Научный подход к теплице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Частично заполненные водой соты у меня пока не полопали СПК (уже 10 лет так), изменения в этих местах незначительны. Загрязнения сот и появление водорослей не замечено.
Есть интересное зимнее фото вертикальных сот в районе форточки

 

Специально поискал про водяные рубашки. Оказывается такие теплицы были разработаны в СССР ещё в 1963 г. в Свердловской области и называются они "гидротеплицы".

 

Очень хорошо, появился хороший плюс к горизонтальному расположению сот.
Берем лист СПК, ставим почти горизонтально с небольшим уклоном. Нижний торец закупориваем, верхний открыт, методом конденсации загоняем в соты воду. Получаем охлаждение на летний период. Ближе к осени, откупориваем нижний торец, вода сливается получаем обычные соты с воздухом.
В моем варианте все это организовать без проблем.

 

Извиняюсь, я Вас отвлёк напрасно. В то время, когда решили для отопления теплиц использовать отработку - тёплую вод с ТЭЦ - ПК ещё не было. Это просто демонстрирует, что какие бы идеи нам не приходили в голову, вероятнее всего, это уже всё было опробовано.

 

Совсем не напрасно. "Нельзя заставить это случиться. Мы должны позволить этому случиться."
Я все равно хотел пропускать по почти горизонтальным сотам влажный воздух из теплицы. И это еще несколько вариантов для пробной панели, сейчас добавился еще один предельный вариант с полным заполнением водой соты. Когда известны все варианты, проще сделать универсальное решение, которое потом можно легко изменять.

 

Начнем продолжать. В ряду форм теплиц появилась форма теплицы "Березка" от @GLASS_HOUSE, подробнее в теме Современные и надежные теплицы GLASS HOUSE.
Имеем для нее наклоны южных плоскостей 80, 53 и 29. Используя эти углы, виртуально построим теплицу домик с вертикальной южной стеной и крышей под 29, и теплицу с углами стены 80 и крыши 29 -пусть будет называться Оптима 80-29. Первая картинка с расчетами площадей теплопотерь

Расчетная программа научилась учитывать потери на отражении в зависимости от угла падения солнечных лучей на покрытие теплиц. Для 15 апреля 2018г результаты расчета ниже. Погодные условия выбраны для 15 апреля 2015г.

Материал покрытия выбран СПК-4мм. Температурный режим в теплице выбран мин 10 мах 25 С. Для этих условий получаем что теплица соберет 47,581 кВт*ч излишков, которые придется или толкать в грунт или выветривать через форточки. Попробуем свести все нужные цифры в итоговую картинку с графиками

На первом сверху графике изображены мощности, которые поступают внутри от каждой из активных плоскостей. Самая активная крыша с пиком 5,039 кВт, далее стена с углом 80 - 4,413 кВт.
На графике справа вверху видим все итоги внутри теплицы с учетом теплопотерь. На промежутке с 0ч до 8ч утра видим, что теплопотери больше прихода тепла, максимум теплопотерь 1,817 кВт (это дает нам понять какая нужна мах мощность для поддержания нужного температурного режима). С 8ч до ~19ч появляются излишки с пиком в 8,859 кВт (мах мощность которую нужно убрать из зоны роста растений или в грунт или наружу).
Цветная табличка из цифр содержит различные промежуточные итоги интенсивности, мощности, энергии и теплопотерь разных плоскостей. Из этих результатов можно сделать много разных выводов о вкладе каждой плоскости.
Далее выложу похожие картинки для других теплиц и других дней. Также будут результаты для других видов покрытия.

