Обогрев воздухом почвы через трубы

Да, я понимаю ход мыслей производителя.

И именно это мне (лично мне, для большинства всё может быть вполне подходящим) в данном продукте не нравится.

Нет, не нужно мне ни 24, ни даже 18 в марте-апреле для моих растений.
Им нужно 0 - +5. Не выше. Просто, оттаять почву. А до 15-18 она должна прогреться к концу мая. Постепенно.
Иначе вегетативный период у них начнётся в неподходящих условиях и результат будет в лучшем случае, нулевой. А скорее всего, губителен для них.

Нет, я не критикую (ну, почти не критикую ) данный продукт. Да, наверное, в подавляющем большинстве случаев он хорош. Стандартные условия для тех, кто выращивает петрушку-помидоры.
Но мне не подходит.
А всего-то нужно было бы сделать контроллер настраиваемым. С возможностью указать требуемый диапазон температур.

Впрочем, я, пожалуй, слишком придирчив.
Тем, кому нужны другие температуры, могут или воспользоваться идеей @kivik71, или просто купить что-то другое.

 

А Вы прокрутите идею до конца. Кабель можно положить в трубу когда захочется, убрать когда захочется, изменить мощность кабеля .. при этом ничего выкапывать не нужно, делается на раз-два.
Летом достали кабель и гоняйте воздух вентилятором ...
Это только навскидку мысли, а если лучше подумать?

 

Что значит просто оттаять почву? На каком расстоянии от кабеля? Вы понимаете, что чем дальше от нагревателя, тем температура меньше? Вот у меня, например, кабель лежит на глубине 40 см. Если я установлю температуру нагрева 20*С, то на глубине 40 см она примерно на этом уровне через несколько дней и стабилизируется, а на глубине 30 см будет уже совсем другая температура. Причём, я даже не берусь рассчитывать, какая, проще сунуть термометр и замерить температуру на разных глубинах.
А поскольку уровень корнеобитаемого слоя находится на глубине всего 5-10 см, то температура, которую показывает датчик, всё равно не будет отражать реальной картины.
Т. е. температура зависит от расстояния до кабеля. Датчик - он же не замеряет температуру оболочки кабеля, он замеряет температуру грунта на расстоянии сантиметров 5, а сама жила, при этом, будет нагрета градусов на 5-10 больше.
Так что кабель с термостатом, считаю, полезен только при мелкой закладке, а зачем мне такой - даже вскопать почву нельзя.
Полагаю, получить нужный результат можно только опытным путём. Берёте кабель, контроллер и экспериментируете.

 

Да, эта идея с трубой мне принципиально нравится. Я как-то думал уже о том, чтобы в будущих грядках проложить трубу на случай необходимости прогрева. Вопрос с её утеплением зимой. Хотя, думаю, никаких особых проблем не возникнет.
Спасибо, что утвердили меня в мысли впоследствии вставлять трубу в грядки. Действительно, закинуть в неё любой (в зависимости от потребностей) кабель потом не проблема.

А-а-а-а! Вон вы что имели в виду, когда говорили про вентилятор. Я не сразу понял. Спасибо.

 

Это означает перевести воду в ней из твёрдого состояния в жидкое.

Да.

Какая? В этом и вся проблема кабеля со встроенным термостатом. Он знает только температуру кабеля. Которая нафиг не нужна и неинтересна. Нужно знать температуру совсем в другом месте.

То есть, сначала сделать, а потом посмотреть, получилось ли то, что мне нужно или полная фигня?
Не, не мой вариант. Мне нужен более-менее предсказуемый результат. Сделать грядку, посадить туда растения, а потом понять, что я их перегрел - не айс.

Я прекрасно это понимаю. Поэтому мне и нужно то, что я могу отрегулировать, а не с заранее заданными температурами.
Как минимум, чтобы он отключался при достижении температуры в нужном мне (а не на кабеле) уровне почвы. То есть, термостат, поддерживающий температуру кабеля (мне не кабель нужно греть, а почву на некотором расстоянии от кабеля) пределах 18-24, для меня бесполезен.

Наверное, да. Вы правы. Для весьма специфического использования продукт.

Точный, пожалуй, да. Но я всё-таки прежде чем делать, стараюсь максимально изучать опыт других людей. Тех, кто уже делали. Чтобы не наступать на их грабли.

Особенно интересными нахожу Ваши посты. Вы много всего разного пробовали и делали. С разным результатом. Спасибо.

 

А если хорошо подумать, то я на практике проверял такой вариант
https://www.forumhouse.ru/posts/31385743/
рубашка у труб сделана из старых веток малины. Снизу сплошной слой малины, потом уложено 3 ряда труб, в промежутках тоже ветки малины, сверху естественно тоже слой таких веток.
По моим предположение с такой рубашкой теплопотери вниз в грунт сильно уменьшаются.

 

Спасибо, почитал, задал Вам там несколько вопросов. Не очень понятно, улучшает или ухудшает теплообмен данная рубашка из малины.

 

Чтож попробуем разобраться, для примера кабель по центру сантехтрубы 110мм. Включили кабель, воздух нагрелся и конвекцией передался к стенкам трубы. А дальше теплопроводностью по земле.
Если вместо пустоты трубы земля, через сколько времени тепло пройдет эти 55мм? Чем будет быстрее теплопроводностью по земле или конвекцией по воздуху? Вентилятор будем учитывать?
Но в реальности это не важно, процесс прогрева земли длится сутки-двое-трое скорость не важна.

