Тепловые трубы для южных многолетних растений и не только

Ответить
Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Тепловые трубы для южных многолетних растений и не только

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 15:27

Здравствуйте всем!

На выставке АГРО 2015 познакомился с Николаем Георгиевичем Сергеевым, получил от него приглашение на встречу с виноградарями в начале сентября этого года в Южноуральске, а здесь хотел бы заранее начать обсуждение своего доклада. Наверное, в одно сообщение всё написать просто не успею, поэтому буду писать с продолжениями.

У меня возникла техническая идея - как вырастить в нашей климатической зоне южные теплолюбивые многолетние растения без использования внешних источников энергии для обогрева. В течении трёх последних зим занимался экспериментами в саду, в эту зиму получил первый обнадёживающий результат.

Техническая сущность идеи заключается в следующем. Все (надеюсь :-): ) в курсе того, что на глубине уже нескольких метров под землёй в нашей климатической зоне устанавливается положительная температура (порядка +5 оС), которая претерпевает незначительные колебания в течении года. Перенести это низкопотенциальное тепло снизу вверх на поверхность земли (в парник или ему подобную конструкцию) без внешних затрат энергии - вполне решаемая сегодня техническая задача.

Придуманная мною конструкция основывается на трёх основных идеях.

Первая, и самая важная из них - использование для переноса тепла тепловую трубу. Тепловые трубы сегодня - это техническое решение, которое, как говорится "широко известно узкому кругу лиц". Они уже несколько десятилетий успешно используются в космонавтике, атомной энергетике, не так давно их начали активно использовать в ноутбуках и персональных компьютерах. Желающие подробно ознакомиться с тепловыми трубами - наберите в поисковике ссылку на "букварь" по тепловым трубам - "Дан Рей Тепловые трубы".

Принцип действия простейшей тепловой трубы (термосифона) приведён на рисунке
Изображение

Термосифон представляет из себя самую обычную трубу, например стальную водогазопроводную, заглушенную с обоих сторон, в нашем случае сверху к трубе герметично присоединён баллон, работающий как радиатор. Те, кому не хочется вдаваться в физические подробности, могут пропустить конец этого абзаца. Труба вакуумируется, затем под вакуумом в трубу заливается небольшое количество рабочего тела (холодильного фреона). В результате в трубе устанавливается баланс жидкой и газовой фазы рабочего тела. Иными словами, давление газовой фазы, которое обуславливается внешней температурой, всегда такое, какое соответствует кипению при этой (устанавливаемой извне) температурой. Если верхняя часть трубы остывает, то происходит следующее. Газ рабочего тела, соприкасаясь с внутренними стенками радиатора, конденсируется (в виде жидкости) на стенках, выделяя теплоту. При этом давление в трубе падает, что вызывает интенсивное кипение рабочего тела в нижней части трубы с поглощением энергии. Сконденсировавшаяся жидкость рабочего тела под действием силы тяжести стекает вниз.

Таким образом в трубе возникает тепловой поток Q см. рис., направленный снизу вверх. Если рассматривать такую конструкцию как "однородное тело" то коэффициент теплопередачи такого тела будет в сотни - тысячи раз превосходить медь. Отмечу также, что рассмотренная конструкция не позволяет создать на всей своей поверхности трубы сколь нибудь существенную разницу температур практически вне зависимости от её длинны. Фотография одной из опробованных старых конструкций без баллона.

Изображение

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 15:43

Устанавливается труба следующим образом. Возле растения делается "скважина", желательно до ближайшего водоносного слоя. Наверняка это - не так уж обязательно, но я рассказываю о конкретных полученных результатах, которые должны повторяться. У меня сад на берегу озера, вода началась примерно на уровне 2 метров под землёй, я сделал четырёхметровые "скважины" - по максимальной длине имеющегося в наличии ручного бура :hi_hi_hi: . Фотография (весенняя, после разбора работавшей зимой) конструкции:

Изображение

Что мы видим на картинке :hi_hi_hi: ? Мой помидорный парник по весне, точнее его каркас. Горизонтально идущая труба - для полива, к конструкции не имеет никакого отношения :hi_hi_hi: , прошу, как Николай Георгиевич, на неё не "покупаться". В земле сделаны три вертикальных шахты (с помощью ручного бура), в которые вставлены (были - одна с чёрным баллоном радиатором по осени, две с голубыми баллонами радиаторами - зимой) тепловые трубы. Белая "фигня" под баллонами - это вообще то теплоизолятор - пенополиэтилен (об этом поведаю позже), здесь он используется как "затычка" для шахты колодца, чтобы из колодца не натягивало воды в парник.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 16:20

Теперь рассмотрим вторую идею, которую я применил.

Как я понял из перелопаченной литературы, при изготовлении отапливаемых оранжерей в нашем регионе, чтобы предотвратить промерзание земли под оранжереей - как правило, выкапывают котлован, который укладывают теплоизолятором по периметру, затем возвращают в котлован землю и возводят оранжерею, соединяя теплоизолятор котлована с теплоизолирующими стенками теплицы. В более простом и менее эффективном варианте - вокруг теплицы копают узкую глубокую (насколько получится) канаву, в которую укладывают вертикально теплоизолятор, который соединяют с теплоизолирующими стенками теплицы.

Мне на ум пришёл более эффективный и гораздо более простой способ решения данной проблемы. Теплоизолировать на зиму нужно не ком земли под теплицей, а поверхность земли вокруг теплицы. см. рисунок.

Изображение

серым цветом на рисунке показан теплоизолятор, который покрывает поверхность земли вокруг теплицы на расстоянии примерно 1, а лучше - 2 метра. В качестве теплоизолирующего материала я использовал пенополиэтилен. Пенополиэтилен - это обычный полиэтилен, который (каким то образом) вспенили, после чего он стал замечательным теплоизолятором. Продаётся на строительных рынках под разными названиями типа "Пенолон", "Пеноизол" и т.п. Прошлой осенью я покупал 5 мм. толщины, метровой ширины по цене 25 руб/м. Фольгированный пенополиэтилен для этих целей не нужен - на таких температурах и в соприкосновении с землёй/снегом - фольга (если она алюминиевая) даст скорее отрицательный эффект, а стоит фольгированный пенополиэтилен- гораздо дороже. Ну и понятно, что пенополиэтилен никакой воды в себя не наберёт и будет замечательно работать хоть под водой. Если его беречь от воздействия ультрафиолета, то прослужит он очень и очень долго.

Эффект от использования теплоизоляции земли вокруг теплицы проиллюстрирован на рисунке внизу.
Изображение

На рисунке - результаты моделирования. теплица в модели представляет имитацию "домика" в виде кубика размером грани 1 метр. Имитируется пенопластовая стенка "домика" толщиной 50 мм и теплоизоляция земли пенопластом толщиной также 50 мм на расстоянии 1 метр вокруг "домика". Внутри стоит тепловая труба, фотография которой приведена выше. Температура воздуха и поверхности земли -34 градуса -фиолетовый цвет, температура под землёй +7 градусов - красный цвет (ну вот не смог я убедить того, кто моделировал, что у нас не бывает таких температур, а он ссылался на показания термометра в своей скважине, а то, что его термометр - привирает, мне объяснить не удалось :-): ). Температура ноль градусов соответствует переходу из жёлтого цвета в зелёный.

