Обогрев воздухом почвы через трубы

Ну простите, анемометром не обзавёлся. Вентилятор на 250 куб., считал что под нагрузкой 150.

 

Почитал эту и связанные темы, интересно. Хочу заметить что идея с укрыванием эппс поверхности земли на ночь очень здравая, и с отсечением пленкой днем тоже. Пленка не дает выносится испаренной и получившей энергию солнца воде из грунта на холодные части теплицы т. е. мы не теряем это тепло на нагрев ненужного, а эппс не дает ночью остывать грунту. Мы как то в озеленении так делали ящики под пленкой сеяли хризантему, так она на улице в марте всходила хотя основной объем грунта был проморожен

 

Спору нет, плёнка по теплоизоляции с ЭППС сравниться не может. ЭППС толщиной 3 см будет иметь коэффициент теплопередачи 1,07 Вт/кв.м*К, толщиной 5 см - 0,64 Вт/кв.м.*К, а одинарная влажная плёнка - 7,5 Вт/кв.м.*К, двойная влажная плёнка - 4,6 Вт/кв.м*К.
Т. е. даже двойная плёнка по теплопередаче хуже ЭППС толщиной в 3 см в 4,6/1,07 = 4,3 раза.
Я сделал расчёты теплопотерь для парника в теплице размерами в полгрядки - 0,75*4 м. Если вас интересует, могу их привести. Получается, что при укрытии сверху двойной плёнкой в воздух тепла будет уходить в 2 раза больше, чем в грунт через ЭППС толщиной 3 см.
Считал для средних температур на март месяц. По результату расчётов получается что нагревательного кабеля мощностью 350 Вт маловато. Т. е. получается что даже для середины марта маловато, но, если сделать верхнюю крышку открываемой автоматически, то её можно утеплить тоже листами ЭППС, что снизит теплопотери на треть и в результате мы получим парник, в котором комфортную температуру можно будет поддерживать при мощности обогревателя в 350 Вт уже ближе к началу марта.
На практике это значит получение редиса не во второй половине апреля, а примерно в конце марта, т. е. на 15-20 дней раньше.

 

Я смотрел рассчеты в других темах, меня смущает в основном вода, ведь теплопроводность влажного воздуха отличается от сухого и непонятен вклад испарения воды в потери тепла. С одной стороны в теплице должна быть влажность 100% и отсутствие испарения, но поскольку есть градиент температур вода устремляется к холодным участкам.

 

Полагаю, вклад воды в теплопотери намного сильнее будут проявляться не в увеличении теплопроводности воздуха - она не намного увеличивается, а от скрытой энергии, переносимой самой водой, поскольку удельная теплота парообразования воды велика - 2256 кДж/кг.или 667 Вт.
Да ещё нагреть воду нужно с 20*С до 100*С - 1,17 Вт/К*80К = 94 Вт.
В сумме получается что 1 л воды при температуре почвы 20*С унесёт 721 Вт энергии. Летом это хорошо - испарения здорово охлаждают воздух в теплице, но в холодный период сильно увеличивает теплопотери,
К счастью, в это время теплица герметично закрыта, поэтому это тепло не теряется, а выделяется на плёнке (или ПК) в процессе конденсации, т. е. остаётся в теплице.
Хотя, в случае покрытия поликарбонатом, это будет справедливо только в том случае, если стыки ПК тщательно загерметизированы, иначе излишняя влага всё равно уйдёт из теплицы в щели и унесёт энергию.
Но... теплоперенос с помощью паров воды тоже нужно учитывать, ведь пары воды, конденсируясь на внутренней поверхности плёнки, увеличивают дельту температур между внутренней и наружной поверхностью и поэтому теплопотери вырастут. Обычно учитывают только потери путём теплопроводности, конвекции и излучения, забывая об этом факторе.
100% влажность в теплице при холодной температуре наружного воздуха всё равно никогда не будет, потому что температура внутри теплицы не одинакова. Чем ближе к плёнке, тем она ниже, так что на поверхности плёнки наступает точка росы - пары воды конденсируются при вполне приемлемой влажности в глубине теплицы - примерно 80%.
Вот в тёплое время - да, снаружи тоже тепло, точка росы не достигается, поэтому влажность воздуха в теплице, закрытой герметически в тёплое время, легко доходит до 100%. На самом деле это тоже вопрос довольно актуальный, поскольку сейчас многие ставят гидроцилиндры для регулирования температуры в жару, но ночью они герметически закрывают теплицу и, если снаружи тепло, то внутри будет 100%-я влажность.

 

я вот про это и говорю, у воды гигантская теплоемкость на фоне нее можно историю с воздухом вообще не учитывать

я это и имел ввиду когда написал про градиент, т. е. вода унесет тепло из грунта, отдаст его пленке, а та окружающей среде. И мне кажется что это будет очень значительная часть переноса энергии.

