Солнечный генератор своими руками: инструкция по изготовлению альтернативного источника энергии. Солнечная генерация

Электростанция на солнечных батареях своими руками

Дата публикации: 25 августа 2020

  • Автономная солнечная электростанция для дома своими руками
  • Другие схемы солнечных электростанций своими руками

Собственное электроснабжение выручит как в условиях отсутствия централизованной сети (в удаленных и труднодоступных регионах, на даче, в походе), так и при построении более экологичного подхода к потреблению природных ресурсов.

Автономная солнечная электростанция для дома своими руками

Собрать собственную гелиостанцию несложно, она содержит всего четыре составных элемента:

  • солнечные панели;
  • аккумулятор заряда;
  • контроллер;
  • инвертор.

Все их легко найти и заказать через интернет-магазины. А вот как сделать солнечную электростанцию своими руками, чтобы создать полноценную автономную систему энергоснабжения дома? Для начала необходимо собрать информацию о ваших потребностях, возможностях местности, где будет работать гелиостанция, и произвести все необходимые расчеты для подбора составных элементов.

Как рассчитать количество гелиопанелей

Выбор гелиостанции начинается с поиска информации по инсоляции в вашей местности — количеству солнечной энергии, которое попадает на земную поверхность (измеряется в ваттах на кв. метр). Эти данные можно найти в специальных метеосправочниках или интернете. Обычно инсоляцию указывают отдельно для каждого месяца, потому что уровень сильно зависит от сезона. Если вы планируете пользоваться гелиостанцией круглый год, то ориентироваться нужно по месяцам с самыми низкими показателями.

Далее нужно подсчитать ваши потребности в электроэнергии на каждый месяц. Помните, что для автономной системы электроснабжения роль играет не только эффективность накопления энергии, но и экономное ее использование. Меньшие потребности позволят значительно сэкономить при покупке гелиопанелей и создании бюджетной версии солнечной электростанции своими руками.

Сравните ваши потребности в электричестве с уровнем инсоляции в вашей местности и вы узнаете площадь гелиопанелей, которая необходима для вашей гелиостанции. Учтите, что КПД панелей составляет всего 12-14%. Всегда ориентируйтесь на самый низкий показатель.

Таким образом, если уровень инсоляции в самый неблагоприятный месяц в вашей местности равен 20 кВт-час/м², то при КПД равном 12% одна панель площадью 0.7м² будет вырабатывать 1.68 кВт-час. Ваша энергопотребность, например, составляет 80 кВт-час/месяц. Значит, в самый несолнечный месяц удовлетворить эту потребность смогут 48 панелей (80/1,68). Подробнее о том, как выбирать солнечные батареи, вы можете почитать в нашей предыдущей статье. А тут можно узнать, как сделать свечи в домашних условиях.

Как установить гелиопанель

Для наилучшего КПД устанавливать гелиопанель нужно так, чтобы лучи солнца падали на нее под углом 90 градусов. Поскольку солнце постоянно перемещается по небу, то здесь есть два решения:

  • Динамичная установка. Используйте сервопривод, чтобы гелиопанель поворачивалась по мере того, как солнце перемещается по небосводу. Сервопривод позволит собрать на 50% больше энергии, чем статичная установка.
  • Стационарная установка. Чтобы извлечь максимальную пользу из неподвижного положения гелиопанели, необходимо найти тот угол установки, при котором панель соберет максимально возможное количество лучей солнца. Для круглогодичной работы этот угол рассчитывается по формуле +15 градусов к широте местности. Для летних месяцев это -15 градусов к широте местности.

Как подобрать контроллер заряда

Еще один способ, как самому собрать солнечную электростанцию, чтобы заставить ее работать эффективно, это использовать контроллер заряда, который позволяет отслеживать точки максимальной мощности (англ. MPPT). Такой контроллер может накапливать энергию даже во время низкой освещенности и продолжает подавать ее на аккумулятор в оптимальном режиме.

Как выбрать аккумулятор

Итак, от солнечных панелей энергия поступает на аккумулятор. Это позволяет накапливать энергию, чтобы использовать ее даже при отсутствии солнечного света. Кроме того, аккумуляторы сглаживают неравномерное поступление энергии, например, при сильном ветре или облачности.

Чтобы правильно выбрать и установить аккумулятор для домашней солнечной электростанции своими руками, необходимо учесть два параметра:

  • Очень важно, чтобы ток зарядки (от панелей) не превышал 10% от уровня номинальной емкости для кислотных аккумуляторов и 30% — для щелочных устройств.
  • Конструкция инвертора с напряжением на низкой стороне.

Учитывайте показатели саморазряда аккумуляторов (не всегда указываются производителями). Например, кислотные устройства во избежание поломки подзаряжают каждые полгода.

Как выбрать инвертор

Описание параметров и обязательных функций идеального инвертора:

  • сигнал синусоидальный с искажениями не выше трех процентов;
  • при подключении нагрузки амплитуда напряжения изменяется не более чем на десять процентов;
  • двойное преобразование тока — постоянного и переменного;
  • аналоговая часть преобразования переменного тока с хорошим трансформатором;
  • защита от короткого замыкания;
  • запас по перегрузке.

При моделировании электросистемы вашего дома сгруппируйте нагрузки так, чтобы разные их виды получали питание от разных инверторов.

Другие схемы солнечных электростанций своими руками

Гелиостанции — это работающий альтернативный способ энергоснабжения дома. Но не во всех регионах инсоляция достаточна для окупаемости гелиооборудования и для полноценного обеспечения электроэнергией. Иногда стоит обратить внимание на гибридные солнечные электростанции, которые тоже можно построить своими руками, но где кроме солнечных батарей могут быть ветряки, а также дизельные или даже бензиновые генераторы.

Если же вы хотите лишь попробовать «приручить» гелиоэнергию, но не готовы полностью изменить электроснабжение своего дома, сделайте мини солнечную электростанцию своими руками. Она будет состоять из нескольких солнечных панелей, аккумулятора и контроллера. Это все поместится в чемодане, но обеспечит вас энергией при внезапном отключении электричества, поездке на дачу или на природу. Расчеты и подбор компонентов происходят по тому же принципу, что и для полноценной домашней станции.

  • Солнечные мобильные телефоны
  • Выгодно ли использовать СБ в России?
  • Солнечные комплекты для дачи
  • 20 самых больших проектов солнечной энергетики

Очень интересная разработка, при чем думаю что очень экономит бюджет. Один только вопрос, а во сколько обходится это все производство, хотя бы примерно? Хочу себе на дом такие же солнечные батареи!

Лайфхак из личного опыта. Для тех, кто в первые решил собрать панель, не тратьте деньги на дорогие запчасти, а найдете в ВК сообщество, где можно приобрести бу панели (со сколами) и попробуйте например запитать 1 комнату для на чала!!

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Солнечные генераторы элав. Солнечный генератор своими руками: инструкция по изготовлению альтернативного источника энергии

Еще пару десятков лет назад солнечные электростанции для дома рассматривались как нечто из области фантастики. Сейчас же это направление активно развивается и никого не удивляет. Несмотря на приличную стоимость, такие энергоносители пользуются спросом, поскольку позволяют сэкономить и создать собственный автономный источник энергии. Рассмотрим особенности этих установок, их изготовление и монтаж своими руками.

Особенности

Солнечные электростанции для дома в комплекте выгодны тем, что не требуют дополнительных расчетов. Конструкция предоставляется в готовом виде с определенной выходной мощностью, которую нужно правильно подобрать при монтаже. Подобные системы стоят на порядок дороже, чем аналогичные компоненты по отдельности, однако не требуют особых усилий при установке. В любом случае придется выбирать между несколькими модификациями.

Лучше это сделать со знанием дела, не доверяясь вслепую продавцу. При выборе солнечной электростанции для дома, необходимо учитывать не так уж много факторов. В общем, получится четыре основных аспекта. Ниже рассмотрим эти показатели подробнее.

Мощность и тип панелей

Определиться с показателем мощности довольно просто. Она рассчитывается с учетом самого мощного потребителя в жилище (редко бытовые приборы потребляют более 3 кВт). К выбранному значению добавляется небольшой запас, требуемый показатель готов. Если взять наглядный пример, то в солнечный день можно будет включить стиральную машину и холодильник. В итоге для небольшого дома хватит электростанции с выходной мощностью порядка 3 кВт.

Читайте также:
Установка ворот рольставни в гараж. Рольставни для гаража: как выбрать и установить своими руками

Вторым критерием выбора солнечной электростанции для частного дома является тип панелей. Известно три вида современных конструкций: пленочные, монокристаллические и поликристаллические модели. Самым слабым по качеству считается пленочный вариант, он постепенно уходит с рынка. Выбор между моно и поликристаллическими панелями зависит от средней облачности региона. Вторая модификация в условиях слабого солнечного света работает эффективнее.

Инвертор и контроллер

Следующим элементом, на который стоит обратить внимание при выборе солнечных электростанций для дома, является инвертор. Приспособление предназначено для повышения напряжения 6, 12 или 24 вольта, которое выдают стандартные панели. На выходе получается привычный показатель в 220 вольт. На выбор этого устройства влияет два основных фактора:

  1. Мощность. Она должна позволять выдерживать требуемую нагрузку с запасом.
  2. Тип выходного сигнала.

Чтобы избежать поломок бытовой техники, необходимо выбирать панели с чистой, а не модифицированной синусоидой на выходе.

Еще один рабочий элемент конструкции – контроллер. Приспособление распределяет электричество и следит за зарядкой аккумуляторов. Если непосредственной раздачи электричества с панелей нет или вся энергия задействована, контроллер дает заряд на аккумуляторы. В случае нехватки солнечной энергии, прибор забирает энергию из емкостей. По факту, устройство делает монотонную, но важную работу, без которой вся система работать не сможет.

Как сделать дома солнечную электростанцию своими руками?

Для самостоятельного изготовления конструкции потребуются указанные выше материалы и некоторые дополнительные приспособления (специальная проводка с коннекторами и разъемами, гелиевые аккумуляторные батареи, установочные детали).

Сборка самодельной солнечной станции начинается с монтажа установочных элементов. Они представляют собой жесткую раму из профильной трубы. Конструкция этой детали зависит от места установки, но общая конфигурация имеет стандартную компоновку. Представляет элемент собой прямоугольник, с прикрепленными к нему специальными прижимными приспособлениями с резиновой подушкой. Конструкцию можно собрать непосредственно на крыше или на земле.

Основной этап

На следующей стадии возведения автономной солнечной электростанции для дома потребуется выполнить крепление панелей. Сложного в этом ничего нет. Каждый элемент фиксируется винтами. Главное, не проявить чрезмерное усердие, чтобы не деформировать панель.

Затем выполняется коммутация закрепленных деталей в единую цепь. Для этого панельные элементы последовательно соединяются между собой. В точках фиксации устанавливаются тройники с коннекторами. Необходимо помнить, что после попадания солнечного света, конструкция начинает вырабатывать энергию. Во избежание травмирования токовым разрядом, следует строго соблюдать последовательность сборки. Подключение начинают от контроллера, а перед ним монтируют выключатель-автомат. Первым делом прокладывается основная магистраль с установкой тройников в необходимых местах. Только после завершения этих работ, монтируются короткие кабели с коннекторами, через которые панели подключаются к тройникам.