Забегая вперёд, скажу, что в реалиях температуры внутри ЭТОЙ конструкции получились несколько менее оптимистичными, но с точки зрения теплоизолирующего покрытия вокруг земли - на этом рисунке - всё достаточно наглядно. "Мостик холода" под стенкой теплицы - отсутствует. 1 - 2 метровый слой земли под теплоизолятором - сам является неплохим теплоизолятором - что и видно на рисунке. Забегая вбок, скажу, что использование этой идеи даже отдельно от тепловой трубы даёт ощутимый положительный результат и она может эффективно использоваться в виноградарстве отдельно, но это подробно изложу в другой теме. Ниже приведу результаты испытаний этого технического решения (отдельно от тепловой трубы).

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 17:15

Третье техническое решение, придуманное мною, пока так и осталось нереализованным на практике, о чём вас заранее предупреждаю.

Для ускорения созревания южных и светолюбивых растений за наше короткое лето предлагаю использовать светоотражатели, которые будут фокусировать на растении солнечное излучение с некоторой площади вокруг растения.

Когда то давно мне попалась какая то статья, в которой говорилось о том, что самый лучший испанский виноград растёт на расстоянии не более 1 км от побережья. В статье это как то невнятно увязывалось с солнечными бликами от моря. Поразмыслив, я пришёл к выводу, что дело, собственно говоря, и идёт о дополнительном переотражении солнечного света на растения, что и вызывает увеличение фотосинтеза и всего остального с этим связанного. Независимо от этого, я обратил внимание, что у большинства яблонь в нашем саду самые вкусные яблоки с южной незатенённой стороны, а самые невкусные - с северной.

Собственно из этого идея и возникла. Конструкцию вижу следующим образом.
Изображение

как я думаю, отражатели лучше всего сделать из самого тонкого гетинакса, к которому приклеить самую тонкую алюминиевую фольгу. В качестве колышков использовать любые подходящие деревяшки. Гетинакс - это несколько слоёв бумаги, пропитанные эпоксидной смолой и затвердевшие под прессом. Бумага используется не отбеленная, светло коричневого цвета, с учётом цвета эпоксидки гетинакс получается коричневого цвета. Понятно дело, что на открытом воздухе ничего такому материалу не случится никогда. Фольгу можно взять - для запекания, приклеить к гетинаксу той же эпоксидкой под прессом. С фольгой, понятно дело, на открытом воздухе тоже никогда ничего не случится. Гетинакс имеет свойство в свободном состоянии загибаться в одну какую нибудь сторону, фольгу следует клеить на "внутреннюю" сторону изогнувшегося гетинакса. Более того, кривизну гетинакса в процессе "настройки" отражателя нужно будет регулировать. Для этого "вершины" углов гетинакса нужно будет через отверстия связать бечёвкой или проволокой друг с другом - верхний с верхним, а нижний с нижним.

Для возможности использования отражателей, вокруг растения необходимо некоторое количество свободного места. Растения, наверное, нужно садить на большем расстоянии друг от друга. "Настройка" отражателя будет выглядеть следующим образом. Дожидаемся двух часов дня (это с учётом всех последних перетрубаций с часовыми поясами в России, на территории других государств - свои поправки). В это время солнце ВСЕГДА находится на юге. Мысленно прочерчиваем линию север - юг через растение. Теоретически, колышки светоотражателей должны находиться на этой линии, на практике - могут быть многие другие варианты :hi_hi_hi: . находим такое место установки и положение светоотражателей, чтобы они засвечивали центр растения. Вбиваем колышки, поправляем. Наверное, надо будет бить очень аккуратно, чтобы не сломать отражатель, или его потом уже прикрутить. Степень кривизны отражателя пытаемся настроить так, чтобы на момент рассвета и заката солнца отражение проходило на края кроны растения. Опять же на практике (которой пока нет вообще) - появятся многочисленные "ньюансы" :hi_hi_hi: .

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 17:38

Кроме этих основных трёх идей есть в конструкции есть еще два важных технических ньюанса.

первый. см. рисунок.
Изображение

конструкция "теплица в теплице", тепловые трубы как во внутренней теплице, так и между внутренней и внешней теплицами, теплоизолирующее покрытие - небольшой длинны от внутренней теплицы, обычной длинны - от внешней теплицы. Тепловые трубы, при необходимости, можно устанавливать под небольшими углами от вертикали - чтобы развести их нижние части под землёй на бОльшие расстояния друг от друга.

Идея очевидна - между внутренней и внешней теплицей образуется температура, значительно выше окружающего воздуха, относительно которой температура внутренней части теплицы еще ближе к температуре "подпола". Это уже испытано, результат эксперимента - очевиден, приведу ниже.

Второй. Пока не реализованный. По результатам наблюдения температуры в своей овощной яме, пришёл к выводу, что на глубине порядка 0,5 - 2 метра (примерно) есть ярко выраженное сезонное запаздывание. Наивысшая температура на этой глубине наблюдается примерно в конце сентября - первой декаде октября. У меня в овощной яме в это время устанавливается температура до +20 градусов. Наинизшая температура в моей овощной яме устанавливается где то в апреле.
Использовать это можно следующим образом. Дополнительно в теплице (во внутренней - если одна в другой), нужно установить тепловые трубы под углами примерно 45 - 60 градусов к вертикали. Этим самым удастся использовать это сезонное запаздывание осенью для продолжения активной вегетации растений (особенно с учётом использования светоотражателей) - где то до начала - середины октября.

Вкратце - как то так. Заявка на полезную модель РФ 2015111867 от 1 апреля 2015 г.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 18:33

Теперь хотелось бы подробнее рассказать, что я понимаю по д понятием "теплица". В принципе, то, что мы понимаем под современной теплицей из сотового поликарбоната, которая сейчас имеется в широкой продаже - лишь один из возможных вариантов. Вернувшись вот к этому изображению,

Изображение

поясню, что являлось теплицей в этом конкретном случае. По осени 2014 г. я сделал первую шахту, куда опустил тепловую трубу -ту, которая справа с чёрным баллоном, похожим на автомобильное колесо. Собственно говоря, это и есть тороидальный баллон для газового оборудования автомобиля с приваренной к нему снизу водогазопроводной трубой 3/4 дюйма или 20 мм.

Заткнул колодец, чтобы не парил ("белая фигня" под баллоном), на радиатор и вокруг него накидал пластмассовых ящиков из под из под овощей фруктов, тем самым обеспечил "каркас" сквозь который беспрепятственно проходили конвекционные потоки воздуха. Поместил термометр над радиатором и застелил пенополиэтиленом в несколько слоёв внахлёст (3 - 4 слоя), укрывая не только ящики вокруг баллона, но и землю на расстоянии 1 - 2 метра вокруг. Поснимав показания некоторое время, поэкспериментировав с различными рабочими телами, уже посреди зимы добавил еще две шахты, в которые поместил еще две тепловые трубы, сымитировав вышеприведённую конструкцию (в том числе с помощью дополнительных пластмассовых ящиков из под фруктов очередной каркас.
Изображение

Не сразу сообразил, что выпавший снег прижал внешнюю теплицу к внутренней, что, разумеется оказало на результаты испытаний самое отрицательное влияние. Пока с этим разобрался - зима уже заканчивалась, провести измерения при "серьёзных" температурах уже не удалось. На лето - естественно - всю конструкцию убрал, колодцы засыпал, сейчас там растут помидоры в парнике. Вот такая, снимаемая на лето, "теплица". При желании и необходимости - можно придумать и обозвать "теплицами" еще многие другие подходящие конструкции.

Виноград укрывал пенополиэтиленом - как сам виноград, так и землю вокруг винограда на расстоянии не меньше двух метров. Также - внахлёст несколько слоёв. Внутрь поставил термометр. Тепловых труб в винограде - НЕ БЫЛО, эффект достигался исключительно теплоизоляцией земли вокруг винограда. Результаты приведу ниже.

