Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц

Мощность системы почвенного обогрева теплиц можно определить по формуле [4]

Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №1 - открытая онлайн библиотека (5.8)

где Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №2 - открытая онлайн библиотека - плотность теплового потока от почвенного обогрева, Вт/м2; Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №3 - открытая онлайн библиотека - площадь поверхности ограждения теплицы, м2.

Плотность теплового потока от почвенного обогрева Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №2 - открытая онлайн библиотека зависит от средней температуры почвы Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №5 - открытая онлайн библиотека на глубине 0,3 м от поверхности, которая не должна превышать + 25 ºС исходя из толщины корнеобитаемого слоя (0,1…0,3 от поверхности) и из технологических условий роста растений.

Величина Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №2 - открытая онлайн библиотека может быть определена по эмпирической зависимости [4]

Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №7 - открытая онлайн библиотека (5.9)

где Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №8 - открытая онлайн библиотека - расчетная температура наружного воздуха, ºС; Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №5 - открытая онлайн библиотека - средняя температура почвы на глубине 0,3 м, ºС; Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №10 - открытая онлайн библиотека - расчетная скорость ветра, м/с; Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №11 - открытая онлайн библиотека - теплопроводность почвы, Вт/(м ºС); принимаемая в расчетах Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №11 - открытая онлайн библиотека = 1,6 Вт/(м ºС) [1]

среднюю температуру почвы Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №5 - открытая онлайн библиотека можно принять равной средней естественной температуре почвы в летнее время на глубине закладки обогревательных труб (18…20 ºС) [1]

для зимних теплиц за расчетную скорость ветра Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №10 - открытая онлайн библиотека принимают среднюю скорость ветра за январь (приложение 1).

В системе почвенного обогрева применяют пластмассовые или асбоцементные трубы. Наибольшее применение в системах теплоснабжения теплиц нашли трубы следующих наружных диаметров, мм: асбоцементные – 100, 150, 200; полиэтиленовые - 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110. Обычно используют трубы одного диаметра, уложенные на глубину не менее 0,4 м в дренажном слое песка.

Тепловой поток, поступающий на обогрев почвы от 1 м нагревательной трубы

q= Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №15 - открытая онлайн библиотека , (5.10)

где tт.ср – средняя температура теплоносителя в трубе почвенного обогрева, ºС; tпоч – средняя естественная температура почвы в летнее время на глубине закладки обогревательных труб (18…20 ºС); Rпоч – термическое сопротивление почвы в месте расположения труб, м·ºС/Вт; определяется по формуле [2]

Rпоч= Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №16 - открытая онлайн библиотека , (5.11)

где λпоч – теплопроводность увлажненной почвы, принимаемая в расчетах 1,6 Вт/м ºС; h – расстояние от поверхности почвы до верхней поверхности трубы, м; S – расстояние между осями труб (шаг труб), м; d – наружный диаметр трубы, м.

температуру теплоносителя на входе в нагревательную трубу принимают равной 45 ºС, а на выходе из нее на 5 ºС ниже, то есть

Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №17 - открытая онлайн библиотека

Расстояние между трубами почвенного обогрева рекомендуется принимать равным 0,4 м в рассадном отделении; 0,6 м и 1,6 м в остальных отделениях теплицы.

Выбрав шаг труб S, глубину их заложения h и определив тепловой поток от 1 м нагревательной трубы q, подсчитывают суммарную длину Lсум, м, и число n обогревательных труб по формулам

Lсум = Qпоч/q; (5.12)

n = Lсум /L1, (5.13)

где L1 - длина одной трубы, м.

Подачу теплоносителя, кг/с, в систему почвенного обогрева определяют по формуле

Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №18 - открытая онлайн библиотека (5.14)

где С – удельная теплоемкость воды, Дж/кг ºС; Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №19 - открытая онлайн библиотека и Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №20 - открытая онлайн библиотека – температура воды на входе в почвенную систему и выходе из нее. Можно принять Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №19 - открытая онлайн библиотека = 45 ºС, Расчет системы почвенного обогрева зимних теплиц - №20 - открытая онлайн библиотека = 40 ºС.

Составив схему подводящих и отводящих трубопроводов определяют их диаметры (см. раздел 2)