает вентилятор при определенных заданных температурах. То есть вентилятор начнет закачивать теплый воздух в почву, когда теплица достигнет установленной температуры (скажем, 80 F), и втянет его обратно, когда она опустится ниже 50 F. Таким образом, подземный теплообменник дает вам некоторый контроль над термическая масса; это как взять тепловую массу и сделать ее умнее.

Варианты

Материал батареи может различаться. Некоторые люди засыпают пространство под теплицей гравием или камнями вместо почвы. Если у вас уже есть теплица или вы не можете проводить земляные работы на своем участке, вы можете создать альтернативную батарею над землей. Вы можете соорудить перед теплицей изолированную массу из почвы или другого материала, например ящик из речных камней. Система работает так же, отличается только расположение тепловой массы.

3) Используйте эффективный нагреватель на возобновляемых источниках энергии

Вышеуказанные системы показывают, как использовать солнце и хранить солнечную энергию, что является хорошим первым шагом к естественному отоплению. Если требуется дополнительное отопление, рассмотрите высокоэффективную систему отопления, работающую на дешевом и возобновляемом топливе.

Одной из распространенных систем, используемых в теплицах, является ракетный нагреватель, сверхэффективный вариант дровяной печи. Вместо того, чтобы просто выпускать горячий воздух прямо из дымохода, как это делает стандартная дровяная печь, ракетный нагреватель сначала пропускает горячий воздух через массу самана, кирпича или камня, прежде чем он выйдет наружу. Воздух нагревает массу, которая удерживает тепло, и медленно излучает его обратно в теплицу в течение длительного периода времени, даже после того, как печка прогорела. В ракетном обогревателе также используется двойная камера сгорания, что делает его гораздо более эффективным, чем стандартная дровяная печь — за пару часов горения небольшого количества дров можно нагреть теплицу за ночь. Большинство ракетных нагревателей представляют собой самодельные системы; вам нужно будет исследовать и спроектировать систему, которая подходит для вашей теплицы, используя множество планов и объяснений в Интернете.

Другой распространенной тепличной системой является нагреватель компостной кучи, который использует магию аэробных бактерий для расщепления органического материала и выделения отработанного тепла. Как и подземный теплообменник, нагреватель компоста также использует теплообменник: вода циркулирует по трубам, проходящим через большую компостную кучу. Из-за аэробного разложения компостная куча может поддерживать температуру 100-160 F. Затем нагретая вода циркулирует по теплице, где распределяет тепло. Из всех систем эта, вероятно, требует больше всего усилий, чтобы правильно работать и продолжать работать. Сначала вы должны построить свою компостную кучу из подходящего материала и консистенции, чтобы она достигла высокой температуры, и продолжать добавлять или перестраивать кучу по мере ее разложения. Тем не менее, большая, правильно сложенная свая (см. рисунок ниже) может отапливать теплицу площадью 1000-2000 кв. футов в течение зимы. По этим причинам нагреватели компостной кучи часто лучше всего подходят для больших теплиц.

Резюме

Куда идти? Несколько факторов играют роль:

Каковы ваши цели (сколько места вы пытаетесь нагреть и до какой степени)? Каждая система имеет разную мощность нагрева. Какой контроль вы хотите иметь? (Некоторые системы активны, а некоторые пассивны. (Например, вы можете запустить нагреватель массы ракеты, но вы мало что можете сделать, чтобы заменить бочки с водой).

С какими ограничениями вы уже работаете? почвы исключат подземный теплообменник.) Подумайте, сколько места в теплице у вас есть для таких вещей, как бочки с водой. И, самое главное, подумайте о времени и трудозатратах на установку каждой системы, а также о текущих время/труд, который может потребоваться для запуска каждой системы (например, подземный теплообменник может быть автоматизирован, тогда как ракетный нагреватель не может быть) Опять же, в то время как вам нужно заранее сделать некоторую домашнюю работу, имея теплую теплицу, производящую свежие продукты всю зиму (и бесплатно!) — это лучший выигрыш, который вы можете получить.0003

---

Все блоггеры сообщества MOTHER EARTH NEWS согласились следовать нашим рекомендациям по ведению блога и несут ответственность за точность своих сообщений. Чтобы узнать больше об авторе этого поста, нажмите на ссылку автора в верхней части страницы.

