Научный подход к теплице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Правильно что сомневаетесь, не все тут всегда однозначно.
Что лучше можно понять только на реальном или теоретическом примере, но обязательно с размерами и другими входными данными системы. Для фанкойла это площадь соприкосновения водяных труб с воздухом, для водяных и воздушных труб в земле тоже нужно знать эти площади. Передача тепла по водяным трубам это маломощный цирк. насос, а воздухом уже мощный вентилятор. Эти мощности умножаются на время их работы. И естественно нужно начальное температурное поле и какое распределение температур хочется получить.
Только после того как есть этот минимальный набор входных характеристик (площади, мощности насосов, время работы, температуры), можно попытаться ответить на вопрос что лучше.

 

Мое сообщение было как ремарка, для тех кто считает что магазинные фрукты-овощи выращены в мешках с удобрениями.

 

Результат с магазина и результат с теплицы все равно разный будет. В теплице они свежие, только сорвали, а пока до магазина доедут проходят недели и месяцы.

 

В магазинах промышленные сорта. Долго хранится, вкус резиновый.

 

@Cofessor, терпеть ненавижу абстрактных разговоров из серии одна баба сказала.
Задача какая? если нужно просто отогреть весной грунт за счет солнца, то проще воздуховодами.
При этом не обязательно мощными.
при этом прямым воздухом греть разумней, так как как только появился горячий воздух - сразу можно гнать под землю и греть температурой воздуха.
У меня, в моем болотце, весь апрель в этом году был без солнца. А в мае жахнуло. Мне нужно было отогреть землю в марте, даже если нет солнца, дальше посадить ботву и продолжать греть, пока солнце не согреет...
Если задача чисто на энергии солнца, то не вижу смысла городить водяную систему на фанкойле. Два перехода воздух/вода и вода/земля.
Можно конечно поставить специальный солнечный коллектор вдоль северной стенки теплицы, какой-нибудь ящик под стеклом собрать и нагревать воду в той же теплице горячей чем воздух в теплице... тогда да, можно отогревать и запасать горячую воду и потом круглосуточно отогревать...
если у Вас много солнца то игра может стоить свеч.
но не фанкойл, а змеевик из черных труб под стеклом внутри теплицы. Если горячую воду сбрасывать в бак, и ночью отключать прокачку через солнечный коллектор... а в грядки прокачивать круглосуточно...

 

Еще не лишним перед всем этим просчитать рентабельность всего действа... Ну грубо говоря нам надо столько то киловатт в час энергии всего за весну например.
Далее например, система с кучей трубок насосом и фреоном - столько то стоит квт/ч плюс базовые вложения и и обслуживание - итого цена киловатта на ближайшие 5 лет... Кхм...
Можно печку на дровах например цена- такая, вложения такие, цена киловатта за период столько, интересно...
Можно электричеством, ой дороого, хотя посчитаем, сложили отняли, получили, удивились...
можно газом, ой дорого... А вы считали?
Можно магистральным газом...
Так что очень знаете занятно бывает посчитать, ну только серьезно и с полными данными.
Вот мне лично для не сильно энергоэффективной теплицы в регионе с дорогой электроэнергией оказался не выгоден даже самопальный тепловой насос из сплит системы на период в 10 лет...
Самым выгодным оказалась электроэнергия.

 

С сельским тарифом (2,60р/кВт*ч) электричеством дешевле чем сжиженным газом.

 

Что делать - идея только возникла: не выгоднее ли на воде теплообменник сделать? Потом начинаешь соображать, углублять... Уж и сам сообразил, что фанкойл необязателен - просто бочки с водой, как коллекторы тепла, и насос, гоняющий воду через грунт. Далее скумекал, что с утра они будут долго прогреваться - нужны ёмкости с небольшим объёмом и большой поверхностью, в общем мысля шла в том же направлении.
Вроде лучше, чем с воздухом, но что-то никто так не делает.

Живу далеко.

 

Пока продолжу разбираться с черными коробочками. https://www.forumhouse.ru/posts/24715107/
Итак система из Источника энергии и Потребителя энергии связана трубами и насосом. В установившемся режиме все стабильно, Источник вырабатывает свою постоянную мощность P, которая добавляет определенному объему теплоносителя с t=То определенную дельту температур (Тп-То). Потребитель исправно утилизирует эту мощность.
Но в какой то прекрасный момент в черной коробочке Потребителя щелкнул электроклапан, вода потекла по другому контуру, дельта потребителя увеличилась на 2°С (другими словами То стала меньше на 2°С). Начались переходные процессы в системе, длительность которых зависит от всего объема теплоносителя, вовлеченного в процесс циркуляции. За какой то небольшой промежуток времени Потребитель получит большую мощность по сравнению с вариантом меньшей дельты.
Но Источнику энергии глубоко по боку, что Потребитель увеличил свою дельту температур. Источник ориентируется на температуру воды, которая в него входит, и он как обычно добавил к ней то что мог, в итоге Тп просто уменьшилась на те же 2°С, дельта Источника осталась прежней. Когда пройдут переходные процессы, все дельты опять выровняются до начального режима, изменится только Тп (на 2°С).
То есть дельта не причина, она следствие энергии поступающей из Источника. Но если очень хочется сделать дельту больше, то придется попросить у Источника и если он сможет, то позволит дельте это сделать.

