Научный подход к теплице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Излишки тепла будут вне зависимости от направления теплицы, парниковый эффекет.)

 

Попробуем выложить результаты в таком виде

То есть расчет за 15марта, 15 июня и 15 октября для теплицы с тремя сторонами сведен в Excel-файл, сам файл внизу в архиве. Для двух сторон нужно не учитывать столбцы с азимутальным углом 161*. Это результат для м2, умножая его на квадратуру плоскостей получаем мощность этих плоскостей в определенный момент времени.
Насчет общей суммы, Excel сможет просуммировать и столбцы какие нужно и строки, только ... с Вас объяснение, какой физический смысл имеет эта сумма.

 

А можно вопрос: какая комфортная температура должна быть в теплице?

 

Какую скажете, для той и посчитаем.
Естественно зависит от того, что собираемся выращивать, но об этом лучше не в этой теме.

 

Доброе утро, Кивик.
Так как последняя теплица имеет ромбовидную форму, - то все три стороны будут иметь одинаковые углы наклона.
Юго-восток будет состоять из двух частей: стена - 58,1 и крыша - 10 градусов. Физически изготовить теплицу такой формы с одной стороной 90 градусов невозможно.
Общие цифры поступления тепла и света нужны для выбора между тремя типами теплиц. Логика выбора такова:
- определяем количество поступившего света и тепла по каждой форме
- определение в процентном соотношении между каждой формой по поступившей энергии
- определение удобства пользования каждым типом (затенение, утепление на ночь, расположение грядок, легкость в изготовлении)
- определение победителя по количеству энергии и удобством пользования, и легкостью в изготовлении.
Логику рассуждения буду выкладывать (если интересно).

 

Я ж не зря просил 3Д картинки не только с основанием, а и с формой покрытия. Если в основании квадрат с отрезанным южным углом (теплица с тремя сторонами), то восточная может быть и вертикальной. Я конечно понимаю, что это будет выглядеть не симметрично и теряется красота постройки. Но солнце смотрит со своей стороны, и для него свои принципы.
Допустим просчитаем для симметричного варианта (типа четверти юрты) с наклоном стен 58,1° и крыш 10°. Северо-западная и северо-восточные стены при этом вертикальны? Можем дойти и до близких к сферическим вариантам. Но нужно ли?

Если знаем только значения поступающего света и тепла для каждой формы теплицы, то пользы от этого мало, нужно не только поступление тепла, а и теплопотери, которые связаны с окружающей средой и нужной внутри температурой. Для этого опять приходим к тому, что нужно знать площади поверхностей.
В быстром режиме мы не сможем правильно оценить даже эти три формы теплицы, так что придется выбрать: - или быстро, но с ошибками; - или медленно, но верно. Пока, как вижу, вроде даже в Excel-файл не заглянули? Суммы мне самому посчитать? Я конечно могу, но сначала хочу узнать физический смысл этой суммы.

 

Смотря что планируется проводить в теплице.
Если спать без одеяла, то максимум 27,5 С, если с одеялом от 24 и ниже.
Для каждого растения так же есть оптимальные температуры.

 

А коэффициенты отражения в зависимости от угла падения солнечных лучей в расчете участвуют?

 

Пока нет, но уже начинаю вводить, пока только для своих расчетов. Для таких коэффициентов нужно четко знать материал покрытия. Чуть попозже объясню, как ввести такие коэф. для оценочных расчетов.
Результаты в Excel-е будет нормально? Я так думаю это будет более эффективно, дальше с табличными данными каждый сможет сделать что захочет. Хоть график построить, хоть добавить свои расчеты.

 

В первом приближении, безусловно, екслель нормален
Материалы: поликарбонат (два поликарбоната), пленка (две пленки), стекло (два стекла).

 

@Роман II, для 15 июля этого года максимальные значения интенсивности и мощности от солнечного излучения для Вашего случая такие

Excel-файл во вложении ниже.
Результат для 3х стен и одной полукрыши. Значения с минусом (голубые) в дальнейшем сильно изменятся, это значения которые пролетают теплицу насквозь, с ними не все так просто. Пока их можно просто обнулить для облегчения подсчета приходящего тепла. Но кой какие выводы по этим значениям можно сделать. Например, если Вы сделаете северо-западную стену отражающей внутрь теплицы, то летом это будет лишний повод для перегрева, для весны и осени это конечно польза, но там и картинка будет другая.
В красных рамках максимальные значения интенсивности и мощности каждой поверхности. Строка со временем 12:54 это местный полдень.
Постепенно на эту таблицу лягут все понижающие коэффициенты (отражение от покрытия, потери в покрытии, облачность, теплопотери, зависимые от внешней и нужной температур) и значения начнут уменьшаться и приближаться к реальным значениям.

 

Спасибо. Непонятно сколько получается в итоге в каждый час и всего за день.
В идеале интересны общие теплопатери за сутки (сколько пришло, сколько ушло)

Стены и крыша уже сделаны, просто появился повод покрасить (и все сняли) деревянный каркас (замена пленки на пенопласт затемнила теплицу и серые деревяшки каркаса тоже не способствали проникновению света). Если темно будет еще по периметру (снаружи) восток - юг - запад подожить можно будет 25-30 см отражающей (белой) поверхности (шифер, например, плоский крашенный, оцинковка.

Летом растения вырастут и густая листва ограничит проникновение солнечных лучей, которые должна будет переотразить фольга. Плюс утепление уменьшает общее проникновение тепла с утра.
На западную стену могу пенопласт пока не вешать.

 

Берем нужный час, суммируем плюсовые значения 3х стен, получаем мощность от солнца в это время. Например в полдень 1976,31 +4336,08 +7307,68 = 13620 Вт.
Если хотите дальше можно делать грубый дальнейший подсчет по порядку: облачность (самое трудно просчитываемое значение) если ясно, то ничего не вычитаем, если пасмурно, то оставляем 20%; потери на отражении от покрытия -15%; потери в покрытии -20%. Получим значение которое проникнет в теплицу.
Сквозные потери через сев-зап стену допустим по моим прикидкам грубо будут половину минусового значения в этот час, то есть 1000Вт. Остается вычесть теплопотери через все стены, в зависимости от нужной температуры внутри и средней снаружи и останется искомое значение мощности в этот час.
Всего за день это уже сложнее, нужно разбивать весь световой день на равные промежутки, например 1час, брать среднее значение мощности (например промежуток с 13:30 до 14:30 среднее значение мощности в 13:00). Просуммировав по всему дню получим энергию в кВт*час за весь день.

 

Так же грубо можно оценить насколько убавит поступление тепла это мероприятие, например затенить снизу 30 см. Для этого изменяете прямо в Excel-файле площадь стен, например для юго-западной стены затеняющая площадь 0,3*5,8=1,74 м2, из площади стены вычитаем затеняющую 11,6-1,74= 9,86 м2. То есть вводим в ячейку с площадью стены 9,86 вместо 11,6, Excel пересчитает ячейки мощности, у Вас будет результат для этого случая. Для примера в полдень для такой стены на входе будет не 4336,1, а 3685,7 Вт.

 

Получается довольно большая цифра...
13,6 кВт на площади делим на 16,3 = 837 Вт усредненно падают на квадратный метр площади. Верно?

В сутки получается +93 кВт