Добавьте термомассовые материалы в автономную теплицу – Новости Матери-Земли

Все теплицы используют солнце для обогрева в течение дня. Ночью большинство теплиц быстро теряют это тепло из-за плохих изоляционных свойств их материалов. Причина этой неэффективности связана с некоторыми основными принципами традиционной конструкции теплиц, которые сосредоточены на максимальном освещении. Материалы для остекления, такие как стекло или прозрачный пластик, хорошо пропускают свет, но плохо сохраняют тепло.

При проектировании солнечной теплицы используется другой подход: находит баланс между остеклением и изоляцией для создания конструкции, которая естественным образом сопротивляется перегреву и переохлаждению, не полагаясь на ископаемое топливо. Вместо этого солнце дает энергию, а теплица собирает и хранит эту энергию, чтобы при необходимости обеспечить собственное отопление. Использование тепломассивных материалов является старейшей и самой простой стратегией сохранения тепла и естественного смягчения колебаний температуры.

Как работает термальная масса

Когда свет попадает на материал, часть его поглощается и преобразуется в тепло. Материалы с термальной массой поглощают это тепло за счет теплопроводности. Тепло медленно проводится от поверхности к центру массы, позволяя всему объему нагреваться на несколько градусов за сутки. Когда температура воздуха в теплице ночью падает, масса начинает медленно излучать это тепло посредством теплопроводности и выделяя коротковолновое инфракрасное излучение. Таким образом, тепловая масса регулирует температуру в теплице. Он поглощает энергию солнца в течение дня и медленно переизлучает ее в виде тепла ночью (или всякий раз, когда температура воздуха падает ниже температуры массы), что выравнивает суточные колебания температуры.

Поскольку массивные материалы накапливают тепло, их часто называют «теплоотводами», «термальными батареями» или «тепловыми батареями». Идея та же: хранить как можно больше тепла, когда его избыток, и медленно распределять его, когда оно требуется. Чтобы сделать это возможным, вы должны максимизировать воздействие света на материалы зимой (или всякий раз, когда необходимо отопление теплицы). Это позволит раковинам максимально заряжаться в течение дня, чтобы они могли излучать тепло позже. Даже если материалы не освещаются напрямую, они все равно будут поглощать тепло из окружающего воздуха. Это означает, что они могут оказывать некоторое влияние на пасмурные дни; однако преобладающим фактором способности раковины сохранять тепло является прямое поглощение света.

Летом цель тепловой массы — поддерживать прохладу в теплице. С этой целью массу следует затенять в летние месяцы. В летние дни он все равно будет поглощать тепло из теплицы, поскольку через нее проходит горячий воздух. Затем он будет излучать это тепло ночью, при достаточном падении температуры, и возобновит охлаждение на следующий день.

Выбор тепломассивного материала

Все материалы в той или иной степени поглощают и сохраняют тепло, но некоторые из них намного эффективнее других. Количество тепла, которое может хранить материал, называется его «теплоемкостью» и определяется двумя факторами. Во-первых, удельная теплоемкость материала — это свойство материала, определяемое как количество энергии, необходимое для повышения его температуры на 1 градус по Фаренгейту.

Плотность — второй фактор, влияющий на теплоемкость материала. Чем больше масса в данном объеме, тем больше энергии он может хранить. Большинство массовых материалов, таких как камень и бетон, эффективны, потому что они плотные.

Когда вы умножаете эти две характеристики — удельную теплоемкость и плотность — в результате получается «объемная теплоемкость» материала (см. приведенную ниже таблицу объемной теплоемкости обычных строительных материалов). Это наиболее полезная единица измерения, поскольку она показывает общее количество тепла, хранящегося в заданном объеме материала. В условиях теплицы объем является чрезвычайно важным фактором, потому что массивные материалы могут занимать значительное пространство, которое в противном случае можно было бы использовать для выращивания.

