Розрахунок параметрів природної вентиляції теплиць для оптимізації повітрообміну

Повітря з теплиці можна вивести або на вулицю, тобто здійснити його провітрювання назовні, або в житловий будинок. В останньому випадку повітря, прогріте в теплиці, по-перше, обігріває житловий будинок, тобто функціонує як накопичувач сонячної енергії, по-друге, підтримує температуру повітря в теплиці в бажаних межах шляхом переміщення теплоти з метою створення її запасів і, по-третє, використовується як заміщувальне повітря житлового будинку, тобто теплиця функціонує як попередній обігрівач свіжого повітря.

У всіх випадках необхідно мати спосіб розрахунку, що дозволяє вибрати розміри вентиляційних отворів або між теплицею та зовнішнім повітрям, або між теплицею та квартирою.

Наведену нижче формулу можна використовувати для визначення розмірів вентиляційних отворів, вікон і дверей з метою забезпечення природної вентиляції (у формулі не взято до уваги вплив вітру):.

- отвору, м*; А} — різниця температур біля верхніх і нижніх отворів {на підставі наявного досвіду); # — різниця висот (від центра верхнього до центра нижнього отвору), м.

Влітку перегрів повітря в теплиці можна запобігти шляхом організації достатньої вентиляції, коли забезпечується одноразова зміна повітря за хвилину.

Припустімо, що температура зовнішнього повітря становить 30°С, а температура у верхній частині теплиці — 38,5°С. Площа мінімального вентиляційного отвору А дорівнює 0,6 м?, відстань між вентиляційними отворами 2,5 м, об'єм теплиці дорівнює 45 мз. Необхідно забезпечити обмін такої кількості повітря щохвилини.

У цьому випадку за наведеною вище формулою при А=0,6 м?, Д2=8,5°С, й==2,5 м отримаємо швидкість потоку повітря, що дорівнює 6,25 х 0,60 8,5-2,5==17,3 мз/хв. Таким чином, швидкість повітряного потоку виявилася меншою, ніж необхідно (45 м3/хв).

Якщо використовувати вентиляційний повітропровід, висота підйому якого на 5 м перевищує висоту розташування верхнього вентиляційного отвору, то різниця висот В зросте до 5,5 м. Одночасно з цим збільшиться також різниця температур ДА. За даними вимірювання температур у теплиці парку «Хельсінгін Пуйстола», температура зросте на 6,5°С порівняно з температурою повітря у верхній частині теплиці, тобто приблизно на 2°С у розрахунку на 1 м різниці висот (влітку при інсоляції).

У цьому випадку за наведеною вище формулою при А==0,6 м?, ЛЬ==15°С, в =5,5 м отримаємо швидкість потоку повітря, що дорівнює 6,25х0,6 У 15.5,5==34,0 мз/хв.

Отже, швидкість повітряного потоку все ще залишається меншою, ніж необхідно. Шляхом збільшення вентиляційного отвору приблизно на 33 % або збільшення висоти вентиляційного повітроводу приблизно на 2 м можна досягти бажаної швидкості повітряного потоку.

Розрахунок розмірів вентиляційних каналів та вентиляторів

Розрахунок розмірів вентиляційних каналів. При виборі розмірів вентиляційних каналів визначальними факторами є форма, поверхня і довжина каналу.

Розміри циліндричних каналів, у яких повітря проганяють за допомогою вентиляторів, вибирають відповідно до таблиці:

. швидкість по- Діаметр каналу, до того потоку, Опір, Швидкість повітря, 100 0,014 0,5 0.9 125 0,028 - 0,6 1,2 160 0,070 0,8 2,0 200 0,120 1,0 4,0 250 0, 260 1,3 5,2 315 0,550 1,8 7,0. 400 1,200 2,0 9,0

Розрахунок параметрів вентилятора. Для розрахунку можна використовувати таке практичне правило: значення потужності вентилятора, кВт, чисельно дорівнює значенню швидкості повітряного потоку, м3/с.

- Приклад. При діаметрі вентиляційного каналу 160 мм кількість повітря, що переноситься, становить 0,07 м?/с. Тоді потужність вентилятора повинна бути не менше 0,07 кВт, або 70 Вт,

Якщо повітря подаватимуть на теплоакумулятор, що має великий опір, наприклад на кам'яний теплоакумулятор, то з підвищенням опору в системі з теплоакумулятором необхідно збільшити потужність вентилятора. Для системи з кам'яним теплоакумулятором рекомендується потроїти потужність вентилятора, тобто