Vytápění skleníku

Podívejte se  na to tak ,  dejme tomu  počítejme ČR    400-600 nad  mořem  (dle kraje) ,   aby člověk  něco dokázal  musí mít  nejdříve sen ,  pak   teoretickou úvahu   a následně  lze dílo  zrealizovat. Většina amatérských zahradkářů     rozumí velmi  dobře pěstování  rostlin o  které se  zajímají.  Ale   technikou   a zejména  fyzikou    jsou   naprosto netknutí.    Pak   z toho  plynou   názory na  vytápění skleníku přímotopem   a plnění  skleníku PET  lahvemi a  podobně.    Je to vidět  i na  reklamách na  4mm pol.  skleníky   kde   mizerná izolace  je považována     za skvělou a lidé utrácejí  peníze za  něco co  jim reálně  přinese velmi  málo.      Pokud vezmu  skleník jako  energetickou soustavu ,  pak    mi ročně vyjde jako  energeticky přebytkový,  bohužel    nejvíce energie   získáváme v  době kdy  jí nepotřebujeme  a naopak.   Máme tady tedy dva  problémy   1)   jak se  přebytku   zbavit   ,  kvuli ochraně rostlin    a za  2)   jak   zajistit   energii v  době   nedostatku.     Toto   můžete řešit   mnoha způsoby   -  většina zahrádkářů  to řeší tím,  že   přebytečnou   energii zmaří  větráním   a    v době  nedostatku   buď ukončí   sezonu    nebo sezonu  prodlouží   o několik  týdnů   nějakým druhem   přitápění   - většinou elektrickým.    Na první  pohled je  jasné,  že    takové řešení  je výhodné  pokud nepožaduji    více než  sezonní využití  skleníku.    Pokud ale  mám větší  požadavky cena  za vytápění  neúnosně roste.   Z tohoto důvodu     je jasné  že   je nutno se vydat   jinými cestamy 

1)   izolace  -  více izolovaný skleník   se   spokojí s   menší vstupní  energií 

2)  akumulací    -   lze řešit  různými způsoby ,  bohužel     pokud člověk  trochu vládne  fyzice  ,  pak velice rychle zjistí   že by  mu barely  zabraly   polovinu skleníku ,  takže buďto  se akumulace vzdá  nebo     si   uvědomí že  jedinná    věc   kam lze   akumulovat energii   ze skleníku   je země   a plocha  pod skleníkem   -  jistě   vás napadne  že je  nutno izolovat     základy skleníku ze stran... 

3)     levnějším zdrojem  energie   -  pro zahradní skleníky je  to jednoznačně   klimatizační jednotka. 

 můžete tedy  jít    výše uvedenými  cestamy .  Silně izolovaný  skleník   má jen    40%    ztráty   klasického skleněného  skleníku.    Pokud tedy  vezmu fakt  že sklo  propustí o  něco více tepla,  než 16mm  3TS polykarbonát ,  pak tedy   pokud máme  venku 3°C   a    v   klasickém skleníku  při oblačném  počasí na  jaře zhruba   o 12°C více   - tedy 15°C , pak tento  skleník umí    2x tedy    o 24°C   více   tedy 27°C   jistě cítíte    ten rozdíl v tom  co lze  a nelze  pěstovat i  když na tuto teplotu  se pravděpodobně  vlivem   akumulace materiálů  uvnitř skleník   neohřeje, ale o  to   tepleji bude  v tomto  skleníku v  noci. 

Pokud budu  akumulovat do  země,  pak   pod skleníkem   3X6 metrů    máme   zhruba 20m3   země,     To máme  0,67 x20  = 13,4kWh /  na 1°C   změny teploty  země ,  to není  málo   má to  určité nevýhody  jako   to,  že tu  energii nedostanete   za 1 den,  ale když  vezmeme že  můžeme   zěmnit teplotu  země až  od 15°C během  sezony pak  to máme   200kWh    -  stačí když  přijde pár  teplých dní    jako příští  týden   a máte  energie   dost... 