Volumetric Heat Capacities of Common Building Materials
Material	Heat Capacity per Volume (Btu/ft 3 /F)
Water*	62
Сталь	59
Скала или камня (30 процентов воздушных промежутков)	25
почва (сырая, светлая почва)	25
0085	Concrete	25 to 32
Brick	23 to 35
Adobe	20
Wood (pine or fir)	18
Sand	18
Воздух	0,018
*Полезное преобразование: 1 галлон воды имеет объемную теплоемкость 8,34 БТЕ.

Обратите внимание, что теплоемкость — это свойство, отличное от проводимости, то есть скорости, с которой материал проводит или передает тепло. Вообще говоря, термомассовые материалы не являются хорошими изоляторами. Они могут накапливать много тепла, но легко проводят тепло с окружающей средой. Это означает, что они должны быть изолированы снаружи и не должны заменять изоляцию.

Каждая теплица изначально содержит некоторую тепловую массу в своей структуре, почве, воде и растениях. Этих источников массы, хотя и немало, обычно недостаточно для обеспечения круглогодичного климат-контроля. Таким образом, термические материалы интегрируются в больших количествах, обычно через воду или каменную кладку.

Вода как тепловая масса 

Вода – наиболее часто используемая тепловая масса в теплицах. У него самая высокая теплоемкость на единицу объема среди всех легкодоступных материалов, и он дешевый. Установка нескольких больших бочек с водой на северной стене теплицы создаст «водяную стену», большую недорогую тепловую батарею.

Водяные стены должны быть открыты для света зимой и затенены летом. Частично изолированная крыша может легко выполнить это, если бочки с водой находятся на северной стене теплицы. Длина изоляции будет определять, когда водяная стена подвергается воздействию света или тени, в зависимости от угла наклона солнечных лучей в вашем регионе (Университет штата Орегон предлагает программное обеспечение для создания диаграмм движения солнечных лучей). Чтобы найти правильную длину изоляции, нарисуйте профиль теплицы, размеры бочек с водой и углы высоты солнца во время солнцестояний (или равноденствий). С помощью транспортира или такой программы, как SketchUp, вы можете оценить длину изоляции крыши, которая позволит затенять массу летом и полностью освещать зимой. (См. иллюстрацию в слайд-шоу).

Мы настоятельно рекомендуем добавить этот участок изоляции крыши. Это не только усилит эффект тепловой массы, но и снизит потери тепла через крышу, где потери тепла самые большие.

Выбор контейнеров для воды

Большие контейнеры позволят вам эффективно использовать больше воды в пространстве теплицы. Они также имеют меньшую площадь поверхности относительно их объема по сравнению с небольшими контейнерами. Площадь поверхности определяет, насколько быстро материал может проводить тепло с окружающим воздухом. Для иллюстрации давайте сравним одну 55-галлонную бочку с 55-галлонными молочными кувшинами. В то время как оба содержат 55 галлонов воды, большой барабан имеет меньшую площадь поверхности по сравнению с его объемом. Поскольку у него меньшая площадь для проведения тепла, большой барабан нагревается и охлаждается гораздо дольше, чем отдельные кувшины. Большой барабан оказывает меньшее влияние на температуру в теплице в краткосрочной перспективе, но способен сохранять тепло в течение более длительного периода времени. Таким образом, контейнеры большего размера более полезны для поддержания теплицы при температуре выше нуля в течение продолжительных холодных и пасмурных периодов. Когда вода является основным механизмом накопления тепла, большинство производителей используют полнопроходные и большие контейнеры. Их легче штабелировать и хранить, что позволяет эффективно размещать большие объемы воды.

Наиболее распространенными контейнерами являются 55-галлонные бочки, пластиковые или стальные. Поскольку металл обладает большей проводимостью, чем пластик, стальные бочки способны быстрее передавать тепло, но они также подвержены ржавчине, поэтому их срок службы короче. Бочки обычно сначала ржавеют снаружи, так как вода скапливается в крышке бочки и постоянно испаряется с поверхности. Если вы используете сталь, держите бочки подальше от влажной почвы и рассмотрите возможность использования пластиковых покрытий поверх бочек.

Как пластмассовые, так и стальные бочки можно дешево найти и использовать повторно. Ландшафтные компании, ваш местный транспортный отдел, склады металлолома, контейнерные компании и Craigslist — хорошие источники.