 

Таким,

Какая модель, такие и выводы. Ты взял замкнутую систему - два чёрных ящика. На самом деле модель не замкнутая, в систему постоянно извне поступает энергия. Поэтому, хоть 100* установи дельту, в конечном итоге вся система разогреется до максимума (естественно, в идеальном случае считаем теплопроводность чёрных ящиков равной нулю), только вначале, при большой дельте, переходной процесс протекает быстро, а затем, по мере выравнивания, замедляется и останавливается. Другими словами, Тn не в конце переходных процессов просядет максимально, а в начале, а в конце переходных процессов вернётся на прежний уровень.
Собственно, нам именно переходной процесс и нужен - это и есть теплосъём, а КПД всей системы целиком - это как раз эффективность, с которой этот переходной процесс протекает. И мы никогда не доводим до того, чтобы дельта стала равной нулю - для растений это перегрев, да и КПД становится слишком мал.
Согласно твоей логике, если мы увеличим Т0 на 2*, то и Тn вырастет на 2*, а значит если мы увеличим Т0 на Тn-Т0 (т.е. сделаем дельту равной нулю),то после завершения переходных процессов Тn должна стать Тn + (Тn-Т0) - абсурд. на самом деле при дельте равной нулю вообще никаких переходных процессов не будет.
Но в твоей модели нет ещё одного чёрного ящика - атмосферы - она тоже потребитель энергии и потребляет её намного более эффективно, чем грунт. Следовательно, вся энергия, которую ты мог бы дополнительно передать грунту, увеличив дельту, достанется атмосфере нахаляву.

 

Ну так Источник энергии постоянно и выдает свою постоянную мощность. Представьте что это ТЭН с 1кВт, воткнутый в розетку. Он получает из сети ежесекундно одну и туже мощность 1кВт. И если он работает 24 часа будет 24кВт*ч энергии. И потребитель хоть с переходными процессами хоть без них получит ровно те же 24кВт*ч. То что мощность потребителя будет разная в разные моменты времени с разной дельтой не поможет изменить общую сумму энергии.

Пока Вы не напишите чему равен КПД математически (что на что нужно поделить и умножить на 100%), бессмысленно упоминать это словосочетание, оно никакой ясности в обсуждение не вносит. Нереальные случаи, когда дельта точно равна 0, тоже никогда не случатся. Правильно говорить дельта близка к нулю.

Все эти потребители есть, просто Вы их пока не видите, они внутри этих 2х черных ящиков. Вы же еще пока не научились физически правильно рассматривать предложенные модели. (Кстати что Вы увидели на стереокартинке из https://www.forumhouse.ru/posts/24440992/)

 

А вас можно так понять, будто имеется в виду что там вращается фиксированное количество энергии. Что значит что в конце переходных процессов температура источника установится на уровне потребителя? Энергия то продолжает поступать прежним темпом? Быстрее или медленнее, но это кончится тем, что дельта исчезнет и температура источника вернётся к прежнему значению.
Впрочем, я понимаю что вы хотели сказать - если энергии недостаточно, то конечно разогреть до того уровня, что хотелось, невозможно, но её часто бывает вполне достаточно, а ближе к лету - вообще огромный избыток, так что есть период когда большая дельта будет давать большой эффект.

Да вроде это никому и не надо. Субъективно каждый понимает, что КПД всей системы в целом для него пропорционален эффективности разогрева объекта управления - грунта в данном случае. Во всяком случае я это имел в виду, выяснять что было бы правильнее называть КПД с академической точки зрения, я думаю, здесь неуместно, главное - чтобы было понятно что я имел в виду.

Может они вами подразумеваются, но в связях не отражены.

 

Естественно только так. Вы же предложили, что в сугубо конкретном случае изменится (точнее снижается) только температура на входе в ФКЛ https://www.forumhouse.ru/posts/24709477/
Значит все остальное фиксируется и самое главное - поступающая энергия тоже постоянная.
Хотя конечно можно зафиксировать и температуру источника типа что она стабильно =Тп, но тогда не фиксировано количество поступающей энергии, ее потребуется больше. И тогда само собой в грядке будет выделяться больше энергии (но это никак не КПД). Ваше субъективное понятие "КПД всей системы" пока для меня тайна. Но мы ее постепенно откроем.
А вот академические КПД от больших дельт никак не увеличиваются, а как раз наоборот уменьшаются. При дельтах близких к нулю и низких температурах КПД двигается к своему 100% пределу.

 

Не надо ничего открывать и расследовать. Всё предельно просто. Под коэффициентом полезного действия системы обогрева в целом я подразумевал ту часть тепла, поступившую в теплицу, которая пойдёт на полезную работу - нагрев грунта. Правильно это или нет, но это именно то, к чему каждый стремится. Вы по прежнему считаете что увеличение дельты это соотношение не изменит в большую сторону - ну что-же, это ваша точка зрения.

 

То есть имеем тепло (энергия), которая пошла на нагрев грунта =W и энергия, которая поступила в теплицу =E. Часть тепла означает, что нужно одну энергию разделить на другую и умножить на 100%. Так?
Тогда по энергии КПД =100%*W / E.
Так же существует по мощности КПД =100%* F / P, где P мощность прихода в определенный момент времени, F-мощность утилизации в грунт именно в тот же момент времени.
Пока как видите в формулах КПД никаких дельт не присутствует, температуры и дельты запрятаны внутрь энергий и мощностей.
Продолжаю уточнять для сугубо конкретного случая, температуру источника тепла фиксируем на уровне Тп? Что скажут по этому поводу солнце и облака? Они же не знают, что мы зафиксировали температуру и увеличили дельту. Или все таки для начала разберемся с более простым примером, когда в качестве источника энергии например электрический ТЭН
Какой промежуток времени берем 1ч, 3ч, 12ч? Не зная этого промежутка мы можем определить только КПД по мощности, КПД по энергии не узнаем.