Energy preservation and reduction in greenhouse gas emissions into the atmosphere can be partially gained through decentralization of heat supply. In the case of cultivation facilities, a solution is a combined heating system which includes soil infrared heating and air heating in the winter greenhouse up to the required values by means of autonomous convective heaters. Upon analysing domestic and foreign scientific publications, there has not been found any comprehensive calculation method of the combined heating system. The target of research is normally one of the space heating ways: either radiant or convective. The calculation method considered in the article is based on the solution of the coupled equations set of the greenhouse heat and material balances, its walling and soil surface. It takes into consideration both the features of radiant heat transfer between distant bodies, and convective air heating from heaters. The developed calculation method has been tested using the modern industrial greenhouse “Fermer 7.5” for year-round cultivation of crops. As shown by the results of software calculations, at low temperatures of the outside air, the heat power of winter greenhouse radiant heating should be twice as high as the heat consumption for convective heating of the cultivation facility. There have been obtained heat power change patterns of the winter greenhouse combined heating system depending on a number of important factors, such as: temperature of the outside air; walling thermal resistance; absorption coefficient of the soil surface. Due to the fact that according to the calculations results, the heat loss via the winter greenhouse ventilation proved to be significant, it makes sense to consider further the option of preheating outdoor air necessary for air exchange indoors.
Проблема в области энергосбережения и снижения выбросов парниковых газов в атмосферу частично может быть решена за счет децентрализации теплоснабжения. Если касаться культивационных сооружений, то в данном случае таким вариантом является комбинированная система отопления, включающая в себя инфракрасный обогрев почвы и догрев воздуха в зимней теплице до требуемых значений с помощью автономных конвективных обогревателей. На основе проведенного анализа отечественных и зарубежных научных публикаций не выявлено какого-либо целостного метода расчета комбинированной системы отопления. Обычно объектом исследований становится один из способов обогрева помещения: либо лучистый, либо конвективный. Рассмотренный в статье метод расчета основан на решении системы взаимосвязанных уравнений теплового и материального баланса теплицы, ее ограждения и поверхности почвы. Он учитывает как особенности лучистого теплообмена между телами на расстоянии, так и конвективный нагрев воздуха от обогревателей. На примере современной промышленной теплицы «Фермер 7.5», используемой для круглогодичного выращивания сельскохозяйственной продукции, выполнена апробация разработанного метода расчета. Как показали результаты программных вычислений, при низких температурах наружного воздуха тепловая мощность лучистого отопления зимней теплицы должна в два раза превышать расход теплоты на конвективный обогрев культивационного сооружения. Получены закономерности изменения тепловой мощности комбинированной системы отопления зимней теплицы от ряда важных факторов: температуры наружного воздуха; термического сопротивления ограждения; коэффициента поглощения поверхности почвы. Ввиду того, что потери теплоты на вентиляцию зимней теплицы оказались существенными, имеет смысл в дальнейшем рассмотреть вариант предварительного подогрева наружного воздуха на нужды воздухообмена в помещении.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Строительство
- УДК
- 631.234. Теплицы. Оранжереи
697.4. Центральное водяное отопление. Центральное отопление с применением других жидких теплоносителей, например нефтепродуктов - Префикс DOI
- 10.18720/MCE.95.12
- eLIBRARY ID
- 44368048
Winter greenhouse combined heating system / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, A. A. Sinitsyn, A. G. Gudkov // Magazine of Civil Engineering. – 2020. – No. 3(95). – P. 131-139. – DOI 10.18720/MCE.95.12. – EDN LVTHOB.
Winter greenhouse combined heating system / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, A. A. Sinitsyn, A. G. Gudkov // Magazine of Civil Engineering. – 2020. – No. 3(95). – P. 131-139. – DOI 10.18720/MCE.95.12. – EDN LVTHOB.
Winter greenhouse combined heating system / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, A. A. Sinitsyn, A. G. Gudkov // Magazine of Civil Engineering. – 2020. – No. 3(95). – P. 131-139. – DOI 10.18720/MCE.95.12. – EDN LVTHOB.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.