ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ


ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ

Выбор теплицы

Основные типы теплиц

Основные типы конструкций

Отдельно стоящие теплицы

Примыкающие теплицы

Парники

Теплые и холодные парники

ВЫБОР МЕСТА ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ,
ЕЕ РАЗМЕРА И
ВНУТРЕННЕЙ ПЛАНИРОВКИ

Выбор места для теплицы

Определение размеров теплицы

Планировка помещения теплицы

Конструкция входной двери

МИКРОКЛИМАТ В ТЕПЛИЦЕ
И КОНТРОЛЬ ЗА НИМ

Вода в теплице

Освещение и электричество в теплице

Системы охлаждения, обогрева и вентилирования

Контроль за микроклиматом в теплице летом

Управление микроклиматом в зимнее время

Гидропоника

Инсектициды в теплице

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ

Дерево как строительный материал

Обшивка теплицы

Внешняя обшивка теплицы

Другие материалы для каркаса теплицы

Теплоизоляция теплицы

Гидроизоляция теплицы

Двери теплицы

Альтернативные строительные материалы

Покраска теплицы

ПОКРЫТИЕ ТЕПЛИЦЫ

Прохождение света

Материалы покрытий теплицы

Герметики и герметизирующие прокладки

ФУНДАМЕНТ И ПОЛ ТЕПЛИЦЫ

Типы фундаментов

Типы полов

Изготовление бетонного фундамента и плиты

Сооружение блочного фундамента

Сооружение фундамента сухой кладки

Сооружение кирпичного фундамента

Сооружение каменного фундамента

Сооружение деревянного фундамента

МЕТОДЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

Сооружение сборной теплицы

Сооружение самодельной теплицы

Методы строительства с использованием стандартных пиломатериалов

Конструкционные детали теплицы

Установка покрытия

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, САНТЕХНИКА, ОБОГРЕВ

Монтаж электрической сети

Монтаж водопровода

Установка системы обогрева

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ТЕПЛИЦ

Стеллажи для растений

Полки и грядки

Инструменты и оборудование

Камера для проращивания семян

Стеллаж для выращивания рассады

Стол для пересаживания растений

Места для хранения

Рабочая одежда

Средства борьбы с насекомыми

ПРОЕКТЫ ТЕПЛИЦ

Традиционная теплица

Утепленная теплица

Теплица с наклонными стенами

Теплица со стрельчатыми арками

Примыкающая теплица

Теплица на сваях или на помосте

Арочная или туннелеобразная теплица

Оконная тепличка

Теплица-кладовая

Универсальный парник

Стол для пересаживания растений

Управление микроклиматом в теплице


Система управления микроклиматом теплицы

Выращивание в промышленных масштабах тепличной сельхозпродукции в условиях искусственного климата представляет собой непростую технологическую задачу. На урожайность и качество продукции влияет множество факторов. Это температурный режим, освещение, полив, распыление химических реагентов, проветривание. Предлагаемая статья знакомит читателей с работой системы автоматики на базе приборов ОВЕН в тепличном хозяйстве «Нефтекамский». 

Отопление теплиц в условиях российского климата – дело не дешевое – энергозатраты на содержание в зимний период значительно превышают затраты на отопление жилых зданий. Поэтому при постройке теплиц весьма актуальны проектировочные решения, позволяющие снизить энергопотребление. В этом вопросе основное место отводится современному автоматическому оборудованию. Для создания оптимальных условий выращивания овощей круглый год в тепличном комбинате «Нефтекамский» была разработана и внедрена в эксплуатацию система автоматизированного регулирования микроклимата теплицы (САР МТ).

Тепло, как летом

Оборудование для отопления теплицы включает в себя систему подогрева воздуха и грунта. Прогрев почвы сельскохозяйственных культур уменьшает срок вегетации растений за счет равномерного развития корневой системы (в среднем на две-три недели) и повышает урожайность (на 35–45 %). Сейчас самыми распространенными являются водяные системы, которые обеспечивают равномерное распределение тепла, что положительно сказывается на росте растений. Схема проста – теплоноситель (вода) нагревается в отопительном котле и с помощью циркуляционного насоса прокачивается по системе трубопроводов через трубные радиаторы, отдавая тепло воздуху и почве. Для наиболее эффективного обогрева всего объема теплицы стальные трубы могут быть размещены в нескольких ярусах. В нефтекамских теплицах – два яруса. Нижний – для прогрева грунта – расположен на уровне почвы между рядами растений (шаг укладки труб определяется теплотехническим расчетом и составляет 20–30 см). Верхний – под покрытием. Важно, чтобы была возможность раздельной регуляции отопительных приборов в разных ярусах. Температура теплоносителя в системе подогрева грунта составляет около 40 °С (чтобы не пересушить корневую систему).