 

Для теплицы Домик 90-29 и Оптима 80-29 на 15 апреля получилось так

В итоге у всех теплиц самой активной является плоскость крыши. Впереди всех по общим теплосборам Домик (95,328 кВт*ч) далее Оптима (90,956 кВт*ч) последняя. Березка (90,525 кВт*ч)
По теплопотерям
- больше всех теряет Домик (27,925+17,892) кВт*ч с макс мощностью (утром ~6ч) 1939 Вт
- далее Оптима (26,550+17,171) кВт*ч с макс 1850 Вт
- последняя Березка (26,132+16,811) кВт*ч с макс 1817
По сумме впереди Домик с 49,511 кВт*ч на второе место переехала Березка с 47,581 кВт*ч и последняя Оптима с 47,235 кВт*ч.
Что лучше для реальных условий зависит от того как используются лишние кВт или запасаются в грунте или выветриваются на улицу.
15 марта ситуация сильно меняется, площадь теплопотерь при большой дельте температур перевешивает теплопоступления с активных плоскостей.

Все теплицы в минусах. Теплосборы со стен с углом 80 обгоняют поступления с крыш 29. У теплицы Березки очень активна вставка посередине (она кстати всегда с большей интенсивностью днем).
Впереди по сумме Березка, она теряет -18,154 кВт*ч, далее Оптима -19,531 кВт*ч, последняя Домик -21,633 кВт*ч.
Далее попробуем поиграть с покрытием и выведем теплицы на нулевой рубеж.

 

Переодеваем теплицы в СПК-16мм. По предыдущим расчетам понятно, что самые убыточные северные стены, но восточные и западные тоже не в плюсе. Поэтому покроем эти стены поликарбонатом СПК-16мм структуры Н3. У этого покрытия коэф. теплопередачи 2,4 Вт/м2*К, кроме того появляется внутри листа еще одна перегородка, которая тоже отразит часть солнечных лучей. Поэтому для СПК-16 число покрытий становится 3, у обычного было 2. На март месяц картинка стала такой

Теплица Березка вышла в плюсы по общим итогам +3,81 кВт*ч, у других теплиц тоже плюс, но немного поменьше (у Оптимы +2,79 кВт*ч, у Домика +1,831 кВт*ч).
Даже с таким покрытием теплопоступления с восточной стены (5,854 кВт*ч) не покрывают теплопотерь с этой стены (6,114 кВт*ч).

 

Спасибо Вам за исследования, очень полезно и интересно. То есть получается, чем больше площадь крыши, тем меньше теплопотери? А то у нас в планах разработка новых моделей теплиц, и если Вы не возражаете, то мы будем учитывать ваши расчеты)

 

Учитывайте, я не против. Только пока это обкатка принципов расчета, чтобы понять что может понадобиться и как это правильно показать. Так что точность и правильность расчетов пока не идеал и возможны ошибки и нестыковки с реальностью. Я пока вроде ничего неправильного не заметил. Все сходится с моим восприятием мира и практическим опытом.

прежде чем делать выводы, внимательнее изучайте все картинки. Если площадь больше то теплопотери тоже больше. Что и показывает теплица Домик, у нее самая большая площадь крыши и самые большие теплопотери.

 

Осторожней в "переодевании".
У 16мм поликарбоната минимальный радиус некритичной эксплуатации 3,2 метра.
У "Берёзки" (если я правильно понял её конфигурацию) переход от кровли на боковую стенку с значительно меньшим радиусом. Не встанет 16мм на "Берёзку".

 

Наверное все таки неправильно поняли конфигурацию Березки.

В месте вставки лист разрезается, изгиба нет.
Кстати вопрос: если лист СПК загибать не как принято по длине, а по ширине - есть для такого изгиба предельный радиус?

 

Согласен.

Вопрос звучит неестественно. Как если б спросили "мы знаем что космонавта в открытый космос можно выпускать только в скафандре, но скажите, за какое время он сможет заменить солнечную батарею без скафандра?"

 

Ладно чуть попозже нарисую, возможно станет понятнее.

 

Там радиуса не будет, будет что-то типа угла, лист просто сомнется по ячейке, а величина угла будет зависеть от толщины листа. Если я правильно понимаю, о чем речь.