bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Category:

Prototype this по-русски - выпуск шестой. О рекуперации тепла в теплицах

Теплица работает так.

Днем, когда светит солнце, солнечный свет проходит через остекление и нагревает землю и растения в теплице. От них нагревается воздух. Ночью, когда солнца нет, накопленное за день тепло поддерживает жизнедеятельность растений. Естественно, накапливается мало, и теплицу в холодном климате приходится искусственно подогревать. Днем, когда растения активно поглощают солнечный свет и растут, занимаются фотосинтезом и прочими своими растительными занятиями, они выделяют пары воды. Эти пары воды насыщают воздух, конденсируются на самых холодных частях теплицы (читай - на остеклении) и отдают тем самым тепло наружу, еще уменьшая количество накопленного за день тепла.

Вот было бы хорошо, если бы можно было накапливать днем тепла больше, чтобы оно грело теплицу ночью дольше, верно? Ах, как бы интересно было найти дешевое, функциональное и простое решение, верно?

И такого решения есть у нас! Пристегивайтесь, начинаем.

Давайте представим себе следующую картину. Пусть в нашей теплице есть подвал (если нет - мы его выроем). В этом подвале мы поставим бак с водой. В этот бак мы заведем две трубы. Одна из них будет доходить до низа бака и заканчиваться аэратором. Это такой кусок пористого материала вроде пемзы. Его назначение - сделать бульбашки, выходящие из трубы, маленькими. Начинаться эта труба будет под подволоком теплицы, там где жарче всего, и где больше всего паров воды. Вторая труба будет начинаться на самом верху бака, там, где воды уже нет, а есть только воздух. Эта вторая труба будет выходить в почву теплицы, на которой растут растения.

Могучий компрессор будет всасывать воздух по первой трубе из-под подволока теплицы и вдувать его в бак с водой. Проходя через аэратор, воздух будет дробиться на маленькие бульбашки. Проходя через толщу воды, бульбашки будут эффективно обмениваться с ней водяными парами и теплом, и выходить через вторую трубу в почву.

Как это работает?

Днем температура воздуха в теплице высокая, воздух насыщен парами. Влажность воздуха близка к ста процентам. Закачиваясь по первой трубе в бак и проходя через аэратор, воздух попадет в холодную воду. Поскольку бульбашки маленькие - они имеют большую площадь соприкосновения в водой, что обеспечивает эффективный теплообмен. Воздух в бульбашках охлаждается. Относительная вложность воздуха при этом повышается, и избыток водяных паров отдается прямо в воду, сквозь которую идут бульбашки. Выходя из бака и попадая в почву, охлажденный воздух отбирает тепло у почвы, нагреваемой солнцем. При этом его относительная влажность падает, и он способен аккумулировать в себе пар, выделяемый растениями, без образования конденсата.

Поскольку конденсация паров происходит не на холодной стене теплицы, а в баке - мы уменьшаем потери тепла наружу, накапливая его в нашем баке с водой.

Ночью температура в теплице становится меньше температуры воды в баке. Относительная влажность воздуха становится ниже влажности воздуха на выходе из бака. Прокачивая воздух из теплицы через бак, мы подогреваем его и отдаем в почву. Холодная почва охлаждает воздух и конденсирует избыточные пары. В процессе конденсации выделяется тепло, которое почву подогревает. Выходя из почвы, воздух подогревает растения, и через первую трубу опять уходит в бак.

Что получается? Получается, что днем мы аккумулируем тепло, одновременно осушая воздух. А ночью мы отдаем тепло, одновременно насыщая почву влагой. Те есть, мы не только рекуперируем энергию дневного солнца, но еще и делаем температурный режим в теплице более стабильным, с меньшими бросками температуры. А еще, осушая воздух, мы препятствуем потерям тепла из-за конденсации воды на контактирующих с наружным воздухом частях конструкции. Одновременно мы аэрируем почву.

Между прочим, система дополнительного подогрева для такой теплицы может быть не только менее мощной (за счет рекуперации тепла), но и более простой. Нам больше не нужно строить вдоль стенок теплицы батареи. Нам достаточно кинуть в бак с водой кипятильник и включать его по мере необходимости... :) Да и компрессор, качающий воздух, по всем законам физики будет отдавать тепло в систему.

Более того, для дополнительного нашего аккумулятора тепла подогрева днем мы можем использовать солнечные коллекторы на вакуумных трубках, каковые коллекторы недороги, работают даже зимой, стоят недорого и жрать, как говорится, не просят. Было бы только солнышко...

Остается только один вопрос. Не пересушит ли почву непрерывно идущий через нее поток воздуха? На это мы имеем ответ. Воздух, идущий через почву, всегда имеет влажность, равную ста процентам. Посему пересушивание нам не грозит. Кроме того, в естественном ритме, в природе именно ночью и под утро влажность почвы наиболее высока и растения "пьют".

Осталось подумать, а не "зацветет" ли вода в баке? Теоретически это возможно, конечно. Но давайте будем честными - насыпав в бак с водой подходящей химии, или "подселив" туда подходящие водоросли - мы вполне справимся и с этой проблемой...
Tags: Prototype this по-русски
Subscribe

  • Ну вот...

    Нестареющая классика... Цифры конечно, невысокие. По сравнению с 90+% от результатов испытаний Модерн, Пфайзеров, Спутников и т.д. - кажутся…

  • Опять двадцать пять...

    Вот только вот тут вот у нас была такая дискуссия. Мысль о влиянии белка на тробмозы я подумал самостоятельно, и она мне понравилась. Следует…

  • Немного бреда на ночь глядя

    Оксфордский университет опубликовал исследование, согласно которому опасность возникновения тромбоза воротной вены от вакцин Pfizer и Moderna в…

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 4 comments