Расчет теплопотерь (и потерь денег) через ограждающие конструкции

Нет особой проблемы при расчете поступления солнечной энергии в теплицу (она же вся стеклянная). Берете таблицу инсоляции для горизонтального участка с учетом фактической облачности, учитываете прозрачность остекления (к примеру, 0.8), множите на площадь пола теплицы и получаете оценку поступление тепла. Можно еще озадачится коэффициентом отражения.
А вот с расчетом температурного режима в теплице уже не все так просто: у Вас получается уже нестационарная задача, так как поступления и уход тепла все время меняются в течение суток.
Но на многое не рассчитывайте.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
0,06 0,14 0,29 0,41 0,53 0,57 0,54 0,43 0,26 0,13 0,07 0,04
Это средняя мощность в кВт на 1 кв. м. горизонтальной поверхности за светлы период дня (принял 10 часов) с учетом фактического состояния облачности.
Т. е. в марте для теплицы 10 кв. м. в среднем поступление в дневное время будет 10х0,29=2,9 кВт. Примем прозрачность 0,8. получим оценку 2,9х0,8 = 2,32 кВт инсоляции в среднем за светлое время суток.

 

Простые расчеты меня уже мало устраивают, я хочу больше конкретики. Создается программа, которая будет учитывать материал прозрачного покрытия, углы наклона стен и крыши теплицы, направление стен по горизонту. Просчет динамики любого дня в году, учет примерной облачности, а возможно и ветра. Мало того выставляется экспериментальная семиугольная теплица в которую закладываются датчики для отслеживания нужных параметров, по показаниям которых теория будет проверяться на практике.

По прикидочным теоретическим расчетам за 15 октября этого года для м2 юго-западной стены у меня такая картинка

Наверное лучше обсуждать расчеты по теплице в моей теме
https://www.forumhouse.ru/threads/377362/page-2
Но могу выслушать мнения, пожелания и указки на неправильность в расчетах и здесь, если это не мешает общей направленности темы.

 

Потому что я только начал более подробно вникать во все тонкости теплообмена поверхностей. Это была одна из первых попыток совместить на одном графике все совместно участвующие процессы.
Умом я конечно понимаю, что 40-50Вт с м2 4мм поликарбоната это неправильно, но надо было с чего то начинать.
Главную проблему в сложности понимания всех процессов теплообмена вижу в том, что существующие программы и методики расчета неправильно оформляются и результаты расчета размываются по большому объему текста, в котором сложно понять что на что влияет. Именно поэтому создаю программу которая будет совмещать точность расчетов с понятным интерфейсом-картинкой.

И еще по поводу почему меня не устраивают простые расчеты основанные на средних мощностях инсоляции, например реальная картинка теплиц за 21 октября 2014г

От расположения теплицы сильно зависит температура внутри, а значит и теплопотери через поликарбонат, особенно в верней части, обратите внимание на снег на крышах теплиц. Ясно что 30 и 9 это большая разница и усреднять эти значения будет неправильно.

 

@kivik71 Ну о чем Dы говорите. Я полагаю, что под программами Вы понимаете расчетные таблицы в экселе. Чтобы Вы понимали, во что ввязываетесь: придется решать нестационарную задачу для уравнений теплопередачи в частных производных совместно для конвективного радиационного теплообмена (с наружной и внутренней стороны) и теплопередачи при переменных граничных условиях. Да еще и в двухмерной постановке. Эта задача не имеет аналитического решения и требует применение численных методов. Это тянет как минимум на приличный дипломный проект и подразумевает хорошее владение численными методами типа конечных элементов или конечных разностей. И приличным владением программированием на хотя бы простейшем языке типа Бэйсик.
Нет никакой необходимости рассчитывать мгновенные значения температуры в теплице (между прочим, она там тоже не одинакова в разных точках теплицы) при наличии системы регулирования. Она то собственно и должна решать вопрос поддержания заданного уровня температуры, регулируя положение вытяжки и мощность отопления в зависимости от от наружной температуры и инсоляции. Не поленитесь, посмотрите, как это реализуется в промышленных теплицах. Уж они то на этом собаку съели. Если Вам просто интересно - я Вас понимаю и поддерживаю. А с точки зрения практики - не надо переизобретать существующее.
А по методике расчета теплопотерь - изучите СНиП. Там все написано. Между прочим, Вы в своих расчетах не учитывали потери/поступления тепла от земли, что в данном случае существенно.

