Каждый, кто бывал в теплице с естественным солнечным подогревом хотя бы раз, знает, как сильно отличаются условия снаружи и внутри нее: и температура, и влажность там гораздо выше. Механизм этого так называемого «парникового эффекта» достаточно прост. Солнечные лучи проходят через прозрачное покрытие почти беспрепятственно и нагревают растения, почву, стенки и опоры крыши. Обратно же тепло не выходит. Аналогичным принципом  работы  характеризуются и горячие ящики. Это деревянные, металлические, железобетонные или пластиковые узкие коробки, покрытые одним или двумя стеклами.

Внутрь горячего ящика для достижения максимального поглощения энергии солнечных лучей часто вставляют окрашенный в черный цвет металлический лист волнистой формы. В ящике нагревается воздух, вода или какая-либо специальная жидкость, которая постоянно или периодически отбирается оттуда при помощи встроенного вентилятора или насоса.

Водонагреватель используется для снабжения горячей водой, как индивидуальных хозяйств, так и всевозможных учреждений. Устройство включает горячий ящик, бак холодной воды, бак-аккумулятор, трубы и насосы. Горячий ящик устанавливается на южной стороне под углом 30-40 ⁰ стационарно. Холодная вода является более тяжелой и, постоянно поступая в нижнюю половину горячего ящика, нагревается там и затем, вытесненная новым притоком холодной воды, попадает в бак-аккумулятор. Ее можно применять для различных бытовых потребностей, в частности для отопления помещений или душа.

Сейчас элементы водонагревателей изготавливаются четырех размеров: с площадью горячих ящиков 1,62; 2,16; 2,70 и 3,26 квадратных метров. Дневная производительность составляет около шесть с половиной кВт в час с одного квадратного метра. Вода в баке-аккумуляторе нагревается до 60-70 ⁰. Кпд установки составляет от 40 %. Один солнечный водонагреватель позволяет за год экономить примерно 0,2 тонны топлива.

На сегодняшний день  разработаны различные модели жилых домов с солнечным отоплением. Как правило, южный скат крыши и южная стена в таких сооружениях представляют собой своеобразные «горячие ящики». Днем горячий воздух (или вода) нагнетаются в заполненные гравием печи-аккумуляторы, которыми являются  толстые стены между комнатами. Таким образом, днем они собирают тепло, а ночью отдают его, обогревая комнаты в доме.

В зимний сезон солнечные нагреватели способны покрывать потребности дома в отоплении процентов на 65-70. Однако в пасмурную погоду приходится подключать дополнительные источники обогрева. Успешно используются горячие ящики также для снабжения жителей таких домов теплой водой.

Теплица, аккумулирующая тепло, построена по такому же принципу, как и жилой дом, однако функции горячего ящика выполняет в данном случае сама теплица, аккумуляторами же служат каналы, заполненные гравием (или щебнем), которые находятся на глубине примерно полметра под теплицей. В дневное время нагретый воздух направляется с помощью вентилятора в каналы, а ночью, двигаясь в обратном направлении, поступает в теплицу. Себестоимость выращивания овощей в такой теплице снижается почти в два раза по сравнению с обычной.

Сушилка для фруктов – еще один интересный вариант горячего ящика. С помощью вентилятора нагретый до температуры 80 ⁰ воздух поступает в сушильный блок, где и происходит сам процесс сушки. Подобные установки можно применять для получения сухих фруктов, овощей, шелковичных коконов и табака. За год в среднем с квадратного метра солнечной установки выходит до 24-26 тонн качественно высушенных продуктов.

Водоопреснительная солнечная установка. Принцип ее работы довольно простой. Отдельные секции, представленные ступенчатыми ящиками из железобетона, установлены с ориентацией на солнце под углом 30-40⁰. Сверху ящики остеклены. Их заполняют соленой водой. Под воздействием солнечных лучей она нагревается до высокой температуры, испаряется и, затем конденсируясь, стекает по стеклу в желоб и дальше собирается в специальном резервуаре.

Холодильник солнечный может работать в южных районах с весны до осени, то есть около 9 месяцев в году, причем в самое жаркое время. Основу холодильника составляет все тот же горячий ящик, однако он покрыт двойным стеклом и заполнен, насыщенным аммиаком, кальцием хлористым. Под влиянием лучей солнца внутри генератора температура повышается до 115-120 ⁰, вследствие чего происходит выделение аммиака из хлористого кальция. В дневное время пары аммиака сжижаются в специально встроенном конденсаторе. Ночью, когда система охлаждается, жидкий аммиак поступает в испаритель, который расположен внутри холодильного шкафа, и замораживает содержащуюся там воду. Охлажденный в ночное время хлористый кальций  поглощает пары аммиака. Таким образом, цикл замыкается. На следующий день все начинается сначала. Еще одно преимущество солнечных холодильников заключается в том, что они не требуют особого ухода.

Солнечная установка для обеззараживания сточных вод. Как известно, сточные воды содержат огромное количество бактерий, среди которых зафиксировано немало болезнетворных и опасных для человека. Распространенные обычные способы очистки в отстойниках, предусматривающие последующее обеззараживание на иловых площадках, занимают значительные территории и создают дополнительные экологические проблемы.

Солнечная установка представляет собой комбинацию горячих ящиков и концентраторов солнечного света (в виде специфических зеркал). Бытовые сточные воды благодаря процессам тепловой обработки в особых камерах выходят оттуда обеззараженными. На протяжении солнечного дня на одном квадратном метре такой установки может очищаться до 1,5 кубических метров сточных вод.

Камера для пропарки бетонных и железобетонных изделий. Солнечная пропарочная камера представляет собой герметичную теплицу, южная сторона которой имеет двойное остекление. Железобетонное изделие укладывается на специальную тележку и подается в камеру. К 11-12 часам дня температура в ней поднимается до 80 ⁰, а относительная влажность достигает 100 %. Ночью изделие охлаждается. Цикл пропарки занимает двое суток. За это время железобетонное изделие приобретает  до 70 % от заданной прочности, что равносильно 25-дневной естественной выдержке.

Железобетонные изделия загружаются в камеру из расчета до двухсот килограммов на квадратный метр остекленной поверхности.  Кпд установки составляет около 60 %. Эксплуатационные расходы на кубический метр изделия в 2-3 раза ниже, чем в установках, работающих на минеральном топливе.

rel=”nofollow”
Счетчик тИЦ и PR