Завершающие работы

На финишном этапе монтажа солнечной электростанции для дома к контроллеру подсоединяется блок аккумуляторных батарей. Чем их больше в связке, тем лучше (это позволит сделать значительный запас энергии). Аккумуляторы следует приобретать специальные (автомобильные низкоемкостные аналоги не подходят). Они представляют собой электрические резервуары объемом не менее 150 А/часов. Оптимальным вариантом станут гелиевые модели, которые соединяются между собой параллельно. Подсоединяя между собой плюс с плюсом и минус с минусом, вы сможете сохранить вольтаж, при этом увеличится суммарная емкость.

Далее непосредственно к аккумуляторам подключается инвертор по такому же принципу. В противном случае элемент не будет функционировать. Инверторный выход с напряжением 220 вольт подсоединяют через выключатель-автомат к домашней сети. В этом и заключается весь процесс создания солнечной электростанции для дома (6 кВт). Главное, правильно спланировать процесс и вникнуть в принцип работы конструкции.

Стоит отметить, что пока еще на отечественном пространстве расчеты рентабельности рассматриваемых источников энергии не очень радужные. Если излишки энергии не продавать соседям по адекватной цене, система полностью не окупается. Классическая форма поставки неиспользованной энергии в городскую сеть за копейки никаких положительных результатов не приносит.

Использовать готовые солнечные электростанции для дома государство не запрещает, хотя и никак не поощряет. По этой причине монтаж таких конструкций оптимален там, где сетевое электричество отсутствует совсем.

Описанных действий по установке и сборке солнечной электростанции вполне достаточно для того, чтобы правильно выбрать подходящую модификацию. Дополнительно сэкономить можно, если выполнить сборку своими руками из отдельных частей. Расчеты мощности также не составляют проблем. В крайнем случае можно нанять специалиста, который за умеренную плату составит все чертежи и схемы.

Солнечные электростанции для дома: отзывы

Как свидетельствуют отклики владельцев, солнечные электростанции просты в монтаже. Их можно устанавливать не только на крышу, но и на стены с солнечной стороны. За пару дней всю конструкцию может собрать и смонтировать один человек. В комплекте идет крепежная фурнитура, позволяющая крепить панели в различных позициях.

Если система поступления энергии смешанная (сетевой плюс солнечный вариант), отметьте те розетки и приборы, которые работают от панелей, и через месяц подсчитайте экономию. Как отмечают владельцы, несмотря на то, что сначала придется прилично вложиться в проект финансово, результат не заставит себя долго ждать с учетом того, что автономную энергию не надо оплачивать. Наоборот, ее можно продавать.

Потребители отмечают, что если аккумуляторов для запаса энергии недостаточно, не спешите полностью отказываться от центрального подключения. Поскольку ресурс солнечных станций составляет не менее 20 лет, окупаемость будет существенной, хотя и долгосрочной.

Энтузиасты создали «волшебный» чемоданчик, который позволит заряжать свои мобильные устройства, ноутбуки и даже налаживать освещение там, где нет электричества. Все что нужно новинке – солнечный свет.

Ученые, размышляющие, о цивилизационном развитии разумных форм жизни считают, что характеризовать их нужно в первую очередь по принципу того, как данная форма получает для своих нужд энергию. Первый этап – получение энергии из ресурсов, человечество уже минуло, и сейчас находиться в начале второго, переходного этапа своего развития – использовании энергии самого космоса.

Хотя сегодня получение электроэнергии при помощи сжигания сырья остается одним из самых популярных способов, генераторы, основанные на получении солнечной энергии, стремительно набирают популярность. Вторгается солнечная энергия в нашу цивилизацию не только на уровне высокой науки и техники, но и на вполне бытовом уровне. Уже сегодня есть множество устройств, позволяющих получать солнечную энергию. Одним из таких является и недавно созданный Kalipak Portable Solar Generator.

Название данного девайса говорит все и сразу, что о нем вообще следует знать, во всяком случае, в общих чертах. В сложенном виде выглядит Kalipak Portable Solar Generator, как чемоданчик. Первое, что следует знать, что это электрический генератор, способный аккумулировать солнечную энергию. Получение энергии производится, как несложно догадаться, при помощи раскладных солнечных батарей. Мощность солнечных панелей 20 Ватт. Вторая важная деталь – это аккумуляторы. В Kalipak используются литий-ионные батареи. Заряжать их можно как от солнца, так и предварительно от электросети дома.

Передавать имеющийся заряд энергии Kalipak может почти любым устройствам. Для этого предусмотрены сразу 4 сверхмощных USB-разъёма. Помимо них есть еще 2 отдельных порта на 12 В, которые можно использовать, например, для налаживания освещения. Что касается емкости батарей, то полного заряда хватит, чтобы зарядить 32 iPhone или 10 ноутбуков.

Отдельно следует отметить, что в переносном генераторе имеется свой жесткий диск для хранения информации с мобильных устройств и компьютеров. Есть также возможность синхронизировать датчики чемоданчика с мобильными устройствами на базе операционных систем iOS и Android.

В продолжение темы , которым не страшна самая страшная стихия.

Читайте также:
Советы по созданию простой клумбы для начинающих

Явление фотоэффекта было открыто очень давно. Однако, технические сложности и высокая стоимость фотопанелей долго не позволяли использовать в быту солнечную энергию. Однако, с развитием научно-технического прогресса, солнечный генератор в современных условиях становится в один ряд с традиционными источниками энергии. Таким образом, в ближайшей перспективе, это устройство станет одним из наиболее вероятных альтернативных источников электрической энергии.

Возможности солнечных генераторов

Конструкция солнечного генератора позволяет легко и просто осуществлять его установку и подключение. Именно эти факторы позволяют широко применять это устройство. Мощность такого генератора может регулироваться до необходимого значения. Параллельное подключение батарей позволяет увеличить мощность, а последовательное подключение повышает напряжение.

Современные генераторы могут производить напряжение от 220 вольт и выше. Однако, получаемый ток, является постоянным и не подходит для многих потребителей. Поэтому, приходится использовать специальные устройства, преобразующие постоянный ток в переменный. Электрический ток с высоким напряжением достаточно сложно преобразовывать, поэтому, диапазон работы солнечных генераторов составляет 12-48 вольт.

На продуктивную работу генератора влияют многие факторы. Прежде всего, это время года и суток, климат в той или иной местности, а также место установки оборудования. Панели должны вращаться относительно движения солнца, чтобы собрать максимальное количество солнечных лучей.

Простейшее устройство солнечного генератора

Простейшая схема солнечного генератора на 12 вольт включает в себя цепочку из 36 фотоэлектрических элементов, последовательно соединенных между собой. Параметры каждого из них могут существенно различаться из-за физических особенностей, связанных с чистотой кристаллов, толщиной элементов и другими технологическими процессами. Поэтому, величина вырабатываемого тока определяется по наименьшему значению какого-либо фотоэлемента. В связи с этим, перед началом сборки фотоэлементов в общую батарею, они тщательно проверяются и подбираются по всем параметрам.

Таким образом, солнечный генератор можно собрать на любое значение тока и напряжения с помощью последовательно-параллельных комбинаций. Особенности конструкции, делают эти устройства более эффективными в , на больших открытых участках. Во многих случаях, они вполне успешно заменяют традиционные источники энергии.

Солнечные электростанции

«AGM» – это генератор электрической энергии постоянного тока напряжением 12В/24В и переменного тока напряжением 220 В с возможностью зарядки от сети 220 вольт, от бортовой сети автомобиля и от солнечных панелей.
Для работы «AGM» не требуются двигатели. Он не требует заправки топливом. Имеет встроенное зарядное устройство от сети переменного тока 220В. «AGM» предназначен для обеспечения электричеством осветительных приборов, бытовых электроприборов и техники, электроинструмента, а также для постоянного и аварийного энергообеспечения жилых и офисных помещений, открытых площадок и выездных мероприятий. Является бесшумной и экологичной заменой бензиновых и дизельных электрогенераторов.

ВОЗМОЖНОСТИ:

К « AGM» можно подключить любой электроприбор напряжением 12В постоянного и 220В переменного тока. Компактные размеры, небольшой вес солнечного генератора» AGM», а также отсутствие запаха и паров топлива позволяет с легкостью разместить в багажнике автомобиля. «AGM» предназначен для применения в качестве основного и резервного источника электроэнергии жилых домов, коттеджей и дач, небольшого офисов, торговых точек, выездных мероприятий, выставочных площадок, палаточных лагерей, туристических походов и т.д. В качестве резервного и аварийного источника питания солнечный генератор может снабжать электроэнергией холодильник, телевизор, компьютер, оргтехнику, зарядные устройства, систему освещения, дренажные и циркулирующие насосы, отопительные котлы и прочие электроприборы в течении 10-24 часов.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

  • Не потребляет топливо и не требует периодической заправки топливом.
  • Работает без выхлопных газов, без шума и вибрации.
  • Возможность использования в закрытых помещениях.
  • Зарядка от солнечных батарей, от сети переменного тока и от автомобиля.
  • Эстетичный дизайн, компактность, удобство использования.
  • Три различных выхода на 12В.
  • Светодиодный индикатор состояния зарядки батареи.
  • Регулируемый кронштейн для крепления солнечной панели.
  • Универсальная опора-кронштейн для установки солнечной панели на стену и на землю.
  • Возможность установки инверторов на 220В мощностью до 1500 Вт.
  • Аварийный источник питания для дома и офиса;
  • Альтернативный источник питания (с целью экономии затрат на подключение, получение разрешений, оплату электроэнергии);
  • Переносной источник питания для полевых работ, выездов;
  • Организация освещения выездных работ;
  • Электрообеспечение передвижных и полевых лагерей;
  • Освещение передвижных вагончиков, палаток, охотничьих заимок, стоянок чабанов, пчеловодов, старателей;

ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО:

AGM во включенном состоянии непрерывно формирует выходное напряжение постоянного тока 12В. Для потребителей постоянного тока 12В выходные параметры 12В/20А формируется контроллером. Контроллер не допускает полного разряда аккумуляторной батареи и отключает ее при уменьшении напряжения на клеммах аккумулятора до 11,8В. Переменный ток 220В формируется инвентором переменного тока, закрепленным на боковой панели генератора.(Конкретное значение силы тока и вида синусоиды зависит от применяемой модели инвентора). Для подключения инвертора предусмотрены силовые клеммы 12В/100А. В светлое время суток аккумуляторная батарея заряжается от солнечной батареи через контроллер. Зарядка АКБ начинается при снижении напряжения при клеммах ниже 12,5В. В случае, когда есть возможность подключения к сети 220В, аккумуляторная батарея заряжается через зарядное устройство. Зарядка от бортовой сети автомобиля производится через разъем подсоединения солнечной панели. Подробная информация по монтажу: “Паспорт и руководство по эксплуатации солнечной “АGM”.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ:

Автономный источник энергии «AGM»

AGM-75 с инвертором 400 Вт и солнечной батареей на 95 Вт

Зарядка электроприборов 12 В или 220 В

Солнечная панель 95 Вт на стене дома

Универсальный кронштейн солнечной панели. Установка на земле

Способы зарядки и применения автономного источника энергии «AGM»

Дешёвая энергия: солнечная батарея своими руками

Главная страница » Дешёвая энергия: солнечная батарея своими руками

Солнечная энергетика быстро набирает популярность в обществе. Процент интереса к солнечным панелям стремительно увеличивается за счёт владельцев загородных домов, коттеджей, вилл. Не остаются в стороне и владельцы дачных хозяйств, для кого дешёвая энергия солнца также необходима. Вариант — солнечная батарея, обещает существенное снижение расходов на содержание любой недвижимости. Счета на оплату за потребление электрической энергии традиционно входят в книгу рекордов Гиннеса. А тут — электрический ток практически даром. Так ли это в действительности? Рассмотрим тему.

