Совершенствование систем отопления индивидуальных сооружений : на примере пленочных рассадо-овощных теплиц

• Автор: Кравченко, Юлия Геннадиевна
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕРМЕРСКИХ ТЕПЛИЦ

1.1. Общие сведения о теплицах

1.2. Особенности отопления и вентиляции теплиц

1.2.1. Центральная система отопления

1.2.2. Отопление открытым сжиганием газа в теплице

1.2.3. Отопление теплоносителем воздух

1.3. Анализ конструкций теплиц

1.3.1. Зарубежный опыт использования теплиц

1.3.2. Отечественный опыт использования теплиц
1.4. Анализ расчета отопления теплиц 3
Выводы к главе 1
ГЛАВА II СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО
БАЛАНСА ФЕРМЕРСКОЙ ТЕПЛИЦЫ
2.1. Анализ состояния вопроса
2.2. Постановка задачи
2.2.1. Исходные математические уравнения, описывающие теплообмен теплицы с окружающей средой
2.2.2. Граничные условия на поверхностях теплозащитного ограждения фермерской теплицы
2.2.3. Граничные условия на поверхности грунта
2.3. Анализ уравнений модели теплиц
2.3.1. Анализ однородного уравнения теплопроводности
2.3.2. Расчет собственных чисел краевой задачи теплопроводности
2.3.3. Учет источников теплоты
2.4. Вычислительная реализация модели
Выводы к главе 2
ГЛАВА III КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛЕНОЧНОЙ
РАССАДООВОЩНОЙ ТЕПЛИЦЫ
3.1. Постановка задачи
3.2. Конструкция тепло генерирующей установки ТГУ
3.2.1. Принцип работы ТГУ
3.2.2. Принцип работы автоматики
3.3. Стенд и методика исследования ТГУ
3.4. Порядок обработки исследований
3.5. Результаты исследований теплогенерирующей
установки
3.6. Анализ конструкции фермерской теплицы
3.7. Исследование температурного режима почвы
пленочной рассадоовощной теплицы
3.8. Аэродинамика рассадоовощной теплицы при
равномерной подаче и заборе воздуха рециркуляционным воздуховодом
3.9. Энергосберегающая система отопления рассадоовощных теплиц
3.9.1. Расчет эффективности рециркуляционной системы отопления
Выводы к главе 3
ГЛАВА IV ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ В РАСС АДООВОЩНЫХ ТЕПЛИЦАХ
4.1. Выбор методики расчета
4.2. Расчет сравнения двух вариантов системы отопления
теплицы
4.2.1. Расчет основных показателей
4.3. Анализ полученных расчетных результатов
Выводы к главе 4
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Изучение и анализ деятельности фермерских хозяйств, специализирующихся на выращивании рассады и ранних овощей показывает, что в настоящее время отсутствуют научно-технические разработки и проектные решения оптимальных энергосберегающих конструкций фермерских теплиц. Проблема заключается в том, что отсутствует целевая программа разработки и многоплановых исследований фермерских теплиц для выращивания в закрытом грунте рассады и ранних овощей. Сложность решения проблемы выращивания рассады и ранних овощей в фермерских теплицах заключается в разработке не только ее конструкции, но и системы отопления, которая бы обеспечила комфортные условия при резких колебаниях наружных температур в ночное и дневное время осенне-весеннего периода. Следовательно, правильный выбор источника и средств теплоснабжения имеет существенное значение, так как этим определяется экономическая и экологическая эффективность применения теплиц и особенно степень рентабельности овощеводства защищенного грунта. В работе [3] дана классификация систем отопления теплиц, которая представлена на рис. К основным видам обогрева могут быть отнесены комбинированные водяные и воздушные системы. Рис. В классификации приняты инженерно-технические решения обогрева теплиц, которые используют как более совершенные методы, позволяющие в автоматическом режиме поддерживать заданные температуры в теплице. Выбор вида обогрева обусловлен климатическими условиями, агротехническими требованиями при выращивании различных овощных культур и технико-экономическими показателями. В зависимости от размещения источников системы теплоснабжения технический обогрев подразделяется на центральные и местные (децентрализованные) системы отопления. В теплицах системы отопления могут быть с различными видами теплоносителя - водой, воздухом, газом. Для производственных теплиц наиболее распространенным в настоящее время является водяной обогрев. При устройстве водяного отопления для обогрева различных зон следует предусматривать несколько систем (рис. Рис. В больших теплицах площадью 1-3 га все зональные системы водяного обогрева должны, быть самостоятельными, т. Л = °С, /о=°С. И°С,/„=°С. Нагревательные приборы всех систем, кроме основной подпочвенной, стальные гладкие трубы или регистры из них. Для основного подпочвенного обогрева могут использоваться асбестоцементные или пластмассовые трубы. Недостатками этой системы является то, что она не выполняет ни одной из вспомогательных функций, поэтому необходимы дополнительные устройства для борьба с перегревом и обеспечения требуемой подвижности воздуха; не позволяет достаточно быстро изменять тепловой режим в зависимости от наружных условий; трубы шатрового обогрева затеняют рабочую зону; весьма металлоемка и обладает большой инерционностью. Система водяного обогрева шатра теплиц подразделяется на кровельный, подлотковый, цокольный, торцевой, надпочвенный обогрев (рис 1. Рис. Системы водяного обогрева подразделяют на сплошной и контурный обогрев. Надпочвенная система обогрева (рис. Регистры надпочвенного обогрева присоединяют к системе отопления при помощи гибких шлангов из термостойкой резины. Мощность этой системы отопления составляет . Температура теплоносителя в подающем трубопроводе . С, в обратном - °С. При проектировании систем отопления теплиц температуру теплоносителя следует принимать нет выше 0 °С []. При теплоснабжении от внешнего источника теплоты для систем кровельного, подлоткового, торцевого и контурного обогрева температура теплоносителя (воды) равна 0 °С; для систем подпочвенного обогрева используют обратную воду кровельного и подлоткового обогрева. Для варианта теплоснабжения от собственной; котельной температура воды в системе отопления шатра равна . С. Для подпочвенного обогрева в обоих случаях температуру теплоносителя в подающей магистрали принимают равной °С. В системе отопления шатра применяют гладкие стальные или стеклянные трубы, в системе подпочвенного обогрева - полиэтиленовые или асбоцементные трубы (рис. Применение стеклянных труб для обогрева шатра теплицы приводит к снижению металлоемкости системы отопления. Они легче металлических и имеют меньшее гидравлическое сопротивление.