Download pdf - Sere Chinezesti

7/30/2019 Sere Chinezesti

1/53

SERE CHINEZESTIhttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/solar-greenhouse.phphttp://www.casaverdebuzau.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=45&Itemid=81http://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e0c.htm#9.%20research%20on%20the%20temperature%20environment%20of%20solar%20greenhouse http://www.hydro.mb.ca/your_business/farm/solar_energy_greenhouses_results.pdf

9.1. Simularea temperatura i optimizarea structural a cu efect deser solare

9.1.1 Introducere

Ca efect de ser conservarea energiei mai eficiente, cu efect de ser panta unic solar care orienteazntotdeauna ctre sud sau sud est sau vest n termen de 15 de grade si are un acoperis transmisiv de sud adevenit cu efect de ser tipic chinez i a ctigat popularitate n Orientul Mijlociu i China de Nord,deoarece 1980 " . Prin utilizarea deplin a energiei solare i conservarea cldurii n strns legtur cu operdea izolatie termica, se poate pstra temperatura interioar de 25-30 C mai mare dect temperaturaambiant i se poate produce legume in timpul iernii, cu nici o energie suplimentar sau mic. Din cauzacosturilor de capital reduse, 4,000-15,000 Chinez venit pe yuan 0.0667 de hectare ntr-un an, gama largade materiale structurale, i consumul foarte redus de crbune, care este principal de energie pentru cuefect de ser n China, acesta a obinut beneficii economice i de nalt nu are sau are puin poluare amediului nconjurtor.

Cu efect de ser Chinez solar are originea n anii 1930 ", n zona situat la sud de provincia Liaoning a ifost extins i experimentat n anii 1950" cu sticl acoperit de sud acoperi, dar din cauza costului ridicatde capital, zona a fost foarte limitat. Cu producia de folie de plastic, cu efect de ser a fost n mare parteadoptate tunel n timpul anilor 1960 'to 1970 "i se poate prelungi perioada de legume productoare de 30 -60 de zile. Deci nu a fost primit cu mare atenie din nou i a fost intens prelungit pnlipsei de crbuni, santmplat la nceputul anilor 1980 "i cerina de legume proaspete a crescut foarte mult n timpul iernii,primvara devreme i toamna trziu. Comparativ cu efect de ser solare devreme, cu efect de sermbuntit solar, cea mai mare parte acoperit cu PE sau folie de PVC are un castig mare de energiesolar i capacitatea de conservare. n zona cu o latitudine nordic egal sau mai mic de 40 de grade, sepoate produce legume frunze i unele legume fructe, cum ar fi castraveti sirosii, n timp de iarn, fr

nclzire suplimentar. n zona cu latitudine nordic, de 40-42 de grade, se poate produce legume frunze,

cum ar fi telina, arpagic chinezi i rapi etc Fr nclzire suplimentar se poate produce legume fructe ntimpul iernii prin nclzirea climei temporar n sever, iar n nord superior zonele de latitudine 41 - 45 degrade, consumul de crbune poate fi redus foarte mult. De producie este, de asemenea, cea maisatisfctoare n avnta sere, care sunt bine gestionate. Prin producerea de castravete n timpul iernii, nser prezentate n Fig.9.1.1 n oraul Wafangdian, provincia Liaoning, producia trebuie s 16350 kg pehectar 0.0667 (245300 kg per un hectar) de ajutor de acoperire la sol cu folie de plastic i tehnologia dealtoire . Randamentul de telina este mai mare de 105000 kilograme pe hectar n decursul unei perioade decretere (de obicei 3-4 luniTab.9.1.1 construcia celor patru sere tipice solare

Tip

Nord acoperiNord de perete

1 Anshan0.02m lemn bord0.12m zgura caramida

0.05m orez paie perne0.12m uscat perlita

0.20m paie de orez0.24m zgura caramida

2 Haiceng0.12m porumb tulpin1.0m uscat zgura
http://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e0c.htm#9.%20research%20on%20the%20temperature%20environment%20of%20solar%20greenhousehttp://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e0c.htm#9.%20research%20on%20the%20temperature%20environment%20of%20solar%20greenhousehttp://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e0c.htm#9.%20research%20on%20the%20temperature%20environment%20of%20solar%20greenhousehttp://www.hydro.mb.ca/your_business/farm/solar_energy_greenhouses_results.pdfhttp://www.hydro.mb.ca/your_business/farm/solar_energy_greenhouses_results.pdfhttp://www.hydro.mb.ca/your_business/farm/solar_energy_greenhouses_results.pdfhttp://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e0c.htm#9.%20research%20on%20the%20temperature%20environment%20of%20solar%20greenhousehttp://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e0c.htm#9.%20research%20on%20the%20temperature%20environment%20of%20solar%20greenhouse


2/53

0C 06m uscat zgura

0,80 m paie de orez

3 Xinmin0.37m zgura caramida **

0,80 m frunze

0.37m zgura caramida

4 Wafangdian0.06m din beton armat0.50m piatr

0.20m uscate de porumb de paie0,80 m zgura

0.10m uscat zgura din plastic de film

** Construcia de nord perete este prea gros i nerezonabil, deoarece fermierii nu cunosc principiul deconstrucie

Pentru moment, exist n principal patru forme tipice de structur ale solare cu efect de ser n Chinaprezentate n Tab.9.1.1 i Fig.9.1.1. Este evident faptul c exist diferene mari ntre aceste sere solare ininterval, nlimea peretelui de nord, creasta nlimea i proporia de lungime orizontal a acoperiului desud i de nord acoperi. Construciile din peretele de nord i nord acoperi sunt, de asemenea, mult maidiferite. Materialele de construcie variaz de la lemn i bambus, cu structura de dou sau trei coloane

Dup cum sa menionat mai sus, energia solara este primar sau chiar sursa de energie unic cu efect de

ser solare. Ctigul de energie solar a unui efect de ser, care afecteaz mediul su de temperatura estedictat de panta acestuia, form i seciune transversal. Formele de sud acoperi de diferite sereexistente solare sunt mult diferite unele de altele i nu exist temeiuri suficiente teoretice sau experimentalepentru selecie. Astfel, este necesar ca relaia dintre panta, forma seciunii transversale a acoperiului desud i ctigul su de cldur i pierderi s fie studiate i s fac o evaluare raional a acoperiului suddiferite de a pune un fundament pentru determinarea acoperis de sud.

Cum de a alege factorii geometrice, constructii de zid mprejmuitor i acoperiul unei sere solare pentru aobine un microclimat optim a fost ntotdeauna un subiect de ngrijorare. Studii anterioare au fost de obiceilimitat la influena o anumit parte anexnd, cum ar fi peretelede nord sau nord sau acoperi pantaacoperiului sud separat pe temperatura aerului interior i balanei de cldur se bazeaz pe teoria deechilibru de transfer de cldur. Unele studii privind optimizarea structurii cu efect de ser solar i formele

de sud acoperi se bazeaz pe ctigul de energie maxim strlucire solar direct. De fapt, schimbareaconstanta de zi cu zi, n temperatura din interiorul este cauzat nu numai de factori dinamici, cum ar fistrlucirea solar i temperatura mediului ambiant, dar si de peretele de nord, nord i acoperi la sol dincauza lor abiliti deosebite de depozitare termice, precum i strlucirea difuz face o proporie notabil nstrlucirea solar total, deci este imperfect de a angaja direct ctigul de cldur strlucire doar ca obaz pentru determinarea formei acoperiului spre sud. Prin urmare, este dificil i nerezonabil s seinstituie o funcie obiectiv bazat pe teoria de echilibru de transfer de cldur a considerat, mpreun cucaracteristicile geometrice i proprietile termice ale membrilor anexnd pentru a optimiza structura unuiefect de ser solare. Un mod recomandabil de a optimiza structura cu efect de ser solare este de a stabiliun model dinamic pentru a simula temperatura mediului temperatura i n continuare pentru a obine ostructur optimizat, care va avea un mediu optim de temperatur.

Fig. 9.1.1. Patru forme tipice de structur de piloi cu efect de ser solare pentru structuri din oel cu unasau fara coloane, precum i de caracteristicile termice sunt diferite prea. Spaiu cu efect de ser este mic imaterialele acoperiului structurii sunt mari i o zon de umbr considerabil a plafonului de sud (zona deumbrire este de 10-15%, cu excepia coloane), i nu este potrivit pentru munca de maini i pentruinstalarea de interior pturi termice. Unele cercetri privind mbuntirea structural s-au efectuat n ultimii


3/53

ani i a obinut unele rezultate, dar nc nu este o nelegere aprofundat a formelor structurale iproprietile termice ale ser solare.

9.1.2 Simularea Dinamica a Mediului temperatura din interiorul solar cu efect de ser

A. Obiectul de simulare i condiiile ipotetice

Fig.9.1.2 prezinta obiectul de simulare i numrul de suprafee diversele sale, lungimi i coduri detemperatur.

Fig. 9.1.2 Simularea obiect

Pentru a simplifica calculul, condiii ipotetice sunt date dup cum urmeaz:

-Acoperi solar nclzit de sud este acoperit cu materiale transparente, inclusiv folie PVC, folie PE si altefilme de plastic, sau sticla;- O parte metri lungime, n mijlocul efect de ser este ales ca obiect de simulare i influena a pereilor decapt dou pe obiectul este neglijat, deoarece lungimea unui efect de ser solare este, n general, mult maimult dect limea acesteia;

- Orele aprinse ale acoperiului este spre sud de la momentul de decolare cortina termice la data destabilire-l pe. Ctigul de cldur solar n timpul restul este neglijat. Timp n lucrare se refer la timp laBeijing.

- Din cauza diferenelor i complicaiile starea vremii din diverse domenii, o zi clar n calculul se presupunede dragul de analize teoretice generale n parte 9.1.3 pentru optimizarea acoperis de sud, forma structurali construirea zidului de nord i nord acoperi;

- Orienteaz cu efect de ser sud de est sau vest, cu 0-15 grade.

B. Modelul matematic al ctigul energiei solare de pe acoperi de sud

ITQ strlucire solar pe acoperi cu o nclinaie a sud Q include IBQ strlucirea direct i difuz IdQluminan care const din ISQ strlucirea cerului i strlucirea sol reflectorizante IRQ i anume

ITQ = IbQ + IdQ + (ISQ + IRQ)(1)

Luminan direct este exprimat ca:

IbQ = I0Pmmcosi(2)

unde m este masa atmosferic,

h 30 , m = 1/sini; h


4/53

Bazat pe ipoteza c solul este o suprafa reflectorizant perfect, i reflectarea acesteia este uniformdistribuitntr-o emisfera, strlucirea sol este

(4)

Ctig total de energie radiant prin acoperi de sud include energia transmis n efect de ser prin geami energia efectuate n ser prin geamurile care absoarbe o parte din energia solar.