Определение солнечной батареи

Конструктивно солнечная батарея представляет собой схему преобразователя одного вида энергии в другой. В частности, энергия света преобразуется в электрическую энергию. Причём результатом преобразования становится электрический ток постоянной величины.

Активными элементами конструкции солнечной панели выступают полупроводники, обладающие свойствами фотохимического синтеза. Например, кремний (Si), применением которого были отмечены самые первые исследования в области получения электричества солнца.

Простейший набор из солнечной панели и автомобильного аккумулятора уже составляет конструкцию настоящей домашней энергетической установки

На текущий момент кремний уже не рассматривается безальтернативным химическим элементом, опираясь на который есть смысл сооружать солнечные батареи из панелей, в том числе своими руками.

Более перспективными и эффективными теперь видятся другие представители таблицы Менделеева (в скобках цифры энергетической отдачи):

  1. Арсенид галлия GaAs (кристаллический 25,1).
  2. Фосфит индия InP ( 21,9).
  3. Фосфат индия с галлием + Арсенид галлия + Германий GaInP + GaAs + Ge (32).

Рассматривать солнечную панель глазами обывателя следует как пластину полупроводника (кремния и т.п.), каждая из сторон которой является положительным и отрицательным электродом.

Под влиянием света солнца, в результате химического фотосинтеза, на электродах панели образуются электрические потенциалы. Казалось бы, всё просто. Остаётся только подключить провода к нагрузке и пользоваться электричеством. Но на деле всё несколько иначе.

Эффективность солнечных батарей

Достичь высокой степени эффективности от использования солнечной батареи крайне проблематично. Тем более, когда солнечная батарея изготавливается своими руками, и делаются попытки получить энергию под бытовые нужды целого дома или хозяйственные нужды дачного участки.

Читайте также:
Утонченный и изысканный стиль — используем черные обои в дизайне интерьера

Такая промышленная бытовая установка генерирует 150 ватт мощности при напряжении сети 12 вольт. Правда, заявленная мощность гарантируется при полностью открытом солнечном небосводе

Чтобы получать максимальную эффективность от солнечного генератора энергии, необходимо постоянно определять и точно согласовывать сопротивление нагрузки.

Здесь без привлечения технологичных электронных устройств – контроллеров управления, не обойтись никак. А сделать подобный контроллер своими руками – задача сложная.

Фотоэлементам, на основе которых выстраивается структура солнечных панелей, присуща температурная нестабильность. Практика применения указывает на значительное падение производительности фотоэлементов в результате повышения температуры их поверхности.

Так появляется ещё одна, не менее трудная задача. Её решение требует использования солнечного света, лишённого тепла. Сделать нечто подобное в кустарных условиях видится бесперспективной идеей.

И ещё недостатки альтернативной энергетики:

  • потребность в значительных площадях под размещение панелей батареи;
  • бездействие установки в тёмное время суток;
  • наличие в составе компонентов батареи ядовитых веществ (свинца, галлия, мышьяка и т.п.);
  • значительные эксплуатационные издержки.

Тем не менее, профессиональное изготовление солнечных генераторов энергии стабильно наращивается. Существует уже как минимум пять компаний, готовых предложить к установке современные конструкции, в том числе предназначенные для объектов жилой недвижимости:

  • Canadian Solar
  • Jinko Solar
  • Hanwha Qcells
  • JA Solar
  • Trina Solar

Солнечная энергия в доме своими руками

Самостоятельное изготовление батареи на базе солнечных панелей, пригодной для нужд частного хозяйства, видится реальным делом только в рамках скромных проектов.

Батарея солнечная, собранная самостоятельно из кремниевых пластин, разложенная под прямыми лучами солнца, готова к тестированию на присутствие напряжения

К примеру, изготовление солнечной батареи своими руками для подзарядки небольшого аккумулятора, энергия которого используется для питания двух-трёх маломощных (6 – 12 вольтовых) фонарей.

По таким проектам делаются установки, вырабатывающие напряжение не выше 20 вольт при токе не более 1 А. Рассмотрим один из возможных вариантов создания солнечной батареи с похожими рабочими характеристиками.

Для реализации проекта потребуются:

  1. Пластины кремниевых фотоэлементов.
  2. Паяльник электрический.
  3. Олово паяльное.
  4. Этиловый спирт.
  5. Канифоль сосновая для пайки.
  6. Инструмент электро-монтажника.
  7. Вспомогательные электронные компоненты и модули.

Подготовленные детали под сборку домашней (дачной) солнечной панели. Каждый из элементов является индивидуальным источником энергии. Их нужно объединить

Пластины фотоэлементов (кремниевых) проще всего приобрести уже готовые. Вполне пригодные конструкции разных размеров продаются по доступной цене. Также доступны предложения на отечественном Маркете:

Инструмент электро-монтажника, у человека знакомого с электроникой, как правило, имеется по умолчанию. Из вспомогательной аппаратуры потребуется регулятор заряда аккумулятора, инвертор.

Сборка солнечной батареи: пошаговая инструкция

Пошаговая сборка генератора на солнечных панелях выглядит примерно следующим образом:

  1. Пайка отдельных пластин с фотоэлементами в единую солнечную батарею.
  2. Проверка работы собранной батареи измерительным прибором.
  3. Укладка панелей внутрь защитной конструкции.
  4. Подключение собранной батареи через контроллер заряда к АКБ.
  5. Преобразование энергии АКБ в требуемое напряжение.

Спайка отдельных панелей в единую батарею – работа кропотливая, требующая навыков пайки и внимания. Сложность действий для сборщика обусловлена здесь хрупкой конструкцией кремниевых пластин.

Пайку на пластинах выполняют аккуратно паяльником подходящей мощности, предварительно заточив жало под угол 45 градусов, используя качественный припой

Соединять пластины одну с другой рекомендуется плоскими ленточными проводниками. Цель – минимизировать, насколько это возможно, сопротивление проводников. Места пайки следует предварительно обрабатывать этиловым спиртом. Паять рекомендуется с минимальным использованием канифоли и олова.

Завершив спайку, нужно проверить конструкцию на работоспособность. Делается эта процедура обычным образом, с помощью измерительного прибора – тестера (стрелочного, электронного).

Проверка работоспособности солнечной батареи, сделанной своими руками с помощью обычного цифрового прибора для измерения напряжения, тока, сопротивления

На выходных проводниках замеряют выходное напряжение и ток в условиях максимальной и минимальной освещённости полотна. При качественной спайке всех пластин и без наличия дефектов, результат получается, как правило, положительный.

Контроллер заряда аккумулятора

Энергетическая солнечная установка станет надёжнее и безопаснее, если в состав её схемы включить контроллер заряда (разряда) аккумулятора. Этот прибор можно купить уже в готовом виде.

Но если имеются способности в области электроники и желания к совершенству, контроллер заряда нетрудно сделать своими руками. Для справки можно уточнить: разработаны два вида таких приборов:

  1. PWM (Pulse Width Modulation).
  2. MPPT (Maximum Power Point Tracking).

Если перевести на русский язык, первый вид устройств действует на принципах широтно-импульсной модуляции. Второй вид приборов создан под вычисление так называемой максимальной точки мощности.

В любом случае, обе схемы собраны на классической элементной базе, с той лишь разницей, что вторые устройства отличаются более сложными схемными решениями. В систему контроллеры заряда включаются так:

Классическая структурная схема включения контроллера заряда: 1 — солнечная панель; 2 — контроллер заряда/разряда АКБ; 3 — аккумулятор; 4 — инвертор напряжения 12/220В; 5 — нагрузочная лампа

Главная задача контроллера заряда АКБ энергетической солнечной установки – отслеживание уровня напряжения на клеммах аккумуляторной батареи. Недопущение выхода напряжения за границы, когда нарушаются условия эксплуатации АКБ.

Благодаря присутствию контроллера, остаётся стабильным срок службы аккумуляторной батареи. Конечно же, помимо этого прибор контролирует температурные и другие параметры, обеспечивая безопасность работы АКБ и всей системы.

Для сборки контроллера MPPT своими руками можно взять массу схемных решений. В поиске схемотехники проблем нет, стоит только сделать соответствующий запрос в поисковой системе. Например, собрать контроллер можно на основе такой вот, несложной на первый взгляд, структурной схемы:

На основе этой структурной схемы собирается достаточно эффективное и надёжное устройство контроля заряда АКБ по типу MPPT технологии

Однако для бытовых целей вполне достаточно простейшего ШИМ-контроллера, так как в составе бытовых энергоустановок, как правило, не используются массивные солнечные панели. Для контроллеров же типа MPPT, характерной особенностью является именно работа с панелями большой мощности.

На малых мощностях они не оправдывают их схемной сложности. Для пользователя приобретение таких приборов оборачивается лишними расходами. Поэтому логично рекомендовать для дома простой PWM аппарат, собранный своими руками, к примеру, по этой схеме:

Принципиальная схема простого ШИМ-контроллера для домашней солнечной установки. Работает с выходным напряжением панели 17 вольт и обычным автомобильным аккумулятором

Солнечная батарея: схема инвертора

Полученную от солнца энергию аккумулируют. В домашних условиях для накопления энергии обычно используется стандартная автомобильная батарея (или несколько батарей).

Напряжения и силы тока аккумулятора вполне достаточно для питания маломощных бытовых приборов, рассчитанных под напряжение 12 (24) вольт. Однако этот вариант устраивает далеко не всегда.

Поэтому дополнительно к собранной конструкции подключают инвертор – устройство, преобразующее напряжение аккумулятора в переменное напряжение 127/220 вольт, пригодное для питания бытовых приборов или хозяйственной техники.

Найти подходящую схему инвертора несложно. Есть множество идей на этот счёт. Традиционно схема инвертора включает следующие компоненты:

  • полупроводниковую солнечную панель,
  • интегральную микросхему типа SG3524 (регулятор заряда),
  • аккумуляторную батарею,
  • интегральную микросхему управления МОП-транзисторами,
  • силовые МОП-транзисторы,
  • трансформатор.

Структурная схема регулятора в паре с инвертором выглядит примерно так:

Структурная схема регулятора напряжения аккумуляторной батареи в ассоциации с инвертором-преобразователем напряжения для солнечной энергетической установки

Защитная конструкция солнечной панели

Собранную из хрупких кремниевых пластин солнечную батарею необходимо дополнительно защитить от внешнего воздействия. Защитный корпус делают на основе прозрачного материала, который легко поддаётся чистке.