Возможности регулировки

Обеспечить теплицу теплом – это полдела, его еще нужно точно дозировать. Температура внутреннего воздуха в теплице должна изменяться в зависимости от культурооборота и вида овощей, а для одних и тех же овощей – в процессе роста и созревания в зависимости от времени суток. Для огурцов, например, температура воздуха в ночное время (около 18 °С) должна быть ниже, чем в дневное время (около 22 °С). Температура корнеобитаемого слоя почвы должна равняться температуре воздуха (или быть несколько выше).

Контролирование микроклимата наиболее эффективно с использованием электронных устройств, обеспечивающих управление температурой. Регуляция осуществляется несколькими способами – например, автоматическим открытием фрамуг, закрытием термостатов, снижением скорости работы циркуляционных насосов. С внедрением автоматизированной системы на комбинате «Нефтекамский» была проведена работа по разделению контуров обогрева на нижний и верхний. В качестве регулирующих органов были использованы имеющиеся трехходовые регулирующие клапаны. Для создания однородного температурного поля в каждом контуре обогрева установлены циркуляционные насосы TP100 фирмы GRUNDFOS.

Распределенная система управления

Распределенная система управления представляет собой двухуровневую сетевую структуру. Структурная схема САР МТ представлена на рис. 1.

Первый уровень объединяет программируемые контроллеры ОВЕН ПЛК100 (по одному на каждую теплицу) с контроллером верхнего уровня (ПЛК100), операторской станцией и модулями дискретного ввода/вывода ОВЕН МДВВ по сети Ethernet. К процессорным модулям можно подключать различные внешние периферийные устройства по последовательному интерфейсу RS-485/RS-232.

Подобная структура обеспечивает большие коммуникационные возможности, позволяющие с помощью стандартных интерфейсов и протоколов подключиться к управляющему устройству верхнего уровня. Второй уровень АСУ реализован на основе модулей ввода/вывода ОВЕН МВА8, операторской панели ОВЕН ИП320, датчиков температуры, других устройств и интерфейса RS-485/RS-232. Полевая сеть построена с несколькими линиями передачи данных.

Операторская станция получает данные с контроллеров по сети Ethernet для ведения журнала событий с регистрацией реального времени, сбоях и нештатных ситуациях. На компьютере отображаются все контролируемые параметры теплицы, задаются новые уставки для регуляторов и фрамуг. В качестве OPC-клиента используется SCADA-система. В рамках системы выполнены все задачи по архивации, сигнализации, протоколированию и организации человеко-машинного интерфейса.

Для обмена данными между контроллерами удобным оказался механизм сетевых переменных, благодаря которым оператор, находясь в удаленной теплице, может видеть на панели оператора ИП320 температуру и влажность наружного воздуха, направление и скорость ветра. Датчики, измеряющие эти физические величины, подключены к ПЛК верхнего уровня и доступны всем контроллерам первого уровня посредством простого и быстрого доступа к сетевым переменным.

Контроллер верхнего уровня обеспечивает работу всего тепличного комбината (без учета особенностей каждой теплицы): регулирует температуру и влажность с учетом состояния наружного воздуха, скорости и направления ветра, а также контролирует температуру и давление теплоносителя на входе и выходе.

В контроллерах теплицы решаются задачи автоматического регулирования температуры по двум контурам обогрева, управления циркуляционными насосами и приводами фрамуг, включением/выключением освещения. В теплице применяется двойная регулировка: один термостат установлен на поверхности пола, второй – в верхней точке, под коньком крыши. Щит управления со встроенными ПЛК100 и панелью оператора ИП320 находится в непосредственной близости от входа в теплицу.

Ввод аналоговых сигналов температуры, влажности, указателей положения регулирующих клапанов и фрамуг осуществлялся с помощью модулей МВА8. Для ввода сигналов состояния оборудования и вывода управляющих сигналов используются каналы контроллера ПЛК100, а также каналы модуля МДВВ. Удобной оказалась и панель оператора ИП320. В результате приобретенного опыта ее эксплуатации пришло решение продублировать на ней все функции местного управления, реализованные с помощью традиционных кнопочных постов.

Развитие проекта носит эволюционный характер

В настоящее время отработаны базовые схемы, обеспечивающие хорошее качество, быстродействие и надежность автоматизированной системы. В дальнейшем алгоритмы и решения будут усложняться для повышения качественных показателей САР МТ. Эта задача решаема – потенциал, заложенный в оборудовании ОВЕН, позволяет на это рассчитывать. Сейчас, например, решается проблема тепловой инерционности теплицы, создаваемой из-за неравномерности температурного поля, зависящего от направления и скорости ветра. Для этого к существующей системе двухконтурного обогрева необходимо будет добавить регулируемые тепловые контуры боковины и торца теплицы.

