Системы подпочвенной аккумуляции тепла

[ssv2001]

теорию я не читал пока что, но чисто с практической точки зрения - оптимальная скорость еще зависит и от длины конкретного воздуховода. Ведь если воздух отдаст все тепло в начале, а в конце Твоздуха=Тпочвы, то, хоть мы и поимели максимально возможную дельту, то цель не совсем достигнута (почву в конце не нагрели). Написал, и понял, что пишу о том - о чем у меня болит - я все думаю греть почву весной а не воздух зимой...

Но все равно, тогда не запасли того тепла, что могли бы запасти, если бы скорость была больше - это уже к вашему приложению - аккумуляция тепла днем для отдачи ночью... Т.е. очевидно (по моему), для аккумуляции нужно иметь скорость максимально-возможную!!!

[serj]

При длине воздуховода более 10 метров (диаметр 10 см) начинается резкое уменьшение эффективности отдачи - поглощения тепла. Причем перегиб линейности характеристики уже наблюдается при 5 метрах. Но если грунт прогреется лучше в начале трубы, то со временем он станет хуже поглощать тепло, а значит больше тепла достанется дальнему участку воздуховода.

Сергей, я уже зимой понял что у меня эта система будет использоваться только для прогрева грунта и в экстренных случаях, когда теплица будет близка к промерзанию, для подогрева воздуха.

[gardene]

может и так, я в формулах не силен, больше по ощущениям

[kosgov]

Народ! На счет скорости.
Ну провел я таки эксперимент, чтобы постоянные рассуждения на форумах не приводили иногда к определенным безапелляционным суждениям.
Изменял скорость потока через подземные каналы и замерял изменение разности температур на входе и выходе из воздуховодов. Замечу, что возможности точно замерять скорость потока не было - я предположил прямую зависимость скорости потока воздуха от напряжения на клеммах вентиляторов.
Таков результат.


Уменьшение скорости конечно же приводит к увеличению разности температур, однако снижается объем запасаемой энергии.
Меньше запасем - меньше ночью отберем.
Поэтому снижение производительности вентилятора м3/час (а это как правило попытка бюджетирования проекта), что есть снижение скорости потока воздуха - не является правильным путем реализации системы воздухообмена через подземные каналы. ИМХО.
Опять же шапками не бросать - когда будет анемометр на руках, то опыт повторю.

[gardene]

Вот это я понимаю. Коротко и ясно. Респект и уважуха

[ssv2001]

Вообщем то факт очевидный, но ведь можно и воздуховоды из золота сделать для наилучшей теплопередачи, ссылаясь на попытки бюджетирования проекта. Тут должна быть какая то зацепочка, почему брать именно такой длины воздуховоды при данной мощности вентиляторов... Опять же есть разные вентиляторы - малого, среднего, высокого давления, для короткого воздуховода нет смысла брать вентилятор высокого давления по экономическим соображениям, например.... И если давить мало, то возможно скорость потока выше... вообщем, дело тонкое... Хорошо бы послушать специалиста в этом деле...

[serj]

Сергей, у меня есть порядка 20 трудов специалистов по этому вопросу. Труды на английском, но там все изложено. А лучшего специалиста в этом вопросе чем Константин, я еще не встречал

[ssv2001]

Это хорошо, что есть у нас на форуме такой специалист. Главное практик, я пока что теоретик, и не в коем случае не хотел как либо обидеть Константина золотыми воздуховодами. Просто в дискуссии пытаюсь пока что соорудить для себя в уме модель моей будущей системы подпочвенной аккумуляции тепла. И вот один из вопросов: для грядки шириной см. 70. (для помидор, планирую высокую грядку соорудить) достаточно ли будет одного воздуховода на глубине см. 30. Но вот первая незадача - грядка длиной метров 20! А как я понял - свыше 5 метров начинаются уже проблемы эффективного использования?

[serj]

Нет, можно и 10 метров. Просто до 5 метров соблюдается линейность изменения температуры входящего воздуха с расстоянием. А уже после 5 метров линейность начинает превращаться в экспоненциальную зависимость.

[kosgov]

Еще до постройки теплицы сам задавался вопросом

...должна быть какая то зацепочка, почему брать именно такой длины воздуховоды.

Пришлось лопатить англоязычный интернет, поскольку на славянских просторах на форумах зачастую фигурируют фразы типа "А вот если взять ...., то будет лучше...". Что взять? На сколько лучше? А кто брал? И что было лучше? Одни рассуждения, а нужны факты или расчеты для принятия решения.
Посему изложу некие тезисы по факту прочтенного и сделанного.

Глубина залегания воздушных каналов:
- рекомендуют закладывать в 2-3 слоя (0,5м; 0,9м; 1,5м), в некоторых индийских исследованиях даже на 3 м закладывали, чтобы увидеть результаты (ну что нам эти результаты, если копать "туда" не будем ) для получения МАКСИМАЛЬНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО НАПОРА - разницы между температурой грунта и воздуха.
В исследованиях всплыла особенность - для бОльших глубин залегания доля отобираемой энергии (ночью) от величины сохраненной (днем) ниже. Процент отобранной энергии для более мелкого залегания воздуховодов получается выше.
Т.е. разумным компромисом было бы все-таки иметь несколько слоев, 2 например.
Я же в силу отсутствия времени "закопался" на 0,5 м.

Длина воздуховодов:
- верно заметил Сергей

Просто до 5 метров соблюдается линейность изменения температуры входящего воздуха с расстоянием. А уже после 5 метров линейность начинает превращаться в экспоненциальную зависимость.

.
Т.е. объем сохраненной энергии уже принципиально НЕ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ. И из какого бы материала не делали воздуховоды УВЕЛИЧЕНИЕ ДЛИНЫ приведет к УВЕЛИЧЕНИЮ ПОТЕРЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ воздуха. А это уменьшение производительности вентилятора и понижение кратности обмена воздуха в теплице.
И желательно потери посчитать до того как будете выбирать вентилятор.
К сожалению посчитать объем запасаемой энергии до постройки теплицы мне не удалось - полных данных для этого не было.
А фактические замеры по потерям на сопротивление воздуха оказались мене приятными чем хотелось это видеть.
http://veg.baxtool.com/forum/viewtopic. ... t=70#p1564

Выбор вентилятора:
Бюджетный он или не бюджетный - вопрос сравнения доли расходов в общей стоимости строительства.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ лучше на номограмму такого вентилятора (зависимость производительности м3/час от величины потерь на сопротивление воздуха)- лучшие характеристики у вентилятора с более крутой номограммой.
ПОНИЖЕНИЕ производительности приводит к серьезному понижению возможностей системы к накоплению тепла.
Итак вопрос, что

...есть разные вентиляторы - малого, среднего, высокого давления, для короткого воздуховода нет смысла брать вентилятор высокого давления по экономическим соображениям, например...

крайне уместен.
И я мучался с выбором В моем случае функционал работы вентилятора был приоритетнее.
И теперь-то видно какой показатель СОР получается в работе системы. Неужели 4-7 единиц мало?

Повторю то, что писал на другом форуме - это только информация для переосмысления. Не обессудьте за перевод.
Даю цитату из зарубежного форума: http://forums2.gardenweb.com/forums/loa ... 79.html?20
"...
Изначально shcs (система грунтового аккумулирования) предполагалась использовать 5x/час, но теперь рекомендуют использовать намного больше
5x был установлен для поддержания скорости воздуха в трубах вплоть до 0,6-1,2 м/сек,
но новые данные доказали что, имеет значение не скорость, а количество времени, которое "весь" воздушный объем теплицы проводит под землей.
Большая кратность обмена в час приводит к более длительному пребыванию под землей.
Регулируя скорость вентилятора, я могу достигать 45x.
Вот несколько результатов испытаний от моего shcs, температура почвы была 55.4F

14 х: 28 C Выход: 13 C (2.28 секунды 15 C снижение)
27 х: 30 C Выход: 15 C (1.14 секунды 15 C снижение)
45 х: 30 C Выход: 17 C (0.67 секунды 13 C снижение)

Заметьте при 14x, воздух все еще падает до температуры массы почвы, а 5x падение температуры меньше.
Передача энергии увеличивается с увеличением кратности обмена
14x: 1.72 kw/hr,
27x: 3.45 kw/hr,
45x: 5 kw/hr.

В значительной степени благодаря фазовому переходу температура падает даже при высоких скоростях потока воздуха.
Заметьте, что требуется только 0.67 секунды, чтобы понизить воздух 23.4F в 45x.

Просто в обычных условиях недостаточно времени в трубе, чтобы воздух понизил высокую температуру при прохождении через сечение трубы и определенной разницы температур. Это происходит только благодаря фазовому переходу.
..."

не в коем случае не хотел как либо обидеть Константина золотыми воздуховодами

Так и не обидели Лучше почесать тему до того, чем после чесать макитру.

[kosgov]

Да. И еще одна форумная "жвачка" - ОТКУДА ЗАКАЧИВАТЬ ВОЗДУХ: Сверху или Снизу?
Народ, уважаемый!
Да через 5-10-15 минут работы системы воздух перемешается и у вас выровняется температура воздуха по вертикали теплицы и будет уже все равно откуда закачивать воздух.
Из жизни: у меня на высоте 3,5 м, под коньком летом температура ниже на 1-1,5 С, чем на высоте 1 м, где ведутся основные замеры температуры.

[ssv2001]

Константин, последнее замечание - существенно. Поэтому вопрос, а у вас откуда закачивается воздух? Если рассуждать просто здраво, то закачивать нужно, естественно, сверху - это для запасения энергии, для ее выкачивания из почвы - забирать снизу. Но вот куда выпускать - в первом случае - до меня не доходит, раз забираем сверху, то выпускать нужно снизу... а в случае забора энергии - и забирать и запускать - снизу .... но не все очевидно похоже. Буду иметь ввиду ваше замечание, на этот счет.

[serj]

Сергей, так ведь Константин объяснил что воздух перемешивается в теплице и особой разницы нет.

[ssv2001]

ну да, я понял, это просто мысли вслух, и хочу узнать, откуда и куда у Константина реально закачивается.

[gardene]

Я хоть не Константин, но у меня качается снизу вверх.