C. Ecuatii de energie din Bilant

Ecuaiile de energie bilan se bazeaz pe nesigure de transfer de caldura excitaii de calcul Metodatemperaturii diverse sunt dispersate, cu un interval de o or. Apoi, ecuaia balanei energetice a pereteluide nord interior suprafata de joc 1 i acoperi n interiorul suprafeei de nord 2 la moment este:

(K nu i egal)(I = 1,2)

(5)

Transferul de cldur prin suprafaa solului 3 se calculeaz prin coeficientul de transfer de cldur i mas,la interval de temperatura de afara de o or. Simbolic:

(K nu este egal cu 3)(6)

n cazul n care K3 este coeficientul de transfer termic al solului, W / m C, atunci cnd B3


5/53

(8)

n cazul n care QR (n) este energia obinut de la soare, de iluminat, de cldur suplimentar, echipamentei aa mai departe, W; La (n) este infiltrarea de aer n momentul de fa, m / h; QW (n) este pierderea decldur sensibil. de evaporare a apei, W, V este volumul unitii simularea, m3; (cp) O, (cp) r suntCapacitatea termic a aerului exterior i interior la momentul respectiv, KJ / m. C

(Cp) = o 352.2/To (n), (cp) r352.2/Tr (n-1);Urmtoareleeste determinarea unor notaii n ecuaiei. (5) - (8):

Ari, k este coeficientul de transfer de cldur prin radiaie ntre suprafaa i n interior i k, W / m C,o I R, k 4x10-8Cb . ik ik f [Tm (n)]

unde

Cb este tefan-Bottzmann constant, 5.67W/m2. C4;. ik este intuneric sistem intre suprafata de joc I i K, precum if ik este factor de vizualizare pentru schimbul de radiaii de la suprafaa i la k; Tm, (n) este temperatura medie a suprafeei i i k la moment, K. Tm (n) este, de asemenea, o valoare necunoscut n ecuaia. Tm (n-1) este angajatca Tm (n) pentru a simplifica soluie a ecuaiei bilanului energetic.un IC este coeficientul de transfer termic convectiv de fiecare suprafa, un IC = 7,2 W/m2. CQIR este ctigul de energie solar prin suprafata de joc i la momentul de fa, W/m2.Bazat pe formulele n cauz (1) - (4), ctigul orar de energie solara pe zi simularea este disponibil. Ctigde energie de suprafeele include iradierea direct i radiaia difuz. Radiaie direct distribuie lasuprafeele n conformitate cu cota soare, n timp ce radiaia difuz este alocat pentru suprafeele cu privirela lungimea suprafeelor (prezentate n Fig.9.1.3).

Fig. 9.1.3 distribuia radiaiei solare directe

T01, T02 T03 sunt temperatura aerului din sol-suprafeei exterioare 1, 2 i 4, respectiv. Ctigul de energiesolar de acoperi de sud este luat n considerare n calculul T04, adic

unde

a este absorbia suprafeei transparente;I este strlucirea solare pe acoperis de sud, W/m2;un 0 este coeficientul de transfer termic convectiv prin acoperis spre sud, W/m2. C;t0 este temperatura exterioara, C.Temperatura aerului sol-T01 i T02 sunt aproximativ egale cu temperatura aerului exterior.

D. rezolvarea ecuaiilor de echilibru energetic

Dup ce a fost pus n ordine, ecuaiile ar putea fi descris n termen de matrice:

AT (n) = B(9)

unde


6/53

T (n) = [t1 (n), T (n), t3 (n), T4 (N), tr (n) TA este matricea coeficient,A =

n matricea coeficientului,

unde N este schimbri de aer pe or;

ai este total convective coeficientul de transfer termic al suprafeei interior,

(K nu am egali)(I = 1,4)

De la sol, la nord de perete i acoperi de nord toate s aib capacitate termic ridicat, numrul de factoride rspuns termice este Ns = 48. Deci, matricea constantelor este

B =Un program de calculator TEMP3. PENTRU a fost dezvoltat pentru a simula temperatura aerului interior itemperatura la fiecare or de or de suprafa. Un program numit RESP1.BAS copiate de la referin 4 afost folosit pentru a calcula factorii de rspuns ale peretele de nord, nord si acoperis solului.

Avnd n vedere latitudine nordic i la est longitudine a site-ului, numrul de zile n simulat ani, timpul de alua de pe perdele i de stabilire-l pe, caracteristica geometric a acoperiului de sud, de transmisie amaterialului geamuri, dimensiunea seciune transversal, viteza vntului afara, emmitance a suprafeelor,

grosimea cortinei termice, factori termice ale plicul i temperaturile exterioare, un rezultat de simulare a

temperaturilor de suprafete interioare i aer pot fi obinute.

E. simulare a temperaturilor interioare de sere solare

Pentru a verifica TEMP3.FOR programului, trei sere tipice solare situate n oraul Shenyang, oraul AnshanHaiceng i City au fost testate. Temperaturi ale suprafeelor exterioare, interioare i or de or aerului dininterior, timp de trei zile au fost nregistrate. Serele testate au fost construite n diferite tipuri, cu diferitemateriale (Fig.9.1.1 1-3). Valorile practice, precum i rezultatele simulate prezentate n Tab. 9.1.2 dovedi cTEMP3 programului. PENTRU pot fi folosite pentru a simula mediul termic al efect de ser solare, cu odeviaie mic. Abaterea mic poate cauzat de urmtoarele motive:

o. Factorii de rspuns a fost calculat la nr.48, care poate mici pentru materiale de constructii grele, maiales pentru Xinmin cu efect de ser. Cu efect de ser Xinmin nu este un model comun pentru peretele denord este prea gros.b.. n calcul a factorilor de vedere, acoperiul de sud a fost tratat ca o linie dreapt, care poate provoca omica eroare in coeficienilor de transfer de cldur de radiatii. Este dificil de a calcula factorii de vedere aleacoperiului concav sud.

C. Teoria folosit pentru a calcula radiaiei solare pe acoperis de sud ar putea s nu fie exact potrivite pentrustarea meteorologic de zile simulate.

d.. Motivul a fost considerat de 1,0 m n sol calcularea factorilor de rspuns care pot determina temperatura

de zi a solului s fie mai mare dect valoarea testat i temperatura de noapte s fie mai mic dectvaloarea testat din cauza grosimea solului este infinit .

Programul poate fi folosit pentru a prezice performana unui efect de ser solare n locaii diferite i, deasemenea, pentru a compara factorii termice ale serelor construite cu materiale diferite i dimensiuni


7/53

diferite.

9.1.3 Optimizarea cu efect de ser solare

Deoarece factorii care influenteaza mediul interior termic sunt foarte complicate i se schimb din clip nclip, este imposibil pentru testul practic pentru a compara performana termic a diferitelor tipuri de seresolare. Folosind un model matematic TEMPS.FOR pentru a simula orice tip de efect de ser n temeiul altcondiie poate oferi o comparaie a influena un factor, cu condiia ca ali factori sunt exact la fel, fr nici oeroare de testare accidentale. n urmtoarea simulare, temperatura aerului exterior este o valoare medie de

nou ani de 21 22 si 23 n ianuarie 1980 la 1988 n oraul Shenyang. n general, cele trei zile suntconsiderate ca fiind cele mai reci zile dintr-un an n aceast regiune. Acoperi de nord este construit cubeton armat 0.06m, 0.12m perlita uscat, mortar de ciment 0.025m i de suprafa barier de ap de asfaltsimit.

A. Selectarea formei acoperiului spre sud

Exist numeroase lucrri publicate n China, n cauz, cu selecie a acoperiului de sud. Dar acestelucrri plti doar atenie radiaiei solare directe sau ctigul total de energie solar. De fapt, un dreptcapac geam conformitate cu o anumit nclinaie poate obine cea mai mare cantitate de cldur ctignet i capacul geamurile cu orice alte forme de energie pot obine total de mai mult de drept, darctigul net de energie este mai mic dect

Tab.9.1.2 Rezultatele testate i rezultatele simulate ale celor trei sere ( C)

TipuriHaiceng de tipAnshan de tipXinmin de tip

TimpSolului sur. temp.Aer temp.Solului sur. temp.Aer temp.Solului sur. temp.Aer temp.

TestatSimu.TestatSimu.TestatSimu.Testat

Simu.TestatSimu.TestatSimu.

8: 07.77.56.43.6

09:0011.812.410.111.6


8/53

14.715.012.314.815.611.116.410.0

10: 016.017.319.818.920.421.920.022.321.717.423.6

18.4

11: 021.522.625.624.829.528.827.528.726.024.030.325.8

12: 025.526.728.128.434.834.0

34.733.630.829.432.029.6

13: 025.028.830.230.0

36.536.735.635.030.3


9/53

31.632.331.1

14:024.028.029.628.2

33.535.434.533.527.530.728.428.8

15:023.824.7

24.722.532.131.330.328.024.226.822.423.0

16: 019.519.917.614.024.325.923.720.218.521.715.0

16.0

17:018.518.216.417.120.823.420.622.216.8

19.616.018.5

18: 0


10/53

16.516.715.115.620.021.620.020.516.0

17.915.417.0

19: 015.815.513.914.419.120.818.5

18.815.816.614.515.6

20:015.014.512.713.418.218.817.017.515.015.513.414.4

21: 014.813.7

12.212.517.517.816.216.414.314.512.913.5

22: 0

14.512.911.611.716.8


11/53

16.815.415.613.713.712.412.6

23: 0

14.012.211.111.016.316.015.014.813.313.012.011.9

24: 013.511.510.610.315.915.314.414.112.912.311.611.2

1: 013.211.110.110.015.414.813.8

13.712.511.811.210.6

2: 012.910.69.89.514.9

14.313.313.212.111.3


12/53

10.810.1

03:0012.610.29.69.114.5

13.812.712.712.010.810.29.6

4: 012.39.89.3

8.814.313.412.512.411.910.410.09.2

5: 012.09.598.414.013.012.212.011.89.99.48.7

6: 011.89.18.68.113.712.611.911.611.79.5

8.58.3

7: 011.5


13/53

8.88.27.713.512.211.611.211.39.2

7.88.1

8: 011.08.57.67.513.011.911.411.1

Test de data28 ianuarie 199406 februarie 199202 februarie 1994

Temperatura n aer liber.Max. -8.7 Min. -17.5Max. -2.1 Min. -14.1Max. 0.5 min. -10.5

Tab.9.1.3 temperaturi simulate ale sere solare cu acoperis de sud diferite ( C)

Nr de acoperi de sudSuprafata solului temp.Temperatura aeruluiTemperatura aerului exterior.