Еще один термометр (точнее два, но это уже не так важно) поставил просто на землю перед установлением снежного покрова. Итальянский термометр прослужил очень недолго (в отличие от остальных - китайских и одного русского - на других измерениях). Но минимально необходимые данные я с него (точнее с них :hi_hi_hi: ) - получил. Приведу ниже.

Да, еще. Все термометры перед измерениями - сличил с эталоном и рассчитал поправки к их показаниям. Поэтому от всех (кроме одного :hi_hi_hi: ) термометров можно ожидать точности не хуже +- 0,1 градуса цельсия.

Результаты измерений - на рис. внизу
Изображение

По оси икс (внизу) - температура окружающего воздуха. По оси игрек (слева) температура внутри конструкции.

Самый нижний график - температура на поверхности земли. в -15 уложил, потом выпал снег, потом - через несколько измеерний- термометр сломался. Показывает реально измеренную температуру на поверхности земли, иллюстрирует работоспособность всех остальных конструкций, графики которых - выше.

следующий над ним график - температура внутри виноградной "теплицы", где теплоизолирована и поверхность земли вокруг винограда, без тепловой трубы. По результатам можно утверждать, что теплоизоляция земли вокруг "теплицы" повышает зимой температуру в теплице примерно на 3 - 4 градуса.

следующий график - одинарная "теплица" с тепловой трубой. Самая низкая температура -2 градуса была тогда, когда не было снежного покрова и окружающая температура была около -20 градусов. Когда я замерял температуру во районе -28 градусов - это было где то в конце зимы, снег уже давно выпал, а температура внутри "теплицы" была выше -1 градуса. :-) Видели бы вы глаза сторожа в саду, который пришёл проверить меня - когда я припёрся на измерения температуры около 5 часов утра :-) :-) :-) . Днём то я еще как то примелькался, но в 5 часов утра - :-) :-) :-) Вообще зима была тёплая, поэтому пришлось ловить момент :-) :-) :-) .

Самый верхний график - двойная теплица в теплице. ка я уже сказал - зима заканчивалась, измерений не хватило.
Последний раз редактировалось Михаил Дмитриевич 27 авг 2015, 19:06, всего редактировалось 2 раза.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 27 авг 2015, 18:46

ах, да еще один момент.

не надо ссылаться, что эта штука работает так же как и тепловой насос, и что "это в цивилизованной Европе" уже давно известно и успешно применяется. Тепловой насос - это, в самом простом понимании - холодильник наоборот. камера охлаждения у него закопана в землю (что напоминает придуманную мной конструкцию), а радиатор нагрева - нагревает помещение - парника, дома и т.д. Его использование позволяет потратить в несколько раз меньше электричества, чем если бы этим электричеством помещение непосредственно нагревать. Поскольку при этом еще и остывает земля на определённой глубине. Тепловой насос лучше моей конструкции тем, что он может разогреть помещение до любой температуры, а моя конструкция - не выше температуры "в подполе". Но у теплового насоса есть один недостаток - он электричество потребляет, а моя конструкция - нет.

Более того "цивилизованная Европа" - в пролёте. Предложенная конструкция будет эффективно работать ТОЛЬКО в континентальном и муссонном климате - с холодной зимой и жарким летом. Весна, плавно переходящая в осень - в морском климате - не даст никакого эффекта от использования этой конструкции ВООБЩЕ. Поэтому, если у них когда нибудь и возникали подобные идеи - они, не будь дураками, их точно не стали бы финансировать и развивать.

Вкратце так. еще кое какие подробности попробую добавить завтра.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 28 авг 2015, 11:19

Теперь поясню, чего примерно стоит ожидать от предложенной конструкции.

Во первых о надёжности конструкции. Конструкция надёжна. Как часто вы ремонтируете свой холодильник? Теперь мысленно представьте, как часто бы ломался холодильник, если бы он просто стоял не включенным? Вот примерно столько же должна прослужить тепловая труба в теплице :-ok-: . С учётом того, что труб в теплице должно быть несколько (как батарей в большой комнате), то их надёжность выглядит более чем достаточной.

Теперь поведаю, чего стоит ожидать по сезонам года

Лето.
Летом эта конструкция никак себя не проявит. Если температура в верхней части термосифона (на всякий случай - поясню, что это название применённой в конструкции тепловой трубы) выше температуры нижней части термосифона, то теплопередачи с помощью рабочего тела термосифона не происходит (ну если, конечно, не брать в расчёт броуновское движение частиц рабочего тела и самой металлической трубы, которыми на практике можно смело пренебречь). Если теплица летом есть, то она будет работать как обычная теплица. Если теплица на лето демонтирована - то всё будет расти как в обычном открытом грунте.

Тут, конечно, можно порассуждать о законе сохранения энергии, кому это неинтересно или непонятно, можно опустить дальнейшую часть этого абзаца. "Технари" как правило после ознакомления с изложенной идеей стараются сразу проверить её на закон сохранения энергии, а наиболее радикальные и маргинальные - обвинить в создании "вечного двигателя", либо "подземного ледничка вокруг тепловой трубы". Насчёт "ледника" я отправляю к результатам эксперимента (см.выше), а вторым - поясняю. В конечном итоге предложенная конструкция работает на саккумулированной солнечной энергии, которая в течении года накапливается летом и расходуется зимой.

Отдельно хотелось бы уточнить, что применение светоотражателей должно позволить значительно улучшить условия вегетации растений (разумеется, там - где это необходимо!), в том числе создаёт приемлемые условия вегетации для некоторых южных растений, не культивирующихся пока в нашей климатической зоне.

Осень.
Съёмная теплица должна быть осенью в нужный момент установлена. Забегая вперёд, скажу, что все агротехнические знания и приёмы, в т.ч. и время установки съёмной теплицы осенью - отсутствуют напрочь, их просто вообще нет, их нужно разрабатывать и об этом я, собственно, Вас и хочу попросить.
С учётом сезонного запаздывания температуры в слоях земли порядка 0,5 - 2 метра от поверхности, тепловые трубы, размещённые в этих горизонтах, в период сентября - начала октября прогреют свои радиаторы до температур, порядка +20 градусов, что (как я ожидаю) позволит поддерживать температуру в теплице никак не ниже +10-15 градусов даже при небольших заморозках. Применение светоотражателей увеличит интенсивность вегетации. В конце осени конструкция будет устранять заморозки и значительно отдалит момент перехода средней температуры в теплице через 0 градусов.
Всё это позволит (по моим предварительным оценкам) до месяца продлить активный вегетационный сезон растений в теплице.

Зима.
Зимой предложенная конструкция позволит поддерживать температуру в теплице значительно выше температур окружающего воздуха и земли. Самым холодным временем в теплице будут раннезимние морозы без снежного покрова. Как видно из приведённых графиков, температура в этот момент опускалась до -2 градусов :men: :ti_pa: . С учётом того, что в реальных условиях объём теплицы будет бОльше, с учётом возможности морозов за -40, с учётом возможных неисправностей тепловых труб, но с учётом необходимости применения нескольких тепловых труб, которые навряд ли выйдут из строя все одновременно, а также применения конструкции "теплица в теплице с тепловыми трубами во внутренней теплице и между теплицами" - считаю, что мы вправе ожидать экстремально низкую температуру в нормально спроектированной теплице не ниже -5 градусов. Забегая вперёд, скажу, что это открывает нам технические возможности возделывать в наших садах невиданные там доселе южные многолетние растения, типа гранатов, хурмы, южных сортов винограда и т.д :ya_hoo_oo: . Но обо всём по порядку ниже. Кроме того, важным (на мой взгляд) свойством предложенного технического решения является то, что внутри теплицы зимой происходит минимальное промерзание грунта.

Весна.

