Sera pe energie solară (Partea I)

Producerea legumelor în seră, creşte în mod constant. În ţările scandinave, Olanda, Germania, consumul energiei pentru sere, constituie 1-1,5% din consumul total al energiei pe ţară şi ajunge pînă la 20- 35% din energia utilizată în agricultură.

Serele reprezintă structurile bio şi termotehnologice care pot fi îmbunătăţite în mod substanţial, dacă vor fi transformate în sere solare. Energia solară într-o seră convenţională este folosită în principal pentru procesul de fotosinteză, în care plantele absorb şi acumulează pînă la 10% din energia radiaţiei solare incidente. În acelaşi timp, din dioxidul de carbon şi apă, sub acţiunea luminii solare se formează carbohidraţii şi oxigenul molecular. Din moleculele carbohidraţilor se dezvoltă substanţele organice necesare pentru viaţa şi creşterea plantelor.

În serele convenţionale din cauza zonei mari de suprafeţe translucide, se observă pierderile semnificative de căldură, compensarea căreia necesită un consum specific de combustibil în sistemul de încălzire. Serele pot fi încălzite cu apă fierbinte, aburi, aer cald, radiaţie infraroşie sau produsele de ardere ale combustiei. La crearea serei solare, mai întîi de toate, trebuie să eliminaţi reducerea substanţială a pierderilor de căldură prin utilizarea izolării termice. În plus, este necesar să se asigure captarea energiei solare cel mai înalt posibil şi acumularea căldurii în exces.

Principiul de funcţionare al serei solare
Fig. 1. Principiul de funcţionare al geleo serei.

Sera solară în sine este un sistem pasiv de încălzire solară. Pentru a îmbunătăţi eficienţa ei, trebuie să utilizaţi acumulatorul de căldură. Fig. 1 prezintă o schemă a serei solare, cu geamurile termopan, peretele din partea de nord izolat, care are un strat reflectorizant pe suprafaţa interioară şi un acumulator de căldură subteran. Sera convenţională din film poate avea un acumulator de căldură subteran (Fig. 2). Sera are o suprafaţă de 500 m2, iar acumulatorul se află sub seră la o adîncime de 0,5 m, este realizat în formă de o groapă de o lăţime de 5.4 m, o lungime de 80 m şi o adîncime de 1,2 m, care este umplută cu bucăţi de granit de 150- 200 mm. Acumulatorul are canale de cărămidă, unite cu sera cu ajutorul ţevilor, de un diametru de 350 mm. Într-un canal este instalat un ventilator cu o putere de 0,1kW.

Fig. 2. Sera solară din film cu un acumulator de căldură subteran:
1 – sera; 2 – acumulator; 3, 4 – canale; 5, 6 – ţevi; 7 - ventilator.

Aerul cald din sera solară trece prin primul canal, dă o parte de căldură acumulatorului şi apoi se întoarce prin al doilea canal spre ventilator. În timpul zilei, acumulatorul se încarcă cu căldură şi noaptea se descarcă. Economiile anuale de combustibil constituie 400- 500 de tone de combustibil convenţional la 1 ha de teren cultivat.

Consumul de energie în serele solare scade la utilizarea geamului termopan, izolaţiei termică de protecţie mobilă şi îmbunătăţirea instalaţiilor solare. Acumularea căldurii se realizează în cel mai adecvat mod în sol, sub sera solară. Pentru aceasta, apa încălzită ziua într-un colector solar, trece prin sistemul de conducte din materialul plastic instalate în pământ la o adîncime superficială, prin urmare, acumulatorul de căldură se încarcă. Pentru a folosi căldura acumulată pe timp de noapte, în conducte se furnizează apă rece; încălzindu-se, aceasta este trimisă pentru încălzirea serei, fie direct, fie după o încălzire suplimentară.

Sursa: green-dom.info