Max.Min.Ave. **

Max.Min.Ave. **Max.Min.Ave. **

129.359.6616.7628.45

8.4115.46-15.2-4.8-11.34


14/53

228.769.4016.4328.698.1115.17-15.2

-4.8-11.34

329.289.4916.5827.248.1915.06-15.2-4.8

-11.34

429.139.4216.4926.918.1114.90-15.2-4.8-11.34

529.079.3116.3826.117.9714.62-15.2-4.8-11.34

** Valoarea medie a temperaturilor de 24 de ore drepte unul.

n plus, energia solar transferul n ser este parial absorbit i stocate de ctre sol, acoperis de nord,peretele de nord i de plante i eliberat treptat cu privire la temperaturile interioare. Deci, este necesars se utilizeze programul TEMP3.FOR temperatura simularea pentru a calcula temperaturile interioaren aceleai condiii, cu excepia pentru forma acoperisului sud i compare performanele termice aleacestor sere. Fig.9.1.4 arat forma i numrul de acoperi sud i dimensiunea acestor sere. Tab.9.1.3arat rezultatele simulrii.

Concluzia de la Tab.9.1.3 este:

Acoperiului nr.1 linie dreapt are cele mai bune performane termice. Dar nu este potrivit pentrucultivarea, din cauza spaiului sale reduse;


15/53

Acoperi nr.3 are temperatura solului dou ridicat, iar temperatura aerului treia mare. Acesta estedestul de mare pentru cultivarea plantelor i uor s fie construit cu benzi de bambus. Esterecomandat pentru sere acoperi solare:

Acoperi nr.5 are cea mai sczut temperatur aer, deoarece zona sa este cea mai mare i are celemai mari pierderi de cldur, atunci cnd nlimea acoperiului i limea de proiecie orizontal aarcului acoperiului determinat, mai mult curba este, mai mic temperatura aerului este.

B. selecie a construciei de nord perete

Construcia zidului de nord afecta temperaturile interioare i costul de capital. Tab.9.1.4 prezint 6 tipuride constructii nord de perete i simularea valorilor de temperatur interior, bazate pe condiia ca serelesunt situate n oraul Shenyang, forma acoperisului de sud este o parabol numerotate 3 idimensiunea este prezentat n Fig. 9.1.5 (2)

Fig. 9.1.4 Forma i numrul de acoperis de sud

Tab.9.1.4 performanta termica a serelor cu diferite nord de perete constructii ( C)

Numrul de pereteSuprafata solului temp.

Temperatura aeruluiConstrucia zidului de nord a prezentat din interior spre exterior

Max.Min.Ave. **Max.Min.Ave. **

129.289.4916.5827.248.1915.060.24m caramida zgura, 0.12m perlita, caramida zgura 0.12m

229.339.2316.38

27.327.9814.680.12m caramida zgura, 0.12m perlita, caramida zgura 0.24m

328.918.6515.8926.487.1713.97

0.24m caramida zgura; zgura 0,80 m

428.898.62


16/53

15.8826.447.1313.940.50m roc; 0,80 m zgura

528.898.61

15.8726.457.1113.931,00 m zgura

629.138.5515.9126.917.00

13.970.24m spumat caramida beton

** Valoarea medie de 24 de ore la temperaturi

Tab.9.1.4 arat c nr.1 i nr.2 au cele mai bune performane termice, dar pentru Nr.2 caramida zgura0.12m este construit n interiorul peretelui, care nu este foarte stabil pentru a susine acoperiul de nord.Deci, nr.1 perete construcie este recomandat. Celelalte patru constructii au o performan similar itoate sunt construite cu materiale locale. Acestea sunt mai ieftine i uor de construit.

C. Selecia de nlime cu efect de ser

nlimea de sere existente variaz de la 2,2 milioane la 3,2 milioane, n diferite regiuni. Problema careunul este mai bine pentru cultivarea plantelor de interior i de performan termic este ncurcat defermieri. TEMP3.FOR este folosit pentru a simula reacia termic a trei sere cu o nlime diferit ncondiii meteorologice aceeai. Acoperi de sud a acestor sere sunt de parabol, care este considerat rezonabil. Peretele de nord, sunt construite ca nr.1 n Tab.9.1.4. Dimensiunile celor trei sere suntdescrise n Fig.9.1.5, precum i rezultatele de simulare este prezentat n Tab.9.1.5.

Fig. 9.1.5 n sere cu o nlime diferit

Tab.9.1.5 Performana termic a serelor cu o nlime diferit ( C)Nr de inaltime coamaSuprafata solului temp.Temperatura aeruluiInaltimea la coamaNord de perete nlime

Max.Min.Ave. **Max.

Min.Ave. **

129.76


17/53

9.7716.9028.048.5415.603,0 m2,2 m

2

29.079.3916.4726.888.1114.922.6 m1,8 m

328.508.97

16.0125.367.6314.141,4 m1,4 m


Conform rezultatelor din tab.5, mai mare creasta este, mai bine mediul de temperatura interioar este.De fapt, structura coama mare costa mai mult dect cel inferior. Deci, este de pn la cerinatemperatura de legume cultivate n timpul iernii.

D. selecie de lungime orizontal a acoperiului de sud

Pentru a face utilizarea eficient a acoperiului de nord i peretele de nord, care sunt construite cumateriale durabile i pentru a obine un mediu mai potrivit termic pentru plante, lungimea de proiecieorizontal pe acoperi de sud ar trebui s fie selectate. Fig.9.1.6 arat trei sere, cu lungimi diferiteacoperis sud. Tab.9.1.6 este rezultatul simulate ale acestor sere. Ele sunt construite cu nr.1 perete searat n Tab.9.1.4. i acoperiurile sud sunt de curbe parabolei. Rezultatul indic faptul c, atunci cndsimulat nlimea crestei este determinat, mai scurt de proiecie acoperis de sud este orizontal, mai

bine performana interioar termic este. Aceasta nseamn c, atunci cnd energia obinut printr-osuprafa vertical de o anumit nlime este folosit pentru a nclzi o anumit cantitate de spaiu, maimic spatiul este, mai mare temperatura din interiorul este.

Fig. 9.1.6 Sere cu lungimi diferite acoperis de sud

Tab.9.1.6 Performana termic a serelor cu proiecia diferite acoperi orizontal sud ( C)

NU. de lungime acoperisSuprafata solului temp.Temperatura aeruluiInaltimea la coama

Nord de perete nlime

Max.Min.Ave. **


18/53

Max.Min.Ave. **

128.859.1916.2526.44

7.8614.562.6m1,8 m

229.079.3916.4726.888.1114.92

329.559.8116.9628.778.6315.85


E. selecie a raportului de proiectii orizontale ale acoperisului sud i de nord acoperi

Atunci cnd nlimea crestei este determinat, influena raportul dintre proieciile orizontale de acoperissud i de nord acoperi trebuie s fie analizate. Avnd n vedere 2.6m nlimea la coam i nlimeadiferit a peretelui de nord prezentate n Fig.9.1.7, temperaturile interioare simulate sunt prezentate nTab.9.1.7. Pereii sunt construite ca nr.1 n Tab.9.1.4. Aa cum se arat n Tab.9.1.7, nr.1 i nr.2 au cea

mai mare a solului i temperatura aerului sunt recomandate. Dar, n primele dou ore dup decolareacortinei termic, temperaturile sunt mai mici dect cea a celorlalte dou sere, care nseamn cretereactigului de energie prin creterea lungimii de acoperis de sud nu poate compensa pierderea decldur prin acoperi atunci cnd soarele este mai mic altitudine. Acest lucru poate fi de rambursarenr.1 i nr.2 cu efect de ser.

9.1.4 Concluzii i discuii

Serele solare prezentate in aceasta lucrare sunt uor construite cu materiale ieftine. Ele pot fi cultivaten iarna rece, fr sau cu puin cldur suplimentar. De ntreinere frecvente, cum ar fi de stabilire a pei decolarea perdele termice este necesar, care nu pot fi convenabil pentru rile dezvoltate, din cauzacostului forei de munc ridicat. Dar aceasta nu poate fi o problem pentru rile n curs de dezvoltare

atunci cnd munca este foarte ieftin.

n simularea de performan termic cu efect de ser, factorii de detaliu sunt luate n considerare iTEMP3.FOR programul poate simula temperaturile interioare cu mici deviatii. Acesta poate fi folosit caun instrument pentru a prezice mediul interior al unei sere.


19/53

Fig. 9.1.7 Sere cu raport diferit de proiectii orizontale de acoperis sud i nord acoperi

Notaie

B - mrimea a diferitelor pri ale unui efect de ser solare, h - altitudinea soare, gradul deI0 - constanta solar, W/m2

j - numrul de moniment, j = 0, 47K - coeficientul de transfer termic, W / m CNs - numrul de factori de rspuns termiceti - temperatura de suprafa din interiorul i, i = 1, 4, Ctr - temperatura aerului interior, CT - temperatura absolut, KY - factori de transfer termic de rspuns ale suprafaa interioar, W/m2 CZ - factorii de absorbie termice de rspuns ale suprafaa interioar, W / m Cd - soare nclinare, gradul deQ -nclinare a unei suprafee, gradb g - reflexie medie a suprafeei soluluiTab.9.1.7 Performana termic a serelor, cu difereniere de proiectii orizontale de acoperis sud i nordacoperis ( C)

Nu.# 1# 2# 3# 4

timpTemp.Temp.Temp.Temp.