Поскольку зимой не происходит значительного промерзания грунта, то прогрев земли до приемлемых для вегетации температур происходит значительно быстрее. Теплица работает как обычная теплица, которая днём, в период солнечной активности прогревается до температур, приемлемых для вегетации, а тепловые трубы "срезают" ночные заморозки, не позволяя опускаться температуре ниже нуля.
Всё это позволяет растениям начать сезон активной вегетации значительно раньше, я полагаю, примерно на месяц.
Опять же - время демонтажа теплицы на лето (если такая необходимость имеется) - мне пока непонятно, этот вопрос, как и многие - многие другие агротехнические вопросы - предстоит еще решать.

Продолжу повествование наверное в понедельник

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Галина Никифорова
Сообщения: 1344
Зарегистрирован: 25 мар 2012, 11:07
Откуда: г. Челябинск,
Благодарил (а): 3028 раз
Поблагодарили: 3086 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Галина Никифорова » 28 авг 2015, 13:08

Михаил Дмитриевич писал(а): ...Теперь поведаю, чего стоит ожидать по сезонам года...
Здравствуйте!
Был у нас вынужденный отпуск зимой - теперь его не станет. Сначала будем обустраивать тепловые трубы на своих участках, а потом круглый год трудиться в теплицах.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 31 авг 2015, 14:00

Галина Никифорова писал(а): Был у нас вынужденный отпуск зимой - теперь его не станет. Сначала будем обустраивать тепловые трубы на своих участках, а потом круглый год трудиться в теплицах.
Спешу "огорчить". С помощью тепловых труб в теплице не получится поднять температуру выше "температуры подпола", т. е +5 градусов. При такой температуре навряд ли "вынужденный отпуск" будет отменён. Но всё равно становится еще более актуальным вопрос, которым регулярно озадачивается моя жена "а когда жрать то это всё?" :nez-nayu:

Теперь расскажу поподробнее по возможным конструкциям теплицы на основе тепловых труб.

Для начала рассмотрим конструкцию "одноконтурной теплицы" см. рисунок.

Изображение

Это - план участка под теплицей. 1 - "колодцы" под тепловые трубы. Их может быть и один и два и хоть сколько захотите. Чем больше - тем лучше в разумных количествах. Если водный горизонт ниже 10 метров, то тогда наверное надо делать шахты глубиной 10 метров, и после установки трубы - засыпать землёй для теплообмена. Этот вариант я пока не пробовал, поэтому результат пока гарантировать не могу. Если водный горизонт выше 10 метров от поверхности, тогда шахты нужно делать до ближайшего водного горизонта, плюс еще 0,5 - 1 метр. В этом случае шахты можно обсадить какой нибудь трубой - чтоб не осыпалась, а может можно и так оставить. Во всяком случае я по осени их бурил и весной без проблем вытаскивал, однако в каком нибудь случае шахту обязательно "завалит" и трубу будет не достать. В общем тут нужно понимать, что технология пока не разработана до конца, нужно дальше над ней работать. Сами тепловые трубы ... Я делал из водогазопроводной трубы 20 мм, приваривал сверху пустой баллон из под фреона (на нём уже есть заправочный клапан), заправлял фреоном R134A - объёмом в 1 погонный метр трубы, но похоже можно заправлять гораздо меньшие количества. Но на самом деле тут столько нюансов... Ну как впрочем и в случае любой технологии. В общем - желательно со мной завязаться при реализации своих идей, но об этом - ниже подробнее напишу.
2 - теплица. Понятие "теплица" - очень широкое. Это и то, что сейчас активно используется и продаётся - на основе сотового поликарбоната, и просто укрытие земли на зиму пенополиэтиленом и еще очень многое, у кого на что фантазии хватит. Объединяет все эти конструкции наверное лишь низкая теплопроводность и отсутствие щелей, через которые тепло может теряться через конвекцию воздуха. Я, например, в качестве "каркаса" теплицы использовал пластмассовые ящики из под фруктов, заратившись ими на мусорке возле овощного базара. Эти ящики успешно выдерживают на себе слой снега зимой обеспечивают достаточную конвекцию воздуха "в теплице" сквозь себя, не гниют и не стоят денег. Закидал этими ящиками площадь теплицы, над виноградом и над радиатором поставил дуги. Сверху набросал пенополиэтилена (5 мм толщиной считаю самым подходящим) внахлёст и в несколько слоёв. Края прижал камнями, потом выпавший снег всё надёжно зафиксировал и закрыл собой последние оставшиеся щели между слоями пенополиэтилена. Более удобной стационарной конструкцией вижу некую здоровенную "шляпу" из пенополиэтилена, набрасываемую на растение на зиму. Тут есть еще некоторые технологические подробности, о которых так сразу рассказывать слишком долго.

3 - соответственно теплоизоляция земли вокруг "теплицы". Из пенополиэтилена (5 мм толщиной) в один или несколько слоёв на 1 - 2 метра вокруг теплицы по периметру. Можно ложить на землю по осени на зиму, весной - убирать, можно сверху засыпать землёй на несколько сантиметров и оставлять на круглый год. Опять же есть некоторые технологические подробности, на которые нет времени.

"Двухконтурная теплица" на рисунке внизу

Изображение

Здесь 1 - шахты тепловых труб внутренней теплицы, 2 - шахты тепловых труб между внутренней и внешней теплицей, 3 - внутренняя теплица, 4 - теплоизоляция земли вокруг внутренней теплицы, 5 - внешняя теплица, 6 - теплоизоляция земли вокруг внешней теплицы.

Принцип действия - идентичен рассмотренному выше для "одноконтурной" теплицы, разница в том, что температура внутри теплицы значительно сильнее "притянута" к температуре "погреба" и значительно меньше зависит от внешней температуры. Я полагаю, что температура в макете, "недоиспытанном" в прошедшую зиму, перешла бы через ноль где нибудь в районе -25 градусов окружающей среды.

По технике безопасности. Фреон. В принципе - не опаснее бытового холодильника. Главный ньюанс - никакого открытого огня. Многие фреоны при контакте с пламенем разлагаются на боевые отравляющие газы. Изобутан может образовать взрывоопасную смесь с воздухом. В остальном - полностью безопасны. Что касается конкретно R134a. При попадании в воду (в скважине) - испарится очень быстро и без остатка. При попадании в воздух теплицы ( количествах, содержащихся в тепловых трубах) - нисколько не ядовит и не взрывоопасен. Есть, конечно, "разрушение озонного слоя" (которое пока никак не доказано, а лишь является предположением), есть "глобальное потепление" (которое, будем откровенны, нам, Россиянам - на руку и которое тоже пока никак не доказано, является предположением), но вреда Планете от этого - не больше, чем от одного отдельно взятого холодильника. Кстати, такая тепловая труба теоретически гораздо менее опасна для окружающей среды, чем тепловой насос, так активно внедряемый сейчас в "цивилизованной Европе". На подробности нет времени. Подводя итог - главное ни в коем случае не использовать открытый огонь внутри теплицы (в том числе - не курить), в остальном (на R134a) - практически полностью безвредна и безопасна.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 31 авг 2015, 14:45

Ах, да! На схемах вверху забыл добавить тепловые трубы для "осеннего сезонного запаздывания". Если шахты под тепловые трубы, работающие зимой, делаются вертикальными, или под небольшими углами к вертикали, то шахты под "осеннее сезонное запаздывание" - для продолжения активной вегетации осенью - делаются под большими углами - градусов примерно под 50 - 70 от вертикали. И эти трубы и шахты я на рисунках вверху забыл дорисовать.

Ну и светоотражатели, поскольку они пока так и остались нереализованными, я, в принципе, полностью описал выше то, что про них пока знаю.

