Проектирование двухскатной теплицы с эффективным использованием солнечного излучения

Эта методика основана на использовании двух коэффициентов:

‒ коэффициент аккумулирования тепла ;

‒ коэффициент использования пола .

Коэффициент определяется отношением суммарной аккумулируемой солнечной энергии к суммарной входящей энергии в период солнечного сияния , а коэффициент есть отношение площади пола к общей площади поверхности ограждения теплиц и определяется в виде .

Но автором [1] практически большое внимание уделяется коэффициенту и рекомендуется использовать их. Для определения этого коэффициента требуются искомые значения теплотехнических параметров материалов элементов конструкции: коэффициенты теплопередачи прозрачных и непрозрачных поверхностей, средняя температура изменения внутри и наружи теплицы, время и т. д. Видно, что выполняемые требования усложняют задачу определения оптимальных размеров теплиц. Поэтому авторы данной работы предпочли использовать коэффициент для определения оптимальных размеров элементов модельной конструкции теплицы.

Для региона, расположенного на 38^о северной широты, выбираем теплицу с двухскатными боковыми стенками и (рис.2), с углом наклонной поверхности , который направлен на юг и с углом наклонной поверхности , который направлен на север. Такой выбор формы и расположение направления наклонной поверхности теплицы основывается на то, чтобы солнечное излучение поступало внутри теплицы: в зимний период максимально и в летний период минимально.

Длина теплицы ; высота боковых стенок теплицы ; высота дополнительных боковых стенок теплицы ; углы , и .

На основе исходных данных вычислим площадь поверхности ,, , и элементов и площадь поверхности ограждения модельной конструкции теплицы:

‒ площадь поверхности (фигуры) элемента модельной конструкции-

‒ площадь поверхности (фигуры) элемента модельной конструкции-

‒ площадь поверхности (фигуры) элемента модельной конструкции-

‒ площадь поверхности (фигур) ,-

Площадь поверхности ограждения модельной конструкции теплицы-

Коэффициент использования пола определяется как отношение площади поверхности пола на площадь поверхности ограждения модельной конструкции теплицы:

Для вычисления коэффициента использования пола исходным данным принимаем:

Вычисление соответственно и проводилось в среде «Mathcad», результаты которых графически представлены как зависимость от высоты и длины теплицы.

По характеру кривых видно, что с увеличением длины теплицы от до максимальное значение коэффициента использования пола смещаются в сторону уменьшения высоты теплицы .

Схема для вычисления.

Зависимость коэффициента использования пола от высоты теплицы при разной длине

Выбранные значения высоты соответственно длины и объем паровоздушной смеси двухскатной теплицы.

Литература:

1. Якубов Ю. Н. Аккумулирование энергии солнечного излучения. Ташкент, Издательство «ФАН» Р.Уз.1981.103с.