 

Это не совсем так, Вы меня пока еще плохо знаете. Как минимум будет что то типа калькулятора на базе интернет страницы с языком JavaScript.

Естественно понимаю, программу на Паскале, которая считает нестационарные процессы в грунтовом теплоаккумуляторе, переводил в интернет страницу, так что опыт имеется. И поэтому

В землю удочка уже давно закинута, сейчас главное совместить теорию с практикой, для этого экспериментальный комплекс (теплица - солнечный коллектор - 2 вида ТА) оборудуется контроллером на Ардуине, который будет все отслеживать и руководить всей операцией.

 

Вычисления ошибочны. Неудобно с телефона писать правильный расчет, поэтому просто скажу что перепутаны теплопроводность материала с сопротивлением теплопередаче, соответственно, перепутаны м и м2. В результате, учет дополнительного сопротивления теплоотдаче/теплоусвоению поверхностей "почему- то" увеличивает теплопотери, вместо их уменьшения...

 

Для сотового поликарбоната 4 это не теплопроводность, соответственно, не Вт/м'С, а коэффициент теплопередачи в Вт/м2'С.
8,7 и 23 тоже должны быть в Вт/м2'С. И они увеличивают общее сопротивление теплопередаче конструкции, соответственно, снижают теплопотери. Хотя, возможно, в заявленных 4Вт/м2'С уже учтены сопротивление теплоотдаче/теплоусвоению (те, которые 1/8,7 и 1/23).

 

Зря ничего не бывает, поликарбонат я собираюсь просчитывать основательно, с учетом распределения тепловых потоков внутри сот, даже вертикальное или горизонтальное расположение сот будет иметь значение. Экспериментальная теплица строится с возможностью прогонять воздух внутри сот поликарбоната
https://www.forumhouse.ru/posts/15840305/

 

Читаю читаю... Но хоть бы кто-нибудь заострил внимание на площадях. Кругом только спор об утеплении, правильных пирогах, теплопотерях через стены окна потолок, но очень мало тем и мыслей по поводу разумности площадей. Делаем метровый пирог стены, сетуя на удорожание энергоносителей в будущем, но словом не обмолвимся о том, что гораздо эффективнее не стену утолщать, а площади снижать. 150 м2 это уже минимальная классика. Меньше похоже ни кто уже и не строит. Или ещё не строит) Странно.
Только и слышно- Семья 4 человека, строим дом 200м2, выбираем материал стен.
Или - Семья 3 человека и кот, строим дом 180 м2, помогите определиться с материалом стен, чтобы не разориться на отоплении.
На 4 человек хватит 70 м2.
70 против 200- ОГРОМНАЯ экономия и на строительстве и на отоплении и на дальнейшем обслуживании и в плане рентабельности проекта если вдруг продать захочется.
Пора создавать тему о разумной достаточности площадей.
Самый большой и неизменный процент теплопотерь приходится на квадратные метры, а не на стены, потолки или окна.

 

@Мамонов, всё верно, всё это так, но одно "НО"! У каждого свой взгляд на "достаточность" - кто-то моется раз в неделю и ему достаточно. Такой вопрос можно обсуждать создав отдельную тему "Достаточная площадь". И спорить можно до конца существования Мира. А здесь всего-лишь расчёт, даже не выбор пирога для стен и пола, а именно как посчитать хоть достаточную, хоть недостаточную.
Вот и всё!

Кстати в нашем государстве кажется достаточной является 8м/чел... если что-то не поменялось, а вы говорите 70! (в Китае метра 3, не больше )

 

Странноватая логика... Получается что о снижении затрат на отопление путем утепления периметра, выбора более экономичной СО..., вообще об экономии на материалах... могут (имеют право ?) озаботиться только те, кто строит дом не более 18м2 на человека (упомянутые 70м2 на четверых)?