Также, в принципе, я выше уже сказал, что наибольший эффект от применения - в континентальном и муссонном климате, наинизший эффект - в морском климате. Соответственно, наибольшая выгода - России, Казахстану, Китаю (северным областям), может быть Монголии. В некотором "выигрыше" - США и Канада (центр и восточное побережье). В западной Европе - эффект применения минимален (морской климат, маленькая разница между температурами лета и зимы).

Чего примерно можно ожидать от применения.

- Огурцы, помидоры и т.п. Более ранняя высадка в теплицу и более долгое плодоношение позволит раньше получить первый урожай и «затянуть» активное плодоношение до начала – середины октября.

- Картошка, морковь, свекла, капуста и т.п. Более ранний посев позволит получить «летний» урожай, реализуемый по «летним» ценам. Может быть, второй урожай будет успевать вырасти к октябрю. Рассада капусты в теплице - может быть раньше посажена, что даст больший урожай.

- Зелень. Расширяются сроки созревания – с середины – конца апреля по октябрь.

- Садовая клубника. Расширяются сроки активного плодоношения с начала – середины июня по начало- середину октября.

- Цветы. Признаться честно - слабо владею темой. Какие нибудь более южные можно будет выращивать, какие нибудь местные - раньше зацветут, а какие нибудь - позже отцветут.

- Гранаты, хурма, южные сорта винограда и т.п. Ожидается возможность выращивания в средней полосе России.

- Южные сорта черешни, яблок, груш, абрикосов, персиков и т.п. Ожидается возможность выращивания в средней полосе России, если найдутся подходящие низкорослые сорта для теплицы.

- Мандарины. Ожидается распространение зоны выращивания от «прибрежной зоны» Чёрного моря дальше вглубь материка. В средней полосе России – еще пока невозможно.

Если вкратце, то наверное всё описал.

Подан патент на полезную модель (описал выше), создано малое инновационное предприятие при Южно - Уральском Государственном Университете. В обозримом будущем буду претендовать на государственные инновационные гранты - на дальнейшее развитие инновации.

Получив определённые успехи в технической части проекта, столкнулся в необходимостью развивать агротехнические технологии. Собственно говоря, в этом надеюсь на вашу помощь. Сейчас ищу партнёров из числа агротехнических компаний, но испытываю в этом некоторые трудности, связанные с отсутствием как необходимых завершённых технических и агротехнических знаний и технологий, так и с отсутствием реального товара, который можно предложить к продаже.

Также я уже потратил на разработку столько средств, сколько мог себе на это позволить. Поскольку товар и технологии пока не созданы, то я надеюсь на энтузиастов, которых (по словам Николая Георгиевича) - среди виноградарей можно попытаться найти. Я готов изготовить несколько комплектов по себестоимости - при наличии потенциальных желающих попробовать новшество. Всё - обсуждаемо. Очередной зимний сезон не за горами.

Моя электронная почта, как я понимаю, должна быть видна зарегистрированным пользователям Форума. Можно писать в личные сообщения, можно обсуждать все вопросы в теме (если, конечно, администрация Форума не против). Также я планирую в начале сентября быть в Южноуральске на мероприятии виноградарей, куда меня пригласил Николай Георгиевич, там можно будет тоже пообщаться.

Доклад окончен :-) , С удовольствием отвечу на все вопросы, пожалуйста задавайте!

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
влад51
Модератор
Сообщения: 1372
Зарегистрирован: 22 дек 2012, 19:06
Откуда: Магнитогорск
Благодарил (а): 1342 раза
Поблагодарили: 4605 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение влад51 » 01 сен 2015, 02:32

ИМХО.
В климатических условиях России использование теплового насоса является весьма проблематичным (за исключением самых южных районов).
Тепловой насос использующий тепло Земли , вернее грунта - весьма интересно. :-): :du_ma_et:
Если уложить достаточное количество труб в грунт и прокачивать по ним некий промежуточный теплоноситель, (в Вашем случае фреон) то он будет нагреваться до температуры +4 градуса.
Но тут не все так просто. Нагреваясь, он будет охлаждать прилегающий к нему грунт. И необходимо некоторое время, что бы тот снова нагрелся. Т.е. требуется прокладка трубопроводов в грунте очень большой длины ( для северных широт - сотни метров ИМХО).
Трудозатраты, да и финансы на обустройство такого коллектора сделают проект трудноосуществимым. ИМХО.

Не проще ли сделать подземную теплицу. Углубить её в землю на 2-3 метра и сделать скошенную крышу из толстого поликарбоната.

(АнаХРЕНизм :-): )
У меня есть мнение, но я с ним не согласен.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 02 сен 2015, 00:50

влад51 писал(а):ИМХО. ...
Если честно, очень много в Вашем высказывании вообще не понял...
влад51 писал(а): ... В климатических условиях России использование теплового насоса является весьма проблематичным (за исключением самых южных районов). Тепловой насос использующий тепло Земли , вернее грунта - весьма интересно. :-): :du_ma_et: ...
1. Тепловой насос и тепловая труба - вообще то очень разные вещи. Тепловой насос позволяет получить на горячем радиаторе практически любую температуру нагрева (точно так же как и холодильник позволяет получить любую температуру охлаждения) и ПОТРЕБЛЯЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Тепловая труба НЕ ПОТРЕБЛЯЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО и теоретически не позволяет прогреть парник выше температуры "погреба". В реалиях в парнике температура будет всегда несколько ниже температуры "погреба". Я вообще не использую в своей разработке тепловые насосы. Зачем вы про них вообще разговор завели? :nez-nayu:

2. В чём всё таки проблема использования теплового насоса в климатических условиях России - также не понял :nez-nayu: . Законы физики действуют одинаково во всех странах. В холодных климатических условиях тепловой насос, разумеется, будет потреблять больше электричества, чтобы поддержать нужную температуру. В этом проблема?
влад51 писал(а): ...Если уложить достаточное количество труб в грунт и прокачивать по ним некий промежуточный теплоноситель, (в Вашем случае фреон) то он будет нагреваться до температуры +4 градуса. ...
У меня в конструкции нет никакого промежуточного теплоносителя и качать его не надо. Электричество при этом не расходуется по прежнему.
влад51 писал(а):... Но тут не все так просто. Нагреваясь, он будет охлаждать прилегающий к нему грунт. И необходимо некоторое время, что бы тот снова нагрелся. Т.е. требуется прокладка трубопроводов в грунте очень большой длины ( для северных широт - сотни метров ИМХО). ...
Да, это первое, в чём сомневаются технические специалисты. Обычно всё сводится к мнению, что тепловая труба создаст под землёй "небольшой кусочек вечной мерзлоты". Уже по традиции отправляю их и Вас к результатам натурного эксперимента (см. графики и пояснения к ним выше). Также хочу сказать, что при температуре порядка -20 градусов один раз произвёл "прокол" пенополиэтилена теплицы металлическим щупом термометра, прижал щуп к радиатору через пенополиэтилен. Измеренная температура составила чуть ниже +1 градуса. Длинна тепловой трубы 4 метра. Измерения проводились всю зиму. Времени на "нагрев" не требовалось. Не, ну когда посреди зимы закатил "двухконтурную теплицу", то она где то неделю прогревалась, но после того, как прогрелась - были сняты "февральско - мартовские данные", см. самый верхний график на рис. вверху.
влад51 писал(а):...Трудозатраты, да и финансы на обустройство такого коллектора сделают проект трудноосуществимым. ИМХО.

Не проще ли сделать подземную теплицу. Углубить её в землю на 2-3 метра и сделать скошенную крышу из толстого поликарбоната.

