1. Важно! В связи с увеличением отпускных цен завода в марте повысятся цены на продукцию FORUMHOUSE
    Скрыть объявление
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 2

Мыльный раствор - теплоизолятор (пена), теплоноситель (жидкость) и светофильтр

Тема в разделе "Теплицы и парники", создана пользователем Head, 20.02.21.

  1. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Мыльный раствор - теплоизолятор (пена), теплоноситель (жидкость) и светофильтр
    Предлагаю обсудить технологию управления температурой, влажностью и освещенностью внутри двухплёночной теплицы с использованием 1-3% раствора ПАВ (лаурилсульфата натрия).

    Использовать мыльную пену для теплоизоляции - идея, мягко говоря, не новая. В поисках первоисточника я дошел до патента США 1972 года и остановился. Довёл идею до практической реализации канадец Ричард Нельсон.
    2.jpeg

    Технология Solaroof.

    Так это выглядит: 3.jpg 4.jpg

    Решаемые задачи:
    1. Теплоизоляция;
    2. Теплопоглощение, аккумулирование, возврат или рассеивание тепла по необходимости;
    3. Конденсация испаряемой растениями влаги;
    4. Затенение примерно на 50%.
    И всё это в рамках динамически изменяемой системы с переменной прозрачностью, теплопроводностью и температурой оболочки в северной и южной части отдельно. Причем без механически перемещаемых одеял, форточек и сеток. Два вентилятора (можно и один), водяной насос с распылителями и всё.
     
  2. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Как это работает.

    Зимним днём:

    DIY Tunnel.jpg

    Летним днём:

    DIY Tunnel 2.jpg

    Ночью вся полость между внутренней и внешней плёнкой может быть заполнена пеной (зимой), или оставаться пустой (летом).

    winternight.gif

    На этой схеме относительно небольшой резервуар с мыльным раствором помещен в ёмкость с водой гораздо большего объёма, по совместительству выполняющую функцию теплоаккумулятора.

    winterday.gif

    Днём аккумулятор заряжается нагретым мыльным раствором. Ночью - греет пену.

    Летом собранное тепло сбрасывается в грунт или водоём.

    summerday.gif

    При необходимости охлаждающая жидкость стекает по плёнке не только в пустой северной части, но и в заполненной пеной южной, прямо под пеной. Обе полости, освобожденные от пены, ночью могут быть использованы для рассеивания собранного днём тепла.
     
  3. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Подробнее о теплопереносе.

    Водяная плёнка непрозрачна для инфракрасного, другими словами, теплового излучения Солнца и предметов внутри теплицы. Часть его отражается, часть поглощается, нагревая воду. Кроме того, если температура внутренней плёнки ниже точки росы, на ней конденсируется испарённая растениями влага. Через оболочку теплицы скрытая теплота фазового перехода пара в жидкость практически мгновенно передаётся мыльному раствору. Обратно в теплицу излучается только незначительная часть тепловой энергии. Зимой это используется для накопления днём тепла на ночь, а летом - для отвода избыточного тепла за пределы теплицы. Если температура воздуха ночью достаточно низка, вода, испаряясь с внутренней оболочки, конденсируется на холодной внешней, излучая энергию фазового перехода наружу.

    Экспериментально установлено, что для поддержания оптимальной температуры внутри теплицы, например 22 градуса Цельсия, зимой температура пены должна быть в пределах 17-22 градусов. Если пена остывает сильнее, её разрушают, всасывая вентилятором, и заменяют новой, более плотной и тёплой. Летом диапазон смещается на 12-17 градусов. Нагревшаяся пена заменяется холодной.
     
  4. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Конденсат внутри теплицы собирается и используется для полива. Одновременно нормализуется влажность воздуха в замкнутом объеме без использования для этого вентиляции. Это позволяет увеличить концентрацию углекислого газа, используя различные биологические процессы. Например, компостирование. Я так понимаю, оптимально при этом использовать плёнку с гидрофильной поверхностью. Например, Светлицу. Чтобы не залить конденсатом листья.
     