Полиуретановые или алюминиевые уголки каркаса и прозрачное органическое стекло подойдут в самый раз. Разъяснять тонкости сборки защитного корпуса не имеет смысла. Это простейшая сборка, собранная своими руками при помощи набора бытовых инструментов.

Читайте также:
Технические параметры и разновидности заземляющих клемм
Пример реализации домашней энергоустановки на видео

Представленное ниже виде демонстрирует существующие возможности сборки и эксплуатации домашнего энергетического источника от природы. Однако, как показывает практика, достичь с помощью самодельных устройств реально высоких мощностей в условиях бытовых — задача крайне затруднительная:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

Как сделать солнечную батарею своими руками

Как сделать солнечную батарею своими руками?

Многие компании в интернете реализуют уже готовые собранные панели, которые напрямую подключаются к потребителю. Но, такие устройства имеют куда большую стоимость, чем отдельные элементы. В связи с особенностью климатического пояса полностью перейти на солнечную электроэнергию у вас вряд ли получится, поэтому и готовые солнечные батареи смогут окупиться только через 10 — 40 лет. Чтобы сэкономить на дорогостоящих заводских панелях, куда выгоднее приобрести фотоэлектрические модули, комплектующие к ним и заняться сборкой ячеек в единую солнечную батарею самостоятельно.

Конструкция и принцип работы солнечной батареи

Прежде чем начать монтаж системы преобразования света в электроэнергию, нужно понять общие принципы ее функционирования.

Все существующие, на текущий момент солнечные батареи построены на основе полупроводниковых кристаллов. Кванты света, падая на них, лишаются свободных электронов и протонов, которые впоследствии, через PN-переход, разделяются и отправляются уже по проводам дальше.

Ежесекундно, на каждый метр площади поверхности Земли падает солнечный свет, эквивалентный более чем 100 Вт электроэнергии. Речь идет о тех периодах, когда небо затянуто облаками. При ярком солнечном свете этот показатель, конечно, выше. Один из вариантов использования солнечных батарей и обычной линии

Для практического домашнего использования, кванты светового потока преобразуются в электричество посредством полупроводников. Генерируемая мощность последних зависит от материала солнечной батареи и ее площади.

В идеальных случаях, для получения киловатта энергии необходимо около 10 м² поверхности полупроводника.

Затем, постоянный ток от них поступает на инвертор и контроллер, первый из которых преобразует его в переменный ток, повышая значения напряжения до применяемых в условиях быта. Второй заряжает аккумулятор, который будет использоваться в периоды снижения освещенности.

Где применяются солнечные генераторы

Солнечные генераторы бывают разных моделей и имеют различные характеристики (а именно производительность, ёмкость аккумулятора, время, необходимое для зарядки и т.д.). Но чаще всего у них у всех выходные параметры — розетки на 220 В и выходы на 12 В, а также в наличии дисплей, отображающий работу прибора.

Несмотря на свою универсальность, генераторы на солнечных батареях зависят от погодных условий. А потому могут применяться только в качестве резервного или вспомогательного источника электроэнергии. Особую актуальность это имеет для жилых домов, тем более в отдаленных уголках страны и районах с нестабильным электроснабжением.

Солнечные батареи устанавливаются на улице в местах с наибольшим доступом солнечных лучей, ведь их эффективность напрямую зависима от освещенности. Чаще всего ставят их на крышах домов либо на других подходящих участках. При этом желательно предусмотреть возможность менять угол наклона фотоэлементов. Например, увеличив её до 75-80 градусов, получаем то, что лучи солнца в 12-00 дня практически перпендикулярны поверхности батареи. Солнечные батареи устанавливаются и подключаются очень просто, их удобно обслуживать. К генератору они подключаются с помощью специального сетевого шнура.

Солнечный генератор создан для использования в качестве основного и дополнительного (резервного, аварийного) источника тока частных домов и коттеджей, дач, объектов торговли, демонстрационных площадок, туристических баз и тому подобное. У него весьма обширный спектр использования. Можно применять для обеспечения электричеством осветительных и бытовых приборов (холодильников, телевизоров, ноутбуков, компьютеров, оргтехники), электроинструмента, дренажных и циркуляционных насосов, отопительных котлов и так далее. Время автономной работы у всех моделей разное, но практически все они довольно производительны и могут работать непрерывно до 10-12 часов.

Инструкция по изготовлению солнечной батареи

Вариантов самостоятельной сборки солнечных батарей множество. Технология зависит от количества солнечных элементов, приобретенных заранее, и дополнительных материалов, необходимых для изготовления корпуса. Важно запомнить: чем больше общая площадь панелей, тем мощнее оборудование, но вместе с тем вырастает и вес конструкции. В одной батарее рекомендуют применять одинаковые модули, так как эквивалентность тока приравнивается к показателям меньшего из элементов.

Сборка модульного каркаса

Дизайн модулей, как и их размеры, могут быть произвольными, поэтому вместо цифр ориентироваться следует на фото и выбрать любой индивидуальный вариант, подходящий для конкретных расчетов.

Наиболее дешевые солнечные элементы — панели без проводников. Чтобы сделать их готовыми к сборке батареи, необходимо первоначально припаять проводники, а это долгий и кропотливый процесс

Для изготовления корпуса, внутри которого будут закреплены солнечные элементы, необходимо подготовить следующий материал и инструмент:

  • листы фанеры выбранного размера;
  • невысокие рейки для бортиков;
  • клей универсальный или для древесины;
  • уголки и саморезы для крепежа;
  • дрель;
  • плиты ДВП;
  • куски оргстекла;
  • краска.

Берем кусок фанеры, который будет играть роль основания, и по периметру приклеиваем невысокие бортики. Рейки по краям листа не должны загораживать солнечные элементы, поэтому следим, чтобы высота их не превышала ¾ дюйма. Для надежности каждую приклеенную рейку дополнительно привинчиваем саморезами, а углы можно скрепить металлическими уголками.

Деревянный каркас — наиболее доступный вариант для размещения солнечных элементов. Его можно заменить рамой из алюминиевого уголка или покупным набором рама + стекло

Для вентиляции высверливаем отверстия в нижней части корпуса и по бортикам. Отверстий в крышке быть не должно, так как это грозит попаданием влаги. Крепление элементов будет производится на листы ДВП, которые можно заменить любым похожим материалом, главное условие – он не должен проводить электроток.

Маленькие отверстия для вентиляции необходимо просверлить по всей площади подложки, включая бортики и серединную рейку. Оно позволят регулировать уровень влаги и давления внутри каркаса

Крышку вырезаем из оргстекла, подгоняя под размеры корпуса. Обычное стекло слишком хрупкое для размещения на крыше. Для защиты деревянных частей используем специальную пропитку или краску, которой следует обработать каркас и подложку со всех сторон. Неплохо, если оттенок краски каркаса будет сочетаться с цветом кровельного покрытия.

Покраска выполняет не столько эстетическую функцию, сколько защитную. Каждую деталь следует покрыть минимум 2-3 слоями краски, чтобы в дальнейшем древесину не покоробило от влажного воздуха или перегрева

Монтаж солнечных элементов

Все солнечные модули раскладываем ровными рядами на подложке обратной стороной вверх, чтобы произвести пайку проводников. Для работы потребуется паяльник и припой. Места пайки предварительно необходимо обработать специальным карандашом. Для начала можно потренироваться на двух элементах, соединив их последовательно. Так же последовательно, цепочкой, соединяем все элементы на подложке, в результате должна получиться «змейка».

Каждый элемент устанавливаем строго по разметке и следим за тем, чтобы проводники соседних элементов пересекались в местах пайки

Соединив все элементы, аккуратно поворачиваем их лицевой стороной вверх. Если модулей много, придется пригласить помощников, так как одному спаянные элементы, не повредив, повернуть достаточно сложно. Но перед этим намазываем модули клеем, чтобы прочно закрепить их на панели. В качестве клея лучше использовать силиконовый герметик, причем наносить его следует строго по центру элемента, в одной точке, а не по краям. Это необходимо для предохранения пластин от поломок, если вдруг произойдет небольшая деформация основания. Лист фанеры может прогнуться или разбухнуть из-за изменения влажности, и стабильно приклеенные элементы просто треснут и выйдут из строя.

Читайте также:
Топ 13 оригинальных украшений на Новый год 2022 с AliExpress: цены, фото

Закрепив модули на подложке, можно произвести пробный запуск панели и проверить функциональность. Затем основу помещаем в готовый уже каркас и фиксируем по краям шурупами. Чтобы исключить разряд аккумулятора через солнечную батарею, на панель устанавливаем блокировочный диод, закрепляя его герметиком.

Для соединения цепочек можно использовать медный провод или оплетку кабеля, которые фиксируют каждый элемент с обеих сторон, а затем закрепляются герметиком

Пробное тестирование помогает сделать предварительные расчеты. В данном случае они оказались верными — на солнце без нагрузки батарея производит 18,88 В

Сверху установленные элементы накрываем защитным экраном из оргстекла. Перед тем, как зафиксировать его, вновь проверяем работоспособность конструкции. Кстати, тестировать модули можно и в течении всего процесса установки и пайки, группами по нескольку штук. Следим за тем, чтобы герметик просох окончательно, так как его испарения могут покрыть оргстекло непрозрачной пленкой. Выходной провод оснащаем двухконтактным разъемом, чтобы в дальнейшем можно было использовать контроллер.

Одна панель собрана и полностью готова к работе. Все оборудование, включая купленные в интернете элементы, обошлось в 105 долларов

Как сделать каркас для пластин?

Для изготовления каркаса будущего генератора используют прочные деревянные рейки или алюминиевые уголки. Деревянный вариант считается менее практичным, так как материал требует дополнительной обработки во избежание последующего гниения и расслаивания.

Алюминий имеет гораздо более привлекательные физические характеристики и благодаря своей легкости не оказывает лишней нагрузки на крышу или другую опорную конструкцию, куда планируется установить агрегат.

Кроме того, за счет антикоррозийного покрытия металл не ржавеет, не гниет, не впитывает влагу и легко переносит воздействие любых агрессивных атмосферных проявлений.

Для создания каркасной конструкции из алюминиевых уголков сначала определяют размер будущей панели. При стандартном варианте на один блок используют 36 фотоэлементов размером 81 мм х 150 мм.

Для корректности последующей эксплуатации между фрагментами оставляют небольшой зазор (около 3-5 мм). Это пространство позволяет учесть изменение базовых параметров основы, подвергшейся воздействию атмосферных проявлений. В результате общий размер заготовки составляет 83 мм х 690 мм при ширине уголка каркаса в 35 мм.

После определения размеров из уголков выкраивают необходимые фрагменты и с помощью крепежных элементов собирают их в каркасные рамки. На внутреннюю поверхность конструкции наносят слой силиконового герметика, очень внимательно следя, чтобы не было пропусков и пустот.

От этого зависит целостность, прочность и долговечность монтируемой конструкции. Сверху укладывают защитный прозрачный материал (стекло с антибликовым покрытием, оргстекло либо поликарбонат со специальными параметрами) и надежно крепят его с помощью метизов (по 1 с короткой и по 2 с длинной части рамы и 4 по углам корпуса).

Для работы используют шуруповерт и шурупы подходящего диаметра. В конце прозрачную поверхность аккуратно очищают от пыли и мелкого мусора.