(АнаХРЕНизм :-): )...
Себестоимость материалов одной тепловой трубы составила для меня менее тысячи рублей. Пенополиэтилен обошёлся также примерно под тысячу рублей. Полученная температура в теплице не ниже -2 градусов при температуре окружающей среды до -28 градусов. Ожидаемый срок службы - не менее 20 лет.

Также акцентирую внимание на том, что никаких аналогов этого технического решения из "цивилизованной Европы" мне (как минимум) не известно, а как максимум - их не существует.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Станислав К.
Сообщения: 93
Зарегистрирован: 27 июл 2013, 11:57
Откуда: Урай
Благодарил (а): 18 раз
Поблагодарили: 23 раза

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Станислав К. » 02 сен 2015, 10:16

Михаил Дмитриевич писал(а):
Себестоимость материалов одной тепловой трубы составила для меня менее тысячи рублей. Пенополиэтилен обошёлся также примерно под тысячу рублей. Полученная температура в теплице не ниже -2 градусов при температуре окружающей среды до -28 градусов. Ожидаемый срок службы - не менее 20 лет.
Я так понимаю, контрольной теплицы, из тех же ящиков и пенополиэтилена но без тепловых труб, не было. А интересно было бы взглянуть на график температур и в этой теплице. Сдается мне, что температура там будет либо такой же, либо близкой с вашей теплицей с трубами.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 02 сен 2015, 13:27

Станислав К. писал(а): Я так понимаю, контрольной теплицы, из тех же ящиков и пенополиэтилена но без тепловых труб, не было. А интересно было бы взглянуть на график температур и в этой теплице. Сдается мне, что температура там будет либо такой же, либо близкой с вашей теплицей с трубами.
для удобства продублирую результаты измерений еще раз

Изображение

график, помеченный треугольниками - это "почти" контрольная теплица как раз без тепловых труб ("почти" - так как в ней используется теплоизоляция земли вокруг теплицы, что еще дополнительно поднимает температуру в ней, по сравнению с чисто контрольной теплицей - что в свою очередь еще более наглядно показывает преимущества использования предложенных технических решений) . Это - температура внутри укрытого на зиму винограда. В этой "теплице" есть укрытие земли пенополиэтиленом вокруг теплицы на два метра по периметру, но нет тепловых труб. Наинизшая температура в этой теплице, согласно графику - около минус 7 градусов. Я поднял исходники результатов измерения. Замер произведён 2 февраля 2015 года, в 11-30. Температура окружающего воздуха -8,0 градусов, температура в теплице без тепловой трубы -6,7 градусов. Такая низкая температура объясняется двумя сложившимися эффектами. Второй - конец зимы, еще короткий световой день (в который сквозь пенополиэтилен теплица еще не сильно прогревается солнечным светом) и уже хорошо промёрзшая почва. Первый - инерционность теплицы при резком потеплении: предыдущий замер 1 февраля 2015 года, в 07-00: температура окружающего воздуха -19,7 градусов, температура внутри конструкции -6,3 градуса. К сожалению, в это время проходила наладка теплицы с двухконтурной тепловой трубой. На пенополиэтилен выпало значительное количество снега, который (при недостаточном количестве ящиков между внутренней и внешней теплицей - как потом уже выяснилось) прекратил нормальную циркуляцию воздуха между внутренней и внешней теплицей. Поэтому полученные температуры двухконтурной теплицы можно интерпретировать примерно как промежуточные значения между конструкцией с одноконтурной и двухконтурной теплицей с тепловыми трубами, но ближе к одноконтурной конструкции. Замеры двухконтурной конструкции с тепловыми трубами 1 февраля в 07-00 (при температуре окружающего воздуха -19,7 градусов) составили -0,61 градус, а второго февраля в 11-30 (при температуре окружающего воздуха -8,0 градусов) составили -0,11 градуса.

Выше графика, помеченного треугольниками расположены графики одноконтурной конструкции с тепловыми трубами (график помеченный квадратами) и двухконтурной конструкции с тепловыми трубами (график, помеченный кружками). То, что эти графики ВСЕГДА расположены выше графика для конструкции без тепловых труб - собственно и отвечает на Ваш вопрос, осталось только оценить количественную разницу температур. Поскольку двухконтурная конструкция не была полностью замерена, т.к "не вовремя" кончилась зима (во время которой она и была придумана :hi_hi_hi: ), то обратимся к одноконтурной конструкции. Её наинизшая температура (график с квадратиками) - порядка -2 градусов при температуре окружающей среды порядка -22 градусов. Поднял данные замеров, это было 3 декабря в 09-15, температура внутри одноконтурной теплицы с тепловой трубой -2,0 градуса, температура внутри теплицы без тепловой трубы, но с утеплением земли вкруг теплицы -4,7 градусов. Я не замерял (к сожалению!) высоту снежного покрова, но примерно помню, что к этому времени снега как раз еще и не было :a_g_a: . Для примеру - данные замеров 7 декабря в 0-45 ( :ps_ih: ) окружающая температура -20,2 градуса, температура в теплице без тепловой трубы с теплоизоляцией земли по периметру -2,7 градуса, температура в одноконтурной теплице -0,81 градус. Разумно предположить, что снег к 7 декабря таки наконец - выпал :-) и после этого температура в теплице с тепловой трубой (глянул на результаты замеров) уже так низко никогда не опускалась. В общем, выводы - очевидны, тепловая труба за всю зиму не позволила опуститься температуре в теплице ниже -2 градусов, в отсутствии которой температура опускалась до -7 градусов. Для наших нынешних сортов винограда это наверное не так принципиально, но наверное позволяет начать выращивать в нашей климатической зоне еще более лучшие сорта южного винограда.

Также хотел бы акцентировать внимание на двух аспектах

1. С тепловой трубой у меня использовалась теплица достаточно маленького объёма - порядка 0,5 м. куб. При увеличении объёма, температура внутри теплицы, РАЗУМЕЕТСЯ, будет ниже. Но в прошедшую зиму я решал другие вопросы - о ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ работоспособности моих конструкций. Без этого - все следующие вопросы были бы просто бессмысленны. Но ведь с другой стороны - мы отталкивается от оценок результатов работы ОДНОКОНТУРНОЙ теплицы, а ведь ДВУХКОНТУРНАЯ тепица, как мы уже достоверно знаем - будет поддерживать еще более высокую температуру. Поэтому исходя их всех имеющихся данных, подстраховавшись, я и назвал выше температуру в -5 градусов - ниже которой в предложенной конструкции в нашем климатическом регионе температура не опустится даже при экстремальных морозах в районе -40 градусов.

2. У обоих сравниваемых конструкций - имеется теплоизоляция земли вокруг теплицы. Вы же, для укрытия винограда этой теплоизоляции земли вокруг винограда - не делаете, ограничиваясь укрытием только укрытием в примерных границах корневой системы винограда. Ну как я догадываюсь :mi_ga_et: . А если это - так, то сравнивать нужно было бы между собой самый нижний график (за исключением самой нижней его точки) и два самых верхних графика. А между ними разница температур еще больше, порядка 7 градусов. Поэтому призываю Вас, коллеги -даже если Вы не пожелаете использовать тепловые трубы, то хотя бы укрывайте теплоизолятором (лучше всё таки пенополиэтиленом без фольги - ИМХО) гораздо больший периметр вокруг винограда - и будет Вам еще больше счастья :men: .

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 03 сен 2015, 13:34

перечитал я своё последнее сообщение и понял, что написал много и непонятно. Простите за издержки образования :nez-nayu: .

Попробую изложить всё еще раз быстро и доходчиво.

графикам добавил наглядности - пририсовал ожидаемые диапазоны температур для каждого технического решения.

