Kolik energie skleník potřebuje?

Rozměr skleníku je 9.5×20m. Plocha 190m2. Výška stropu 5.3m. Objem skleníku je 726 m3.

Konstrukce: Strop a okna – dvojitá fólie se vzduchovou mezerou. Rámové stěny. Podlaha na zemi.

Podnebí: Vladivostok, Rusko. Orientace skleníku je na jih.

Výpočet špičkové tepelné zátěže

V lednu bude vytápění skleníku vyžadovat 57 kW/h v noci. Během dne sníží příliv sluneční energie zátěž na 31 kW/h.

V srpnu bude na chlazení skleníku potřeba 21 kWh.

Tepelná zátěž leden

Tepelná zátěž srpen

Více podrobností o tepelnětechnických výpočtech a příklad výpočtové tabulky naleznete v našem blogu.

Parametry tepelné vodivosti konstrukčních prvků

Rámová stěna 142mm U=1.27 W/m2/S, izolace minerální vatou U=0.3 W/m2/S. Tepelná vodivost dvojité fólie se vzduchovou mezerou je U=4 W/m2/S [1, 8]. Podlaha na zemi U=0.36 W/m2/S (6).

Přítok z ulice se odhaduje na 109 m3/hod, s přihlédnutím k výšce budovy, povětrnostním a větrným faktorům a rychlosti výměny vzduchu při tlaku 50 Pa, ACH50 = 3 objemy vzduchu za hodinu [9].

Tepelná zátěž rostlin

Když rostliny odpařují vodu, snižují teplotu vzduchu ve skleníku. 2040 keřů při ~4.4 wattu/hodinu/keř se zálivkou 0.2 l/den/keř [6].

Zapne se večer na 5 hodin. Hustota světelného toku 5 watt/m2. Není hlavním zdrojem světla pro růst rostlin, ve kterých může být osvětlení 300 – 500 watt/m2 [3, 6].

Tepelný tok ze slunce se vypočítá na základě úhlu dopadu slunečních paprsků a polohy a sklonu povrchu ke slunci [1].

qs = A * E * cos1 * SHGC [XNUMX].

qs — tepelný tok ze slunce, kW/h

E – přímé sluneční záření, kW/h/m2 (2)

θ — úhel dopadu slunečního světla (3)

SHGC – koeficient povrchové sluneční absorpce

Označení úhlů pro výpočet tepla ze slunce [1]

Deficit tlaku par (VPD) mezi stonkem rostliny a vzduchem ve skleníku podporuje pohyb vody z kořenů do listů. Cílová hodnota VPD je obvykle v rozmezí 0.5 až 1.5 kPa [7]. Kontrola deficitu tlaku par ve skleníku se provádí udržováním daného rosného bodu, který bere v úvahu jak teplotu, tak vlhkost [5].

Například při cílové hodnotě VDP 1 kPa a požadované teplotě ve skleníku 23 °C je relativní vlhkost 64 %, absolutní vlhkost 11.35 g/kg a rosný bod 16 °C.

Přečtěte si více o výpočtu množství vody pro zvlhčení místností v našem blogu.

Koncentrace CO2: 1400 – 2200 mg/m3 [1].

Výpočet ohřevu / chlazení vzduchu

Rychlost výměny vzduchu (ACH) pro ohřev vzduchu ve skleníku je 5 – 8 objemů vzduchu za hodinu [7].

Průtok vzduchu pro tento skleník se odhaduje na 5000 m3/hod. Parametry přiváděného vzduchu:

Leden: Teplota 36C, absolutní vlhkost 13.5 g/kg, relativní vlhkost 35 %.

Srpen: Teplota 16C, absolutní vlhkost 9.2 g/kg, relativní vlhkost 81 %.

Rychlost pohybu vzduchu ve skleníku je 0.5 – 0.7 m/s (více než 1 m/s narušuje růst rostlin, více než 5 m/s může způsobit fyzické poškození rostlin). Rychlost pohybu vzduchu na listech rostlin je 0.03 – 0.1 m/s [1].

Skleník zahrnuje vytvoření určitého mikroklimatu pro optimální růst rostlin s minimálními provozními náklady.

Zařízení pro vytápění, ventilaci a klimatizaci (HVAC) musí zajistit vytápění a zvlhčování v zimě a chlazení a odvlhčování v létě. To vyžaduje značné množství energie.

Hledání a aplikace optimálních řešení HVAC může snížit provozní náklady o 40 % [6].

Použití tepelné „deky“ k uzavření skleníku v noci může snížit tepelnou zátěž o 27 % [8].

Tento výpočet lze použít pro výběr a návrh zařízení HVAC a odhad provozních nákladů a také pro CFD modelování pohybu vzduchu ve skleníku.

1. ASHRAE Fundamentals volume. 1997
2. Manuální J Výpočet obytného zatížení. ACCA. 1986
3. Vnitřní zemědělství: Úvahy o návrhu systému HVAC. Svazek zpravodaje Trane Engineers 48-3. 2019
4. Stanovení zatížení pěstební místnosti. Aplikační poznámka 25. Desert Aire’s. 2019
5. Kontrola prostředí pěstební místnosti. Aplikační poznámka 26. Desert Aire’s. 2019
6. Systémy HVAC a spotřeba energie v pěstebních místnostech. Aplikační poznámka 27. Desert Aire’s. 2019
7. Deficit tlaku par a návrh systému HVAC. Aplikační poznámka 28. Desert Aire’s. 2019
8. Hyung-Kweon Kim atd. Odhad tepelného výkonu a tepelných ztrát v plastových sklenících s tepelnými závěsy a bez nich. Článek Energie. březen 2018
9. Standard ANSI/ASHRAE 62.2-2013, Větrání a přijatelná kvalita vnitřního vzduchu v nízkopodlažních obytných budovách

1. Archiv počasí z meteostanice https://rp5.ru/Weather_archive_in_Astrakhan
2. Solární energie od Meridian https://susdesign.com/windowheatgain/
3. Poloha slunce https://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/
4. Tepelně izolační schopnost vzduchových vrstev http://health.totalarch.com/bathhouse/3/18
5. Расчет теплопотерь каркаса https://www.smartcalc.ru/thermocalc?&gp=229&rt=0&ct=0&os=0&ti=23&to=-23&hi=55&ho=85&ld0=1&le0=1&lt0=0&mm0=427&ld1=1420&le1=1&lt1=0&mm1=230&ld2=1420&le2=0&lt2=0&mm2=571
6. Расчет теплопотерь полов по грунту https://www.smartcalc.ru/groundfloor?&gp=212&rt=0&ti=23&hi=55&at=1&wh=0&ew=0&sz1=9.5&sz2=20
7. Расчет теплопотерь воздушной подушки https://www.smartcalc.ru/thermocalc?&gp=229&rt=0&ct=0&os=0&ti=23&to=-23&hi=55&ho=85&ld0=1&le0=1&lt0=0&mm0=558&ld1=1500&le1=1&lt1=0&mm1=424&ld2=1&le2=0&lt2=0&mm2=558

Copyright © www.blowdoor.ru | Domy dle projektu
Weby Google
Nahlásit porušení
Podrobnosti o stránce
Aktualizace stránky:
Weby Google
Nahlásit porušení

Stránka používá cookies ze služeb Google. To je nezbytné pro jeho normální provoz a analýzu provozu. Statistiky používání webových stránek jsou odesílány společnosti Google. Kliknutím na tlačítko „Přijmout“ souhlasíte s používáním souborů cookie. Zásady používání souborů cookie

Dům a ještě více průmyslový skleník potřebuje napájení. Tímto způsobem můžete místnost vybavit svítidly, topnými zařízeními, zavlažovacím systémem a dalšími drobnostmi pro péči o rostliny. Co když máte autonomní skleník na solární pohon, abyste ušetřili na účtech? Tato otázka je diskutabilní, proto se pokusíme zvážit všechna pro a proti takového rozhodnutí.

Hlavním problémem je méně slunce

Je logické umisťovat solární panely na střechy budov. Nejčastěji zde na ně nedopadá žádný stín a výroba energie bude maximálně možná.

Ale pro skleník je střecha strategicky důležité místo! Musí poskytovat dostatečnou kapacitu pro průchod slunečního záření. To je nezbytné pro život rostlin, stejně jako pro akumulaci vhodných teplot.

Když umístíme solární moduly na střechu skleníku, dostane se dovnitř mnohem méně světla, zvláště pokud mluvíme o nutnosti přijímat hodně elektřiny.

Možnosti řešení problému

Je to jednoduché, když jsou solární panely instalovány pro nízkoenergetický skleník. Stačí například napájet osvětlení a uvědomíte si, že k tomu je potřeba jen pár panelů, které výrazně nepoškodí proudění slunečního světla do skleníku. Budeme mluvit o výpočtech níže, ale nyní si promluvme o tom, co lze udělat, pokud je skleník nacpaný elektronikou a rozhodně vyžaduje instalaci výkonné elektrárny.

1. Umístění solárních panelů ve vzdálenosti od sebe. Pokud to plocha střechy umožňuje, pak lze instalaci modulů navrhnout tak, aby byly rovnoměrně rozmístěny na ploše a tvořily mezi sebou dostatečné mezery.

Na tomto obrázku můžete vidět podobnou implementaci. Solární panely nejsou umístěny vedle sebe běžným způsobem, ale v určité vzdálenosti.

1. Použijte fotobuňky bez krytu baterie. „Plášť“ fotovoltaických modulů lze sejmout a křemíkové články instalovat přímo na skleník. Při zachování výkonu systém tolik nesníží propustnost střechy skleníku.

Takhle to může vypadat v praxi.

Zjevnou nevýhodou tohoto přístupu je, že fotobuňky jsou nyní zranitelnější vůči vnějším faktorům. Proto je lepší uvažovat o ochranné průhledné vrstvě.

1. Použijte průsvitné moduly. Nyní jsou k dispozici tenkovrstvé solární panely, které jsou schopny propouštět část slunečního světla. Nepokryjí velkou spotřebu elektřiny skleníkového zemědělství, protože. výkonově nižší než „pevné“ krystalické analogy. V některých případech se však stanou „zlatým průměrem“ skleníku.

Takto vypadá tenký filmový panel. Další výhodou je možnost instalace na téměř jakýkoli typ povrchu.

1. Umístěte solární elektrárnu vedle skleníku. Ano, instalace se může prodražit, ale nebudete mít prakticky žádná omezení na počet potřebných panelů. Stačí si vybrat místo bez stínů a plánů na stavbu budov v okolí.

Na internetu se často zmiňují inovativní solární moduly s maximální průhledností, které vypadají doslova jako sklo. Jedná se však o řešení, která na našem trhu zatím nejsou dostupná a existují pouze na projektové úrovni.

Jaké další vybavení budete potřebovat?

Skleník na solární pohon nebude fungovat sám o sobě – ​​systém vyžaduje minimální sadu zařízení:

1. Baterie. Bez nich nebude možné zajistit skleník elektřinou v noci a za oblačného počasí. Kromě toho musí být baterie chráněny před mrazem a přehřátím. Alternativou může být síťový typ solární elektrárny, kdy přes den energie pochází z fotomodulů, v noci pak z obecné sítě. To znamená, že systém se nestane zcela autonomním, ale zbaví se zranitelného prvku – baterií.
2. Měnič. Toto zařízení převádí proud na proud vhodný pro elektrické spotřebiče.
3. Ovladač. Potřebné pro zajištění bezpečného nabíjení baterií.

K tomu všemu budete muset přidělit místo chráněné před srážkami a změnami teploty. Pokud to nelze provést uvnitř skleníku, budete muset přemýšlet o malém rozšíření.

Je třeba udržovat skleníkové solární panely?

Křišťálové moduly se snadno udržují. Nemůžete je mýt častěji, než když čistíte sklo střechy skleníku.

Kolik solárních panelů potřebujete pro skleník?

Začneme výpočtem spotřeby všech elektrospotřebičů ve skleníku. Za tohle vytvořte seznam všech zařízení ve skleníku, uveďte jejich výkon a provozní dobu za den. Vynásobením výkonu a času získáte ukazatele spotřeby energie pro každé zařízení. Pokud vše sečtete, dostanete denní spotřebu a vynásobením 30 získáte údaje o měsíční spotřebě.

V těchto výpočtech Je lepší položit dalších 40-50%, protože měnič a regulátor také spotřebovávají energii a ke ztrátám dochází při nabíjení/vybíjení baterií. Navíc možná budete muset nainstalovat nové elektrické spotřebiče.

Nezbývá než vybrat dostatečný počet solárních panelů pro pokrytí potřeb skleníku. Ale i zde jsou některé nuance.

Udávaný výkon solárních panelů je ukazatelem toho, kolik dokážou vyprodukovat při maximálním slunečním záření, kdy paprsky dopadají na povrch v pravém úhlu. Ve skutečnosti moduly zřídka dosahují deklarovaného výkonu, vzhledem k různému osvětlení během dne a změnám intenzity slunečního záření v průběhu roku.

Skutečný výkon solárního panelu můžete vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Výkon panelu = sluneční záření x špičkový výkon solárního panelu x 30 dní.

Zde lze převzít hodnotu slunečního záření pro vaši oblast. Vezměte prosím na vědomí, že tyto údaje jsou pro každý měsíc jiné a v zimě se výrazně snižují. V důsledku toho se výkon solárních panelů v této době znatelně sníží.

Doporučujeme podrobněji prostudovat metodiku výpočtu solární elektrárny s příklady pomocí odkazu níže.

Výkon

Skleník na solární pohon je dobrý nápad. Hlavní je, že moduly neodebírají příliš mnoho světla, které rostliny potřebují. Jako poslední možnost můžete vždy instalovat elektrárnu vedle skleníku. Je třeba předem myslet na místo, kde budou umístěny baterie, ovladač a měnič.

Zanechat komentář Zrušit odpověď na komentář

Tato stránka používá Akismet k boji proti spamu. Zjistěte, jak jsou zpracovávána data vašich komentářů.