Солнечные батареи и ветрогенераторы

В последнее время в моду вошло использование альтернативных источников энергии для дома, таких как солнечные батареи и ветрогенераторы. Ресурсы солнечного света и ветра неиссякаемы, бесплатны, экологичны, они могут служить в качестве запасного варианта при перебоях электричества, либо же как самостоятельный постоянный источник.

Применение в северных районах страны, даже в нашей Ленинградской области, очень даже целесообразно, несмотря на недостаток солнечных дней. Современные технологии позволяют улавливать солнечные лучи даже в пасмурную погоду с густыми тучами и осадками, солнечные батареи круглогодично накапливают энергию и с успехом применяются в малосолнечных районах для обеспечения электроэнергией жилых и не только домов.

Принцип работы солнечных батарей

Фотоэлектрические реакции лежат в основе работы модулей, улавливающих энергию солнца. Получение электрического тока происходит по принципу эмиссии (испускания электронов) нагретых тел. Основой для панелей служит кремний.

Установка солнечных батарей

Часто местом крепления солнечных батарей выступает крыша дома, однако хотя это и неплохой вариант, но совсем не единственное место их установки. Также батареи можно подвесить на стену дома и на специальной стойке, когда можно каждый раз выбирать и менять местоположение.

Установка на стену дома предполагает отсутствие рядом с солнечными батареями густых высоких насаждений, деревьев.

Окупаются ли солнечные батареи для дома и дачи?

Особенно популярны солнечные и ветряные электростанции в Европе, где радеют за экологию, однако у нас в стране это считается больше диковинкой, чем явлением повсеместным. Но не все так страшно, как кажется, ведь экономическая выгода здесь тоже присутствует. Давайте подсчитаем, окупаются ли солнечные батареи при использовании в частном доме.

Найдите среднее арифметическое значение потребляемой электроэнергии за месяц в пределах года (сложите все значения по месяцам и разделите на 12). Чтобы получить необходимую мощность батарей, умножьте полученное число на 16. Например, семья из 4 человек потребляет за месяц в среднем 131 кВт, значит мощность солнечных батарей для такого дома или дачи должна составлять не менее 2100 кВт в час для полноценного обеспечения электроэнергией. Путем нехитрого вычисления можно сделать вывод, что солнечные батареи в частном доме — это отличный способ сэкономить на электричестве, причем затраты окупятся уже через 4-5 лет!

Применение ветрогенераторов для дома

Ветряной генератор (ветряк) — еще один альтернативный источник электроэнергии в частном доме. Его использование будет экономически обоснованным, если дом расположен на возвышенности, на открытом пространстве или в местности, где постоянно дуют ветра. Значение будет иметь не направление ветра, а его скорость. Для того, чтобы понять, насколько сильно дует ветер в вашей местности, проанализируйте данные о скорости ветра с любого сайта о погоде за 1-2 года. Также помните, что не любая модель ветряного генератора может преобразовывать ветер с невысокой скоростью, поэтому желательно, чтобы среднегодовая скорость ветра составляла 4-4,5 м/с.

В частном загородном доме ветрогенератор может спасти ситуацию, когда нет иной возможности получать электроэнергию централизованно, в этом случае вы сможете даже смастерить ветряной генератор самостоятельно из подручных материалов. Однако, помимо удаленности электросетей от дома, есть и другие причины использования ветряных генераторов: автономность и экономия.

Наиболее простым для изготовления своими руками является вертикальный ветрогенератор. Его конструкция имеет несколько крылообразных лопастей, под воздействием воздуха создается подъемная сила и она вращаются вокруг своей оси.

Использование альтернативных электростанций для загородного дома, как солнечных батарей, так и ветряного генератора, может быть целесообразно и экономически оправдано. Сделайте свою загородную жизнь более экологичной и рациональной!

Компания “Петербургские Просторы” предлагает вам загородные земельные участки. По вопросам приобретения обращайтесь по телефону: 8 (812) 241-71-48 . Всегда готовы ответить на вопросы, проконсультировать, подсказать лучшие варианты! Звоните!

Подведение итогов

Обеспечить частный дом дешевой электроэнергией вполне реально, и для этого не нужно изобретать велосипед — существует много проверенных способов, как сделать солнечную батарею самостоятельно. Да, у них КПД не самый высокий, но зато имеются другие преимущества, которые с лихвой перекрывают этот недостаток. Важно только принимать во внимание особенности климата конкретного района проживания. Как показывает практика, КПД гелиосистем выше в степях, где преобладает хорошая погода, тогда как в горных районах с высоким уровнем осадков интенсивность светового излучения меньше.

Изготовление солнечных батарей в домашних условиях дает возможность оптимизировать потребление электрической энергии — можно создать полностью автономную систему или же совместно использовать традиционные и альтернативные источники электроэнергии. Тут все зависит от потребностей и размеров бюджета.

Читайте также:
Фурнитура INTERNIKA, оконная фурнитура Интерника, заказ Т.Б.М

Солнечный вегетарий Иванова

Солнечный вегетарий – изобретение учителя физики А. В. Иванова, реализовавшего в нем идею максимального использования солнечной энергии в теплице. Конструкция позволяет поддерживать температуру, влажность и состав воздуха в теплице без сложных и дорогостоящих систем. О том, как устроен вегетарий, чем он отличается от других теплиц и как его построить своими руками, читайте в нашей статье.

Отличия вегетария от теплицы

Что представляет собой обычная теплица? Строение, расположенное на ровной площадке, арочной или двускатной формы, иногда с наклонными стенами. Солнечные лучи при низком солнцестоянии падают на кровлю и стенки такой теплицы под углом. В результате большая часть лучей отражается от покрытия и лишь 20-40% проникает внутрь теплицы.

На грядки в теплице солнечные лучи падают также под углом, при этом отдавая на нагрев лишь часть энергии. По этой причине в периоды низкого положения солнца теплица прогревается и освещается плохо. В результате время использования не отапливаемой теплицы ограничено периодом с мая по сентябрь, когда солнце стоит высоко над горизонтом в течение всего дня.

Летом в теплице наблюдаются значительные перепады температуры: в ясный день на жарком солнце она поднимается до отметки +40°С и выше, а ночью резко снижается почти до уличной. Удержать тепло обычная теплица не в состоянии, так как почва в ней прогревается на небольшую глубину и быстро остывает.

Еще одна проблема – нестабильная влажность воздуха. Как она меняется в течение суток? Утром влажность близка к нормальной. После восхода солнца теплица нагревается и чтобы избежать перегрева, садовод открывает форточки или двери. Через них улетучивается испаренная с почвы влага, а также необходимый для фотосинтеза углекислый газ.

Чтобы восполнить испарившуюся почвенную влагу, необходимы регулярные поливы, что отнимает время и силы у садовода. Кроме того, все колебания температуры и влажности вызывают стресс у растений. Вместо того чтобы активно наращивать зеленую массу и формировать плоды, они вынуждены постоянно приспосабливаться к изменениям тепличного микроклимата.

Как избежать всех этих колебаний? А. В. Иванов, опираясь на законы физики, создал вегетарий – теплицу с практически замкнутой экосистемой, в которой присутствует постоянный круговорот влажности и естественный газообмен, а солнечная энергия используется максимально эффективно.

Конструктивные отличия вегетария от обычной теплицы:

  • вегетарий устанавливают на южном, юго-западном или юго-восточном склоне с углом от 15 до 40 градусов, чем выше географическая широта, тем больше рекомендуется делать уклон;
  • крышу вегетария делают односкатной параллельно склону;
  • северную стенку выполняют глухой из материалов, способных накапливать тепло: кирпич, бетонные блоки; иногда в качестве северной стены выступает капитальное строение;
  • внутри северную стенку обшивают фольгой или красят в светлые тона для максимального отражения солнечных лучей;
  • поддержание температуры и влажности в вегетарии обеспечивают с помощью системы воздухообмена посредством труб, проложенных под слоем грунта;
  • высокое содержание СО2 в воздухе достигается за счет герметизации стен вегетария и отсутствия форточек для проветривания.

Каркас вегетария выполняют из дерева или металла, при этом металл предпочтительнее, так как дерево в этих условиях быстро гниет. Покрытие – стекло или сотовый поликарбонат, на стенках достаточно 4 мм толщины, на крышу лучше положить 6 или 8 мм.

Обратите внимание! При постройке необходимо сразу предусмотреть способ очистки крыши от снега или положить направляющие или ребра жесткости, по которым можно передвигаться, не повредив поликарбонат.

Поддержание микроклимата в вегетарии

Какие процессы происходят в вегетарии и почему он эффективнее обычных теплиц? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Нагрев почвы и воздуха

В отличие от обычной теплицы, обогрев вегетария солнечной энергией возможен даже зимой, когда солнце стоит низко над горизонтом. Достигается это правильным наклоном крыши и почвы в вегетарии.

Благодаря наклону, большая часть солнечных лучей проникает через укрытие и достигает почвы и растений. Задняя стенка вегетария с фольгированным или светлым покрытием отражает солнечные лучи и освещает нижние листья.

На грядки лучи падают почти перпендикулярно. При этом почва быстро прогревается, корни находятся в оптимальных условиях и способны поглощать максимальное количество влаги и питательных веществ. В листьях при хорошем освещении активизируются процессы фотосинтеза, в итоге растение быстрее развивается.

Обратите внимание! Угол наклона всего в 1 градус на юг создает условия освещенности и нагрева почвы, как в регионе на 50-100 км южнее вашего реального расположения.

Поддержание стабильной температуры

Нагреваясь за день, вегетарий способен удерживать тепло ночью благодаря нескольким особенностям. Массивная задняя стенка играет роль аккумулятора тепла. Нагревшись за день, она медленно остывает, излучая тепло внутрь вегетария. В северных регионах можно установить дополнительные теплоаккумуляторы – бочки с водой.

Чтобы выровнять температуру воздуха по всему объему теплицы, в вегетарии предусмотрена система воздуховодов. Она собрана из пластиковых или металлических труб, проложенных под грядками от задней стенки к передней и выведенных с южной стороны вегетария на высоту 20-30 см. Сверху трубы закрыты сеткой, предупреждающей их засорение, но не препятствующей подсосу воздуха.

С северной стороны трубы собраны в коллектор, из которого выведен один или несколько воздуховодов. Он проходит по стене и выходит на крышу. В верхней части вегетария воздуховод оснащен вентилятором с реверсивным ходом для принудительной циркуляции воздуха и шиберами для выбора режима вентиляции.

Зимой и весной, при низкой температуре воздуха на улице, верхний шибер открыт, а нижний закрыт. Система вентиляции замкнута внутри вегетария, а потери тепла от проветривания минимальны. Вентилятор включен на прямую тягу – он дует в теплицу.

Днем воздух в верхней части теплицы сильно нагревается, почва же греется только на поверхности. При включенном вентиляторе через сетчатые крышки в трубы засасывает теплый воздух с южной стороны теплицы. Проходя по трубам, он отдает тепло почве и выдувается уже охлажденным. Почва же прогревается на значительную глубину.

Ночью воздух остывает, но прогретая почва продолжает отдавать тепло, в результате температура в вегетарии остается в пределах +10-12 градусов, что допустимо для большинства растений.

Летом картина совершенно другая. В сильную жару почва прогревается гораздо быстрее и уже не успевает охлаждать проходящий по трубам воздух. Поэтому на время дневной жары систему вентиляции переключают в летний режим: закрывают нижний шибер и открывают верхний, а вентилятор включают на выдувание воздуха из теплицы в атмосферу.

Обратите внимание! Для уменьшения перегрева достаточно оснастить теплицу системой зашторивания или просто забрызгать жидким глиняным раствором снаружи. Это уменьшит светопропускание и снизит нагрев.

Влажность и состав воздуха

Влажность воздуха в теплице днем повышается – солнце активно испаряет влагу с почвы и листьев. При обычной вентиляции вся влага уходит через форточки при проветривании, но в вегетарии все происходит совершенно иначе.

Проходя по воздуховодам, проложенным в прохладной земле, влага из воздуха конденсируется на стенках труб. Через перфорацию в их (труб) нижней части она стекает в почву и увлажняет ее глубокие слои, поставляя воду прямо к корням. При этом показатели кислотности и содержания солей в ней близки к дождевой или талой воде, а потому идеальны для полива.

Еще один плюс замкнутой системы в том, что углекислый газ не улетучивается из теплицы – он остается в воздухе и продолжает активно участвовать в процессе фотосинтеза. В обычной теплице его содержание удовлетворяет потребности растений только на 2%, в вегетарии, даже без дополнительных установок, уже на 20-30%.

Обратите внимание! При летнем режиме проветривания часть влаги и СО2 уходит вместе с воздухом через воздуховод в атмосферу. Для их восполнения в теплице ставят бочки с раствором органики.

Система автоматизации проветривания и полива

Вентилятор, управляющий воздухообменом, работает не круглосуточно, а только в те периоды, когда температура в верхних слоях воздуха превышает допустимое значение. Для этого под крышей теплицы устанавливают датчик, тщательно укрытый от прямых солнечных лучей, и подключают его к контроллеру, управляющему вентилятором.

Читайте также:
Управление освещение - основные принципы

Второй датчик учитывает ночное понижение температуры воздуха в теплице до критических значений. Его устанавливают в нижней части вегетария ближе к холодной стене и также подключают к управляющему контроллеру. Включение вентилятора происходит по одному из этих условий.

Для автоматизации полива в летнее время вегетарий оснащают системой капельного полива с датчиками влажности почвы, например, «ОГО-Родник». В зависимости от модификации, система может работать от сети 220 В или от батареек, в сетях с высоким или низким давлением.

Обратите внимание! Полная автоматизация работы теплицы потребует установки управляемых шиберов или задвижек, а также переключателя реверсивного хода вентилятора.

Цены на систему капельного полива

Видео – Вегетарий на участке

Гелиотеплица и вегетарий Иванова – в чем разница?

Идея максимального использования солнечной энергии нашла широкое распространение в создании гелиотеплиц. Они бывают как бытовые, так и промышленные, площадью до 500 м 2 .

Их основные отличия от вегетария Иванова:

  • гелиотеплица может размещаться как на наклонной плоскости, так и на ровном участке;
  • форма ската допускается любая, главное – обеспечить хорошее светопропускание;
  • в качестве подземного аккумулятора тепла могут использоваться как воздуховоды, так и резервуар, заполненный водой, с нагревом от солнечного коллектора или просто траншея, заполненная гранитом;
  • для максимальной теплоизоляции в ночное время гелиотеплицы накрывают плотным тентом.

Гелиотеплицы широко используются в странах Северной Европы, а также в Китае для выращивания зелени, овощей, ягод и цветов. Гелиотеплицы для частного использования можно встретить на приусадебных участках, обычно в качестве пристройки к жилому дому.

Обратите внимание! При постройке вегетария можно использовать опыт устройства гелиотеплиц и доработать их конструкцию, оснастив тентом или изменив форму ската.

Солнечный вегетарий Иванова своими руками

Изготовление и установка солнечного вегетария по системе А. Иванова обойдется вам несколько дороже, чем монтаж обычной теплицы. Важно заранее составить эскиз и смету работ и оценить свои возможности.

Этапы работ по установке вегетария:

  • заливка фундамента;
  • монтаж каркаса;
  • обшивка поликарбонатом или монтаж остекленных рам;
  • система вентиляции и подпочвенного обогрева;
  • закладка гряд и тропинок;
  • система капельного полива.

Площадку для вегетария выбирают ровную или на южном склоне. Важно, чтобы здания и высокие деревья не загораживали свет, попадающий на вегетарий, в течение всего дня. С северной стороны желательна ветрозащита — здания, кусты, плодовые деревья.

Фундамент для вегетария

Фундамент вегетария выполняют по свайно-ленточной технологии.

Для установки фундамента потребуется:

  • бетон марки М200-М250;
  • асбоцементные трубы Ø120-150 мм, L=2000 мм – 9 шт.;
  • арматура рифленая Ø12 мм и проволока для вязки;
  • влагостойкая фанера или доски для опалубки;
  • обрезки пластиковых труб Ø150 и Ø50 длиной не менее 30 см;
  • болгарка с отрезным кругом по металлу и камню;
  • электролобзик;
  • шуруповерт и саморезы.

Чертеж фундамента представлен на рисунке. Размеры даны для уклона 15°, при другом значении уклона их необходимо пересчитать и составить свой эскиз.

Шаг 1. Готовят площадку под фундамент, очищают ее от мусора, кустов. Размечают площадку в строгом соответствии с планом с помощью рулетки, кольев и бечевки. Под сваи бурят скважины глубиной 500 мм от нулевой отметки по эскизу.

Шаг 2. Асбестоцементные трубы устанавливают в пробуренные отверстия, выравнивают с помощью уровня. Еще раз проверяют все расстояния в соответствии с планом. Внутрь каждой трубы вставляют по 3 арматурных прутка, втыкая их в землю. Заливают трубы бетоном чуть выше уровня грунта. Выдерживают 2-3 суток для первичного застывания бетона.

Шаг 3. По периметру фундамента снимают грунт на глубину 15-20 см и ширину 20 см. Натягивают бечевку под углом, соответствующим углу наклона фундамента, размечают уровень труб и срезают их с помощью болгарки с кругом по камню. В трубах сверлят отверстия и крепят арматуру согласно рисунку. В местах пересечения пруток вяжут отожженной проволокой.

Шаг 4. Собирают опалубку из досок или влагостойкой фанеры, с внешних сторон устанавливают подпорки из бруска. В опалубке предусматривают пять отверстий для вентиляционных каналов с северной стороны Ø150 и три отверстия для слива излишков влаги с южной стороны Ø50 согласно схеме. Для них можно использовать обрезки полиэтиленовых труб. Трубы закрепляют в опалубке под углом, соответствующим углу наклона вегетария, в данном случае – 15°. Заливают фундамент бетоном и оставляют на просушку на 15-25 дней в зависимости от погоды.

Шаг 5. В южной части теплицы выполняют заглубление под нужным углом с таким расчетом, чтобы от кромки ленточного фундамента до грунта было 40 см. Насыпают привозной грунт, выравнивают и трамбуют его, выдерживая алогичное расстояние до верха ленты фундамента. При этом нужно следить за тем, чтобы отверстия были выше уровня грунта.

Шаг 6. С внешней стороны боковые стенки фундамента также засыпают грунтом, трамбуют его и высаживают укрепляющие растения или обкладывают дерном.

Обратите внимание! Фундамент подсобного помещения удобнее заливать одновременно с фундаментом вегетария – это позволит сделать жесткую связку. Это делают по ленточной технологии.

Цены на арматуру

Каркас из металла

Металлический каркас выполняют из трех одинаковых узлов, каждый состоит из трех вертикальных стоек и верхней горизонтальной балки. Между собой детали соединяют сваркой, а затем закрепляют их на фундаменте.

Материалы и инструменты для установки металлического каркаса:

  • труба прямоугольного сечения 40х80х4 мм – 9 шт. по 2500 мм и 3 шт. по 5006 мм;
  • бетон марки М200;
  • оцинкованная сталь для отливов;
  • эмаль молотковая 3 в 1 по металлу;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка с отрезным и шлифовальным кругом.

Шаг 1. Выполняют из профильной трубы заготовки согласно эскизу. В верхней части стоек выбирают пазы для укладки балки. Соединяют детали с помощью сварочного аппарата: прихватывают точечно, проверяют на соответствие с чертежом и проваривают шов. Зачищают от окалины, ржавчины и загрязнений, окрашивают молотковой эмалью в два слоя с промежуточным просушиванием.

Шаг 2. Стойки устанавливают в асбестоцементные трубы и заглубляют примерно на 60 см. Временно закрепляют с помощью обрезков арматуры.

Шаг 3. Выравнивают стойки в соответствии с чертежом, проверяют по уровню и заливают бетоном марки М200 вровень с поверхностью труб. Выдерживают бетон до полного высыхания.

Шаг 4. Устанавливают отливы с внешней стороны фундамента. Их выполняют из оцинкованной стали толщиной 1-1,5 мм. Форма отливов показана на иллюстрациях.

Шаг 5. Перед установкой отливов поверхность фундамента застилают полосами из рубероида, чтобы он прочнее держался, можно предварительно промазать бетон битумной или полимерной мастикой. Отливы крепят к стойкам с помощью саморезов по металлу.

Обратите внимание! Асбестоцементные трубы на внутренних стойках также рекомендуется обработать битумной мастикой для продления срока их службы в условиях высокой влажности.

Система воздушного обогрева почвы

Трубы прокладывают под грядками по направлению с севера на юг под углом, повторяющим угол наклона вегетария. Северные концы труб выводят через заранее выполненные в фундаменте отверстия в подсобное помещение, объединяют в коллекторы и выводят через вентиляторы в верхнюю часть теплицы.

  • трубы ПНД канализационные DN125;
  • муфта DN125$
  • отводы DN125х87° и DN125х15°;
  • тройник DN125/125х87°;
  • крестовина DN125/125/125х87°;
  • переходник DN125/150;
  • вентиляторы с реверсивным ходом;
  • тепловая пушка, газовая или электрическая.
Читайте также:
Фигуры из гипсокартона в зал и другие помещения

Таблица. Обустройство системы воздушного обогрева почвы.

Солнечный вегетарий Иванова: все про обустройство теплицы нового поколения

О солнечном вегетации вместо традиционной теплицы задумываются обычно те дачники, в регионе у которых фитофтора приходит особенно рано, а вегетацию томатов продлить трудно. Тем более, что построить это архитектурное чудо и одновременно гениальное создание обычного учителя физики не сложно – даже, если никого не нанимать и советские учебники не изучать. Итак, солнечный вегетарий – своими руками!

Чем солнечный вегетарий лучше обычных теплиц? У него достаточно много преимуществ:

  • Львиную часть времени в обычную теплицу попадает не более 35% солнечной энергии – если она арочная, и 20% – если другой формы. В вегетарие – в разы больше!
  • В летнюю жару обычную теплицу приходится интенсивно проветривать, но таким образом из нее почти полностью выводятся углекислый газ и влага – а они для растений жизненно необходимы.
  • Обычная теплица без дорогой системы обогрева тепло теряет очень быстро – стоит только появиться заморозкам. Правильный же вегетарий солнечный устроен так, что подобные скачки температур в нем куда более сглажены.

