Методика расчета температурного режима гелиотеплицы с подпочвенными аккумуляторами тепла | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 5 октября, печатный экземпляр отправим 9 октября.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Шарапов А. А., Дусяров А. С., Яхшибоев Ш. К., Хайитов Ш. Ш., Хомиджонов О. Б. Методика расчета температурного режима гелиотеплицы с подпочвенными аккумуляторами тепла // Молодой ученый. — 2018. — №16. — С. 145-147. — URL https://moluch.ru/archive/202/49527/ (дата обращения: 22.09.2019).



Солнечная радиация, падающая на светопрозрачной поверхность гелиотиплицы, входящие поглощается растениями и почвой согласно формулам

Qр= Qпад Пр Кр,(1)

Qп= Qпад Пр (1-Кр),

где Qпад солнечная радиация, падающая на светопрозрачной поверхность гелиотеплицы, кДж / м2ч;

Qр, Qл соответственно солнечная энергия, поглощаемая листьями растений и почвой. кДж / м2ч;

Пр, Пп коеффициенты поглощения солнечной радиации растениями и почвой;

Кр — коэффициент затенения листьями растений поверхности почвы гелиотеплицы.

Поглощение падающей солнечной радиации «средним листом» сельскохозяйственных культур составляет Пр=0,75–0,78 [1,2], грядками грунта (направленными с востока на запад, при размере комьев 2–3 см) — Пп =0,798–0,805 [1,2].

По мере роста листья растений затеняют 70–80 % поверхности почвы и коэффициент затенения принимается равным Кр=0,7–0,8 [3,4].

Энергия, поглощенная листьями растений и почвой (путем конвекции, излучения и теплопередачи), идет на нагрев воздуха в теплице, аккумулируется в почве и в аккумуляторе тепла.

Тепловой баланс воздушной среды гелиотеплицы с учетом температуры листьев растений и аккумуляции тепла в почве [5] для теплицы с подпочвенным аккумулятором тепла [6] можно представить в виде уравнения

αр [tp(τ)-tв(τ)]+ αn [tn(τ)-tв(τ)]- T(τ)-tc(τ)]= K [tв(τ)-tн(τ)],(2)

где αр, αн соответственно приведенные коэффициенты теплоотдачи растений и почвы, Вт/м2К;

К — приведенный коэффициент теплопередачи ограждения гелиотеплицы, Вт/м2К;

— коэффициент теплоотдачи на стенки теплоаккумулирующей трубы Вт/м2К;

tр, tп, tв, tн, tс, — соответственно температуры листьев, растений, почвы, внутреннего и наружного воздуха, стенки теплоаккумулирующей трубы, С.

Уравнение теплового баланса на поверхности стенки трубы аккумулятора тепла имеет вид,

QА= T(τ)-tc(τ)],(3)

где QА тепло, аккумулируемое в подпочвенном аккумуляторе тепла, кДж / м2ч.

Суточный ход солнечной энергии, аккумулируемой в трубе, и температуры стенки трубы можно записать так:

=+cos ωτ +sin ωτ,(4)

t(τ) =+ cos ωτ + sin ωτ.(5)

С помощью уравнений тепловога баланса на поверхности листьев и почвы; суточного хода солнечной энергии, поглощенной листьями растений и поверхности почвы, хода изменения температуры почвы, листьев растений, наружного и внутреннего воздуха, можно написатъ в системном виде [5]

αр + αn + αm -+= 0,(6 а)

- αр + αр = 0,(6 б)

- αn + αn = 0,(6 в)

- + = 0,(6 г)

αр + αn + αm -+= 0,(6 д)

αр + αn + αm -+= 0,(6 е)

- αр + αр = 0,(6 ж)

- αр + αр = 0,(6 з)

- - + αп = 0,(6 и)

- - + αn = 0,(6 к)

- + = 0,(6 л)

- + = 0,(6 м)

где

М= αр + αn + Е+К

, E=,

здесь λ — коэффициент теплопроводности почвы, Вт/м2К;

ω — частота вращения Земли вокруг своей оси;

а — температуропроводность почвы, м2/с;

n — коэффициент затухания температуры воздуха в трубе;

L — длина трубы, м.

Решив совместно уравнения (6 а)-(6 г), найдем

(7)

= + / aр,(8)

= + / aп,(9)

/ aт.(10)

Решение (6 д)-(6 м) дает возможность определит ,,,,,,,.

Литература:

1. Рачкулик В. И. Отражательные свойства и состояние растительного покрова. Л.: Гидрометеоиздат. 1981.С.54–127.

2. Федченко П. П. Спектральная отражательная способность некоторых почв. Л.: Гидрометеоиздат. 1981.С.97–124.

3. Егиазаров А. Г. Отопление и вентиляция зданий и сооружений селькохозяйственных комплексов. М: Стройиздат, 1981.С.155–209.

4. Шульгин И. А. Растение и солнце. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.251 с.

5. Вардияшвили А. А., Вардияшвили А. Б. и др. Рсачет теплового баланса гелиотеплицы при подпочвенном обогреве с утилизацией тепловых отходов. Респуб. науч. конферен. Карши ГУ, 21-мая 2010 г., г. Карши-с.-182–184.

6. Вардияшвили А. А. Разработка и исследование теплоэнергетической эффективности гилитеплиц с использованием тепловых отходов. Автореферат диссер. на соиск. уч. степ. к.т.н. Ташкент, АНРУз НПО «Физика-қуёш» ФТИ-2009 г.-22 стр.