Изображение

И после этого до самого наконец дошло, что наиболее важное преимущество использования тепловых труб для сохранности нынешних сортов нашего винограда - в том, что с помощью тепловых труб можно полностью устранить проблемы винограда при позднеосенних бесснежных морозах. Вот! :ti_pa:

5 сентября в 10-00 г. Южноуральск, улица Мира, д. 36. Кинотеатр "Экран". праздник "Виноградный Южноуральск". Буду. Приглашаю. Отвечу на все вопросы. Узнать меня можно будет по фотографии на аватаре.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

СанДим
Сообщения: 445
Зарегистрирован: 10 фев 2013, 23:35
Откуда: Магнитогорск
Благодарил (а): 947 раз
Поблагодарили: 1050 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение СанДим » 04 сен 2015, 02:56

Михаил Дмитриевич! Спасибо за приглашение и интересные сообщения. Постараемся быть. А каким образом создать подобие вакуума и как закачивать фреон и где доставать его? Ведь "конкуренты" используют его для получения ОВ, думаю. А сколько тепловых труб на один квадратный метр теплицы высотой 2 м нужно? И еще много ??. С уважением, Александр.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 04 сен 2015, 12:12

СанДим писал(а):Михаил Дмитриевич! Спасибо за приглашение и интересные сообщения. Постараемся быть. А каким образом создать подобие вакуума и как закачивать фреон и где доставать его? Ведь "конкуренты" используют его для получения ОВ, думаю. А сколько тепловых труб на один квадратный метр теплицы высотой 2 м нужно? И еще много ??. С уважением, Александр.
Уважаемый Александр!

Про "подобие вакуума" - улыбнуло!

Про "отравляющие вещества" - не беспокойтесь! Я эту тему лишь для того завёл, чтобы показать всем Вам, что я проработал вопросы безопасной конструкции тепловых труб. Тепловые трубы для теплиц (из того, что я попробовал) лучше всего заправлять холодильным фреоном R134A. Он сейчас используется в подавляющем большинстве автомобильных кондиционеров, также широко распространён в современных домашних холодильниках. При контакте с открытым огнём он, как и многие другие современные холодильные фреоны - действительно преобразуется в фосген - боевое отравляющее вещество. Если Ваш холодильник на кухне даст протечку фреона, а Вы в это время там будете курить или готовить еду на газу - то Вы также имеете шанс погибнуть. Вы когда нибудь слышали про такие несчастные случаи? И я тоже никогда об этом не слышал. Однако, если Вы попробуете закурить в автомобильной мастерской - когда там заправляют кондиционер - то в большинстве случаев эти Ваши действия будут быстро и решительно пресечены. Можете попробовать ради интереса. Что касается теплицы. Если Вы будете использовать тепловые трубы в полноценной теплице, в которую можно физически войти, но не будете пользоваться в ней пользоваться открытым огнём, то шанс несчастного случая - ИСКЛЮЧЁН. Сам по себе R134A (в используемых объёмах), даже если полностью выйдет из тепловой трубы в теплицу - не представляет НИКАКОЙ опасности для человека, растений в теплице и окружающей среды в целом. Он не ядовит (в объёмах, имеющихся в тепловой трубе), не образует взрывоопасных концентраций в воздухе (в объёмах, имеющихся в тепловой трубе), давление в тепловой трубе на R134A не представляет существенной опасности при любой разгерметизации. Точно так же, как ваш кухонный холодильник не представляет для Вас опасности.

Вот я с аммиаком тепловую трубу утилизировал на металлолом ... :-) . Думал, что она давно уже стравила ... :-) :-) :-) . Мне даже на открытом воздухе ХВАТИЛО .... :-) :-) :-) . Да, и если кто то найдёт серийно изготовляемую тепловую трубу с углекислым газом - также настоятельно не рекомендую :ne_ne_ne: . Она на другой температурный диапазон рассчитана, когда её в жару порвёт, давление там такое, что это будет неуправляемый ракетный снаряд огромной разрушительной силы.

По сути. Вот у меня сейчас классическая инновационная ситуация. С одной стороны - обнадёживающий результат получен, патент подан, инновационное предприятие создано. Сейчас я буду подаваться на государственные гранты, надеюсь, что получу финансирование и успешно продолжу разработку. С другой стороны - реального продукта, который можно продать - пока нет, технологии использования - тоже еще пока нет, рынок сбыта - чётко не определён, да и финансов на продолжение разработки в настоящий момент пока тоже нет. Да к тому же - тут нужно развивать два разных технологических направления. Одно - техническое. Ка изготовлять трубы, теплицы, как делать шахты для труб и т.д. Это направление я собственно и хочу развивать за государственные гранты. А второе направление - сельскохозяйственное. Какие культуры целесообразнее возделывать в нашей климатической полосе? Гранаты? Виноград? или может (условно говоря)экономически целесообразнее в такой теплице выращивать 5 урожаев редиски в год? ВОТ ДЛЯ ЭТОГО Я И ИЩУ ПАРТНЁРОВ. Получил предварительное согласие от одного крупного и одного небольшого сельскохозяйственного предприятия. Но они заинтересованы в использовании метода в первую очередь для своих традиционных однолетних сельскохозяйственных культур. Разумеется, я согласен работать в интересующих их направлениях! Но мне очень хотелось бы всё таки в эту зиму продолжить работы и в направлении многолетних культур - для которых, собственно говоря, эта технология и создавалась в первую очередь. Из меня садовод - обыкновенно нормальный - я склонен оценивать свои успехи в этой области достаточно критически. Тот же виноград у меня, по факту, пока только Память Домбковской плодоносит - в течении примерно пяти лет возделывания. Это объективно говорит о том, что мои поученные агротехнические результаты кто то может и без тепловых труб получить. :-)

ПОЭТОМУ Я ЗАИНТЕРЕСОВАН В ПОИСКЕ ПАРТНЁРОВ по опробированию технологии в многолетних культурах. Я бы хотел найти несколько человек (до зимы), которым бы сделал эту конструкцию по себестоимости. Уж полностью подарить - не имею финансовой возможности, извините :-): . Но желающие попробовать - должны понимать, что опыта в этом деле нет ни у кого, что - то может пойти не так. Непосредственной опасности эта конструкция - не представляет (см. выше). Но на результат могут повлиять какие нибудь неизвестные факторы. Вот в частности - эти теплицы с тепловыми трубами - активно привлекают мышей. И с этим надо бороться. Я, например, ложу под виноград помидорную ботву. Помогает. Могу пересоветовать совет Пителина - старшего. Он рекомендует использовать вместо помидорной ботвы - сорняк под названием "Чернокорень". Я пока не нашёл его в окрестностях своего садового участка, поэтому по прежнему использую помидорную ботву. И таких агротехнологических вопросов - будет много возникать в процессе работы. Я, например, с нетерпением жду, когда же уже возникнет вопрос "как организовать полив растений в зимний период" :-) .