 

Теплопроводность и теплоемкость воздуха крайне низки. Так что тут, я думаю, @e1g1o прав.
Хотя, может, Вам и нужен медленный, а не быстрый нагрев.
Тогда всё ок. Нагрев будет крайне медленным.

По земле, особенно, если она влажная, энергия (т.е. тепло) передастся конечно быстрее. Достигнет тёплый воздух стенок трубы быстрее, но энергию будет передавать медленнее. Из-за своей малой теплоёмкости.
Поэтому в батареях отопления не воздух циркулирует, а вода. Хотя с воздухом было бы проще.

Но проблема в том, что энергии (которой он будет нагревать) в нём 0 целых, хрен десятых. Ну, не совсем ноль, конечно, побольше, но не очень.

Этап разработки компьютерной программы, на которой обнаруживают, локализируют и устраняют ошибки

Воздух может очень мало энергии в единицу времени отнять-передать.
Поэтому в окнах между стеклами - воздух. Он - плохой проводник тепла.
Хотя есть ещё хуже, конечно. Например, вакуум.

Вентилятор, конечно, слегка улучшит процесс.
Но не категорически. Увеличив скорость потока, Вы скорее всего просто будете выгонять воздух до того, как он передал сколько-то тепла. Особенно пластиковой трубе.

Как я уже писал в Вашей теме, попробуйте замерять температуры входящего и выходящего из трубы воздуха (с разной скоростью его подачи) и посчитать переданную грунту энергию.
Думаю, Вы будете неприятно удивлены после расчётов.

 

Теплоёмкость воздуха = 1000 дж/кг.*С
Теплоёмкость почвы = 800 - 2000 дж/кг*С.
Плотность почвы около 1000 кг/м.куб.
Плотность воздуха около 1.2 кг/м.куб.

То есть, для того, чтобы литр почвы нагреть на 1 градус, нужно прогнать (обязательно остудив на 1 градус при этом) 800 литров воздуха.
При этом, увы, ускорение потока увеличит прогоняемый объём, но снизит его охлаждение.
Улучшить можно за счёт увеличения пути от входа к выходу (изгибы) или радиаторами.

Это наглядно видно на опыте рекуператорщиков. При увеличении скорости потока, кпд рекуператора падает, а не растёт.

 

Вообще-то энергия не в воздухе, а в кабеле - он источник. Так что её будет выделяться столько же, сколько и без трубы. Если же теплопроводность трубы окажется сильно меньше, кабель перегреется.
У меня такое было: защемил кусочек кабеля длиной 2 см на выходе из парника в щель между листами ЭППС, чтобы не болтался - кабель почти сразу сгорел в этом месте от проплавления изоляции. Пришлось покупать термоусадочную трубку с клеевым слоем для ремонта.

 

Совершенно верно. Спасибо за поправку.
Тут возникла некоторая путаница из-за того, что мы обсуждали одновременно 2 разных способа - нагрев кабелем и прогон наружного воздуха вентилятором.

Если мы греем кабелем закрытое пространство, вы правы, энергии выделится (и будет передано) одно и то же количество в любом случае. Правда, кабель будет греться сильнее, чем если бы он соприкасался с чем-то более теплопроводящим (лучше отводящим тепло от кабеля в грунт).
Если же мы воздух тёплый будем прогонять через трубу вентилятором, то часть энергии просто уйдёт наружу.

 

Вот, теперь мы перешли к частностям устоявшегося режима.
В одном случае это греющий кабель в воздушной "оболочке" в трубе диметром 110мм.
В другом этот кабель в песчаной "оболочке", заметьте сухой песок, а не сырая земля.
Дальше в обоих ситуациях отличий нет, там одинаковая земля.

Да, уйдет часть энергии наружу .. точнее вверх в теплицу.
Однако у греющего кабеля с песчаной "оболочкой" часть тоже уйдет .. вниз в грунт.
А если мы прогоняем вентилятором теплый воздух по закольцованной трубе в земле, причем длина трубы больше чем длина кабеля. Тогда кабель уже не будет греться сильнее и при этом площадь теплообмена с землей будет больше чем у варианта кабеля в песке.
Закольцовку труб в земле можно придумать разную и динамически управлять этим процессом.

 

В общем-то, и в первой части отличий практически нет.
Песок (сухой) почти такой же плохой проводник тепла, как воздух.
Нагреваться хоть он, хоть воздух, будет в трубе ВЕСЬ.
Передавая потом энергию через стенку трубы земле.

Да, если Вы говорите про теплицу, то это плюс. Воздух (со всей его энергией) вернётся в систему энергооборота.

И у греющего кабеля с воздушной оболочкой будет то же самое. Какой-то особой конвекции (и создаваемой в результате разницы температур вверху и внизу, в трубе не будет. Он нагреется одинаково весь. Слишком малые объёмы (а точнее, расстояния между верхом и низом) для хоть сколько-то заметной конвекции.
Ну, будет разница в температуре воздуха вверху и внизу 0.01 град... И?
Те же яйца, только в профиль.

Поэтому на мой взгляд (могу ошибаться, но пока не понимаю, в чём) варианты с кабелем в воздухе и в песке, практически идентичны.

Едлинственное отличие будет в том, что кабель в воздухе будет всё-таки греться сильнее, по причине того, что коэффициент теплопроводности его (специально залез в таблички) всё-таки, в 2 раза ниже, чем у сухого песка. И в 3 раза ниже, чем у песка с влажностью 10%.