Определение оптимальных температур приборов обогрева промышленной теплицы Каравайков В. М., Волков И. О

Скачать 60.15 Kb.

Название	Определение оптимальных температур приборов обогрева промышленной теплицы Каравайков В. М., Волков И. О
Дата публикации	20.07.2013
Размер	60.15 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Культура > Документы

УДК 681.536.6 : 631.23

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР ПРИБОРОВ ОБОГРЕВА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛИЦЫ^
Каравайков В.М., Волков И.О.

Россия, г. Кострома, Костромской ГТУ
Приведены результаты вычислительного эксперимента с применением технологии ANSYS по определению оптимальных значений температур приборов надпочвенного и грунтового обогрева в теплице с одинарным и двойным остеклением с учетом температуры наружного воздуха.
Results of computing experiment with application of technology ANSYS by definition of optimum values of temperatures of devices надпочвенного and soil heating in a hothouse with an unary and double glass cover taking into account temperature of external air are resulted.
Определим температуры приборов надпочвенного и грунтового обогрева, обеспечивающие достижение оптимальных для культуры томатов температур для теплицы с двойным остеклением при температуре наружного воздуха –35 °С в ночное время. Для этого в разделе Goal Driven Optimization дерева проекта ANSYS [1] установим для выходных параметров модели в стоке Objectives параметр Seek Target, и зададим для температуры воздуха значение 18,5 °С, для температуры грунта 19 °С [2]. Таким образом, программа определит значения входных параметров, необходимых для достижения заданных температур.

Для поставленной задачи ANSYS определил три варианта оптимальных параметров, представленные в таблице 1. При этом наиболее близкие по критерию оптимальности варианты выводятся программой в первую очередь.

Таблица 1 – Оптимальные значения температур приборов надпочвенного и грунтового обогрева для культуры томата.

№ п/п	Входные параметры		Выходные параметры
№ п/п	Температура приборов надпочвенного обогрева, °С	Температура приборов почвенного обогрева, °С	Средняя температура воздуха, °С	Средняя температура грунта, °С
1	55,62	30,11	18,22	18,94
2	53,22	32,69	17,15	19,24
3	54,74	36,75	18,44	21,41

Из таблицы 1 следует, что для культуры томата в заданных условиях для типовой теплицы с использованием двойного остекления оптимальный температурный режим воздуха и грунта достигается при температуре приборов надпочвенного обогрева 55,6 °С, подпочвенного обогрева 30,1 °С. При этом удельная мощность системы надпочвенного обогрева составит 190 Вт/м², подпочвенного обогрева – 30 Вт/м², всего 220 Вт/м².

Произведем аналогичные расчеты для типовой теплицы с одинарным остеклением. Результаты вычислительного эксперимента приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты эксперимента по оптимизации температурного режима теплицы с одинарным остеклением

№ п/п	Входные параметры		Выходные параметры
№ п/п	Температура приборов надпочвенного обогрева, °С	Температура приборов почвенного обогрева, °С	Средняя температура воздуха, °С	Средняя температура грунта, °С
1	77,5	40	9,36	15,87
2	60	40	3,07	12,34
3	95	40	15,80	19,68
4	77,5	30	8,76	12,03
5	77,5	50	9,93	19,65
6	60	30	2,45	8,46
7	95	30	15,20	15,92
8	60	50	3,73	16,21
9	95	50	16,33	23,41
10	100	40	17,61	20,81
11	100	30	17,04	17,07

Расчетные оптимальные температуры отопительных приборов для теплицы с одинарным остеклением составили: надпочвенного обогрева 103,7°С, подпочвенного 33,0°С. Удельная мощность системы надпочвенного обогрева при оптимальных температурах воздуха и грунта для одинарного остекления составляет 512 Вт/м², подпочвенного обогрева – 35 Вт/м² , всего – 547 Вт/м², что в 2,5 раза превышает затраты тепла в теплице с двойным остеклением.

Зависимости температур грунта и воздуха теплицы от температур приборов обогрева приведены на рисунках 1–4 соответственно.

Рисунок 1 – Зависимость температуры воздуха теплицы

с двойным остеклением от температур отопительных приборов

Рисунок 2 – Зависимость температуры грунта теплицы

с двойным остеклением от температур отопительных приборов

Рисунок 3 – Зависимость температуры воздуха теплицы

с одинарным остеклением от температур отопительных приборов

Рисунок 4 – Зависимость температуры грунта теплицы

с одинарным остеклением от температур отопительных приборов
Выводы

Проведен вычислительный эксперимент, позволивший определить зависимости температуры отопительных приборов надпочвенного и бокового обогрева, температуры грунта и удельной тепловой мощности отопительных приборов для различных видов светопрозрачных ограждающих конструкций от температуры наружного воздуха.
Полученные данные показывают, что использование в качестве светопрозрачных ограждающих конструкций теплицы сотового поликарбоната толщиной 16 мм должно уменьшить затраты тепла на отопление в 2,4 раза, а двойного остекления – в 2,6 раза по отношению к одинарному остеклению. При этом двойное остекление снижает затраты тепла по сравнению с поликарбонатом на 12%.
Разработанная методика моделирования теплового режима культивационных сооружений закрытого грунта позволяет анализировать новые объемно-планировочные решения теплиц и систем их водяного отопления, а также оптимизировать температурный режим отопительных приборов для конкретных овощных культур.

Литература

Киселев Н.В. Моделирование процессов тепломассопереноса на основе технологии ANSIS / Н.В. Киселев, В.М. Каравайков // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. – 2012. – № 9-10. – С.20–27.
Нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады НТП 10-95.

Каравайков Владимир Михайлович, д.т.н., профессор, Костромской государственный технологический университет, директор регионального центра энергосбережения, 156005 г. Кострома, Ул. Дзержинского, 17, тел. (4942) 316991, факс (4942) 317008.

Волков Илья Олегович – аспирант КГТУ, 1-й год обучения, специальность Автоматизация управление технологическими процессами и производствами.

^ Работа выполняется при поддержке гранта Министерства образования и науки Российской Федерации ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ № 14.740.11.1373

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Решение задач на определение средней суточной (годовой) температуры и амплитуды температур Определить среднюю годовую температуру и амплитуду температур в Калининградской области		Определение фенолкарбоновых кислот по методу ионоэксклюзионной хроматографии Целью данной работы является нахождение оптимальных условий определения фкк, определение закономерностей порядка выхода замещённых...
	Экспериментальное исследование теплопроводности, удельного электрического... Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Объединенный институт высоких температур ран		Методические указания по выполнению контрольных работ по экономике... Волков, О. И. Экономика предприятия (фирмы)/О. И. Волков, О. В. Девяткина. – М.: Инфра, 2008. – с. 654
	Волков Ю. Г. Социология: учебник / Ю. Г. Волков. Изд. 3-е, перераб и доп Матеріали підготовлені доцентом Макаренко В. А. – зам керівника науково-дослідного комітету сау «Джерелознавство та історіографія...		Основная образовательная программа высшего профессионального образования Выпускающие кафедры: оптико-электронных приборов, прикладной оптики, конструирования и технологии оптических приборов
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Выпускающие кафедры: оптико-электронных приборов, прикладной оптики, конструирования и технологии оптических приборов		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Выпускающие кафедры: оптико-электронных приборов, прикладной оптики, конструирования и технологии оптических приборов
	Реферат Курсовой проект имеет объем 18 страниц, содержится восемь... Были разработаны и рассчитаны блок питания, схема коммутации и времязадающая схема. Полученные параметры tи=0,1с…10мин, Uвых=220В,...		Реферат по математике «Измерительные приборы» В школе каждый ученик не может обойтись без специальных измерительных приборов, такие как линейка, треугольник, транспортир, циркуль....
	1. Поясните особенности схем включения приборов электрооборудования автомобилей Электрооборудование автомобиля состоит из систем электроснабжения, пуска, зажигания, освещения и световой сигнализации, контроля...		Рабочая программа по дисциплине б методы оптимальных решений Изучение курса «Методы оптимальных решений» реализуется и осваивается с целью формирования и усвоения знаний и навыков в области...
	Московский региональный социально экономический институт Неумелое использование электрических приборов, как в технике, так и в быту, а также неисправность этих приборов приводят к электротравмам....		Водогрейный котел для автономного теплоснабжения на местном топливе... Самостоятельные занятия (работа над коллективными и индивидуальными проектами, курсовые работы)
	Реферат по дисциплине " Технологические процессы микроэлектроники... Технология производства полупроводниковых приборов – это техническая наука, занимающаяся изучением физико-химических основ технологических...		Закон от 04 марта 2013 года №22-фз «О внесении изменений в Федеральный... Фз «О внесении изменений в Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»» вносит изменения в...

Школьные материалы