Конструкция трубы не получилась излишне дорогой. Мои четырёхметровые трубы по материалам обходились мне в прошлом году в пределах тысячи рублей. В этом году стоимость материалов еще не прикидывал. На один куст винограда нужно минимум одну, а максимум - шесть труб. Это уже для самых "южных" типа сортов. Две - три трубы - более чем достаточно. Пенополиэтилен для укрытия - в том году в районе 1 тысячи обходился на один куст. Его должно хватить лет на 10 - 20 при правильной эксплуатации. Цены опять же в этом году еще не прикидывал. Главный вопрос, от которого пока зависит стоимость конструкции - как глубоко у вас под землёй находится ближайший водоносный слой. Я пока не делал расчёты теплоотдачи для различных грунтов, пока только на практике знаю, что водоносный слой - гарантирует результат. Ну и дальше надо на месте прикидывать стоимость (и - возможность!) бурения шахты до ближайшего водоносного слоя (ну и плюс еще 1 - 2 метра). Диаметр шахты - небольшой. Я использую тепловые трубы из водогазопроводной трубы 3/4 дюйма или по нашему 20 мм. Она просто должна входить в шахту. В этом году буду пробовать тепловые трубы из гибкого резинового шланга. Потому что ну 6 метровые трубы я еще хоть как то в принципе смогу на багажнике сверху недалеко перевезти, но если нужно больше - то не буду же я для этого Камаз - длинномер нанимать! :ne_ne_ne: . С учётом соединений с резиновым шлангом может быть проходной диаметр немного и увеличится.

В общем - ищу желающих попробовать! На мероприятии в Южноуральске, а также по почте avangard-susu@mail.ru со мной можно связаться.

P.S. Александр! Если Вы хотите применить тепловые трубы в Вашей теплице высотой 2 метра, если мы говорим про "одноконтурный" вариант, то трубы (и шахты под них) нужно делать внутри теплицы, максимально близко к стенкам теплицы. Если теплица - небольшая (2x2, 2x3, и т.п.), то нужно сделать одну трубу в самом нижнем по высоте углу, или две трубы в противоположных углах, один из которых также самый низкий по высоте. Если теплица - больших размеров, то трубы - внутри теплицы максимально близко к стенкам - во всех углах и остальном внутреннем периметре теплицы вокруг стенок на расстоянии 2 - 3 метра друг от друга. Это расстояние - можно делать и больше и меньше. От этого будет зависеть температура в теплице. Вообще трубы в теплице - это примерно как батареи в доме, только очень очень холодные :-) .

Щели в теплице на зиму забить. Прикинуть - как сделать дверь - чтобы и щелей не было и при желании зайти в теплицу через неё можно было. Снаружи теплицы на землю по всему периметру уложить пенополиэилен. Я использую 5 мм толщины, метр шириной. Продаётся на строительных рынках под торговыми марками "Пенолон", Пеноизол" и т.п. Фольгированный пенополиэтилен использовать нет никакого смысла - на этих температурах фольга практически не работает, а стоит фольгированный - гораздо дороже. Покрывать пенополиэтиленом (пенкой) нужно - насколько незанятая площадь вокруг теплицы позволяет сделать, но не больше двух метров. Пенку можно например нахлестнуть миллиметров 100 поверх теплицы и прижать к ней камнями. Пенку ложить друг на друга внахлёст также миллиметров по 100. Хотя бы в один слой, но лучше - 2 - 3 слоя. оптимальным, на мой взгляд - в два слоя на расстоянии 1 метр вокруг телпицы и в один слой на расстоянии от 1 до 2 метров вокруг теплицы. Также можно прижать пенку камнями - чтоб держалась. Эффект должны почувствовать - даже без тепловых труб. На пенке ходить аккуратно, она - достаточно скользкая. И сами упадёте, и пенку сдвинете.когда снег сантиметров 20 выпадет - тогда скользить перестаёт полностью. Чтобы пенка долго прослужила - берегите её по возможности от ультрафиолета. Весной, когда снег сойдёт - излишне не тяните, сворачивайте и убирайте, летом на солнце нив коем случае не храните. Как то так :mi_ga_et: .

И не забудьте термометр в теплицу поместить. А то ведь она визуально всё равно уныло смотреться будет :-) . Потом еще скажете, что "визуально" эффекта никакого не наблюдали :-)

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Аватара пользователя
Михаил Дмитриевич
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 27 авг 2015, 13:46
Откуда: Челябинск
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 185 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение Михаил Дмитриевич » 14 сен 2015, 18:15

Интересная, кстати, была выставка, отпробовал много вкусного винограда и не только. :co_ol:

Я что еще хотел бы добавить. Тепловые трубы- это тепловые трубы, но вот остальные два озвученных технических решения гораздо более доступны всем желающим. Хотелось бы лишний раз о них напомнить.

1. Изоляция поверхности земли вокруг теплицы (или укрытия того же винограда). Вот какой пример могу привести. В этом году (как мы еще можем вспомнить :-) ) в Челябинске было очень жарко в середине - конце апреля, температура доходила до +30 градусов. По этому случаю моя жена высадила "пару экспериментальных огурцов" в открытый грунт в конце апреля, с формулировкой "как получится". В начале мая в Челябинске были возвратные заморозки (которые были заранее и достоверно спрогнозированы). Ради интереса укрыл огурцы следующим образом. С двух сторон вокруг каждого огурца поставил боком два кирпича (огурцы тогда были только с двумя первыми листочками), и накрыл 2 - 3 слоями пенополиэтилена внахлёст - огурцы и землю вокруг них на расстоянии 1 - 2 метра - насколько садовый "рельеф" в этом месте позволял. Огурцы простояли так несколько суток, в одну из ночей на них выпал снег, который следующим днём растаял. После этого мы сделали ревизию и увидели, что огурцы не только полностью сохранились (после того, как над ними сверху снег растаял), но и начали выращивать свой первый настоящий лист. Поскольку ночные похолодания к тому моменту еще не завершались, то мы снова укрыли огурцы и стали ждать "раннего урожая в этом году". Еще через несколько дней, уже когда установилась тёплая погода - нашему разочарованию не было предела, когда мы раскрыли огурцы. Они были съедены мышами. :cry_ing: И даже не съедеными они были, а у них просто отгрызли верхушки и бросили рядом - видимо - чтобы огурцы не мешали мышам передвигаться по их "пристанищу". :-(

2. Светоотражатели. См. фотку.
Изображение

это моя груша. Сорт како то ужасный, вершину (по неопытности) отпилили, но зато на вылезшие ветки наделал много прививок. И жду результатов. Это я просто поясняю фотографию.

А вот ветка, которая лежит на крыше беседки - не подверглась отпиливанию, поэтому такая длинная. Направление ветки - северо запад. соответственно направление ската крыши беседки - юго запад. Крыша сделана из оцинкованного профнастила и по факту и является "отражателем". Направлен он, конечно, не оптимально, но, тем не менее, груши на этой ветке (направленной на северо - запад), созревают первыми из всего дерева. Примерно на 3 - 7 дней раньше. Может быть, кто то наблюдал подобный эффект от забора из оцинкованного профнастила? Например если забор расположен с запада на восток и с южной стороны забора возле него (например на расстоянии 0,5 - 2 метра) растёт виноград, который лучше от этого созревает? А может у кого то есть желание перед виноградом специально фрагмент такого забора воодрузить :-): и проверить результаты ? Только в этом случае площадь к северу после забора из оборота выпадет.

В общем если у кого вопросы возникают - пишите, с удовольствием отвечу.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

СанДим
Сообщения: 445
Зарегистрирован: 10 фев 2013, 23:35
Откуда: Магнитогорск
Благодарил (а): 947 раз
Поблагодарили: 1050 раз

Re: Тепловые трубы для южных многолетних растений и не тольк

Сообщение СанДим » 15 окт 2015, 01:41

Михаил Дмитриевич! Сейчас стоит подходящая для эксперимента погода. Температура воздуха колеблется от +5 до -5 градусов. Лозы винограда, уложенные на землю с тепловыми трубами и прикрытые хотя бы укрывным или пленкой, отлично вызревали бы. Вы могли бы поделиться температурой под укрывным или в теплице? С уважением, Александр.

Ссылка:
Скрыть ссылки на пост
Показать ссылки на пост

Ответить

Вернуться в «Теплицы.»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей