Научный подход к теплице

Только вот производители окон делают почему то по другому, почему нет окон толщиной во всю стену?

С увеличением воздушного промежутка теплопотери не упали для точно определенной точки измерения температуры.

Вы пробуете сделать оценки энергетического баланса своей конкретной теплицы расчетами по средним значениям. (Хотя конкретика теплицы с рисунком появилась только вчера, а нужно было с этого начинать еще десяток страниц назад).
У меня другая задача, я оцениваю конкретно влияние отдельного звена (воздушной прослойки), которое есть во всех видах теплиц. Дальше это звено войдет в общий баланс любой теплицы. Это нужно мне на данный момент для оценки всего конвективного потока воздуха в теплицы. Конвекция это не маломальский фактор, а практически самый главный. От него зависит все: и распределение температур, и вентиляция, и жизнь растений.
Поэтому, я медленно но верно продолжаю решать свою задачу. Попробую сделать первый заход на расчет энергетики конвективного движения. Для этого использую формулы из книги "Основы теплопередачи" Михеев М. А. стр 99-100

 

Ответ на этот вопрос не просто простой, а очень простой. Что такое окно? - Это два параллельных вертикальных стекла. Боковая сторона внутреннего стекла - источник тепла. То же самое и в квартире с радиатором на стене: воздух поднимается до потолка, охлаждается, опускается вниз и возвращается под батарею. Если вы сделаете воздушный промежуток в окне достаточно тонким, встречные потоки воздуха начнут тормозить друг друга и конвекционный поток разрушится, поэтому зазор и делают небольшим.
В теплице же совершенно другая картина: там источник нагрева горизонтальный - земля, поэтому там, хоть далеко внутренняя плёнка от наружной, хоть близко, на вертикальный подъём газов она не влияет. Если наклонная - ещё и тормозить будет.

Теплопотери в определённой точке... это что-то новое. Сферический куб.
Вы делаете такой вывод исходя из замеров температуры в этой точке? так в холодном домике температура и должна упасть, в этом весь смысл. Нарисовать? Или сами поняли?

Если у вас другая задача, то вы не делайте преждевременных выводов о том, как расположение 2-й повлияет на тепловой баланс в целом и о том, что двойная плёнка с большим расстоянием между слоями однозначно хуже. Вот закончите, тогда и рассмотрим. Рисунок появился вовремя, как контрдовод в ответ на ваше утверждение. Форма теплицы тут значения не имеет, поскольку общая конвекция пространства, разделённого на куски, всегда будет меньше и меньшая поверхность внутренней теплицы всегда будет излучать меньше, чем большая, неужели вы и с этим не согласны?

 

Кстати, Прандтля, а не Прандля.

 

делают. Даже ставят двойной или тройной стеклопакет + еще одну раму

 

Летом таки да, но заявленный интерес к раздвиганию границ овощного сезона предполагает раннюю весну и позднюю осень. А там совсем другие углы будут.
Например для нашей деревни зимой 10 гр - метровая палка дает 7 метров тени. Приложительно к вашей картинке это будет означать что при 7-метровой ширине теплицы максимум возможного - это 1 метр освещенной северной стены в астрономический полдень. С учетом переотражения это будет процентов 10 освещенности в сравнении с открытым участком. Итого в среднем за день теплица получит не более 3-5% от скудного зимнего света...
В феврале (по расчетам нашего уважаемого хозяина это время наступления равенства (тепло-) потерь и поступлений) угол 22 гр = 20% освещенности. Открытую теплицу уже можно запускать (теоретически, с небольшим утеплением и подогревом) для редиски, зелени и т. п., а в заглубленной в течении 10 часов потребуется искусственное освещение приличной мощности - вроде не менее 1200 лк на метр минимальный уровень для старта вегетации...
И так далее по месяцам... нормальную освещенность получите тогда, когда теплосбережения будут уже не актуальны.
Заглубленные теплицы ставят там где светить дешевле чем греть при условии почти круглогодичной досветки. В бытовом варианте наиболее приемлемая конструкция - китайский вегетарий

как осовремененная версия вегетария Иванова

Северная стена и северный скат крыши утепленые + южное остекление ловит 150% от ранневесеннего солнышка падающего на ровную землю. Утепленное покрывало избавит от потерь ночью. И обойдется это не дороже чем закопаться на 2 метра в землю.

 

Частично с вами согласен. На самом деле фольгированный утеплитель не только хорошо отражает лучи, но и рассеивает, так что не метр будет освещён, а всё пространство. Главное - живое сечение солнечных лучей, определяемое сечением, перпендикулярным к солнечным лучам. Оно одинаковое в обоих случаях, поэтому количество тепла тоже будет одинаковым.
Но в реальности делают так:

да ещё обращают склон к югу. И сечение раза в полтора больше, и наклон лучей меньше. Отличается от китайского варианта только высотой северной стены, зато не высится на участке как башня, затеняя всё за собой, теплоизоляция лучше и тепло от земли идёт.
Впрочем, возможен компромиссный вариант: частично заглублённая, на метр-полтора, частично возвышающееся утепление. Так и так лучше с южной стороны сделать хоть небольшой цоколь, с полметра, а то снегом будет заваливать.
А впрочем, оно сильно надо чтобы в декабре-январе что-то выращивать? Да пусть стоит укрытая сверху чем-нибудь. С февраля уже можно начинать греть.

 

Утопленная теплица не имеет смысла - у меня была и утопленная на 1,3 м и такая же не утопленная.
Что дает утопленность? Тепло от земли она брать не будет.
Утепление? Такое же утепление будет, если обмотать пенопластом.
Но это чепуха. Основное в теплице - стекло. Чем его больше, тем "научнее" теплицы.
Утопленная теплица требует большей досветки.
Когда был глупым и утапливал теплицу предполагал что она будет эксплуатироваться глубокой зимой, как рассадник - типа чтоб теплее.
Потом отказался от этого бреда и использовал утопленную теплицу позже чем те что на поверхности.
Главное для рассадника - свет!
Лучше котельную утопить, чтобы естественная циркуляция и дымоотведение были лучше.

 

В России открылось множество промышленных теплиц - там я насмотрелся на научный подход.
Все высокие - никаких утопленных.
И везде отопление газом.
На входе мойка, которая моет ноги и руки входящим.

 

Учитесь у Валерия "сад огород своими руками", у него в теплице стелажи для рассады высотой с метр и печка с дымоходом вдоль теплицы. Начинает высаживать рассаду в теплицу, кажется, в феврале. Но он южнее живет, кажется, он ваш земляк. На дымоотведение можно на выходе и дымосос поставить, там мощности мотора ватт на 100 хватит. Котел углублять то можно, но если весной при таянии снега его не затопит водой. Но естественная циркуляция катит, если у вас только обогрев по воздуху, а если почву в грядах греть, то на ЕЦ перепад температур прямая - обратка будет значительный и на входе почва будет перегреваться, а на выходе труб, будет холодная. У меня в теплице насос стоит, и вход - выход отличается на 2-3*. У меня в теплице лет 5 было нормально, а потом в апреле при таянии снега полный приямок воды и циркуляционный насос весь в воде, пришлось кесон варить и опускать в приямок, туда потом котел и все оборудование, теперь нет проблем.

 

Может есть дополнительные факторы против заглубления, может вы теплоизоляцию не проложили, но однозначно неправильные некоторые выводы сделали.
Тепло от земли не может не брать, потому что оно идёт. Какая ни будь холодина снаружи, а в погребе всегда тепло именно поэтому безо всякого отопления.
2-я ошибка - количество тепла и света в теплице не зависит от величины ограждения, а вот потери тепла зависят - чем больше поверхность ограждения, тем больше потери. Количество же полученного света зависят исключительно от площади теплицы, иначе здорово бы было: сделал теплицу в 10 раз выше и получил в 10 раз большую освещённость и тепла в 10 раз больше. Но это заблуждение, все лучи выше проекции на землю, проходят через теплицу насквозь и теряются.