А самое главное в том, что солнечные лучи попадают на наклоненную крышу вегетария под прямым углом и потому практически не отражаются. Вся энергия в итоге идет на обогрев и освещение вегетария, и ее оказывается в 4 раза больше, чем в обычной теплице в теплое время года, и в 18 раз больше, чем зимой и по ночам. Впечатляюще, не правда ли? Неспроста говорят, что солнечный вегетарий – теплица нового поколения!

Этап I. Проектирование солнечного вегетария

Задняя стена в вегетарии традиционно делается капитальной, с зеркальным отражающим материалом. Благодаря чему до 95% тепловой и световой энергии будет снова возвращаться к растениям – вот в чем секрет! В этом плане даже проводились исследования, что в средней полосе России при наклоне почвы вегетария солнечные лучи в зимнее время года поглощаются на 32% больше – а это, бесспорно, более солидный урожай.

Эта стена может быть по совместительству глухой стеной дома, или же просто зашита досками. Она всегда северная. Утеплить ее можно обычным пенопластом – главное только хорошо защитить его от мышей. Закрывается он, в свою очередь, фольгированным утеплителем, который можно хорошо прикрепить строительным степлером. Размеры солнечного вегетария определяются индивидуально – в зависимости от запланированного бюджета и возможностей участка для строительства.

Этап II. Размещение и фундамент

Размещать солнечный вегетарий, созданный и проверенный еще 60 лет назад гением-изобретателем Ивановым, нужно на естественный или созданный искусственно склон от 15˚ до 35˚, скат которого обращен на юг или слегка на юго-восток. Пол в традиционном вегетарие должен быть параллельным крыше – и оба находиться под наклоном в до 15 до 35˚. Но сегодня все чаще строят вегетарий Иванова с горизонтальным полом, но наклоненной крышей – и урожай все равно радует, как ни странно.

Итак, от теории перейдем к практике – площадку необходимо тщательно выровнять, и можно начинать строить фундамент. Наиболее оптимальный вариант – буронабивной. Для этого нужно пробурить 14 ям глубиной до метра и с диаметром около 20 см. Ямы заливаем бетоном и даем ему время на застывание. К слову, сами углубления можно даже сделать обычным буром для зимней рыбалки. Только во время сверления нужно подливать немного воды – чтобы грунт сам налипал на бур. В таком случае на каждую из таких ям уйдет не более 15 минут.

В готовые ямы нужно вставить свернутый в рулон рубероид и заранее подготовленную арматуру, которую потом привариваем к металлическому каркасу вегетария.

Этап III. Строительство каркаса

Сам солнечный вегетарий Иванова может быть из самого разного материала – опыт строительства показывает, что со всеми функциями отлично справляются и недорогие конструкции, и особо прочный металл. Вот только дерево не всегда себя чувствует хорошо в такой экосистеме – ее влажность намного больше, чем в обычных теплицах. А так идеальна для строительства вегетария – профилированная труба с параметрами 20х20 и 40х40 см. И вот какие понадобятся для работы инструменты: шуруповерты, пила для металла и болгарки.

Изготавливая своими руками солнечный вегетарий, каркас варить лучше и легче прямо на земле – из двух частей, 4 м и 6 м. После этого его уже можно привязать к столбам и соединять. Тут же удобно делать и стропильную систему, чтобы потом ее устанавливать по одной детали. Сваренный каркас обязательно нужно напоследок покрасить специальной краской от ржавчины – ведь климат в вегетарие будет влажный.

Этап IV. Покрытие поликарбонатом

Современный опыт строительства солнечного вегетария говорит о том, что в качестве его покрытия лучше все-таки использовать качественный сотовый поликарбонат – для стен достаточно будет 4 мм, а крышу лучше постелить листами 6 мм толщиной.

Чтобы избежать потом сквозняка в вегетарии, внутри теплицы под коньком место примыкания поликарбоната к самой стене нужно заделать утеплителем для труб. Низ вегетария необходимо прошить профлистом на специальные заклепки к каркасу.

Этап V. Разбивка грядок

Ширину проходов в вегетарие стандартно делают 65 см. Всего наиболее удобно разбивать три грядки – и поднимать их на 60 см в высоту. Для чего изготовляются отдельные каркасы – из металлической трубы, со стенками из древесины или шифера.

Этап VI. Установка дверей, форточек и системы обогрева грядок

Далее уже изготавливаем и ставим дверь, делаем полку для бочек с водой и прочие мелочи.

Остается только продумать систему вентиляции и полива. Хорошим аккумулятором тепла для такой теплицы будет вода в бочках, оставленная на ночь. Весь день она будет накапливать тепло, а ночью – его отдавать. Таким образом, температурные скачки между временем суток будут значительно сглажены. Но согреть вода не согреет – для этого нужна куда более серьезная система, о которой пойдет речь дальше.

Сердце солнечного вегетария – это замкнутый цикл воздухообмена и тепла. Для этого на глубину до полуметра в почву закладываются трубы – на расстоянии 60 см друг от друга. Их нижние концы выведены над землей, верхние – подведены под крышу теплицы. А на самих трубах оборудованы вытяжные вентиляторы, которые работают круглосуточно. Днем воздух охлаждается в почве, а ночью в аккумулировавшей за день тепло земле нагревают и попадают в вегетарий. Все очень просто: в жару такая вентиляция спасает растения от губительного перегрева, а холодными ночами согревает. Корни самих растений благодаря всему этому постоянно находятся в благоприятной среде, и вся влага в вегетарии сохраняется, как и углекислый газ. Поливать так много уже не нужно – влажность сохраняется высокая, листья мало испаряют воду – и плоды значительно увеличиваются в размерах.

Яркий тому пример удачный эксперимент самого автора-создателя солнечного вегетария: с двух восьмилетних растений всего на 17 квадратных метрах он собрал 216 кг лимонов! И при современных подсчетах в вегетарии продукции выходит втрое больше, чем в обычной теплице, хотя при этом себестоимость плодов получается втрое меньше. Ведь неспроста цитируют ученого Тимирязева, который был уверен, что предел плодородия определяется не сколько количеством удобрений и полива, сколько световой энергией. А потому солнечный вегетарий – самая настоящая гелиотехнология!

Читайте также:
Фигуры из гипсокартона в зал и другие помещения

А плодоносят растения в вегетарии почти на месяц раньше, ничем не отличаясь от тех же овощей, что выращены под открытым небом ни по вкусу, ни по наличию полезных микроэлементов. Чудо техники, да и только!

Солнечный вегетарий для эффективного садоводства: делаем своими руками

Вегетарий называют солнечной теплицей, а также гелиотеплицей. Конструкция изобретена в середине ХХ века и востребована по сей день. Создать своими руками эффективную солнечную теплицу может каждый садовод, предварительно освоив особенности конструкции этого сооружения.

Особенности вегетария

Теплица вегетарий используется в климатических зонах, в которых невозможно выращивание определённых садовых культур на открытом грунте. Сооружение эффективно даже в довольно суровых условиях. Вегетарий позволяет собирать насыщенный урожай без энергозатрат на обогрев теплицы и не требует большого количества времени на уход за растениями. При этом можно вырастить экзотические культуры, которые не растут в обычной теплице.

Вегетарий позволяет получить более насыщенный и скорый урожай, чем обычная теплица

Устройство вегетария обязательно предполагает наличие одной капитальной стены с северной стороны. Эта часть конструкции обеспечивает защиту и создаёт комфортные условия внутри вегетария. Часто такие теплицы являются пристроенными к капитальному сооружению (дом, гараж из кирпича или блоков), поэтому нет необходимости в строительстве отдельной стены для гелеотеплицы. Возможно создание отдельно стоящего сооружения, но в таком случае важно обеспечить качество и теплоизоляцию капитальной стены.

Вегетарий позволяет максимально эффективно использовать солненчую энергию для выращивания растений

Вегетарий отличается от обычной теплицы множеством особенностей:

• отсутствием необходимости в дополнительном обогреве при температуре снаружи более -10 °C;

• наличием особой системы циркуляции воздуха, устраняющей необходимость в проветривании;

• сохранением баланса азота, кислорода, углекислого газа внутри;

• уменьшением частоты полива, так как внутри вегетария сохраняется оптимальная влажность;

• возможностью круглогодичного использования.

Конструкция вегетария предполагает полную светопроницаемость трёх стенок и крыши. На капитальную стену укладывается светоотражающая плёнка, поверхность также можно покрыть белой краской. Это актуально для существующих типов солнечных теплиц.

Видео: как работает вегетарий

Виды конструкций вегетария

Первоначальный вариант гелиотеплицы был изобретён в 50-х годах ХХ века и имел простую конструкцию из трёх прозрачных стенок, капитальной стены, прозрачной кровли. Такое сооружение часто называют скандинавским вегетарием, так как страны Западной Европы активно совершенствуют и используют теплицу для выращивания садовых культур в суровых условиях.

Скандинавский вегетарий может иметь небольшие размеры

Скандинавский тип конструкции прост в монтаже, не требует дополнительного обогрева, обеспечивает поступление солнечного света со всех сторон кроме северной. Наличие особой системы вентиляции уменьшает частоту полива, а растения чувствуют себя максимально комфортно. Недостатки теплицы выражены в лёгкости каркаса, невозможности использования в холодном климате зимой.

Китайский вариант вегетария считается более усовершенствованным. Он представляет собой сооружение с арочной кровлей. Особенности китайского вегетария заключаются в следующем:

• светопропускающее покрытие монтируется с южной стороны;

• северная, восточная и западная стены изготовлены из кирпича;

• в ночное время суток вегетарий автоматически укрывается утеплителем;

• внутри присутствует дополнительный обогрев, например, печь.

Теплица, построенная по китайскому методу, обладает надёжностью, долговечностью, эффективностью из-за наличия дополнительного обогрева в виде печи. Все эти преимущества позволяют выращивать разнообразные садовые культуры даже в холодном климате.

Китайский вегетарий отличается более сложной технологией строительства, чем скандинавский вариант. Для сооружения арочной теплицы по китайскому методу необходимо большое количество кирпича и точный расчёт нагрузки.

Внутри вегетария много пространства для садоводства

Для выращивания садовых культур часто используют скандинавский или классический вид солнечной теплицы. Они просты в монтаже и эксплуатации, обеспечивают высокую урожайность за короткий период.

Видео: вегетарий зимой

Фотогалерея: варианты теплицы вегетария

Подготовка к строительству

Перед началом строительства солнечной теплицы следует определить её расположение. Капитальная стена должна находиться с северной стороны. Если нет возможности пристроить сооружение к зданию, то следует выложить отдельную стену из кирпича. Часто вегетарий внешне напоминает пристенную теплицу, но имеет особую систему воздухообмена.

Важным моментом является правильная разметка относительно солнечной стороны

При проектировании следует учитывать особенности климата. В комфортных условиях с мягким климатом нужно расположить теплицу на естественном или искусственном склоне под углом 15–20°, а если зона более суровая — подойдёт уклон в 35–40°. В последнем случае необходимо дополнительное отопление и тепловентиляторы.