Отдельная задача – это контроль работы привода фрамуг, которые являются важной и ответственной частью тепличного хозяйства. Механизм привода представляет собой распределенную кинематическую схему, состоящую из электроприводов, валов, редукторов, реечных механизмов. При наличии множества механических сочленений, рассредоточенных под поверхностью прозрачного шатра теплицы, в них нередко появляются повреждения. Из-за этого возникают проблемы автоматического управления. А иметь достоверную информацию работы всех элементов привода фрамуг очень важно.

Заключение

На комбинате «Нефтекамский» с минимальными затратами была создана простая в эксплуатации, надежная, с хорошими рабочими характеристиками система. Анализируя данные, автоматика устанавливает такой климат в теплицах, что смена погоды не оказывает негативного воздействия на растения. Система позволяет снизить издержки при выращивании овощей, экономить энергоресурсы, минимизировать влияние человеческого фактора.

«Автоматизация и производство» №1 2010 г.

а} коул, Т. Кусксу, С. Саадеддин и Абдельмаджид Джамиль}, journal = {Солнечная энергия}, год = {2019}, объем = {191}, страницы = {109-137} } Abstract Этот документ представляет собой обновленный обзор литературы о тепличных системах и помогает определить наиболее предпочтительные характеристики теплицы для различных климатических условий и условий эксплуатации. Подробно обсуждались данные о соответствующих свойствах материалов покрытия и сравнение нескольких материалов облицовки. Представлен процесс выбора формы и ориентации теплицы для различных климатических условий, и сделаны сравнения нескольких форм и ориентаций… ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ

Сохранить в библиотеке

Создать оповещение

Cite

Launch Research Feed

.

Охлаждение с тепловым насосом и микроклимат теплицы в открытых и закрытых тепличных системах

Транскрипция

1 Охлаждение с тепловым насосом и микроклимат теплицы в открытых и замкнутых тепличных системах И. Йылдыз Д.П. Stombaugh Департамент Земли и Окружающей среды. Кафедра сельскохозяйственных наук, Пищевой университет Виндзора и биологической инженерии Виндзор, Онтарио Государственный университет Огайо N9B 3P4 Колумбус, Огайо Канада U.Ключевые слова: микроклимат огурца, контроль окружающей среды, испарительное охлаждение, транспирация, переменное затенение, вентиляция. Резюме. Целью данного исследования было определение и сравнение характеристик традиционных и тепловых насосных систем для охлаждения тепличных систем открытого и закрытого (замкнутого) цикла. Была разработана и проверена динамическая имитационная модель для прогнозирования обмена энергией и массой в теплице в зависимости от динамических факторов окружающей среды. Модель имеет опции для оценки влияния местоположения, времени года, ориентации, одинарного и двойного полиэтиленового остекления, традиционных систем отопления и охлаждения и систем охлаждения с тепловым насосом, обогащения CO 2, вентиляции, переменного затенения и использования ночных штор на открытом воздухе. и замкнутая тепличная среда.Регулируемое затенение, вентиляция и испарительное охлаждение обеспечивают охлаждение в традиционной системе. Однако в системах тепловых насосов охлаждение обеспечивали газовые тепловые насосы. Выходные данные имитационной модели включали как временное, так и вертикальное распределение температуры воздуха, листьев, пола и укрытия, CO 2, относительную влажность, солнечную радиацию и фотосинтетически активную радиацию в дополнение к динамике фотосинтеза, дыхания, транспирации, энергии и CO 2. использование и установка в теплице.В этом исследовании сделан вывод о том, что система теплового насоса очень хорошо работает с регулируемой системой затемнения, удовлетворяющей требованиям охлаждения как открытых, так и закрытых тепличных систем. ВВЕДЕНИЕ Чтобы обеспечить экономически оптимальную микросреду для роста растений, производители могут использовать или контролировать количество слоев остекления, изоляционных штор или экранов для снижения потерь длинноволнового излучения в ночное время, уменьшения или увеличения скорости вентиляции, испарительных охладителей и затеняющих устройств для контролировать поступающую солнечную радиацию.Кроме того, система теплового насоса, работающая на газе, была разработана Йылдизом (1993) и Йылдизом и др. (1993) обещает снизить потребности в отоплении зимой и охлаждение в теплую погоду. Эти системы включают сложный компромисс между начальными и эксплуатационными затратами на охлаждение и обогрев, реакцией растений на различные факторы окружающей среды и стратегиями, используемыми для регулирования температуры, влажности и уровней CO 2 в растительном покрове. Особое внимание следует также уделять стратегиям эксплуатации, связанным с использованием тепловых насосов, особенно при поддержании приемлемого уровня относительной влажности в теплицах.Была разработана и проверена динамическая имитационная модель, позволяющая точно прогнозировать парниковую энергию и обмен влаги в зависимости от динамических факторов окружающей среды (Yildiz and Stombaugh (2006)). Эта модель использовалась для прогнозирования и сравнения охлаждающих нагрузок, использования воды и оценки операционных стратегий, связанных с охлаждением с использованием предлагаемого теплового насоса (открытого и закрытого) и традиционной системы. ПРОЦЕДУРЫ Файл погоды Файлы с погодой за январь, апрель и июль 2003 г. для штата Делавэр (40 o 17 северной широты,