SolAerSolAerSolAerSolAer

09:0012.537.2912.858.7912.749.5212.8810.26

10:0017.38

14.5617.5615.8217.4715.70


20/53

17.3515.64

11:0023.0021.1322.9821.8022.71

20.4822.1919.97

12:0027.4424.9827.2925.5226.5924.2126.09

23.16

13:029.2526.2929.0726.8828.5225.5327.7524.84

14:028.2324.5828.1725.6227.5425.5127.1324.87

15:0

24.6219.6824.7121.0224.4021.5924.0321.95

16:020.2113.89

20.4114.9420.3215.6520.17


21/53

16.31

17:018.8918.2819.0118.4618.8918.50

18.6918.35

18:017.1617.3917.8017.3717.6917.3817.4917.19

19:016.7416.2616.7416.2016.6516.2316.4616.06

20:015.8615.3315.8415.2315.7615.2815.5715.12

21:015.06

14.4315.0114.3114.9514.3714.7714.22

22:014.3413.6414.27

13.5014.2213.5614.0413.42


22/53

23:013.6712.9213.5912.7513.5412.8213.37

12.68

24:013.0512.2112.9412.0312.9112.1012.7411.96

01:0012.6211.7012.5011.5112.4611.5812.2911.43

02:0012.1511.1712.0110.9711.9911.0311.8210.89

03:0011.6810.63

11.5310.4311.5110.4911.3410.36

04:0011.2210.1211.079.91

11.059.9810.889.85


23/53

05:0010.789.6110.629.4110.609.4910.449.36

06:0010.349.1310.188.9310.179.0110.018.89

07:00

9.938.669.778.489.758.569.608.45

08:009.558.309.398.119.388.189.228.07

Nici. acoperi0.0m1,2 m2,0 m

3,0 m

Sou. acoperi6,5 m5,3 m4,5 m3,5 m

B. 9.2. Sistemul de schimb de cldur subteran de cultivarea legumelor protejate9.2.1 Introducere

Producia de legume n cultivarea protejat a jucat un rol important n furnizarea de legume deorae regiunea de nord, mbogirea agricultorilor i creterea nivelului de trai al populaiei.Zona de plastic cu efect de ser a crescut rapid n ultimii ani. Cu toate acestea, n primvaradevreme i toamna trziu, temperatura zilei de non - cu efect de ser de nclzire i cu efect deser tunel de plastic poate ajunge la fel de mare ca 30 C sau mai mare i este nevoie deventilaie pentru rcire, dar temperatura nocturna poate diminua sub 0 C i rsaduri pot fi


24/53

congelate. Timp, astfel plantarea de puiei a fost amnat pentru sfritul lui martie saunceputul lunii aprilie i a plantelor toamna-ar fi terminat la nceputul lunii octombrie. Perioadacultivabil de legume scade cu 1 - 2 luni ntr-un an. Utilizarea energiei solare este, de asemeneaeficiena a sczut ca urmare a ventilaiei n cursul perioadei de temperaturi ridicate n timpulzilei. Pentru a mri perioada de un an cultivabil i a eficienei energiei solare utilizarea, pescar larg cerceteaz pe sistemul subteran de schimb de cldur (UHES pe scurt numite) afost efectuat n Japonia i rile europene. De cldur surplus de energie solara in timpul zileieste stocat n sol i n subteran a lansat pe timp de noapte pentru a atenua coborrea

temperaturii interioare. Cercetrile au fost efectuate, de asemenea, n China i muli anirezultatele experimentale au fost puse n practic de cultivare. Aceste experimente i cercetriefectuate grupului nostru sunt introduse n aceast lucrare.

9.2.2 faciliti experimentale i a metodelor de

A. experimentale faciliti

Dou 62.4 m2 de sere unice de pant solare acoperite cu folie PVC au fost utilizate pentruexperiment (Fig.9.2.1). a UHES a fost instalat ntr-unul pentru testare i alta pentru comparaie.Fig.9.2.2 arat dispunerea UHES n ser experimentat. Conductele de schimb de cldur au

fost stabilite de la est la vest. O conduct lateral principal a fost pus de-a lungul peretelui deest, cu o distanta de 0.3m. Conduct principal a fost acoperit cu o placa de lemn strns i unventilator a fost instalat n mijlocul canalului de pe bord. Capetele de vest a conductelor staudeasupra solului cu conductele verticale. Caldura este stocat sau eliberat atunci cnd aeruleste aspirat n canalele. Trei sere cu aceeai structur au fost construite n Baza de energieDemonstrarea Regiunea Nord rece pentru extinderea (sere alte similare au fost, de asemenea,construit n provincia Liaoning pentru extindere). Cele UHES au fost instalate n dou dintrecele trei sere cu suprafata de 120m2, respectiv, (24mx5m) i cellalt cu 60m2 (5mx12m) a fostfolosit pentru comparaie. Peretii de nord, est i vest au fost construite cu caramida zgura0.24m, 0.2m perlita pentru izolarea si caramida zgura 0.12m de la interior spre exterior,respectiv, acoperiurile de nord au fost construite cu lemn de bord i mortar de perlit.

Fig. 9.2.1 Dispunerea cu efect de ser solare

Fig. 9.2.2 Seciune

Conductele de schimb de cldur au fost construite cu caramida zgura loc de lut conducteloralimentari pe baza rezultatelor experimentului care de stocare de cldur i efectele deeliberare a celor doua tipuri de conducte sunt similare i conducta de faianta cost de dou ori

mai mare dect conducta de caramida argila. Deci, este uor pentru caramida conduct dezgura care urmeaz s fie extins pe scar larg. Conductele de caramida au o suprafa de0.0168m (0.14mx0.12m) i s-au pus 0.45 - adnc n ceea ce privete faptul c acestea nuafecteaz cultivarea i nu sunt influenate de temperatura de zi cu zi 0.6m. n acest experiment,acesta este pus 0.5m adncime. Spaiul dintre centrul de conducte este, n general, de 0,5 -0,6 m pentru a v asigura c nu se suprapun sau marj de zona de depozitare a cldurii exist.n acest experiment, conductele sunt spaiate 0.5m. Zece conductele au fost puse n ser.Numrul de conducte este determinat pe baza raportului de suprafaa total interiorul Apconducte i zona cu efect de ser (o Ap = / As). Conform rezultatelor experimentale existentedin Japonia, este vorba de 0.38 - 3. Unii specialiti recomand un 1 =. Conductele au fost pusentr-un singur strat i o = 0,83.

Conduct lateral principal a fost proiectat n conformitate cu adancimea si numarul deconducte de schimb de cldur, dimensiunea ventilatorului i a sistemelor existente. Limeaeste de 4,3 milioane de locuitori, 0.5m lungime si 0.7m adancime.


25/53

Potrivit de-a lungul liniei rezistena i rezistena local a sistemului, mpreun cu oferta de pepia, de joas presiune axial -. Ventilator a fost ales pentru circulaia aerului Parametrii deperforman ari: putere 370W, viteza de rotaie 2800 rot / min, debitul 3280 m3/or, iarpresiunea de lucru


26/53

B. Efectul de stocare de cldur i de pres i influena acesteia asupra proprietii termic acu efect de ser

Total de energie n procesul de stocare de cldur i de eliberare este

Q = h + d CVF Qe

(1)

unde C este densitatea aerului (kg/m3); Vf. este real debitul de aer al ventilatorului (m3 / s); Qeeste caldura emanate de ctre ventilatorul n timp ce sale de lucru (KJ), i oh este diferenaentalpia a conductelor de admisie i de evacuare de aer la un kg uscat n procesul de stocarede cldur i de pres (KJ / Kg.DA). Entalpia de admisie i de evacuare poate fi reprezentatdup cum urmeaz:

h = 1.005t + 0.001d (2501 + 1.859t)

(2)

unde t este temperatura aerului de admisie sau evacuare canal ( C); d este umezeala din aerde admisie sau de la priza de kg de aer uscat o (g / kg DA), i poate fi calculat prin urmtoareaecuaie:

(3)

n cazul n care este umiditatea relativ a aerului de admisie n conducta de evacuare sau, Beste presiunea atmosferic local i poate fi msurat prin indicatorul de presiune a aerului,CSV este saturat presiunea de vapori a de intrare sau de ieire sub temperatura aerului i potfi gsite n tabelul de vapori de ap.

Parametrii relative n efect de ser pe 11 aprilie 1987 au fost msurate sau calculate cuecuaiile de mai sus, i mrimile de stocare de cldur sau de pres la un moment dat, naceeai zi este prezentat n tabelul 9.2.1. De stocare de cldur a fost 228027KJ de la 8: 00

am la 16: 00 pm, care este egal cucldura degajat de arderea crbunelui standard de 7.78kg.

9.2.1 Tabelul Air parametri de stat n efect de ser i de depozitare de cldur i de pres alUHES (April. 11, 1987)

T

d T

ooostare de functionared hQ


27/53

EuQ / I

timpTTIla

oi00(KJ / h)(%)

7141316.43.4100

90- *5.029036

815149595

100+7.12128163908532.70

102221.215.85.490100+8.37150665812025.92

12

262518782


28/53

100+16.753015012131724.85

14

302819968100+18.843391212351627.45

16282619775100+17.5930146

7918938.06

* "-" Indic faptul c conductele eliberai cldur cu efect de ser i "+" cldura de stocare deser.

o. Influena de stocare de cldur i de pres privind temperatura solului Conductele prevzuten profunzime de 0,5 m de la acumularea de cldur aer i conduce cldura la sol n jurul

valorii de, incalzeste astfel solul. Cele zece Conductele din acest experiment de cldur sol aunei 62.4m2 zon i o adncime 0.7m ipotetic. Potrivit deducerile teoretice i rezultateleexperimentului, liniile izoterme ale solului din jurul conductelor sunt un grup de non - cercuriconcentrice i sunt mai dense deasupra conductelor de mai jos decat conductele, care indicfaptul c conductele transfera caldura mai mult la sol de mai sus dect solul de dedesubt. Deci,este rezonabil s se ia profund 0.7m de sol ca adncimea analizate. Prin urmare, cretereatemperaturii medii a conductelor i a solului din jurul cauzate de stocare de cldur sauversiune poate fi exprimat dup cum urmeaz:

(4)

CSV i VSV sunt densitatea solului i a conductei, CPS cldura specific sub presiune sigur.Pe baza statisticilor de mai sus, creterea temperaturii solului i conductele n 8 ore este 2.07


29/53

C.

Deoarece diferena de temperatur ntre intrare i de ieire pe timp de noapte este mult maipuin dect c, n timpul zilei, rata de eliberare de cldur a UHES pe timp de noapte este deasemenea, mai puin mult dect rata de stocare de cldur n timpul zilei i nu este mai mult dejumtate din mediu de stocare Rata de cldur n timpul zilei conform statisticilor. Sparametrul fostul fi jumtate din trziu i timpul de eliberare de cldur este de 12 ore penoapte, apoi temperatura solului scade cu 1.47 C. Deoarece de mai sus cresterea de

temperatura solului este mai mare de scdere a temperaturii, temperatura solului va fi ncontinu cretere, n termen de lucru al UHES. Acest efect este indicat n statisticile prezentaten tabelul 9.2.2. n comparaie cu efect de ser, fr a UHES, temperatura solului este mult maimare. Prin stocarea de cldur n timpul zilei, temperatura solului n adncime de 30 cm esterelativ, chiar, si este 1.57-4.04 C mai mare dect efect de ser fa i diferena devine maiputin cu creterile de temperatur ambiental. Temperatura minim a solului se ntmpl la ora8: 00 am pn la eliberarea de cldur prin noapte i este nc 1.88-4.66 C mai mare dectcu efect de ser fa de.

Tabelul 9.2.2. Compararea a aerului i temperaturile solului ntr-un singur faza de cretere aplantelor n 1987

April.7th-15April.16th-30Mai un-27

008:0014:0020:0008:0014:00

20:0008:0014:0020:00

TItsTItsTItsTItsTItsTIts

Exp.14.6116.6928.78

21.3212.8015.8726.6826.06


30/53

17.0517.8126.2621.40

Com.11.5712.0330.83

17.2310.5013.4227.0617.8515.2015.9325.8619.83

Amb.5.06

2.6416.648.676 .. 385.7317.038.22----

d T1 3.044.66-2.084.042.32.45-0.432.211.851.880.41.57

d 6t2 9.5514.0512.1212.656.4210.149.6

11.84----


31/53

* Exp. este experimentul cu efect de ser, Com. este comparat cu efect de ser, precum iAmb. este ambiant.* D tl i t2 sunt d diferenta de temperatura de experimentul cu efect de ser cu efect de serfa i, respectiv, ambiental.

b.. Influena de stocare de cldur sau de pres pe temperatura interioar. Acesta poate fianalizat de ecuaiile de aer din interiorul energie de echilibru. Pentru efect de ser, fr aUHES, acesta este

i pentru efect de ser cu UHES, acesta este

n cazul n care este timpul dT instantanee, Qw este transferul de cldur ntre aerul interior i

structura anexnd include cele dou ziduri de capt, peretele de nord i de nord i de sud,acoperis, Qs este transferul de cldur ntre aerul interior i solului; Qp este transferul decldur ntre aerul interior i a plantelor; Qv este ctigul de cldur a aerului cu apa care seevapora, Qe este caldura emanate de ctre ventilatorul atunci cnd aceasta este de lucru; 01este pierderea de cldur prin structura anexnd; Qeh este de cldur stocate sau eliberate dectre UHES, Qd este pierderea de cldur prin ventilaie sau infiltrarea de aer. N indicii i Yindic faptul c nu exist sau exist UHES UHES n ser.

n aceste ecuaii, partea stanga este variana entalpie sau temperatura aerului interior. QW, qs,qp, n partea dreapt poate fi exprimat dup cum urmeaz:

QW = S 51a wiFwi (TWI-ta)Qs = un SFS (ts-ta)

Qp = o PfP (TP-TA)

unde a este coeficientul de transfer termic convectiv de fiecare suprafa, i ay este mai maredect un lucru, din cauza a UHES care provoac fluxul de aer n ser, TYS este mai maredect datorit lucru a UHES TNS. Deci, Qyw + + Qys Qyp este mai mare dect Qnw + + QnsQnp.

n cazul n care DO este creterea apa de aer la un kg uscat cauzate de evaporare; Ro estecldura latent de vaporizare la 0 C, T este timpul de lucru. Deoarece TYS> TNS, transpiratiede plante este ntrit i de ody> ODN. Potrivit statisticilor, suma de mai sus patru cldurilor deefect de ser cu UHES este de 20-30KJ / m. H mai mare dect c, fr UHES, aa cinevitabil ca temperatura aerului din interiorul mai mare dect mai trziu.

Ql = S 51a wiFwi (TWI-tr)

n cazul n care tr este temperatura aerului ambiant. QL este aproximativ aceeai pentru acestedou sere.

Qye = 3600NeK


32/53

unde ne este puterea motorului electric al ventilatorului; K este rata de ncrcare aventilatorului. Qye este de nclzire suplimentar de ser, dar este mult mai mic.

Analizele de mai sus i statistici experimentale indic faptul c subteran vindeca; sistem deschimb poate imbunatati proprietatile termice ale cu efect de ser n mod eficient n primvaradevreme i toamna trziu i pot promova rata de utilizare a ntr-un an i rata de utilizare aenergiei solare.

9.2.3 experimental Rezultat Discuie

A. UHES imbunatateste microclimatul cu efect de ser

n primul rnd, crete temperatura aerului i a solului de ser. Prezentate n tabelul 9.2.2,temperatura aerului i temperatura solului la 8: 00 am, n ser experimentat este de 2-3 C i1.88-4.66 C mai mare dect, respectiv, comparativ cu efect de ser, precum i diferenelescade cu temperatura ambiant crete. Mai ales temperatura solului a solului stratului deadncime de plantare 25-30cm poate fi 6-10 C mai mare dect nainte cu efect de ser fade mijlocul lunii aprilie. Acestea indic faptul c efectul UHES privind aerului interior itemperatura solului este de remarcat i este avantajos s se deplaseze pn n momentul

plantrii. Temperatura maxim a aerului n timpul zilei de la nceputul primverii este de 2-3 Cmai mic dect n comparaie cu efect de ser i nu trebuie s fie rcit prin ventilaie. Deci,temperatura maxim a aerului scade i temperatura minim este promovat pe timp de noapte,precum i diferena de temperatur ntre zi i noapte se reduce cu 4-5 C, care este, deasemenea, favorabil plantelor.

n al doilea rnd, n UHES promovat capacitatea rece rezistent cu efect de ser. Datorittemperaturii solului mare, adic, cldura mare stocate n sol, capacitatea de rezistenta a cuefect de ser la frig, cum ar fi noros continu, plou sau ninge vremea n primvara devreme.De exemplu, ningea continuu ncepnd cu luna aprilie. 10-a 21 n 1987 i a devenit luminos napr 22, cu temperatura ambiant minim de - 3 C. Temperatura aerului la ora 8: 00 a fost de10 C i o temperatur a solului n adncime de 10-15cm a fost de 11 C n cu efect de serexperimentat n timp ce au fost de 5,5 C i, respectiv, 6-7.5 C n raport cu efect de ser,care ar putea deteriora rsaduri.

n al treilea rnd, n UHES imbunatateste starea de umiditate n ser. nn al treilea rnd, n UHES imbunatateste starea de umiditate n ser. n primvara devreme i toamna trziu,serele sunt de obicei nchis ermetic i umiditatea relativ este de 85-95% n timpul zilei i 95-100% pe timpde noapte. Aceasta este susceptibil de a provoca boli plantelor pentru condiii de temperatur ridicat iumiditate ridicat, cum ar. Cele UHES pot reduce umiditatea relativ prin condensarea apei n conductele.Conform experimentului, o kilogram de aer poate condensa 3 grame de apa la cele mai. Umiditatea relativn ser experimentat poate fi sczut de la aproape 80% la 8: 00 am pn la 60-70% la 16: 00 pm.

n al patrulea rnd, atunci cnd sistemul de schimb de cldur subteran este de lucru, aer curge ncet nser, care este favorabil plantelor de aer care curge lent n sine i prin temperatura i de distribuie de CO2mai uniform. Conform experimentului, viteza fluxului de aer este de 0,15-0.5m / s variind cu distana de laventilator i viteza aerului este de 0,1-0.2m / s n jurul plantelor, care nu exist n ser fr UHES.

B. UHES promoveaz creterea i producia de plante

n primul rnd, se poate deplasa n sus momentul plantrii de legume fructe care pot fi plantate numai atuncicnd temperatura solului n 10-15cm adncime ajunge la mai mult de 10 C. Cele UHES a nceput slucreze de la 20 martie 1987 i pe 5 aprilie temperatura solului de 10-15cm ajuns la fel de mare ca 14 C la8: 00 i 25-30cm 15 C n timp ce cele din fata cu efect de ser au fost 10 C i 9 C, respectiv. Bazat pe

timp de a ajunge la temperatura de fixare a solului de plantare, cu efect de ser cu UHES poate fi 10-15 zilemai devreme dect c, fr UHES. n primvara anului 1988, unele sere nonheated n oraul Shenyangplantate n nceputul lunii martie prin consolidarea placare izolare termica, dar o zpad grea dup aceeamat de rsaduri n unele sere. Dei nivelul de izolator termic cu efect de ser nu a fost cel mai bunexperimentat, temperatura interioar minim meninut n jurul valorii de 10 C, precum i rsaduri au


33/53

crescut bine.

n al doilea rnd, se poate accelera creterea plantelor. Timp nflorit mai devreme i a fost numrul Bloom afost mai mult dect cu efect de ser fa de nivelul de management n cadrul aceluiai. Experimentul artatc cu o singur plant greutatea proaspt de rdcin n ser experimentat a fost de 56%, mai mult dectfaptul c, n comparaie cu efect de ser i tija 51% i 82% frunze, numrul de frunze medie a fost de 75%mai mult si zona de frunze media a fost de 71% mai mult.

n al treilea rnd, se poate promova producia de plante. A fost nevoie de 70 de zile pentru tomate coapte n

a experimentat cu efect de ser n timp ce 77 de zile n comparaie cu efect de ser. Comparativ cu efect deser fa, producia de tomate n etapa anterioar a crescut cu 138% i piper cu 141.3%, iar producia totala crescut cu mai mult de 40%, pentru cele dou legume. Deci, cu UHES, legumele cuefect de ser nu sepoate maturiza doar mai devreme, dar de asemenea, poate crete producii.

C. beneficiu economic

Cele UHES crete costul de capital al ser. A costat 5400 de dolari pe 0.067 Ha Chinez. pentru a construiUHES n ser n 1987, prin utilizarea canalelor de caramida de lut. Avnd n vedere c durata de via aconductelor i a ventilatorului sunt de 15 ani i 5 ani, respectiv, taxa de depreciere a UHES este 111 yuanichinezeti pe 0.067 ha. pe fiecare faz de cretere. Conform experimentului, consumul de energie alventilatorului a fost 3Kw.hr. pe zi. Ventilatorul a lucrat timp de 60 de zile, aproximativ i energiei electrice afost de 0,09 yuan chinezesc fiecare KW.hr., apoi taxa de funcionare a fost 172.9 Yuans chinezi pe 0.067 ha.pe fiecare faz de cretere. Deci, costul total a fost de 283.9 Yuans chinezi pe 0.067 ha. pe sezon decretere.

Deoarece cu efect de ser cu UHES pot promova producia de legume n mod semnificativ mai ales deproducie stadiu incipient care a luat-o proporie de 29% din producia total. Pentru preul de tomate nstadiu incipient a fost de 2 Yuans chinezi pe kilogram i a fost de 1,1 Yuans chineze n stadiul trziu n 1987,valoarea de ieire a experimentat cu efect de ser a fost 7662.7 Yuans chineze n timp ce a fost comparat cuefect de ser 4610.68 Chinez Yuans 0.067 ha pe .. Valoarea produciei a crescut cu 3052.02 Yuans chinezipe 0.067 ha .. Prin urmare, ar fi nevoie de numai 1.78 faza de cretere pentru recuperarea costului de capitalal UHES si este mult mai scurt dect pe termen sale de serviciu.

Comparativ cu efect de ser nclzit, de exemplu, ser de universitatea noastra a cror nclzire costa total600 Yuans chinezi pe 0.067 ha. pe fiecare faz de cretere, costul cu efect de ser a fost experimentat maimult de dou ori mai mic. Cu efect de ser folie de plastic de agricultori consumate 0.3Kg/m2 de crbune pezi, a costat 100 de crbune din China Yuans pe ton. Ia de nclzire pe termen de 30 de zile n fiecare fazde cretere, atunci costul total al crbunelui a fost de 599.4 Yuans chinezi pe 0.067 ha. pe fiecare faz decretere, cu excepia costului forei de munc, care a fost de aproximativ dou ori mai mare dect cu efect deser experimentat. Mai mult dect att, incalzire suplimentara, cum ar poate crete doar temperatura aeruluide ser i nu favorizeaz puin la temperatura solului i starea de umiditate.

Concluzie

Prin utilizarea sistemului de schimb de sub pmnt de cldur n ser n regiunile nord reci, nu numai cuajutorul energiei solare eficienta poate fi promovat, dar, de asemenea micro - mediu de ser poate fimbuntit. Plantare a legumelor fructe pot fi mutate de 10-20 de zile, n primvara devreme i faza decrestere a legumelor poate fi prelungit cu 10-20 de zile n toamn trzie, astfel nct termenul de serviciu aunui efect de ser poate fi de 30 - 40 zile mai lungi decat cu efect de ser, fr sistem n schimb de la sol decldur. Deoarece promovarea de producie i crete valoarea de ieire sunt semnificative, este de mareposibilitate de a fi msura pe scar larg n regiunile nord reci.

9.3. Beneficiu de producere a legumelor n subteran de cldur solar cu efect de ser de schimb9.3.1 Introducere

Legumele sunt alimente necesare pentru om: Cu creterea nivelului de trai, oamenii propun ocerere mai mare pe tipuri de legume, soiuri i furnizare ani-a rund de cele gustoase proaspete.Producerea legumelor n sol de protecie a satisfcut o parte a cererii, dar consumul de energie i


34/53

de nalt costul interzice n continuare producia de legume preios n scar larg, Autorii au folositmetroul de schimb de cldur solar cu efect de ser (UHESG) pentru a rezolva aceast problem,de mijloace de UHESG, energia solar poate fi agregate i rezervate pentru a ridica temperaturaaerului i a solului n ser solare n primvara devreme i toamna trziu, prin urmare, pentru apromova maturitate timpurie i producia de legume ntrziat. Data de recoltare este de 10 zile maidevreme dect c, n general, sau cu efect de ser solare cu efect de ser controlate solare (OSC)n experimentul.

n 1987 - 1988, legume ca roii i chili au fost cultivate n UHESG pentru experimentare i rezultatula fost ideal.

n 1990, legume i flori au fost, de asemenea, testate n astfel de efect de ser stabilit n Bazaenergetic global Demonstraie de resurse.

9.3.2 cultivarea msuri

A. Scurt cont de cultivare msoar n 1987

Solul a fost gunoit cu 250 kg a gunoiului de grajd de porc cu efect de ser pentru fiecare, soiul 401

Nr de tomate a fost folosit ca material experimental. Data de plantare a fost de 5 aprilie. atunci cndtemperatura solului a fost de 14 C la 10-15cm de mai jos suprafa i 15 C la 25-30cm mai josde suprafa n UHESG, n timp ce n CSG a fost de 10 C i 9 C, respectiv, distana dintre plantea fost 33-50cm pentru o singur plantelor, care a fost proped i irigat dup plantare. De atunci,udare a fost controlat pentru a cascador puiei i solul a fost mentinut umed doar 5cm mai jos infunctie de suprafata de joc Plantele nu au fost topdressed i adpate pn fructelor tinere a atinsdimensiunea de 2 cm n diametru. Au fost de 6 ori de irigare n experiment. Uree a fost folositpentru Topdressing cu doza de 3 g pe plant. Pe 20 aprilie, s-au micorat flori n 2-4D de 13ppm.de trei ori. Pe 21 mai, plantele s-au acoperit cu 3 fluxuri clustere rmas. Afnarea solului i plivitul afost efectuat de 2 ori.

NO.5 precoce de maturare de chili a fost semnat pe 23 ianuarie 1987, rsadurile au fosttransplantate dat i data de plantare a fost de 12 aprilie. Cu distana de 20-50c (C pentru o singurinstalaie, de irigare a fost de sase ori mai mare i o singur dat, cu topdressing 3g de uree, pentrufiecare plant.

Zona de plantare pentru fiecare msurilor culturilor i cultivarea n CSG fost toi la fel ca i nUHESG.

B. Contul succint a msurilor de cultivare n 1988

Fertilizarea: 200 kg de gunoi de grajd de porc pentru fiecare efect de ser;Topdressing: 2.5G de (NH4) "instalaie de vPO'wper;Soiul de tomate: nr.401;Data de plantare: 15 martie;Spaiere: 33-55c (C, proped;De irigaii de 4 ori;Pulverizarea de cretere tomate reglementarea hormoni (25ppm) de 2 ori;Afnarea solului i de dou ori plivitul.9.3.3. Situaii de cretere a culturilor n sere diferite:

A. situaii boboc de floare n curs de dezvoltare, nflorire i fructoase de tomate i ardei:n 1987, situaiile de cretere i dezvoltare ale roii i ardei cultivate n UHESG au fost semnificativmai bine ca n CSG. Rezultatele experimentale au fost similare pentru ambele culturi (a se vedeaTab.9.3.1).


35/53

Data de primul sondaj de plante de tomate a fost 7 aprilie, 2 zile de la plantare. Sondajul a nsumat3 ori la interval de 10 zile, n primul sondaj, procentul de plante cu flori care apar n UHESG au fostmai puin dect c, n CSG, care a indicat faptul c rsaduri n UHESG au fost mai ru dect faptulc, n CSG. 10 zile mai trziu, n cazul centralelor din UHESG sa comportat mai bine n cretere idezvoltare i procentul de plante cu flori a fost mai mare cu 9% 0.20 zile mai trziu, n cazulcentralelor din UHESG toate flori. Rezultatele experimentale pentru chili a fost similar cu ceapentru tomate (a se vedea Tab.9.3.2)

Tab.9.3.1. Compar boboc de floare curs de dezvoltare i nflorire a plantelor n sere, procentuldiferite

ArticolTratament7/417/427/4

floare mugur emergente plante%

UHESG91100

CSG95100

plante cu flori%UHESG0

14100

CSG0586

Din ancheta privind aceeai zi, se poate observa c chili crescut n UHESG a fost mai bine dect

cel crescut n CSG n conformitate cu fructele recoltate, situaii czui fructe, flori si boboc de floareemergente, n UHESG, recolta de Fructe n primul rnd pe fiecare plant a nceput pe 28 mai ifructele doilea pe 3 mai, n timp ce n CSG recolta a nceput pe 31 mai, iar primele roade nu autoate recoltate pn n iunie 11, 8 zile mai trziu dect c, n UHESG, n Ancheta pe 15 iunie, 100%din primele roade au fost recoltate n UHESG, n timp ce n CSG, doar 66,7% au fost recoltate, iarrmiele au czut. Diferena procentual de dou recolt de fructe ntre diferitele sere a fost, deasemenea, semnificativ. n ceea ce privete rata de fructoase mai trziu, CSG a fost mai maredect UHESG, probabil din cauza influenei stabilirea de 1 si 2 fructe. n general, fructele mai micisunt mai mari, care influeneaz creterea de fructe superioare. Astfel de fenomen exist n plantelede tomate i n special evident n chili, Prin urmare, recolta timpurie a fructelor prima poate rezolva

problema.

B. Randamentul rosii si analiza beneficiu economic

Fig 9.3.1 curbei randamentelor teren de tomate


36/53

Data recolta de roii n UHESG a fost de apte zile mai devreme dect c, n CSG, i randamentuletapa mai devreme in UHESG a fost, de asemenea, mai mare, dar diferena de randament etapulterioar nu a fost semnificativ. (A se vedea Fig.9.3.1)

Randamentul constituie factori, cum ar fi numrul de fructe pe plant mediu, greutate singur fruct,

randamentul pe plant a fost mai mare n toate UHESG dect n CSG. Randamentul etapaanterioar (13-29 iunie), n UHESG a fost de 1,3 ori mai mare ca n CSG, randamentul ulterior aucrescut cu 12%, iar randamentul total a crescut cu 44% pentru UHESG. Prin urmare, beneficiuleconomic al culturilor de tomate, n UHESG a fost semnificativ mai mare dect n CSG. (A se vedeaTab.9.3.1)

n funcie de preurile de tomate de diferite etape de la treisprezecelea iunie - douzeci i nou iulie,n 1987, i mai devreme, mai trziu, de scen i de ieire total calculat, se poate observa c, nculturi de tomate UHESG a dat aproximativ 3, 000 de yuani mai mult dect faptul c, n CSG (a sevedea Fig.9.3.2) n ceea ce investiia a fost de 8 Pentru echipamentele de yuani pe (C sau 5336 deyuani pe 667 (C, aceasta ar putea fi returnat n termen de un an. n cazul n care taxele pentru apa

energie electric i a muncii umane au fost, de asemenea, contabilizate, toate investiiile ar putea fireturnat n termen de 2 ani.

C. Randamentul chili si analiza beneficiu economic

Randamentul etapa anterioar de chili n UHESG a fost semnificativ mai mare dect cea din CSG,iar randamentele etap ulterioar, au fost similare (Fig.9.3.2). Din datele de numrul de fructe peplant, greutatea fructelor unic i randamentul peplant, se poate observa c UHESG a fostdestul de bun dect CSG, iar producia mai devreme i producia total au fost, de asemenea, maimari (a se vedea Tab.9.3.4) . Dar randamentul de chili este destul de sczut i consumul oamenilorde chili este, de asemenea, redus. Prin urmare, venitul a crescut nu a fost foarte mare, darculturile din UHESG a crescut mai repede, mai devreme maturizat i a dat randament mai mare.

9.3.4. Cauza de cretere a randamentului culturilor n UHESG i echilibrarea nutrieni lor

A. Cauza de maturitate timpurie i produce creterea

Pentru c au existat conducte subterane de lut i suflatori de vnt n UHESG, aerul cald n timpulzilei ar putea fi cu sufletul la gur la pmnt i energie termic a fost rezervat de a provocatemperatura la sol pentru a ridica. n anotimpurile reci de iarn i de primvar, temperatura soluluia fost factorul determinant pentru a crete randamentul culturilor n pmnt de protecie. n noapte,

circulaia aerului, provocat temperatura camerei pentru a ridica la aproximativ 2-5 f rece timp n

comparaie cu controlul, dar la amiaz temperatura camerei cea mai mare a fost cobort. Astfel,temperatura la sol ridicat a fcut plantare devreme i maturitate timpurie a fost inevitabil atuncicnd gestiune a fost potrivit. Datorit circulaie a aerului, compoziia aerului din jurul plantelormodificate, distribuite uniform i Co ventilatie imbunatatit.

n general, ventilaia proast a cauzat creterea excesiv i boli. Tomate este un astfel de exemplun cazul n care mediul este cald si umed, de ventilaie n UHESG a fost semnificativ mai bun dectcea n CSG, care a fost una dintre cauzele principale de promovare devreme matur i de a creterandamentul.

FIGURA

Tab.9.3.1 comparaie ntre dou sere diferite de factori de randament de tomate constituie i


37/53

creterea randamentului

Tratamentnumrul de fructe pe plantGreutate singur fruct (g)Randament pe plant (kg)etap anterioar pe parcel *Etap ulterioar pe parcel **

Randamentul i ieire pe 667 (C

Capacitate (kg)de ieire (yuan)Capacitate (kg)de ieire (yuan)Capacitate (kg)de ieire (yuan)

UHESG8.1

1551.3417.935.8043.748.0753607662.7

CSG7.3

1320.937.515.0039.143.0137204610.68

* Etapa anterioar (Jane 13 - 29) preul de 2.00 Yuan / kgEtap ulterioar ** (1 iulie - 29) preul de 1.10 Yuan / kg.

Tab.9.3.2. Comparaie de fructe ardei iute n locuri diferite, cu flori i muguri de flori emergentesituaii diferite n sere

Tratai.topografie dataplante studiateI fructe

T dou fructeTreia fructe

recoltate%czut%


38/53

recoltate%unharvested%flowerieg%recoltate%unharvested%nflorire%flowerbud emergente%

UHESG15 iunie18100052.411.935.7022.973.5

3.6

CSG15 iunie1866.733.3041.958.10

38.653.08.4

Tab.9.3.4. Compararea factorilor de randament chili constituie i creterea randamentului n serediferite

Tratament

numrul de fructe pe plant

Greutate singur fruct (g)Randament pe plant (kg)etap anterioar pe parcel *Etap ulterioar pe parcel **Randamentul i ieire pe 667 (C

Capacitate (kg)de ieire (yuan)Capacitate (kg)de ieire (yuan)

Capacitate (kg)de ieire (yuan)

UHESG11.14


39/53

28.50.323.336.668.028.8221122874.43

CSG8.0627.50.221.382.764.524.9714521897.76

* Etapa anterioar (douzeci i opt mai-douzeci i patru iunie) pre 2.00 Yuan / kg** Etap ulterioar (apte.1-08.10) pre 1.10Yuan/kg

Conform informaiilor de la staia de gunoi Naional solului, datele nutrieni absorbie de legumefructe care ofer mai multe sunt prezentate n Tab.9.3.5

B. Nutrient de echilibrare

Perioada de crestere de legume este relativ scurt i culturi succesive se maturizeze ntr-un an.Ambele recolta unic i randamentul total sunt destul de ridicate. Culturile ia o mare cantitate deelemente nutritive n fiecare an. Astfel, solul ar trebui s se aplice n mod continuu cu diversesubstante nutritive.

n general, valoarea fertilizarea n teren deschis este de aproximativ 5000 kg de gunoi de grajdorganice pe 667 (C pe an, sau mai multe tone de sol timp de noapte sau 100 kg din anorganic N.standard de aplicare gunoiului de grajd trebuie s fie puin mai mare n pmnt de protecie, precumi gunoi de grajd organic este utilizat n principal.

n ceea ce pentru tomate, nivelul diferit derandament are valoare diferit de nutrieni (a se vedeaTab.9.3.6)

Tab.9.3.5 cantitatea de nutrieni absorbite de 1000 kg de produs fructe (kg)

culturNPKCamg

castravete1.9 - 2.70.8 - 0.93.5 - 4.0


40/53

3.1 - 3.30.7 - 0.8

tomat2.7 - 3.20.6 - 1.04.9 - 5.12.2 - 4.2

0.5 - 0.9

vnt3.0 - 4.30.7 - 1.04.9 - 6.61.2 - 2.40.3 - 0.5

chili0.58

1.17.42.50.9

Tab.9.3.6. Suma de nutrieni absorbite de tomate de nivelul de randament diferit (kg/667 (C)

randament la nivelN

P'vOK'vO

2000 - 25007.82.07.2

2500 - 300010.12.68.1

3000 - 350011.62.711.7

3500 - 400015.13.5

14.4

4000 - 500016.33.7


41/53

13.3

n experimentul din 1987, standardul a fost fertilizarea 250 kg de gunoi de grajd de porc i 200 kgde blegar de cal, pentru un efect de ser (62.4 (C) i 3g de uree, pentru fiecare plant, Conforminformaiilor disponibile, coninutul de N, n gunoiul de grajd de porc este de 0,34% , n gunoiul degrajd de cai i 0,2% din uree 45%, prin calcul, cantitatea de fertilizarea N n experimentul a fost de

aproximativ 21.46kg/667 (C, mult mai mare dect suma necesar 16.3kg/667 (C, pentru tomate de5000 kg / 667 (C nivel de randament. Prin urmare, nutrieni a fost mult mai rmas pentru culturaurmtoare, chiar dac o parte din ea sa evaporat sau dizolvate. Dar n experimentul din 1988, sumaa fost fertilizarea 200 kg a gunoiului de grajd de porc pentru o ser i 2.5 g de (NH4) "vPO'w pentrufiecare plant, n valoare de 9.7kg/667 (C din N. Se pare mult mai mic dect suma necesarpentru producia de tomate. Dac nu a fost neateptat pentru a vedea deficit de nutrieni, nperioada mai trziu, n 1988 .

9.3.5 Concluzie

Conform acestui experiment i informaii legate de la domiciliu i n strintate, se poate observa

c:

UHESG poate folosi pe deplin energia solara pentru a reglementa temperatura aerului i solului is promoveze maturitate timpurie i cauza randament ridicat de culturi;

Randamentul culturilor de protecie n legtur cu este mult echilibrare nutrieni. Prin urmare, estenecesar s se ridica nivelul de ngrminte aplicate, n special gunoiul de grajd organice;

Este posibil s se produc legume fr nclzire artificial n timpul iernii, n regiunea Shenyang, ncazul n care izolaia termic este mbuntit i nivel de management crescute. La temperatura defrig extrem n 1987, la temperatura camerei, n UHESG acestui experiment a fost mai mare de 0 i farpagic chinez i elin ar putea supravieui i de a recupera o cretere normal atunci cndvremea devine mai cald.

Referinte

1. Kang Shuhua, et al, studiu cuprinzator asupra mediului Meteorologic al Sunlight cu efect de ser:Un studiu preliminar pe diferite materiale izolatoare termice ale organismului perete, ISTG 91,1991

2-Chen Duansheng, et al, 1991 Tehnologia cu efect de ser Sunlight economisire a energiei nChina, ISTG 91, 1991

3. Yan Qisen, Zhao QingZhu, transferul de cldur n progres de constructii, constructii de pres alChinei, 1986

4. Li Yuanzhe, Di Hongfa, Gao Xiande, principiu i Design de constructii solar pasiv, Comunicat deenergie din China, 1989

5.K. V. Garzoli, J. Blackwell, o analiz a pierderilor de cldur de la un Nocturnal cu efect de serdubl din plastic piele, Cercetare Inginerie Agricol, J.Agric. Engng Res. (1987) 36, 75-85

Fig. 9.1.2 The simulation object


42/53

Fig. 9.1.3 The distribution of direct solar radiation

Fig. 9.2.1 Layout of the solar greenhouse

Fig. 9.2.2 Cross section

Fig. 9.2.3 Progress of heat storage and relief
http://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e6v.gifhttp://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e6v.gifhttp://www.fao.org/docrep/T4470E/t4470e6v.gif


43/53

Fig 9.3.1 plot yield curve of tomato

FIGURE


44/53

** Construction drawings and materials list availablehere! **

Building a PassiveSolar Greenhouse

Clickhereto view larger image
http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/construction/index.phphttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/construction/index.phphttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/construction/index.phphttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure1.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure1.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure1.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure1.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/construction/index.php


45/53

Arent all greenhouses solar?

Yes, but a Passive Solar Greenhouse does not use an artificial heat source such as propane but

rather utilizes the sun to heat water, concrete, or some other heat holding material.

What are the uses for a Passive Solar Greenhouse?

Extend the Growing Season and/or grow plants year around

Provide a Greenhouse for home use that is economical

Provide an economical source of heat

Before I start constructing the greenhouse

what do I need to know?

The length:width:height ratio of the

greenhouse must be 2:1:1

o In this case 24 ft x 12 ft x 12 ft

Slope is south facing and as a rule of thumb

should be the latitude plus 10

In central Missouri that would be 38.9+10=49

Just to make things easy we made our 45

http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure3.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure3.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure3.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure3.jpg


46/53


Heat Source:

Since this is a passive system the heat sourceare black 55 gallons barrels filled with water. The

rule of thumb is 2.5 gallons/ft2 of glazing forseason extension or 5 gallons/ft2 for all season.

What does Season Extension Mean?

This would mean that all you want to do is grow plants those extra few months after the first frost in

the fall and before the last frost in the spring thus you are extending the growing season. Whereas,

full season means that you want to grow plants in the greenhouse throughout the winter months.

So how many barrels do we need in the 24 ft x 12 ft x 12 ft greenhouse?

The area of the plastic is 24 ft x 12 ft=288 ft2

For Season Extension that would be: 288 ft2 x 2.5=720 gallons

For Full Season that would be: 288 ft2 x 5-1440 gallons

We have 20-55 gallons barrels or 1100 gallons.

For true full season we would need an additional 300 gallons or 6 more barrels.

How Many BTUs Will The 1100 Gallons of

Water Release?

1100 gallons of water weighs 9130 lbs (1100 x

8.3 lbs/gallon). A BTU is the energy to raise 1 lbof water 1 degree F. So a drop of one degree perpound of water would be a release of 1 BTU.

For each degree of drop in water temperature atnight then 9130 BTUs are released. During thewinter in 2007 we observed a 10-20 degree dropin greenhouse water temperature. A 10 degreedrop would equal 91,300 BTUs released and a 20degree drop would equal 182,600 BTUs released.Typically a home furnace is rated at 80,000-100,000 BTUs per hour.

http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure4.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure4.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure4.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure5.gifhttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure5.gifhttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure5.gifhttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure5.gifhttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure4.jpg


47/53


Other Heat Saving Ideas:

The plastic covering is a double layer of 6 mil

plastic. A 60 cfm squirrel cage fan pushes in

outside air into the double layer. This extra

insulation created by the 4 inch air gap adds

about 10 degrees to the inside air temperature

on a cold day.

Exterior Walls and Insulation:

The greenhouse is built with 6 inch walls that is

then wrapped in plastic and insulated with R-19

insulation.



Interior Wall Surface

The interior wall need needs to be reflective but

also water proof. We shopped around and found

some material used in bathrooms that has a

glaze on the outside.

How To Keep It Cool

Even in the middle of winter it can get quite

warm in the greenhouse so getting rid of the

excess heat is extremely important. Since warm

air rises we installed an Exhaust Fan in the top

eave.

Fans are rated on their CFM (or cubic feet per Clickhereto view larger image
http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure6.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure6.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure6.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure7.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure7.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure7.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure8.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure8.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure8.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure9.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure9.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure9.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure9.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure8.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure7.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure6.jpg


48/53

minute of air flow) and as a generally rule youneed one CFM for each ft3 of greenhouse space:-ft2 x peak height or 24 ft x 12 ft x 12 ft=3456cfm

They sell standard sizes and ours is 3200 cfm.

You also need an inlet shutter which is tiedtogether with the exhaust fan so that it will open

when the exhaust fan comes on -ours is a 3000cfm 27 inch shutter.


Fan Control

A thermostat controls when the fan comes on. It

is important not to set the thermostat too low in

the winter or the water in the barrels will not get

warm enough.

Additional Idea That Allows the

Greenhouse To Be Useful Year Around

Typically greenhouses are not used from the latespring to mid fall because the fans just can notkeep all of the excessive heat out. So we,installed a plastic roll up side on the south sip

wall. This can either be left down or raised andlowered each day. During the winter it is sealeddown.



An added bonus to this system is that since thesummer sun does not directly shine into thegreenhouse it stays within reason in the summerwith the side rolled up.
http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure10.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure10.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure10.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure11.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure11.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure11.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure13.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure13.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure13.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure13.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure11.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure10.jpg


49/53

Year Round Uses

Tropical plants survived and bloomed in January2007.


Building A Passive Solar Greenhouse


Laying the foundation

The first thing to do was to lay out the

foundation. We used 4 x 6 inch treated lumber

setting on two foot concrete piers at the corners

and in the middle of each post. Each post was

wrapped in plastic

Framing the Greenhouse

The greenhouse was framed with 2 x 6s

throughout and then the entire outside walls

were wrapped in plastic. R-19 insulation was put

in the walls and roof.

http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure14a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure14a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure14a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure15.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure15.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure15.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure16.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure16.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure16.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure16.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure15.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure14a.jpg


50/53


Getting The Right Angles

It is extremely important to cut the correct

angles where the glazing supports line up withthe hip wall and roof.

Metal Siding Was Added To The Outside As

Well As An Insulated Door



The Finished Product

What Did it Cost?

Lumber, fasteners, hardware, door, insulation, etc-$1619

Exhaust Fan, Shutter, Thermostat, plastic, etc.-$786

Concrete-$190

Electric-$490

Water-$190

Total-$3,275
http://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure17a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure17a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure17a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure18a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure18a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure18a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure19.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure19.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure19.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure19.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure18a.jpghttp://aes.missouri.edu/bradford/education/solar-greenhouse/600/figure17a.jpg


51/53

This was in 2005 so costs may have risen slightly since.

What Would We Have Done Differently?

We should have left a six inch space between the back wall and the barrels. This would have addedsome extra insulation. Also, before we added weed mat and gravel to the interior floor we shouldhave added some foam insulation. When we poured the concrete pad that the barrels are setting on

we should have wrapped it on plastic before pouring.

Passive Solar Greenhouse Material List

_________________________Lumber - all treated_____________________

Foundation:

(6) - 4"x 6"x 12' beams laid on foundation piers on level ground

East and West ends:

(2) - 2"x 6"x 12'- bottom sills

(1) - 2"x 6"x 6' - front frame

(2) - 2"x 6"x 14'- back and roof frame

(10) - 2"x 6"x 16'- wall studs and framing

North or back wall:

(4) - 2"x 6"x 12'- top and bottom sills

(17) - 2"x 6"x 14'- wall studs (6'8") and roof studs (6'4") on 16" centers

Roof ridge beam

(2) - 2"x 12"x 12'

South or front wall:

(4) - 2"x 4"x 12' - top and bottom sills

(7) - 2"x 4"x 6' - front wall studs (2'10") on 24" centers

Front roof:

(13) - 2"x 4"x 12'- front roof rafters (12') on 24" centers

Center interior support post:

(1) - 4"x 4" x 15' post

_______________________Additional materials_______________________

(17) - 4'x 8' sheets of white glazed bathroom paneling with plastic stripping


52/53

(1) - 3' x 6'8" metal painted exterior door

(1) - 20" framed ventilation fan - hp - 3200 cfm minimum

(1) - 28" framed motorized shutter - 3000 cfm minimum

(1) - two stage thermostat

(1) - roll of 6 mil greenhouse plastic - 16'x 52' minimum

102' of aluminum track for securing plastic

(1) - 60 cfm inflation fan with jumper hose kit

330' of 6"thick x 16" wide bat insulation

(16) - 6'8"x 3'wide sheets of painted metal siding for the back wall and roof

(4) - 10'6"x 3' wide sheets of painted metal siding for the side walls

(2) - 8'0" x 3' wide sheets of painted metal siding for the side walls

34' of painted metal siding corner flashing

84' of painted metal siding angle trim for door, fan, shutter, and wall bottom edge

24' of painted metal siding ridge cap

20-24 black plastic 55 gal. barrels

Nylon rope and eye bolts to secure barrels to wall (if desired)

Silicone sealant caulk as needed (to seal interior panel stripping if desired)

Electrical wiring, conduit, and hardware as needed

Nails, wood screws, and sheet metal screws as needed

Concrete as needed for foundation piers and pad to support barrels

Passive Solar Greenhouse Construction - Comments and Suggestions

1. As a foundation, concrete piers (10" diameter x 18" deep) were poured every 6' apart and foundation

beams were laid over them. The beams were secured from shifting by 1/2" bolts which were imbedded in

the concrete and bolted through the beam.

2. A 2' wide x 4" thick concrete pad should be poured inside the greenhouse against the back (north) wall to

provide a solid base for the water barrels and keep them from falling over. Reinforcing rod should be

imbedded in the concrete to keep it from cracking.

3. Black 55 gallon plastic barrels are filled with water and stacked two high on the pad and if desired, the top

barrels may be secured to the wall with rope and metal eye bolts to help prevent them from falling over.

4. The front roof is composed of two 6 mil plastic sheets lying together with an inflation fan blowing air

between them to create a dead air space. This increases the insulation value as compared to one plastic

layer and reduces heat loss in cold weather. The inflator fan is mounted externally on a side wall and blows

air though a jumper hose that extends through the wall and into the bottom layer of plastic. Aluminum rail

systems may be purchased that secures the plastic to the greenhouse frame and also simplifies replacing

future plastic.

5. The front wall is plastic also (the front roof plastic just hangs down over the front wall) to allow additional

surface area for sunlight to enter the greenhouse. The front plastic may be permanently secured to the stud


53/53

wall, or if desired, may be secured to a PVC pipe and rolled up in warm weather for increased ventilation. If

the roll up option is used, the plastic must be completely sealed to the stud wall in cold weather to

eliminate drafts and heat loss. Aluminum rail systems may be purchased to secure the plastic.

6. The walk through door and ventilation fan/or motorized shutter may be placed on either end of the

greenhouse as desired, although the fan and shutter must be placed opposite each other.

7. The plastic strips joining the 4'x 8' sheets of bathroom paneling should be sealed with silicone calk to

prevent moisture from seeping into the wall and causing deterioration.

8. The center support post inside the greenhouse should be located in the middle (12' from each wall) and

directly under the roof ridge. It should be set on a concrete pier or set in concrete to prevent settling. The

2-state thermostat that controls the ventilation fan and shutter should be mounted on this post about 4'-5'

off the ground.

9. Bat insulation (6") is installed between the studs in the rear wall, rear roof and both side walls to prevent

heat loss in cold weather.

10.A fuse box and electrical breakers should be installed to protect the electrical components of the

greenhouse.11.It is critical that the greenhouse interior be white in color to reflect heat and the water barrels be black in

color to absorb heat for the system to store and dissipate heat correctly in cold weather