 

Ну это естественно, учитывая её плотность. Теплоёмкость воды больше, чем теплоёмкость воздуха примерно в 4000 раз. Однако не вода перемещается от грунта к плёнке, а пары воды, да?
Причём, главная составляющая тут вообще не теплоёмкость воды, а энергия фазового перехода, так ведь? Сравните:
- 94 Втч - нагрев 1 кг воды с 20*С до 100*С (до температуры фазового перехода)
- 667 Втч - энергия фазового перехода 1 кг воды в пар
Пардон, не заметил ошибку в посте #110. Конечно нужно писать не Вт, а Втч, ведь это энергия, а не мощность.

На границе среды воздух/плёнка происходит обратное превращение пара в воду, сопровождаемое выделением 667 Втч энергии. Но это вовсе не значит, что плёнка заберёт всю эту энергию, большая часть энергии останется в каплях конденсата.
Кстати, благодаря конденсату, теплоизоляционные свойства покрытия теплицы увеличиваются, вы можете убедиться в том из этого источника: Учебные материалы по энергетике теплиц - от классических к новым.
Там есть таблица, в которой указаны коэффициенты теплопередачи сухого и влажного покрытия. Например, одинарное плёночное покрытие с сухой плёнкой - Ктп=10, а влажной - 7,5.

И ещё, обратите внимание на этот коэффициент - коэффициент теплопередачи. В отличие от коэффициента теплопроводности, он учитывает также потери посредством конвекции и посредством излучения.
А вот зависимость теплопроводности воздуха от влажности, перенос энергии парами воды и энергия фазового перехода воды в нём, скорее всего, не учитываются.

 

Интересно, а где в теплице происходит

Что то не так в Ваших расчетах.

 

Да нет, что-то не так не с моими расчётами, а с вашими мозгами.

Подумайте на досуге, почему испарение происходит не только по достижении температуры фазового перехода, но и при низких температурах.

 

@Cofessor, Я знаю что испарение происходит при низких температурах, я не знаю где греется 1 кг воды с 20°С до 100°С в теплице. Вы об этом знаете, вот я и спрашиваю - где?

 

Отгадайте загадку: человек, придирающийся к мелочам в ущерб делу.
Ответ: буквоед.
Не понимаете, почему я добавил нагрев воды до 100*С? Да потому просто, что обычно приводится удельная теплоёмкость парообразования 2256 кДж/кг, которую она имеет как раз при 100*С.
А вообще эта цифра зависит от температуры, так что при 20*С она будет другой. Я просто поленился её искать, понимая, что эта цифра будет выше, что частично и компенсирует нагрев до 100*С.
Но раз уж вы такой борец за правду, пришлось её отыскать и сделать скриншот:



Видите, при температуре 20*С удельная теплоёмкость испарения воды заметно больше.
В результате, господин педант, получаем более точную цифру потери энергии от испарения 1 л воды при 20*С: 2453 кДж = 681 Втч, что меньше, чем 721 Втч, но в целом картину не меняет.

А 100*С хотя в теплице и нет, но вылетают с поверхности воды молекулы воды с самой большой энергией и, если учесть, что температура газов как раз скоростью молекул и определяется, то их эквивалентная температура не сильно то и будет от 100*С отличаться. Просто её замерить невозможно из-за того, что они тут же смешиваются с воздухом, имеющим температуру намного меньшую.

Ну вот, дождались. Помните, вы радовались, что в дневниках убрали загрузку картинок? Теперь и тут сломали. Попробуйте сами что-нибудь загрузить.

 

Яж говорю что в расчетах что то не так, и

воду греть не нужно, и

не получается никакой суммы.
Внимательно слушаю дальше ...

 

Лучше не начинайте, а то опять будете температуру одной молекулы измерять.

 

Ух ты како умный! Эта цифра показывает только какую энергию надо подвести к 1 л воды, чтобы разорвать межмолекулярные связи - удельная теплота парообразования при температуре 20*С.
Ну разорвёшь связи, и что? Вся вода превратится в пар и разлетится по помещению? - Как бы не так. Связи то ты разорвал, но температуру не увеличил ни на йоту - получил 1 л воды с разорванными молекулярными связями при 20*С. А дальше будет что? Вода, при 1 атм давлении и при 20*С, как вещество, существует в жидком состоянии. В виде пара она существует только при температуре выше 100*С.
Так что твой вода не захочет превращаться в пар, а снова восстановит свои связи и просто увеличит температуру до 100*С и тогда часть воды испарится, но не вся.
Так что все твои молекулы, разорвавшие связь с водой, будут возвращаться назад, если их энергия будет меньше той, какую имеют молекулы воды при температуре фазового превращения воды, а она равна 100*С.
А все твои заблуждения от того, что главного ты так и не понял: испарившиеся при 20*С молекулы - это те, которые имеют энергию, равную или больше энергии молекул фазового перехода.
Т. е., при какой бы температуре ни происходило испарение, температура пара всегда не меньше 100*С. Только не лезь для измерения температуры пара со своим градусником, который ты достал из под мышки - паров при 20*С ничтожное количество и они тут же смешиваются с воздухом, так что температуру этих паров ты не определишь никак.

 

@Cofessor, не с той ноги сегодня встали. Изучите правильно понятие температура. Нет в теплице 100°С.