  5. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Отражающая способность мыльной пены используется внутри теплицы для увеличения освещенности растений и снижения теплопотерь, а снаружи для предотвращения перегрева. Мыльный пузырь прозрачен в видимом диапазоне, но пена многократно преломляет, отражает и поглощает свет, уменьшая интенсивность потока. Кроме того, пузырьки пены снижают конвекцию, капсулируя воздух в полости между плёнками.
     
  6. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Как это устроено.

    SolaRoof _ Solar Greenhouse browse.jpg

    Туннельная теплица ориентирована по оси Восток-Запад, а полость между внутренней и внешней плёнкой разделена мембраной на северную и южную часть.

    bgen01.jpg

    В восточной и западной части теплицы северная и южная полость соединены через два синхронно работающих пеногенератора / разрушителя пены, состоящих из влагозащищенного вентилятора (IP65), распылителя мыльного раствора и крупнопористого пенополиуретанового экрана от 20 до 30 PPI (пор на дюйм) и толщиной 3-5 мм.

    Open-Cell-Reticulated-Polyurethane-Foam-10ppi.jpg

    Один из вентиляторов нагнетает пену в северную полость, разрушая в южной. Второй - наоборот, запенивает южную полость, освобождая от пены северную. Если мыльный раствор не распыляется, от пены освобождаются обе полости одновременно.

    В нижней части полости устроен желоб, собирающий мыльный раствор для повторного использования. Под желобом или внутри теплицы расположен водяной теплоаккумулятор, который логично использовать, например, для аквапоники.
     
  7. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Заявленная эффективность иллюстрируется в сравнении со стеклопакетом и минеральной ватой.

    sea_nordurgrund_3.jpg
     
  8. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Вся оболочка греет или охлаждает теплицу, регулирует освещённость растений и влажность воздуха, изменяя свои свойства в зависимости от окружающей среды. То есть речь идёт об активной системе управления микроклиматом.
     
  9. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Работа пеногенератора.

     
  10. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Жидкостное охлаждение.

     
  11. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Китайская теплица.

     
  12. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    Корейская теплица. В отличие от китайской, без пены, но с водяным охлаждением.

     
  13. Tsineev
    Регистрация:
    31.08.18
    Сообщения:
    3
    Благодарности:
    0

    Tsineev

    Новичок

    Tsineev

    Новичок

    Регистрация:
    31.08.18
    Сообщения:
    3
    Благодарности:
    0
    Интересно, а затраты какие?
     
  14. Head
    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46

    Head

    Живу здесь

    Head

    Живу здесь

    Регистрация:
    08.06.08
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    46
    Адрес:
    Крым
    95%-ный лаурилсульфат натрия ~200 руб./кг. Литр его 3%-ного раствора идёт примерно на куб пены. Раствор меняют через год. В простейшем варианте пенорегенератор включается по таймеру раз в час. Если сравнивать с "обычной" двухплёночной теплицей, то к уже купленному для наддува насосу с автоматикой добавляется водяной насос с форсункой для раствора ПАВ. Чуть сложнее автоматика с термопарой внутри пены и фотодатчиком на южной стене. Двойной каркас для "обычной", например, корейской теплицы - такой же, так что затраты на его усиление в смету можно не включать. В простейшем случае каркас внешней оболочки может просто отсутствовать.

    Дальше расходы следует считать исходя из потребностей. Мне, например, необходимо держать температуру круглый год в пределах 20-25 градусов Цельсия, так что без внешнего блока б/у кондиционера зима-лето (от 3000 руб) и теплообменника в резервуаре с раствором ПАВ не обойтись. Кому-то достаточно будет теплоаккумулятора, сглаживающего суточные температурные колебания.
     

    Вложения:

    • DIY Tunnel 1.jpg
    • DIY Tunnel 3.jpg
    • DIY Tunnel 4.jpg
    • DIY Tunnel 6.jpg
    Последнее редактирование: 22.02.21
  15. Энергогетик
    Регистрация:
    20.09.16
    Сообщения:
    1.169
    Благодарности:
    973

    Энергогетик

    Живу здесь

    Энергогетик

    Живу здесь

    Регистрация:
    20.09.16
    Сообщения:
    1.169
    Благодарности:
    973
    Адрес:
    Алтайский край.
    Для теплого климата возможно и пригодится такая технология.