2 долготы 83 o 05 западной долготы), Огайо, США.S.A. использовались для представления зимы, весны и лета в симуляциях соответственно. Моделирование проводилось, начиная с начала пятого дня и заканчивая в конце 29-го числа месяца, обеспечивая 25-дневное моделирование. Характеристики теплицы и охлаждение Была разработана и утверждена динамическая компьютерная имитационная модель для определения микроклимата теплицы для урожая огурцов. О теоретическом подходе, проверке модели и подробных характеристиках теплицы ранее сообщили Йилдиз и Стомбо (2006).В таблице 1 представлены некоторые важные характеристики теплицы. Оцениваемые тепловые насосы были 3-тонными газовыми агрегатами, и для обеспечения многопозиционного пропорционального управления предполагалось, что в каждой теплице использовалось по три агрегата. Помимо регулируемого затенения и вентиляции, для охлаждения обычной теплицы (CON) использовался испарительный охладитель. В системе испарительного охлаждения использовался наружный воздух, и предполагалось, что воздух на выходе из испарительного охладителя полностью насыщен. Однако в системах с открытым (OHP) и закрытым контуром с тепловым насосом (CHP), в дополнение к системе переменного затемнения, тепловые насосы обеспечивали потребности в охлаждении.Воздух в помещении рециркулировался и подавался обратно внутрь при более низкой температуре с использованием верхней пластиковой трубки для распределения воздуха. Для снижения охлаждающих нагрузок использовались две затеняющие ткани с коэффициентом пропускания 0,75 и 0,50. Использование этих затеняющих салфеток обеспечивает уровни затенения 25%, 50% и 62,5% при использовании их по отдельности или вместе. В открытых системах (CON и OHP) вентиляция обеспечивалась двумя вентиляторами, один с фиксированной скоростью потока для обеспечения минимального уровня воздухообмена (0,01 м 3 с -1 м -2) в любое время, а другой с переменным расходом (с максимальным расходом 0.08 м 3 с -1 м -2). Стратегии эксплуатации и управления В зависимости от температуры воздуха в помещении система управления работала в режиме обогрева или охлаждения. Если система работала в режиме обогрева и требовался обогрев, скорость вентиляции была установлена ​​на минимальную. Режим охлаждения работал в два этапа. Первым шагом было снижение охлаждающей нагрузки с помощью системы переменного затемнения и охлаждение внутреннего воздуха за счет увеличения скорости вентиляции. Если первый этап охлаждения не мог справиться с охлаждающей нагрузкой, то активировался второй этап, на котором охлаждение обеспечивали блоки теплового насоса (OHP) или испарительная система охлаждения (CON).относительная влажность в обычной системе косвенно контролировалась температурным контролем. Однако в системе теплового насоса с открытым контуром был предусмотрен дополнительный контроль относительной влажности. Когда уровень относительной влажности в помещении превышал 80%, была введена дополнительная вентиляция для снижения относительной влажности в помещении. В режиме охлаждения замкнутой системы была только одна ступень, в отличие от обычных и открытых систем, которые имели двухступенчатые системы охлаждения. Здесь вентиляция не обеспечивала охлаждения; вместо этого, это было сделано тремя тепловыми насосами, обеспечивающими, по возможности, многопозиционное пропорциональное управление после снижения охлаждающей нагрузки с помощью системы переменного затемнения.Работа системы затенения была такой же, как и в двух других системах. Здесь либо охлаждающие устройства, либо осушитель (первый нагревательный элемент) контролируют внутреннюю относительную влажность. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ На рисунке 1 показаны суточные изменения солнечной радиации, относительной влажности и температурных режимов в обычных тепличных системах с тепловым насосом и замкнутым контуром в весенний день. Колебания температуры наблюдались рано утром из-за включения и выключения первого отопительного агрегата из-за низких температур наружного воздуха.Система затенения работала с 11:00 до 17:00 для снижения охлаждающей нагрузки. На рис. 1а показано, что в обычной теплице в этот конкретный день поддерживалась максимальная температура в помещении 26 ° C. На рисунке 1b показаны суточные изменения прогнозируемых климатологических переменных теплицы в теплице с тепловым насосом открытого типа в тот же день. За исключением нескольких небольших, но значительных отличий, результаты не сильно отличались от результатов, предсказанных для традиционной системы.Система затенения была активирована непосредственно перед 12:00 в этой системе, тогда как в традиционной системе она была

3 сразу после 10:00. Это произошло из-за разницы в температуре воздуха внутри. В традиционной системе температура воздуха в помещении достигла более высоких уровней раньше. Причина различий в режимах внутренней температуры воздуха в двух системах заключалась в том, что в системе теплового насоса с открытым контуром использовалась более высокая интенсивность вентиляции, когда относительная влажность достигала 80% примерно в 8:00 утра (рис.1б). В традиционной системе ничего не инициировалось, когда в эти часы относительная влажность достигала уровня выше 80%. Относительная влажность контролировалась только косвенно, через контроль температуры воздуха в традиционной системе. Как упоминалось ранее, дополнительный контроль (повышенная скорость вентиляции) использовался для регулирования относительной влажности на уровне около 80% в системе теплового насоса с открытым контуром. В замкнутой системе в течение дня температура внутри помещения колебалась из-за работы охлаждающих агрегатов, а в ночное время - из-за нагревательных агрегатов (рис.1в). Внутренние климатические условия поддерживались в пределах желаемых заданных значений во всех системах. На рис. 2а показана работа системы управления в обычной тепличной системе в летний день, что представляет собой функциональное разнообразие имитационной модели. Солнечная радиация внутри теплицы поддерживалась в среднем на уровне 250 Вт / м 2 с минимальным уровнем 200 Вт / м 2 там, где это было возможно. Температура в помещении поддерживалась на уровне 18 o C ночью и 20 o C днем. На относительную влажность в этой системе повлияло лишь косвенное влияние через контроль внутренней температуры.Относительная влажность днем ​​была ниже 90%, а ночью достигала 95%. В этот день было необходимо затенение и испарительное охлаждение, чтобы поддерживать климатические параметры в помещении на желаемом уровне. Увеличение внешнего солнечного излучения утром привело к использованию сначала 25% затенения, затем 50% затенения и, наконец, 62,5% затенения (обе затеняющие ткани) к полудню. Поскольку затенения было недостаточно для поддержания внутренних климатических переменных на желаемом уровне, охлаждение испарением было необходимо с полудня до позднего вечера.Испарительное охлаждение использовалось 45% времени с 13:00 до 14:00 после полудня. В системе теплового насоса с открытым контуром в весенние дни уровень внутренней солнечной радиации поддерживался на среднем уровне 250 Вт / м 2. Из-за внешних климатических условий рано утром иногда требовалось дополнительное отопление для поддержания внутренней температуры воздуха. при температуре 18 o C. Большую часть времени система затенения не работала по утрам, чтобы позволить большему количеству солнечного излучения проникать в теплицу и снизить потребность в дополнительном отоплении.Когда во второй половине дня температура наружного воздуха достигла примерно 25 ° C, а внешнее солнечное излучение достигло 700 Вт / м 2, была задействована система затемнения, чтобы уменьшить охлаждающую нагрузку. При работающей системе затемнения и увеличенной скорости вентиляции в некоторые дни необходимость в механическом охлаждении отсутствовала. Внутренняя относительная влажность также поддерживалась на приемлемом уровне. Рисунок 2b, с другой стороны, показывает работу системы управления в замкнутой тепличной системе в другой весенний день, чтобы проиллюстрировать большое разнообразие операционных стратегий, используемых в этой системе.солнечная радиация и температура воздуха поддерживались в среднем на уровне 250 Вт / м 2, 18 o C (ночное время) и 20 o C (дневное время), соответственно. Наружный воздух из-за отсутствия вентиляции не влиял на относительную влажность в помещении в этой тепличной системе. На рис. 2с также показана работа первого нагревательного устройства в качестве осушителя для удаления избыточной влаги. Процесс осушения прошел успешно, уровень относительной влажности в помещении был установлен на уровне 80% с некоторым превышением. Относительная влажность поддерживалась ниже 90% в течение дня.В течение дня было необходимо затенение и охлаждение тепловым насосом для поддержания климатических переменных в помещении на желаемом уровне. В этот день было достаточно одного теплового насоса для управления охлаждающими нагрузками. Уровни затенения варьировались от 25% до 62,5% (полное затенение). Несмотря на то, что полное затемнение работало 100% времени с 11:00 до 13:00, этого было недостаточно для обработки охлаждающей нагрузки в эти часы. Один тепловой насос работал в эти часы 100% времени, в дополнение к затемнению.На рисунке 3 представлены долгосрочная работа имитационной модели и поведение климатических переменных, почасовое использование воды, сбор и потребление энергии на единицу площади земли в традиционных тепличных системах с тепловым насосом и замкнутым контуром для

4 10 последовательных дни летом. Эти 10-дневные модели были получены из 25-дневных прогонов моделирования, игнорируя первые 6 и последние 9 дней моделирования. В традиционной системе вода использовалась как для транспирационного, так и для испарительного охлаждения (рис.3a), в то время как в тепличных системах с тепловым насосом вода использовалась только для транспирации, часть ее собиралась в открытой системе и почти вся - в замкнутой системе (рис. 3b). В таблице 2 приведены среднесуточные значения потребления энергии на охлаждение и потребление воды в традиционных системах с тепловым насосом и замкнутым контуром зимой, весной и летом. Когда учитываются сезоны нагрева и охлаждения, было определено, что в традиционной системе 99,5% потребляемой энергии использовалось для отопления, а оставшаяся часть (0.5%) использовалось для вентиляции. В системе с тепловым насосом открытого типа 94,2% от общего потребления энергии было использовано на отопление, а 3,1% и 2,7%, соответственно, были использованы для вентиляции и охлаждения теплового насоса. В системе с замкнутым контуром 70% от общего потребления энергии использовалось для нагрева, а 30% - для охлаждения. Энергия, используемая для охлаждения, была намного меньше энергии, используемой для нагрева, поскольку затенение уменьшало требуемые охлаждающие нагрузки. Кроме того, сами растения являются биологическими кондиционерами и могут обеспечивать собственное охлаждение.В таблице 2 также показано, что зимой прогнозировался более высокий уровень транспирации, чем весной и летом в традиционных системах тепловых насосов и системах с открытым контуром, хотя зимой наблюдались более низкие уровни солнечной радиации. Низкая относительная влажность на улице зимой была движущей силой увеличения транспирации. Летом показатели транспирации в системе с тепловым насосом с открытым контуром были выше, чем в традиционной системе, из-за меньшего дефицита давления пара в традиционной системе в результате испарительного охлаждения.Однако различия в скорости транспирации в системе с замкнутым контуром в зависимости от времени года в основном были результатом увеличения солнечной радиации, а не дефицита давления пара. Скорость транспирации в этой системе была ниже, чем в двух других системах из-за более высокого уровня внутренней относительной влажности. Среднесуточная скорость транспирации зимой, весной и летом составляла 2,09, 2,02 и 1,02 кг в день -1 м -2 в традиционных системах с тепловым насосом с открытым и закрытым контуром, соответственно.В дополнение к испарению, вода также использовалась для испарительного охлаждения в традиционной системе. В системе с замкнутым контуром почти вся испарившаяся вода рекуперировалась на змеевиках, в результате чего общее потребление воды в этой системе было практически нулевым. Таким образом, система с замкнутым контуром была самой водосберегающей системой, в то время как обычная система использовала больше всего воды из всех систем в этом исследовании. Когда все три системы сравниваются по общему потреблению энергии (как нагрева, так и охлаждения), система с замкнутым контуром была самой энергосберегающей системой, в то время как обычная система использовала больше всего энергии из всех систем.Если сравнивать эти три системы в отношении энергопотребления только для охлаждения, исходя из среднего дневного потребления энергии (зимние, весенние и летние значения, усредненные вместе), то система с замкнутым контуром имеет самый высокий расход энергии на охлаждение (2,48 МДж день -1 м - 2), в то время как в разомкнутой и традиционной системах потребление составляло 0,66 МДж день -1 м -2 и 0,12 МДж день -1 м -2, соответственно. ВЫВОДЫ В этом исследовании сделан вывод о том, что работа теплицы с системой теплового насоса имеет большой потенциал для огромной экономии энергии и воды, а также для осушения.Работа теплицы с замкнутым контуром с системой теплового насоса также упростит контроль влажности и поддержание высоких уровней CO 2, одновременно снизив риск насекомых и болезней в закрытой теплице. Система теплового насоса работала очень хорошо с регулируемой системой затемнения, значительно экономя как энергию, так и воду, если рассматривать как отопление, так и охлаждение. Комбинация систем с разомкнутым и замкнутым контуром была бы системой с наибольшим энергосбережением и водосбережением, работая с системой как с замкнутым контуром осенью, зимой и весной и как с системой с разомкнутым контуром летом.Однако, если рассматривать только сезон охлаждения, коммерческая целесообразность использования системы теплового насоса зависит от других сбережений, таких как экономия воды и использования CO 2.

5 БЛАГОДАРНОСТИ Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха и Огайский суперкомпьютерный центр предоставили частичное финансирование для этого исследования. Цитированная литература Yildiz, I. Исследование производительности системы теплового насоса с приводом от цикла Ренкина. РС. Тезис.Университет штата Огайо, Колумбус, Огайо, США. Йилдиз, И., Лин, К., и Кристенсен, Р.Н. Исследование производительности системы теплового насоса с приводом от цикла Ренкина. AES-Vol. 29 «Проектирование, анализ и применение тепловых насосов и систем охлаждения». ASME: 9-18 Йилдиз, И. и Стомбо, Д. П. Динамическое моделирование микроклимата и стратегий контроля окружающей среды в теплице в сочетании с системой теплового насоса. Модели роста растений, экологического контроля и управления фермой в защищенном культивировании - HortiModel, 29 октября - 2 ноября, Вагенинген, Нидерланды (в печати: Acta Hort).Таблицы Таблица 1. Характеристики теплицы, использованные в имитационной модели (CON: обычная система; OHP: тепловой насос с открытым контуром; CHP: система с тепловым насосом с закрытым контуром). Длина 7,5 м (CON & OHP) и 25,0 м (CHP) Ширина 7,50 м Высота по свесам 2,50 м Высота по гребням 4,50 м Ориентация рядов посевов Север - Юг Расстояние между рядами растений 0,75 м Материал поверхности пола Светоотражающая мульча Остекление Двойной полиэтилен Таблица 2. Ежедневное потребление энергии и воды в обычных (CON), открытых (OHP) и закрытых системах с тепловыми насосами (CHP) зимой, весной и летом.ЗИМА ВЕСНА ЛЕТО ТЭЦ OHP CON CHP OHP CON CHP OHP CON Потребление энергии (МДж в день -1 м -2) Тепловой насос Охлаждение Природный газ Вентилятор (электрический) * Насос (электрический) * Итого вентиляция ОБЩЕЕ потребление воды (кг H2O в день - 1 м -2) Транспирационная вода Восстановленная испарительное охлаждение ИТОГО * Незначительное количество.

6 (a) (b) (c) Значения солнечной радиации (Вт / м 2) Относительная влажность (%) Температура напольных покрытий (o C) Относительная влажность (%) Солнечное излучение (Вт / м 2) Температура (o C) Относительная влажность (%) Солнечное излучение (Вт / м 2) Температура листьев на полу (o C) Листья Время дня (час) Время дня (час) Время дня (час) Рис.1. Суточные изменения прогнозируемых климатологических переменных теплицы в обычных (а), тепловых насосах с открытым контуром (b) и тепловых насосах с закрытым контуром (с) в весенний день.

7 (a) (b) Относительная влажность (%) Солнечное излучение (Вт / м 2) Температура (C) Осушитель Охлаждающий блок № 1 Обе одежды S. Ткань № 2 S. Ткань № 1 Процент Время включения Процент Время включения Относительная влажность (%) Растворимость солнца (Вт / м 2) Температура (C) Испарительное охлаждение Обе одежды S.Ткань № 2 S. Ткань № 1 Процент времени включения Процент времени включения Время (час) Время (час) Рис. 2. Работа системы управления в традиционной системе (а) в летний день и в системе с тепловым насосом с замкнутым контуром ( б) в весенний день.

8 (a) Температура относительной влажности Солнечное излучение Температура относительной влажности Солнечное излучение Транспирация Evap. Охлаждение испарителя транспирации. Сбор охлаждающей воды (кг H2O / м 2 * ч) Солнечное излучение (Вт / м 2) Отопление Отопление Охлаждение Отопление Охлаждение Потребление энергии (кДж / м 2 * час) Потребление энергии (кДж / м 2 * час) Использование воды & Clollection (кг H 2 O / м 2 * ч) Температура (o C) Отн.Гм. (%) Солнечное излучение (Вт / м 2) Температура (o C) Отн. Гм. (%) (b) Дни Дни Рис. 3. Прогнозируемое водопотребление, сбор и потребление энергии на единицу площади земли в тепличных системах с обычным (а) и замкнутым контуром (b) в течение 10 дней подряд летом.

.

Микроклимат и потребление энергии в коммерческих теплицах, теплицах с водяным или паровым отоплением для производства томатов

Дизайн солнечной теплицы для холодного климата

Грант на проектирование солнечной теплицы для холодного климата Университет МакЭвана 27 апреля 2011 г. Энди Смит П.Англ. Роб Харлан: Круглогодичное производство продуктов питания в Альберте? Зачем? Воздействие парниковых газов на импортируемые продукты питания Уязвимость

Дополнительная информация

Модуль 2.2. Механизмы теплопередачи

Модуль 2.2 Механизмы теплопередачи Результаты обучения После успешного завершения этого модуля слушатели смогут: - Описывать 1-й и 2-й законы термодинамики. - Опишите механизмы теплопередачи.

Дополнительная информация

Проект теплового насоса морской воды

Проект теплового насоса для морской воды Центр морской жизни на Аляске, Сьюард, штат AK Докладчик: Энди Бейкер, ЧП, YourCleanEnergy LLC. Также присутствует Операционный менеджер ASLC: Дэррил Шефермейер Конференция ACEP по сельской энергии

Дополнительная информация

Процессы HVAC.Лекция 7

Процессы HVAC Лекция 7 Цели лекции Общее понимание систем HVAC: Типовые процессы HVAC Вентиляционные установки, фанкойлы, вытяжные вентиляторы Типовые водопроводные системы Перекачивающие насосы, отстойник

Дополнительная информация

Сезонные колебания температуры

Сезонные и суточные температуры Рис. 3-CO, стр. 54 Сезонные колебания температуры Причины смены времен года Сезонность зависит от количества солнечной радиации, достигающей земли. Какие два основных фактора

Дополнительная информация

Блок 4: Электричество (Часть 2)

Раздел 4: Электричество (Часть 2) Результаты обучения Учащиеся должны уметь: 1.Объясните, что подразумевается под мощностью, и укажите ее единицы. 2. Обсудите важность сокращения потерь электроэнергии. 3. Состояние

Дополнительная информация

Энергоэффективность в зданиях

Дополнительное руководство по энергоэффективности в зданиях к SANS 10400-XA и SANS 204 V. 3.0 Зарегистрировано в: The Drawing Studio Изображение: digitalart / FreeDigitalPhotos.net Дата отчета: 26 августа 2014 г. Название практики:

Дополнительная информация

КПД конденсационного котла

Эффективность конденсационного котла Дата: 17 июля 2012 г. ДАННЫЙ РЕДАКТОР ДОН Л Е О НА РОДИ ЛЕ О Н А Р Д И И НС.HV AC T RAI N I N G&C ON SU LT IN G Концепции 1 Текущее состояние развития конструкции котлов 2

Дополнительная информация

МИКРО ГИДРО ДЛЯ ФЕРМЫ И ДОМА

МИКРО ГИДРО ДЛЯ ФЕРМЫ И ДОМА Сколько я могу рассчитывать на экономию? Это полностью зависит от доступного потока, доступного напора (падения) и продолжительности, в течение которой поток доступен. Некоторым хозяйствам сложно поддерживать

Дополнительная информация

Расчет размеров системы HVAC для жилых помещений

Определение размеров системы HVAC для жилых домов Уильям П.Goss University of Massachusetts, Амхерст, Массачусетс, США Электронная почта для корреспонденции: [email protected] РЕЗЮМЕ Отопление, вентиляция и кондиционирование (HVAC)

Дополнительная информация

Солнечные тепловые системы

Проектирование и применение солнечных тепловых систем в ОАЭ Мурат Айдемир Виссманн, Генеральный директор FZE на Ближнем Востоке (M.Sc. Mech.Eng., ASHRAE), Конгресс-центр Деревни знаний Дубая, Дубай 20.4.2009 Viessmann

Дополнительная информация

Лаборатория 10.Солнечная и ветровая энергия

1 Назовите лабораторию 10. Солнечная и ветровая энергия ВВЕДЕНИЕ Солнечный свет может использоваться для производства тепла или выработки электроэнергии. Это называется солнечной энергией. Это чистая форма производства энергии, которая не

Дополнительная информация

Пассивный солнечный дизайн и концепции

Пассивный солнечный дизайн и концепции дневного света 1 Пассивное солнечное отопление Хорошая архитектура? Разумное использование южного остекления в сочетании с соответствующей затенением и тепловой массой.Лето Зима Пассивная солнечная энергия

Дополнительная информация .

Теплица с контролем микроклимата. Стоковое изображение

Вид на пустую небольшую теплицу с системой полива.

Количество огурцов в теплице и система полива с контролем воды, водоснабжение

Разноцветные колеусы, растущие в современной теплице вечером

Теплица из стали и стекла для выращивания растений

Вид сверху на тепличное растение

Вид на теплицу с дверью или окнами для поддержания микроклимата, влажности и температуры для оптимального роста

Влажность почвы в теплице методом рассеивания с

Сладкий перец растет в теплице с местом для купюр

Вид сверху на стеклянную крышу теплицы, создающую сюрреалистический ландшафт, созданный руками человека.

Вкусные органические зеленые огурцы, выращенные в большой голландской теплице, ev

Зеленые растения в горшках за стеклянной стеной тропической теплицы

Растение в теплице

Садовник-мужчина измеряет температуру воздуха в теплице

.

Смотрите также

 
Copyright © - Теплицы и парники.
Содержание, карта.