Водяные стены просты в своей концепции, но требуют серьезной осторожности. Полная 55-галлонная бочка с водой весит почти 500 фунтов — достаточно тяжелая, чтобы раздавить вас, если она упадет. Водяные стены должны быть устойчивыми и структурно поддерживаемыми. Они должны стоять на ровной поверхности из бетона или каменной плиты. Опытные дизайнеры солнечных теплиц Пенн и Корд Парментер советуют строить под бочками бетонную плиту шириной 2 фута, а остальную часть пола можно оставить открытой для посадки. Если вы штабелируете бочки, используйте устойчивые стеллажи между слоями. Пенн и Корд пошли еще дальше и поместили на бочки деревянные планки, чтобы они не упали.

Другие советы по использованию бочек с водой

Оставьте воздушный зазор. Заполните бочки на месте после их установки в теплице. Оставьте воздушный зазор, потому что вода будет немного расширяться при нагревании в течение дня.

Избегайте замерзания. Большой контейнер для воды, скорее всего, сломается, если он полностью замерзнет и вода расширится за пределы контейнера. Бочка с замерзшей водой на 55 галлонов встречается редко, но это может случиться, если теплицу оставить открытой на зиму — это следует учитывать, если вы выращиваете три сезона.

Барабаны для краски темного цвета. Более темные цвета поглощают больше тепла, а максимальное поглощение тепла является основной целью тепловой массы. Покрасьте внутреннюю часть теплицы в белый цвет, чтобы отражать свет, но покрасьте емкости с водой в темный цвет. Исследования показывают, что темно-синий или красный цвет поглощают почти одинаковое количество тепла, а свет они отражают в синем или красном спектре, что более полезно для роста растений.

Включите тепловую массу в свой план этажа. Стандартная бочка на 55 галлонов имеет диаметр 2 фута. Планируйте расположение и расстояние между массами при проектировании плана этажа теплицы, чтобы у вас не осталось слишком мало места для выращивания.

Калибровка пассивной массы

Сколько воды требуется средней теплице для стабилизации колебаний температуры? Широкий спектр проектных переменных означает, что требуемое количество отличается для каждой теплицы. Общее эмпирическое правило состоит в том, чтобы использовать от 2 до 5 галлонов воды на квадратный фут площади остекления, если тепловая масса является вашей основной стратегией климат-контроля. Более холодный климат должен находиться на верхнем конце этого диапазона, а более теплый климат — на нижнем. Эта рекомендация относится к площади остекления, а не к занимаемой площади, потому что остекление является лучшим индикатором притока и потери тепла в теплице. Объем бетона, например, имеет примерно половину теплоемкости объема воды, поэтому для достижения того же эффекта требуется вдвое больше тепла.

Это очень общая рекомендация, поскольку на определение размера тепловой массы влияет множество факторов: климат, конструкция, используемый материал массы, контейнер, в котором она находится, и место ее использования. Но это правило поддерживает температуру в теплицах выше нуля в различных климатических условиях. Большинство примеров, использующих тепловую массу, относятся к холодному и солнечному климату, например, в Колорадо и Вайоминге, но тепловую массу успешно используют и в облачном климате.

Плюсы и минусы

Основной недостаток термальной массы заключается в том, что она займет много потенциального места для выращивания в жилой теплице. Его эффективность ограничена в холодных и облачных районах, таких как некоторые части Канады или северо-восток США, и он менее полезен в жарком климате, где нет значительных ежедневных колебаний температуры, например на юге США. Кроме того, тепловая масса не будет распределять тепло очень равномерно, а вместо этого создаст карман теплого воздуха непосредственно вокруг массы. Вы можете изменить план посадки в соответствии с этими зонами выращивания или использовать вентиляторы, чтобы распределить тепло по всей теплице.

Термомассовые материалы имеют множество преимуществ. Они дешевы (в случае воды) и могут выполнять другие полезные функции (в случае кладки). Поскольку они просты в установке и не требуют обслуживания, они хороши для людей, интересующихся своими руками. Самое главное, они не требуют электричества, что помогает создать круглогодичную пассивную солнечную теплицу в автономном месте.

---

Линдси Шиллер и Марк Плинке стали соучредителями компании Ceres Greenhouse Solutions для исследования, проектирования и строительства энергоэффективных теплиц.