Основные термины (генерируются автоматически): лист растений, солнечная энергия, почва, солнечная радиация, коэффициент затенения, суточный ход, растение, подпочвенный аккумулятор тепла, поверхность почвы, тепловой баланс.


Похожие статьи

Способы получения электрики и тепла из солнечного излучения

Тепловая энергия массы почвы также может быть использована для сохранения тепла между сезонами и позволяет использовать солнечную тепловую энергию для отопления помещений в зимнее время.

Возможности использования грунта в качестве аккумулятора...

Основные термины (генерируются автоматически): солнечная энергия, атмосферный воздух, отбор тепла, глубина, суточный цикл, максимальная

Эксергетическая эффективность систем увлажнения воздуха на основе водяного аккумулятора солнечной энергии.

Свойства энергетического поля солнечной радиации...

а коэффициент поглощения коротковолновой радиации коэффициенту тепловой черноты . Остальная часть отражается.

Наряду с коротковолновой солнечной радиацией к строительному объекту на поверхности планеты, окруженной газовой оболочкой, поступает...

Экологические последствия развития солнечной энергетики

Ключевые слова: солнечная энергия, энергетика, экология, экологические проблемы, климат

Часть 1. Энергетика, построенная на круговороте тепла и вечных двигателях 2-го рода.

Свойства энергетического поля солнечной радиации, теплопоступления в помещение от...

Исследование влияния погодных условий на параметры работы...

Объемы использования солнечных батарей и выработка энергии с помощью автономных солнечных электростанции (АСЭС) постоянно растут.

‒ чрезмерного нагрева СМ или их затенения

В любой точке Земли солнечная радиация, достигающая поверхности Земли...

Математическая модель гелиобиоэнергетического контура для...

Объемный солнечный коллектор и подпочвенный аккумулятор тепла разделены промежуточным воздушно — водяным теплообменником. Система солнечного отопления проектируется так, чтобы с ее помощью обеспечивать только часть тепловой нагрузки...

Использование низкопотенциальной солнечной энергии...

Водонагреватель в летний период солнечной радиации 700–800 Вт/м2 и наружной

Тепловая мощность коллектора солнечной энергии (КЭС) определяется по формуле

; где S — площадь коллектора, м2; Qg — полезное использование тепла (энергии), кДж.

Определение теплотехнических свойств почвы в гелиотеплицах

глубина, Узбекистан, теплофизическое свойство почвы, поверхность почвы, удельная теплоемкость, солнечная энергия, солнечная радиация, объемная теплоемкость, весовая влажность почвы...

Сельский солнечный дом с гелиотеплицами, солнечными...

Водонагреватель в летний период при солнечной радиации 700–800 Вт/м2 и наружной температуре атмосферы 30–32 0С, позволяет получить с каждого квадратного метра поверхности 1200–1400 кДж тепла с температурой горячей воды 50–550С, в условия г. Карши...

Похожие статьи

Способы получения электрики и тепла из солнечного излучения

Тепловая энергия массы почвы также может быть использована для сохранения тепла между сезонами и позволяет использовать солнечную тепловую энергию для отопления помещений в зимнее время.

Возможности использования грунта в качестве аккумулятора...

Основные термины (генерируются автоматически): солнечная энергия, атмосферный воздух, отбор тепла, глубина, суточный цикл, максимальная

Эксергетическая эффективность систем увлажнения воздуха на основе водяного аккумулятора солнечной энергии.

Свойства энергетического поля солнечной радиации...

а коэффициент поглощения коротковолновой радиации коэффициенту тепловой черноты . Остальная часть отражается.

Наряду с коротковолновой солнечной радиацией к строительному объекту на поверхности планеты, окруженной газовой оболочкой, поступает...

Экологические последствия развития солнечной энергетики

Ключевые слова: солнечная энергия, энергетика, экология, экологические проблемы, климат

Часть 1. Энергетика, построенная на круговороте тепла и вечных двигателях 2-го рода.

Свойства энергетического поля солнечной радиации, теплопоступления в помещение от...

Исследование влияния погодных условий на параметры работы...

Объемы использования солнечных батарей и выработка энергии с помощью автономных солнечных электростанции (АСЭС) постоянно растут.

‒ чрезмерного нагрева СМ или их затенения

В любой точке Земли солнечная радиация, достигающая поверхности Земли...

Математическая модель гелиобиоэнергетического контура для...

Объемный солнечный коллектор и подпочвенный аккумулятор тепла разделены промежуточным воздушно — водяным теплообменником. Система солнечного отопления проектируется так, чтобы с ее помощью обеспечивать только часть тепловой нагрузки...

Использование низкопотенциальной солнечной энергии...

Водонагреватель в летний период солнечной радиации 700–800 Вт/м2 и наружной

Тепловая мощность коллектора солнечной энергии (КЭС) определяется по формуле

; где S — площадь коллектора, м2; Qg — полезное использование тепла (энергии), кДж.

Определение теплотехнических свойств почвы в гелиотеплицах

глубина, Узбекистан, теплофизическое свойство почвы, поверхность почвы, удельная теплоемкость, солнечная энергия, солнечная радиация, объемная теплоемкость, весовая влажность почвы...

Сельский солнечный дом с гелиотеплицами, солнечными...

Водонагреватель в летний период при солнечной радиации 700–800 Вт/м2 и наружной температуре атмосферы 30–32 0С, позволяет получить с каждого квадратного метра поверхности 1200–1400 кДж тепла с температурой горячей воды 50–550С, в условия г. Карши...

Задать вопрос