Научный подход к теплице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Думаю что правильно понимаете. У меня тут готовится расчет для теплицы типа бочки, при этом соты СПК расположены вертикально, а загиб идет по ширине листа. Диаметр предполагаемой бочки 4м, то есть по периметру ~12м. 6 листов СПК шириной 2м, внутри обручи - они не дадут сомнутся листу по ячейке.

 

На практике смотреть нужно. В этом случае, не думаю, что расчеты помогут понять, как себя поведет поликарбонат. Тем более, что у разных производителей, при заявленных одинаковых параметрах, он даже на ощупь отличается.

 

Лично мне такой вариант сильно не нравится, чувствую, что в нем много проблем возникнет практических. Но есть люди, которые думают, что это будет хорошо. Поэтому пока просто посчитаем форму и посмотрим, чего из этого может получиться. Вы еще не знаете самого главного ... высота этой предполагаемой бочки 6м (даже заикались о 12м).

 

Подробно где то эти испытания описаны? По минимуму интересует какой СПК был, толщина?

 

10 мм.

 

Поставим теплицу типа бочки или вертикального цилиндра. Диаметр 4м, высота 3м, крышу пока выберем плоскую горизонтальную. Для упрощения расчетов считаем для 8-ми угольника вместо круга.

Площадь всех стен получилась 37,68 м2, площадь основания 12,57 м2. Расчет для 15 марта, выбрал идеальные солнечные условия без облачности. Северную половину одел в СПК-16мм, южную и крышу в СПК-4мм (конечно плоская крыша с СПК-4мм это совсем неправильно для нагрузок, но потом заменим). В итоге получили

СПК-16 не помог, общий баланс в минусах -12,5 кВт*ч. В плюсе только южный сектор в 90°. По сумме максимальная мощность потерь ночью 3,93 кВт, макс мощность излишков днем 5,79 кВт.
Если крыша одета в СПК-16мм все равно общая сумма отрицательная -3,6 кВт*ч.
Если увеличивать высоту стен, то общий минус только увеличивается, с каждым метром в высоту добавляется ~2,5 кВт*ч в потери.
Далее попробуем из такого же количества поликарбоната собрать тоннельную теплицу и посмотрим, что из этого получится.
Так же проверим бочку-цилиндр в летний период. Может там у нее есть преимущества?

 

Наконец дошли до расчета арочной или тоннельной теплицы, самый распространенный вариант по моему мнению. Опять таки для упрощения расчетов южную дугу разделил на 5 частей по 60 см и получил такие углы для каждой плоскости 89.5, 80.4, 62.2, 30, 7.7.

Готовимся к проверке теоретических расчетов практикой, в прошлом году снимал показания температур весной в своей 8-ми метровой. Для теплицы длиной 8м общая площадь теплопотерь 58,734м2, восток и запад по 5,367м2, север юг по 24м2.
Но пока для сравнения с предыдущим расчетом цилиндра выберем другую длину, чтобы выровнять площади теплопотерь. Получилась длина 6,59м, тогда общая площадь у тоннельной 50,274 м2 (у цилиндра 50,246).
Расчет так же для 15 марта, северная стена одета в СПК-16, южные восточная и западные стены в СПК-4, чтобы сравнить с предыдущим расчетом.

Восточные и западные стены по общему балансу в минусах ~ -4,2 кВт*ч (но если одеты в СПК-16, минус совсем маленький ~100 Вт*ч). Все южные в плюсах.
Общий баланс -6,46 кВт*ч у цилиндра было -12,5 кВт*ч.
По сумме максимальная мощность потерь ночью 3,898 кВт (у цил 3,93), макс мощность излишков днем 6,98 кВт (у цил 5,79).
Если восточные и западные стен с СПК-16 тоннельная теплица выходит в плюс по общим итогам +1,77 кВт*ч.

 

Продолжаем экспериментировать с покрытием теплицы. Теплица тоннель 3х8 м.
1 вариант (синий) - все покрытия СПК-4мм
2 вариант (сиреневый) северное покрытие СПК-16мм
3 вариант (зеленый) север, восток, запад СПК-16мм
4 вариант (оранжевый) вся теплица в СПК-16
Попробуем вывести результаты расчета немного в другом виде.

1. от солнца пришло 100,58 кВт*ч; потери 127,45; сумма -26,87 кВт*ч.
можно выделить на графике важный промежуток времени, когда мощность прихода больше мощности расхода, в этом варианте это 7ч 46мин.
4. пришло 93,62; потери 76,47; сумма +17,15 кВт*ч; длительность 8 ч 55мин.

 

Покрутим теплицу Домик по сторонам горизонта. Теплица длина 6м, ширина 3м, покрытие СПК-4мм. Время 15 марта.

1. Конек по оси восток-запад: приход 79,43, расход 100,24, сумма -20,81 кВт*ч, мах мощность излишков в 14:00 5,77 кВт; длительность когда приход больше расхода 8ч 58 мин.
2. конек юг-север: приход 78,77; расход 100,24, сумма -21,47 кВт*ч, мах мощность в 15:00 4,08 кВт, длительность 9ч 15 мин
3. конек с юго-востока на СЗ: приход 75,43; расход 100,24, сумма -24,81 кВт*ч, мах мощность в 14:00 5,89 кВт; длительность 7ч 23 мин
4. конек с Юго-запада на СВ: приход 75,38; расход 100,24; сумма -24,86 кВт*ч, мах мощность в 13:00 5,70 кВт; длительность 8ч 52 мин.

 

@kivik71, странное соотношение 1 и 2 вариантов: всегда рекомендовали ставить теплицу С-Ю чтобы избежать перегрева... а тут разницы почти нет.
А если посчитать с северной (восточной, западной) стороны не СПК 16, а сендвич панели 10+мм? Потеряем немного света - за счет отраженного от задней стенки может и не потеряем, зато снизятся потери.

 

Да есть у меня ошибка в цифрах, вместо 8ч в двух местах должно быть 7ч. Но графики при этом правильно (не зря говорят, картинка информативнее цифр и в ней сложнее ошибиться)
Разница есть и как раз она показывает, что положение С-Ю меньше перегревается. Только нужно обращать внимание не на общую сумму (там очень близки 21,47-20,81=0,66 кВт*ч), чтобы стало понятнее я как раз и ввел длительность периода времени, когда приход больше расхода и мощность.
У теплицы С-Ю пик мощности меньше =4,08 кВт (у В-З мощность 5,77), но промежуток времени больше =9ч 15мин (у В-З исправленное время 7ч 58мин). То есть для теплицы Ю-С превышение прихода тепла над теплопотерями растянуто во времени и перегрев днем уменьшен.
Эти графики для марта месяца, если пойдем дальше по году к лету эта разница будет становиться больше, до 22 июня, а потом уменьшаться.
Так же нужно исправить у варианта 4 время 8ч52м на 7ч52 мин.

Посчитать можно для любого покрытия, только для непрозрачных нужен коэффициент теплопроводности, для прозрачных кроме этого коэф. нужен показатель преломления.

 

Сандвич тот что используют для откосов и заполнения дверей. Толщина от 10 мм. Внутри ЭППС, теплопроводность по разным источникам от 0,03 до 0,05 С одной стороны ПВХ матовый, с другой - глянцевый. Немного другие размеры, но вместо СПК легко ляжет на каркас. Цена всего в 1,5 раза дороже самого паршивого 4-мм СПК... зато теплопроводность...
У меня тепличка встанет ЮВ-СЗ, с торцов дом и баня, сзади дорога и соседский дом. Так что делать эти 3 стены прозрачными не имеет смысла - вырисовывается аналог китайского вегетария с прозрачной? крышей и Ю-З стеной.

 

@Alex9999, хорошо сегодня вечером рассчитаю для этого материала, располагаю по северной стороне и другие не южные варианты.
Полевской это рядом с Екатеринбургом? Форма теплицы и размеры уже известны?

 

да, это столица Урала
Насчет размеров пока все туманно. В плане 8*3. Высота 2,5. Когда встанут остальные строения - будет видно, но врядли больше чем +/- метр. Возможно внизу будет бассейн в качестве ТА - участок прямо на берегу, 20 тонн воды - не проблема. В этом случае наверное 3 стены будут из полистиролбетона. Если не соберусь с ТА - будет каркас, часть СПК, часть сендвич. Крыша вся СПК или часть закрыть теплоизолятором? Изнутри возможна вторая съемная? пленочная стенка. Сверхзадача: эксплуатация с марта по октябрь - но пока планы и мысли...
Два варианта поперечного сечения. Пока ничего не считано - собираю идеи.

 

Посмотрим что получится с сендвич-панелями с ППС вместо СПК-4мм. Тут не все так просто. Пока нормальных справочных данных на панель 10 мм не нашел. Для панелей толщиной 50мм и выше все данные есть

Для расчетов нужно термическое сопротивление или обратная величина коэф. теплопередачи.
Есть конечно теплопроводность утеплителя внутри =0,039 Вт/м*С, но расчет по нему будет не совсем точен, так как стенка многослойная и состоит из разных материалов.
Для панели 24мм нужные данные нашел, (приведенное сопротивление теплопередаче при толщине 24мм составляет не менее 0,9 м2*°С/Вт); если рассчитать теплицу Домик Восток-Запад будет так:

1. Для СПК-4мм все как и раньше: приход 79,43, расход 100,24, сумма -20,81 кВт*ч, мах мощность излишков в 14:00 5,77 кВт; длительность когда приход больше расхода 7ч 57 мин. Максимальная мощность ночных потерь -4,25 кВт.
2. Если северную часть покрыли вместо СПК сендвич-листом 24мм то: приход 79,43, расход 72,02 сумма +7,41 кВт*ч; мах мощность излишков 7,05, длительность 8ч 51мин. Ночные теплопотери уменьшились по мощности на ~1,2 кВт (мах значение -3,05)
3. Если заменили панелями 24мм восточные и западные стены то: приход 65,32, расход 56,04, сумма +9,29 кВт*ч; мах мощность излишков 7,73, длительность 8ч 10мин. Ночные теплопотери еще уменьшились по мощности на ~0,5 кВт (мах значение -2,58)
Так что закрывать восток и запад непрозрачным материалом палка о двух концах и не всегда приносит нужный результат. Сокращаем теплопотери, но недополучаем световую энергию днем.