 

Вполне естественно, заглублённые теплицы теряют смысл при увеличении размеров потому что коэффициент ограждения неуклонно падает. Не задумывались что в теплицах километр на километр боковых стенок практически нет, одна крыша? Т. е., они конечно есть, но их площадь ничтожна в сравнении с площадью крыши.

 

Какое там тепло, от силы температура почвы на глубине не выше 6-8*. А для роста хотя бы зелени нужно как минимум градусов 15. Освещенность солнцем в декабре - январе с гулькин нос, день ведь от восхода до заката всего 7 часов, это в том случае, если целый день безоблачная погода, а за эти месяцы таких дней у нас столько, что хватит одной руки, чтобы сосчитать , а в основном от восхода до заката серая мгла. Без подсветки от силы лук на перо можно выгонять, плюс отапливать нужно. Если есть магистральный газ, то здесь попроще. А так продукция по себестоимости будет очень дорогой. Если для себя любимого, и деньги есть, то побаловаться можно. Ближе к середине марта хоть день становится 12 часов, да и солнечных дней прибавляется.

 

Однажды сорвало шланг со штуцера и вода всю ночь лилась - она куда-то уходит.
Хотя возможность затопления в некоторых регионах, согласен, есть.
Мне не надо учиться. 8 лет эксплуатировал и ту и ту теплицу одновременно - могу сравнить.
Я до нового года высаживал несколько лет, пока совсем не замучился.
Печка с дымоходом вдоль теплицы в самом начале была.
Но печку сам бог велел углублять, собственно и углублял ради этого.
Потом было много печек. Под вертикальным участком трубы печка - сперва ее растапливать чтобы тягу горизонтального участка инициировать.
Печка с горизонтальным дымоходом на не догорании угля теряет больше, чем на, типа, более высокой отдачи за счет трубы.
Жесть в общем, пока котел не поставил твердотопливный и использовал печи только для дотапливания в сильные морозы или растапливания в ночь, чтобы крепче спать.

 

Ну какое-никакое, всё-таки тепло. Те, кто делает такие теплицы, умудряются и его использовать для сохранения тропических культур на зимние месяцы, ведь ниже не опустится. А вообще лучше конечно и дно утеплить.

 

Летом то и у нас уходит вода, сколько ни лей, у нас косогор приличный, а за зиму снега и до полутора метров набирается и с недели две тает. В глубину вода уйти не может, там примерзла почва, вот она вдоль верха и шпарит. У моего брата теплица 9 метров длиной, лет 15 уже эксплуатирует ее, котел и печь ниже уровня пола примерно на метр, вдоль проходов под землей идут два дымохода в бетоне, сечение их примерно 20х20 см, потом сходятся в один и вертикальная труба метров 6 высотой, диаметром 20 см. Перед выходом в вертикальную трубу врезана дверка. Когда котел или печь растапливаешь, открываешь дверку, туда пару смятых листов газеты и поджигаешь и дверку закрываешь. Тяга сразу появляется. Но у него весной часто бывает вода. С приямка то он ее откачает, а труба в бетоне вся мокрая, и пока она не высохнет, тяга слабая. Я ему для такого случая смастерил дымосос. Выше дврки затыкаешь трубу специальной железной подставкой, сделана: круглый железный блин, в центре приварен кусок арматурины (как гриб), в дверку плотно вставляется дымосос, его включаешь и он выбрасывает дым и выбрасывает внизу вдоль земли, пока труба не подсохнет. Дыма, как будто пожар. Через пол часика дымосос и вставку убираем, закрываем дверку, и тяга отличная дальше .