Файл: Описание систем обеспечения микроклимата теплиц 5.docx

Также нужно учитывать, что такие материалы, как сталь, не подходят для подпочвенного обогрева из-за коррозии металла, которая в считанные месяцы может разрушить и вывести из строя систему отопления. Для таких целей разумнее использовать высококачественный трубы из сшитого полиэтилена.

Недостатками водяного отопления для теплиц являются:

− Сложность монтажа системы труб;

− Необходимость постоянного контроля особенно подпочвенной части.

Несмотря на это, эксплуатационные расходы на обогрев будут небольшими по сравнения с электрическими системами. Система может работать от котла, используя более дешевое топливо, такое как газ. Также огромным плюсом является одновременный обогрев воздуха и грунта. Тогда как обычное радиаторное отопление или обогрев теплиц воздухом (без почвенного подогрева) ведет к большим энергозатратам и, как следствие, менее выгодно в экономическом плане.
ГЛАВА 2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Принимаем следующие данные, необходимые для расчетов. а) Тип теплицы: двухскатная стеллажная.

б) Климатические условия по г. Набережные Челны:

• 
  расчетная температура наружного воздуха t_нp= -31°С;
  
• 
  расчетная скорость ветра u = 3,8 м/с;
  
• 
  относительная влажность наружного воздуха φ=83%. в) Инвентарная площадь А_ннв=1300 м².
  

г) Вид покрытия – стекло толщиной 3 мм.

д) Параметра расчетные внутреннего воздуха:

---

• 
  температура воздуха t_B=15°С;
  
• 
  относительная влажность воздуха φ=75%. е) Вид теплоносителя - воздух и вода.
  

ж) Параметры теплоносителя:

• 
  расчетная температура воздуха t_воз= 50°C;
  
• 
  расчетные температуры воды t_г=50°C; t_о= 20°С. з) Высота:
  
• 
  конька – h_к=3,28 м;
  
• 
  карниза – h_кар= 1,36м.
  

к) Длина теплицы: L = 75 м; л) Ширина теплицы b_т=20 м; м) Цоколь:

- b_цок=0,75 м; σ_ц = 0,4 м;

- λ_ц=1,45 Вт/(м-К).

---

2.1 Уравнение теплового баланса

В соответствии с руководством по техническому расчету культива- ционных сооружений расчет тепловой мощности защищенного грунта (Вт) вы- полняем для ночного режима в предположении, что растения в теплице отсут- ствуют, т.е принимается худший вариант по температурному режиму: Уравнение теплового баланса в этом случае имеет вид:
Ф_от+Ф_р⁼Ф_огр+Ф_гр+Ф_вен+Ф_и(2.1)
где Ф_от - тепловая мощность системы отопления;

Ф_р - тепловой поток солнечной радиации, Фр= 0 - для отапливаемых сооружений защищенного грунта;

Ф_огр - поток теплоты, теряемый через ограждение; Ф_гр - поток теплоты теряемый через почву;

Ф_вен - поток теплоты, теряемый через вентиляцию;

Ф_и - тепловой поток, расходуемый на испарение влаги из почвы.

2. Расчет теплоты, теряемой через ограждения

Ф_orp= К∙ А∙(t_B -t_Hp) ∙К_в∙К_инф∙К_сс∙К_вл+Ф_дв(2.2)
где К - коэффициент теплопередачи через светопрозрачное покрытие, Вт/(м²∙К); примем: К= 5,8 Вт/(м²∙К) - стекло в один слой с деревянными шпросами, разделенная воздушным промежутком 40 мм; [8] с. 13;

А - площадь светопрозрачного ограждения, м².
A⁼A_шр+A_торц+A_бок(2.3)
В теплице имеется дверь,

---

расположенная с торца.

Площадь одной двери примем 3∙2,5=7,5 м² (стандартные технологические двери).

Тепловые потери через двери не рассчитываем, так как считаем их изго- товленными из того же материала, что и само светопрозрачное покрытие тепли- цы. По графической части, на которой изображена таблица найдем:

Площадь верхней части торца теплицы:

А_верх=(3,28-1,36)∙(8/2)∙2=15,36м²
Площадь торцовых стенок:

А_торц=2∙ 66∙ (2,4 -0,3)+2∙ 20∙ (2,4-0,3) +3∙ 0,3∙ 2= 363м².
Площадь боковых стенок:


^Абок^


В итоге:

А_сумм=15,36+363+22,42=400,78м²
t_в и t_нp - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха; °С (по заданию) t_в=15°C и t_нp= -31°С

К_в - коэффициент, учитывающий увеличение теплопотерь при увеличении скорости ветра более 2,3 м/с, находим его значение по формуле:
К_в=0,775+0,1015∙u (2.4)

где u- расчетная скорость ветра (берем по заданию)

К_в=0,775+0,1015∙3,8=1,161м/с
Примем согласно [9], с. 14;

К_инф=1,3- коэффициент инфильтрации;

К_сс- коэффициент учитывающий расположение ограждений, примем К_сс=1,03; К_вл=1,02 - коэффициент влажности воздуха;

В итоге:

Ф_огр = 5,8∙400,78∙(15 - (-31)) ∙1,161∙1,3∙1,03∙1,02= 169552,75 Вт

2. 1   2   3   4   5   6   7   8

---

Расчет теплоты в окружающий грунт

Расчёт проводим согласно методическому указанию (с. 15, [8])

Разбиваем площадь пола на зоны шириной по 4 метра каждая по контуру теплицы [9].

Коэффициент теплопередачи для зон принимаем [9]:K_orp1=0,45 (Вт/м² ∙К); К_огр2=0,2335 (Вт/м²∙К); К_огр3=0,116 (Вт/м² -К); К_огр4=0,07 (Вт/м² ∙К).

Площадь последней зоны принимаем в 3-5 раз меньше фактической [9]:

Ф_п=∑(А_i∙K_i) ∙ (t_в-t_нp) (2.6) где A_i - площадь рассчитываемой зоны, м²;

К - коэффициент теплопередачи для зон, (Вт/м² -К);

А₁=2∙2∙L_т+2∙2∙bт=4∙66+4∙16=328м²;
A₂=2∙2∙ (L_Т-8) +4∙ (b_т-16)= 56∙4= 224 м²;
Ф_п=(328∙0,45+224∙0,2335)∙ (15-(-31)=9195,58Вт;

2. Расчет теплоты, теряемой через цоколь

Теплота, расходуемая через цоколь находится по выражению [3]:

Ф_ц=K_ц∙A_ц∙ (t_в –t_нр)∙K_в∙К_сс∙К_вл(2.7)
Если цоколь изготовлен из бетона или железобетона, то К_ц необходимо вычислить по формуле:

---