Научный подход к теплице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

с чего Вы решили? теплоемкость воды и железа сравнивали?

может Вы считаете, что закрученная улиткой черная гофрированная труба - именно то, чего требует душа для сугрева?

 

Я так думаю это был @юнс, вот некоторые моделирования в его теме https://www.forumhouse.ru/posts/20238391/

 

Как это не учитывают? Вы не заметили, что в таблице представлены данные для горизонтальных панелей, для вертикальных, расположенных под углом и следящих?

 

точно, это был он!

 

Вы тоже "страшно далеки от народа")
не обижайтесь

я всё заметил, но эти данные практически бесполезны

если допустить, что в среднем на 1 м2 поверхности падает всего по 200-300 Ватт каждый час в течение 12 часов за 4,5 месяца, то этого будет достаточно для "оценки снизу"

но как нам лучше всего (читай дешевле всего) конвертировать это низкопотенциальное тепло в более концентрированный продукт, например, в сушильный агент?
можно ли сделать такой "коллектор" или "парник", который выдавал бы 4000-5000 м3/час с температурой +40*С к атмосфере в течение всех этих 12 часов?
думаю что можно, но нужны детальные расчеты, чтобы оценить это хотя бы с какими-то понятными допущениями

насколько облачность влияет на повышение температуры будущего агента?
как повлияет дождь или ночь на скорость понижения температуры теплоаккумулятора внутри "парника"?

 

Можно и попробовать смоделировать. Куда поставим этот агрегат? В виртуальность Москвы? Какие начальные размеры по площади земли? Какая интересует дата? Ясно что март и июнь это разные месяцы и парник-коллектор будет работать по разному.

 

Предпочитаю быть ближе к реальности, чем к народу и вам это советую.
Мощность излучения солнца зависит от месяца. В марте она как раз в среднем равна 200 Вт/кв.м. - Берём из таблицы: на 1 кв. м. горизонтальной поверхности в месяц падает 79,4 кВтч энергии, что составляет 79,4/31=2,56 кВтч в сутки, что при долготе дня 12 час равно 2560 Вт/12=213 Вт. Если учтём, что долгота дня в марте 12 час достигается только 22 марта, то в среднем она чуть меньше, в результате чего и получаем среднюю мощность излучения в марте - 200 Вт.
Так что все данные для расчёта есть:
- Мощность излучения - 200 Вт;
- Удельная объёмная теплоёмкость воздуха - 1,29 кДж/куб.м*град;
- Воздух нужно нагреть на 40*;
- Объём нагреваемого воздуха - 5000 куб.
Считаем необходимое количество энергии:
1,29 кДж/куб.м*град * 40 град * 5000 куб. - 258000 кДж = 258 мДж = 71,67 кВтч
1 кв. м. даёт в час 0,2 кВтч энергии, за день равный 12 час - 2,4 кВтч. а нам надо 71,67 кВтч, считаем необходимую площадь солнечных панелей: 71,67/2,4 = 30 кв. м.
В реальности, полагаю, кпд панели далеко не 100%, если она, к примеру, будет равна 70%, то необходимая площадь составит 30 кв. м./0,7 = 43 кв. м. Но её можно уменьшить, расположив панели под углом к солнцу, что даст дополнительных 36% солнечного тепла: 43/1,36= 31,6 кв. м.

Замечание: солнечная радиация - это не низкопотенциальное тепло. Низкопотенциальное тепло - это тепло с температурой 7-8*С (280*К), а эффективная температура солнечной радиации - 5770*К.

 

Вам тоже советую быть ближе к реальности, для начала в правильных определениях. Солнечные панели это общепринято - электрические, у них КПД 15-20%.

Не думаю что для реальности важно знать какая температура там на солнце, важно какая температура здесь от солнца. Что в Вашем понимании означает слово "эффективная" в этой фразе?

 

конечно в москву, куда ж ещё?

предлагаю сделать коллектор в виде парника длиной, скажем 100 и шириной, скажем 3 метра
если допустить 200-300 Ватт/м2/час с мая по сентябрь, то это тепловая мощность 60-90 кВт, пусть 60 кВт для оценки снизу

Для нагрева 1 м3 воздуха на 1 градус нужно 0,34 кВт*ч. Тогда можно допустить, что 60 кВт нам должно хватить для подогрева 176500 м3 воздуха на 1 градус. Или 17,6 тысяч м3 на +10*С. Или почти 4400 м3 воздуха на +40*С.

вопрос в том, как энергию собрать, сакуумулировать и передать проходящему по парнику воздуху наиболее дешевым способом?

ясно, что внутри парника надо расположить что-то что имеет большую теплоемкость, а это или металл или вода
металл нынче не укупишь, значит остается вода
вода в чем и какая вода? чистая вода в прозрачном мешке или грязная вода в прозрачном мешке или грязная вода в черном мешке?

на 300 м2 можно расположить очень много воды - 30-100 м3 как здрасьте
а это довольно большой ТА
лучше бы ориентироваться на поменьше

 

то же самое, что и "эффективное напряжение в сети". Напряжение может быть произвольной формы - синусоида, пила, но эффективная связывается с результативной мощностью этого напряжения.
Температура поверхности Солнца - 6000*С, а я привёл эффективное значение температуры солнечного излучения. Уж про спектр то вы наверняка знаете, поэтому проще всего оценить эффективность солнечного излучения по мощности, которое оно несёт.

 

Если не поняли вычислений, то сравните по конечному эффекту: и парник и коллектор собирают энергию от одного источника (от солнца) и рассеивают его через одно и то же устройство - через ограждение парника. Следовательно, их эффективность (кпд) идентичны.
Т. о., для того, чтобы удвоить количество энергии в парнике, площадь поверхности коллектора должна быть равна площади поверхности самого парника.

 

перечитайте ещё раз медленно и внимательно
площадь нагреваемой поверхности может быть даже больше площади самого парника

причем во много раз)

Вы не можете удвоить количество энергии в парнике - оно как падало 200 Ватт*ч, так и падает
а вот попробовать максимально сохранить её и передать проходящему воздуху - это задача

 

Да вижу я, в то время как вы поместили свое сообщение, я свое писал, а ваше прочитал уже после отправки своего.

 

Очень хорошо, остановимся на том, что 5770°К это эффективная температура высокопотенциального тепла там на солнце, однако здесь на земле от солнца мы получаем низкопотенциальное тепло.

Какие возможные светопрозрачные покрытия для парника? СПК, стекло, пленка? Предполагаемая форма - арка? В парнике будут живые зеленые растения или это солнечный коллектор который можно греть до любых температур?