Размеры и чертежи

Размеры теплицы определяются индивидуально, но для комфортного и эффективного выращивания культур необходим участок не менее чем 5х4 м. Размер задней стены зависит от длины капитальной стены дома, к которому пристроена теплица. Ширина должна быть оптимальной для размещения грядок в несколько рядов. Высота сооружения составляет не менее 2 м.

На чертеже отражают все особенности и размеры сооружения

Перед созданием чертежа важно знать принцип работы вентиляции этой конструкции. Солнечные лучи падают на крышу теплицы перпендикулярно, хорошо прогревая воздух внутри. Система перфорированных труб и вентилятора обеспечивает перемещение воздуха внутри конструкции. В результате этого образуется смесь газов, которые создают оптимальную для растений атмосферу. При этом сохраняется влажность, что позволяет выращивать экзотические культуры. Обогрев обеспечивается тем, что нагретый солнцем воздух перемещается в трубы, размещённые в почве под грядками. Так прогревается грунт, сохраняется тепло в ночное время суток.

Теплообмен обеспечивает комфортную для растений атмосферу

Строительство теплицы Иванова или скандинавского варианта требует знания особенностей расположения коммуникаций.

Собранные трубы укладываются на подложку из керамзита и слегка заглубляются

На глубине около 30 см под площадью теплицы нужно проложить трубы, имеющие перфорацию в донной части. Расстояние между трубами составляет около 60 см, а отверстия располагаются в шаге 15 см друг от друга. Перфорация должна иметь диаметр примерно 7 мм, это необходимо для предотвращения образования конденсата внутри труб. Вся эта система располагается под тем же уклоном, что и общая конструкция.

Внешняя часть воздухозаборника выступает над поверхностью земли

В зимний период внешнюю часть прикрывают заглушками для предотвращения поступления холодного воздуха. Летом же такие приспособления не нужны. Комплекс труб для воздухообмена монтируется согласно схеме теплицы после установки фундамента, каркаса сооружения.

Материалы для строительства вегетария

Наиболее простой, но эффективный скандинавский вариант вегетария можно изготовить из доступных материалов. Каркас сооружают из металлических профильных труб или деревянных брусков. Первый вариант отличается долговечностью и надёжностью, а древесина более проста в монтаже и экологична. В любом случае необходима обработка каркаса антикоррозийным или антисептическим средством, подобранным в зависимости от используемого материала.

Металлические профильные трубы обеспечивают долговечность и прочность теплице

Внешнее покрытие часто представлено в виде прозрачного поликарбоната. Цветной материал не следует использовать для этой цели, так как он отличается меньшей светопропускной способностью. Крепление сотовых листов осуществляется термошайбами, а для заделки швов применяют качественные герметики. Для обустройства капитальной стены необходима белая краска или отражающая фольгированная плёнка. Для системы воздухообмена используют пластиковые водопроводные трубы, предварительно проделав отверстия на их нижней части.

Расчёт необходимого количества материалов

Для строительства вегетария необходим равномерный уклон примерно в 15°, начинающийся от капитальной стены. Наличие естественного уклона существенно уменьшает комплекс работ, в противном случае нужно создать искусственный путём снятия или добавления грунта. Это необходимо для ровной и правильной установки каркаса, опор, системы воздухообмена.

Читайте также:
Установка ворот рольставни в гараж. Рольставни для гаража: как выбрать и установить своими руками

Уклон необходим для более эффективного освещения теплицы солнцем

После всех подготовительных мероприятий можно рассчитать количество материалов для работы. При этом учитывают следующие особенности:

• толщина сотового поликарбоната должна быть не менее 8 мм;

• расстояние между стойками каркаса — не менее 60 см;

• сечение труб для каркаса — 20х20 или 40х40 мм;

• количество профнастила определяется путём вычисления площади крыши и трёх стенок сооружения;

• крепёжные уголки, болты, термошайбы нужны в большом количестве;

• для ленточного фундамента потребуется бетонный раствор, а также доски для опалубки.

При расчёте ленточного фундамента стоит представить конструкцию в виде геометрических фигур — цилиндров и параллелепипедов. Ленточное основание будет иметь вид трёх вытянутых параллелепипедов с параметрами: две стороны по 400х30х20 см и одна — 500х30х20 см. Для определения объёма каждой из них, легко использовать формулу нахождения объёма куба: V=h³, где h является высотой, шириной и длиной параллелепипеда. Для примера расчёта использовать такие параметры параллелепипедов, как: две стороны по 400х30х20, одна сторона — 500х30х20 см. Подставив эти значения в формулу, получается: 4∙0,3∙0,2=0,24 м³ и 5∙0,3∙0,2=0,3 м³. Таких фигур две, а итоговое значение составляет: 0,3∙2=0,6 м³. Далее, следует найти общий объём смеси бетона для ленточного фундамента: 0,24+0,6=0,144 м³.

Для фундамента можно сделать отдельный чертёж

Проводим расчёт цилиндров, арматуры и поликарбоната:

• Чтобы определить объём цилиндра, необходимо использовать геометрическую формулу, которая выглядит так: V=π∙R²∙h, где π – это математическая константа, равная 3,14; R — радиус окружности фигуры (0,15∙2=0,3); h — её высота (0,5 м). Подставим значения: 3,14∙0,3∙0,5=0,471 м³.

• Теперь нужно это значение умножить на количество свай: 0,471∙11=5,181 м³ бетонной смеси потребуется для заливки всех свай. Чтобы найти количество бетона, необходимого для всего фундамента, нужно: 0,144+5,181=5,325 м³.

• Для укрепления фундамента требуется арматурный каркас. Для этого используют металлические стержни толщиной 10–12 мм. Укрепляющий каркас представляет собой объёмную конструкцию из четырёх соединённых между собой прутьев. Расстояние между прутками составляет 10 см, а диаметр арматуры — 12 мм.

•Передняя стена имеет размеры 1,82х5 м, что в пересчёте составит 9,1 м². Боковая сторона имеет вид параллелограмма, площадь которого высчитывается по формуле S=a∙h, где а — это сторона фигуры, h — высота, проведённая под прямым углом к стороне а. Подставим значения:1,82∙4=7.28 м². Так как сторон две, то: 7,28∙2=14,56 м². Чтобы рассчитать площадь крыши, необходимо определить длину боковой стороны (параллелограмма) вегетария. Для этого используют теорему Пифагора, которая выглядит так: c=√а²+в². Подставим значения: c=√4²+1,82²=√16+3,3124=√19,3124=4,395. Теперь это значение необходимо умножить на ширину постройки: 4,395∙5=21,975 м². Находим общую площадь, сложив значения по всем сторонам сооружения: 9,1+14,56+21,975=45,635 м².

Инструменты

Строительство вегетария не требует сложных приспособлений, но важно разработать проект сооружения, на котором указаны все размеры и особенности теплицы. И также нужно подготовить следующие инструменты:

• строительный уровень, рулетка;

• ножовка, шуруповёрт, молоток;

• гвозди, шурупы, термошайбы;

• ёмкость для замешивания бетона, насадка-миксер, дрель;

• аппарат для сварки труб ПВХ.

В некоторых случаях для соединения металлических труб каркаса нужен сварочный аппарат по металлу. Для создания изогнутых арок для китайского вегетария необходим трубогибочный станок, но скандинавская конструкция не требует применения такого приспособления, ведь каркас кровли выполняют из прямых элементов.

Строительство скандинавского вегетария

После определения расположения теплицы, подготовки материалов и инструментов можно начинать строительство согласно проекту сооружения, на котором отмечены все размеры и особенности. Первым этапом работ является возведение ленточного фундамента. Для этого проводят на участке разметку, определив углы теплиц с помощью колышков и верёвки. По периметру выкапывают траншею, глубина и ширина которой около 20–30 см. С помощью бура, на расстоянии 85 см друг от друга, в дне траншеи создают лунки глубиной 70 см. На дно лунок и траншеи насыпают песок слоем в 10 см, увлажняют и утрамбовывают его. Далее, кладут такой же толщины слой гравия, а затем в лунки помещают подготовленный арматурный каркас цилиндрической формы. В лунки заливают бетон.

Каркас подготавливают методом сварки или с помощью проволоки

После затвердевания бетона в лунках (примерно через 5 дней) продолжают монтаж вегетария:

• В траншею устанавливают металлический каркас из прямых арматурных прутьев, скреплённых методом сварки. Бетон заливают в траншею, накрывают его плёнкой для предотвращения потрескивания. Примерно через 5 дней можно монтировать основной каркас вегетария.

Края траншеи можно прикрыть рубероидом

• Внутри периметра основания следует выкопать траншеи глубиной 30 см на расстоянии 50 см друг от друга, на дно насыпать немного гравия, уложить перфорированные трубы. Они должны располагаться перпендикулярно капитальной стене теплицы. Прямые трубы соединяются на поворотах специальными муфтами, а нижние концы выводят на поверхность.

Наружные концы труб следует прикрыть мелкой решеткой

• Верхние концы труб должны располагаться на капитальной стене. Элементы соединяют поперечной деталью, зафиксированной к вертикальным каналам. Труба выходит на крышу сооружения, проходя регулировочную камеру, располагающуюся на высоте 1,5 м от земли. Приспособление оснащено вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию воздуха внутри теплицы.

Для соединения используют специальные муфты и переходники

• По чертежу собирают каркас теплицы из металлических труб. Возможен монтаж сооружения из деревянных брусков. После этого крепят листы сотового поликарбоната, используя термошайбы. Расстояние между элементами крепления должно быть около 25 см.

Поликарбонат оптимален как для деревянного, так и для металлического каркаса

• После сборки нужно герметизировать швы и щели между внешним покрытием и каркасом. Если теплица имеет большие габариты, то понадобится монтаж форточек.

Поликарбонат нужно крепить максимально аккуратно

Отделка и эксплуатация

После монтажа щели нужно закрыть герметиком или использовать межвенцовый утеплитель для строений из бруса. Металлический каркас необходимо обработать антикоррозийными средствами. Для древесины используют антисептики, предотвращающие гниение. После тщательной проверки систем воздухообмена, обогрева, полива можно приступать к организации грядок. Делают грядки в виде ящичков, которые располагают по обеим сторонам от основного прохода.

Короба сколачивают с ножками в виде колышков. В их стенках сверлят отверстия Ø 20 мм для подводки труб капельного полива

Часто грядки располагаются в виде ступенек. Для нешироких теплиц лучше использовать 2 ряда гряд. Проходы заделывают тротуарной плиткой или любым другим покрытием, оставляя узкие канавки для прокладки поливочных труб.

Грядки часто располагают в виде ступенек

В процессе эксплуатации стоит регулярно проверять эффективность работы системы воздухообмена. Если теплица используется зимой, то важно обеспечить хороший обогрев. Для достижения максимального результата лучше всего установить автоматические датчики, отслеживающие изменения температуры и влажности внутри сооружения. Это позволит своевременно устранять неполадки, контролировать атмосферу внутри конструкции. Особенно важным моментом является наружная и внутренняя чистка поликарбонатного покрытия, ведь растениям необходимо хорошее освещение.

Видео: организация и работа вегетария

Солнечный вегетарий удобен для выращивания экзотических, капризных, сложных садовых культур, требующих особенных условий. Правильный монтаж является залогом долговечной и функциональной эксплуатации теплицы в любое время года.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: