Расчет теплоаккумулятора для теплицы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

28-29.08.2020
П/э черная пленка vs черный укрывной материал
Разницы практически нет. Оба укрытия одинаково сглаживают суточные колебания температур.

 

30-31.08.2020
П/э черная пленка vs алюминиевая фольга 50 мкм
Начало теста в 8:00.
Алюминиевая фольга значительно лучше сглаживает суточные колебания температуры почвы, а ночью под ней теплее на 60%. Фольга полностью непрозрачна для теплового излучения. К тому же ее степень черноты 0.05 в отличие от 0.95 для большинства материалов. Поэтому она излучает в 19 раз меньше при одинаковых температурах. Фольга как теплоизолятор особенно эффективно работает в безветренную ясную ночь, когда весной растения повреждаются от ночных заморозков.

 

7-8.09.2020
Мульча vs Алюм. фольга
Мульча - это полузасохшая морковная ботва толщиной примерно 10 см. Начало теста в 11:00.
Мульча еще лучше, чем фольга сглаживает суточные колебания температуры почвы - всего 2.2 град при 25.4 град. колебаниях уличного воздуха. Под мульчей ночью теплее на 18%.

 

С моей точки зрения, интерпретация не совсем точная. В данном случае теплоизолятором является скорее воздух: поскольку нагрев сверху - конвекции нет. Если обе плёнки положить на поверхность почвы, тогда получим другой результат, потому что чёрная плёнка будет передавать тепло вниз контактным способом, а так она изолирована слоем воздуха и не может сообщать своё тепло почве.
Что касается мульчи, то её теплообмен должен очень сильно зависеть от её альбедо, так что без его указания график мало о чём говорит.

 

12-14.09.2020
Проверяем предположение @Cofessor, что бутылки с водой, лежащие на земле мешают прогреваться почве.
На графике 3 датчика в почве на глубине 10 см:
1. Почва без укрытия
2. Парник со стеклом
3. Парник со стеклом + бутылки с водой
Днем на солнце без бутылок земля действительно прогревается быстрее. Это можно объяснить тем, что лучи проходя сквозь воду нагревают поверхность почвы, но это тепло охотней идет в воду, в которой есть конвекция. Однако, вечером и ночью почва без бутылок также быстро остывает. В результате ночью почва теплее в парнике с бутылками. На графике хорошо видно, что большую часть суток почва теплее в парнике с бутылками.
Таким образом, бутылки с водой не только греют воздух в парнике, но и почву в холодную часть суток, а еще защищают почву от перегрева днем. Думаю, что есть смысл обложить почву бутылками еще до высадки рассады.

 

Это хорошие новости, но я бы не спешил делать однозначные выводы. Если проинтегрируем сумму температур за 24 часа, то получим 748 - без бутылок и 727 - с бутылками т. е. почва без бутылок собрала больше тепла. Т. е. она, хоть и потеряла температуру к утру больше, но в среднем была теплее, чем почва с бутылками.
На второй день - да, с первого взгляда видно что почва с бутылками в среднем теплее, однако обратите внимание на характер нагрева в дневное время:
В 1-й день видим непрерывный разогрев почвы с 8 до 16 час., а на второй день - совсем другая картина: с 8 до 14 час практически никакого разогрева и только с 14 до 16 пошёл разогрев. Очевидно что с 8 до 14 было пасмурно, поэтому почва, защищённая бутылками, получила преимущество, потому что бутылки с водой, естественно, не испаряют, да ещё теплоёмкость у них выше, поэтому лучше сохраняют тепло.
А вот сохранит ли почва с бутылками преимущество в ясный день - это ещё вопрос.

 

13 сентября было ясно, это видно по размаху суточных колебаний температуры воздуха. 14 сентября облачно и дождь.
Посчитал среднюю температуру почвы. Действительно, в теплый день без бутылок чуть теплее. Добавил график за 18.09.2020 - день чуть холоднее, чем 13.09.2020, а средние температуры равны. Но главное - это то, что больше понравится корням: стабильная температура или резкие колебания с выходом за допустимые границы.
Также, более высокая температура в парнике без бутылок днем означает, что в атмосферу излучается тепла больше, чем с бутылками. Т. е. солнечное тепло усваивается с бутылками лучше!

 

Ну это естественно, собственно мы ведь только тем и занимаемся, чтобы любой ценой сохранить больше тепла. Понятное дело что тепло меньше рассеивается в атмосферу, потому что теперь преобразование энергии излучения в тепло находится не на поверхности раздела земля-воздух, а на глубине, вопрос заключался только в рациональном распределении этой энергии, чтобы тепло не досталось больше воде в ущерб почве.
Но не проще ли для этой цели просто положить на поверхность грунта прозрачную плёнку? Сама она не является накопителем тепла, но тоже препятствует уходу тепла путём конвекции, излучения и испарения, как и покрытие теплицы. Не исключено что в результате получим ту же самую экономию или даже больше.

 

Я таким образом выращиваю огурцы, кабачки, арбузы и дыни. Пленка лежит все лето, под ней капельная лента. Результаты отличные. Даже пробовал накрывать прозрачной пленкой картофель, причем в тот год была холодная весна и начало лета. Клубни выросли крупные и почти без гнили. Однако, на следующий год случилась жаркая весна, и картофель под пленкой не взошел. При раскопке обнаружил загнившие ростки в нескольких см от поверхности почвы - было слишком жарко(. С бутылками этого бы не случилось.

 

СУПЕР!
Буду пробовать непременно!
Может даже фольгу лучше?

 

Вы недопоняли. прозрачной плёнке нет альтернативы, всё остальное не годится.

 

Сравнение укрытий, лежащих на земле:
1. Алюминиевая фольга
2. Светлица
3. Черная п/э пленка
4. Укрывной материал №17
Из-за неровностей укрытия касаются земли лишь в нескольких точках, поэтому есть небольшой воздушный зазор. Добавил на график 2 горизонтальные линии - границы min и max допустимой температуры почвы для томатов.
Среднесуточные температуры почвы на глубине 10 см:
1. 13.9
2. 15.6
3. 13.3
4. 13.6
Фольга уступает только Светлице, а минимальные температуры ранним утром у них равны.

 

Фольга уступает всем по прогреву от радиации.

 

А "Светлица" какой толщины принимала участия в эксперименте?
Хотя смысл опыта и так ясен! Спасибо!
Надо только посмотреть, можно-ли эту "Светлицу" у нас найти...

 

А зачем ее искать? Я например из Москвы заказывал по размерам.