ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ ЛУЧИСТО-КОНВЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗИМНЕЙ ТЕПЛИЦЫ

Как показала практика, традиционные системы отопления зимних теплиц (водяные, воздушные) являются малоэффективными с энергетической и экономической точек зрения. В связи с этим особый интерес в сельском хозяйстве представляют инновационные технологии в теплообеспечении культивационных сооружений. Использование геотермальных источников энергии, биотоплива, тепловых насосов и т. п. для обогрева теплиц не всегда оправданно, т. к. целесообразность их применения зависит от месторасположения объекта, факторов окружающей среды и т. д. Поэтому в настоящей работе рассмотрен вариант комбинированного отопления, включающий в себя конвективный обогрев помещения теплицы и поддержание заданного теплового режима почвы с помощью потолочных инфракрасных излучателей.  Цель работы: на основе разработанного метода расчета лучисто-конвективного отопления теплицы исследовать влияние температуры наружного воздуха, теплозащитных качеств ограждения теплицы и поглощательной способности поверхности почвы на расчетную тепловую мощность системы обогрева.  Метод расчета: система взаимосвязанных уравнений теплового и материального балансов теплицы, ее ограждения и поверхности почвы.  Результаты исследований: расчетные зависимости суммарной тепловой мощности, а также отдельно конвективной и лучистой составляющих от температуры наружного воздуха, термического сопротивления ограждения и коэффициента поглощения поверхности почвы.  Практическая значимость: полученные закономерности позволят в дальнейшем оценить эффективность применения лучисто-конвективной системы отопления зимней теплицы для конкретных климатических условий.  Новизна: метод расчета учитывает многократное отражение теплового излучения, идущего от инфракрасного излучателя, влияние массообменных процессов, происходящих в теплице, на потребление тепловой энергии, а также поглощательную способность поверхности почвы.  

1. Hanan J.J. Greenhouses: advanced technology for protected horticulture. Colorado: CRC Press, 2017. 684 p.

2. Липатов А.В., Спиридонова Е.В., Фролов А.Ф. Повышение эффективности систем отопления теплиц // Инновационные технологии в строительстве, теплогазоснабжении и энергообеспечении : материалы V Международной научно-практической конференции. – Саратов, 2017. С. 108–112.

3. Кубис В.А., Баканова С.В., Еремкин А.И., Орлова Н.А. Оценка эффективности системы воздушного отопления в теплице // Градостроительство и архитектура. 2014. № 2 (15). С. 94–98.

4. Ляшенко Т.А., Черемисина С.А. Исследование энергоэффективности системы отопления в теплицах для условий Амурской области // Тенденции развития науки и образования. 2018. № 35. С. 13–17.

5. Романова М.И., Шерстюков В.В. Энергоэффективный метод использования излишек тепла солнечного коллектора // Инженерный вестник Дона. 2012. № 4 (23). С. 84.

6. Pieters J.G., Deltour J.M. Modelling solar energy input in greenhouses // Solar Energy. 1999. V. 67. № 1–3. P. 119–130.

7. Мешков Р.Е., Сатышев А.В. Применение тепловых насосов в отоплении теплиц // Молодежный вектор развития аграрной науки. 2018. С. 129–133.

8. Шаталов И.К., Шаталова И.И. Оценка эффективности применения инновационных технологий для энергообеспечения тепличного комплекса // Вестник Российского университета дружбы народов. 2017. Т. 18. № 2. С. 275–285.

9. Таймасханов, Х.Э., Заурбеков Ш.Ш., Минцаев М.Ш., Якубов Т.В., Барзаева М.А. Экономическая целесообразность использования геотермальной энергии для отопления теплиц // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. 2017. С. 167–172.

10. Mihalakakou G., Psiloglou B., Santamouris M., Nomidis D. Application of renewable energy sources in the Greek islands of the south Aegean Sea // Renewable Energy. 2002. V. 26. № 1. P. 1–19.

11. Беляева Е.А., Хальметов А.А. Система работы инфракрасного отопления с помощью пленочных электронагревателей // Инновации природообустройства и защиты окружающей среды. 2019. С. 18–21.

12. NJ greenhouses bloom with radiant heating // Engineered Systems. 1999. V. 16. № 1. P. 32–33.

13. Ловкис В.Б., Деменок Н.А. Энергосберегающие технологии инфракрасного обогрева // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве. 2014. С. 66–71.

14. Paulauskaite S., Parfentieva N., Valancius K. Results of the investigation of microclimate created by radiant heating/cooling system // 7th International conference on environmental engi-neering. 2008. P. 859–863.

15. Климов В.В. Оборудование теплиц для подсобных и личных хозяйств. Москва : Энергоатомиздат, 1992. 96 с.