No a  nakonec přichází    ke slovu  topení  ...     jen tak pro  zajímavost     zemní registr   přivádí v  zimě do  skleníku 3x6c metrů asi 200W  tepleného výkonu  z hlubších   vrstev země   i po  vychlazený výměníku.   Dobře izolovaný skleník lze  tedy levně  držet v   noci   na 0°C     pomocí přímotopu.   Je to  sice nic  moc,  ale    pro salát  řekvičky nebo  kedlubny to  stačí.  

S    vytápěním bez  svícení můžete  sklízet plodovou   zeleninu ve skleníku  nejdříve od poloviny března (okurky)  do října.   bez topení   ale   s kumulací nebo s minimem  topení    je vše o měsíc  dříve než  v klasickém skleníku   a až do konce října   i při horším  počasí.   Tedy 2  měsíce na víc  -  bez topení.   

Proč 67°     -  protože    jižní stěna má   pod tímto  úhlem v zimě nějvětší  zisk   světla a tepla    o pár  procent více  oproti    75°     je to  optimální sklon  bočních stěn  skleníku.   v zimě  jsou to  na víc 2%  v   létě   až 9%.    v Březnu  třeba 4  v dubnu  6%...    

Jako teoretický exkurs je to nesporně zajímavé, neznáme předpoklady ze kterých vycházíte, ale věřím jim. Hlavní problém ale spočívá v technické realizaci takového zařízení. Pokud jde o ten sklon bočních stěn, pořád nechápu proč zrovna 67 a ne třeba 73,5. A ty procenta zisku v měsících taky nechápu. Možná by pomohl obrázek.

Souhlasím, že tohle je spíš teoretické cvičení než doporučení, které by mělo nějáký praktický dopad. Množství světla prošlého sklem sice závisí na úhlu dopadu, ale tak slabě, že sklon boční stěny nemá cenu řešit v řádu stupňů. Nahozeným procentům zisku světla a tepla v zimě a v létě příliš nevěřím. Ta úloha je o dost komplikovanější, než aby se dala takhle zjednodušit na vztah sklon stěny vs. tepelný zisk.  

Dobře,  tak tedy  vysvětlím , ty procenta jsem  bohužel napsal  špatně, protože jsem  to   psal v  jednu hodinu  v noci.   Když dopadne  světlo na  sklo,   část světla   projde a  část světla  se odrazí.   To kolik  světla projde  a kolik  se odrazí  záleží na úhlu pod  jakým světlo   na sklo  dopadá.   Nejvíce světla  Vám   projde když  je slunce  kolmo ke  sklu.  Čím tedy   menší úhel   na jižní  straně máte  tím méně  světla a  tepla se  Vám touto  stěnou dostane  do skleníku.   Když máte  boční stěny  kolmé je  to možná  výhodné z  hlediska nákladů  na pořízení  skleníku, ale ve   skleníku   je méně  světla a tepla.     Výška slunce nad  obzorem se  mění v  zimě je  slunce níže  v létě  výše,  tím se  mění i  úhel dopadu  světla na  sklo.    výšku slunce  nad obzorem  spočítáte tak,  že    od 90°  odečtete naší   zeměpisnou šířku   50°   a pak  odečtete rovnoběžku  kde slunce  vrcholí    -  21.12   slucne vrcholí nad  obratníkem kozoroha     tj  -23,5°  (  je to na  jich od  rovníku)     90-50-23,5 =  16,5°   nad obzorem .    Kolmo tedy  dopadá slunce  na sklo   s úhlem  90-16,5  =  73,5° .    A proč  tedy 67?   Protože   tento úhel  je optimální  pro 21.12.   Většinu zimy je  slune výše   než na  konci   prosince.   Proto je  67°   lepší.     Dejme tomu že  jsem si  dal tu  práci a  vypočítal si   tepelný zisk  na každý    měsíc. Výsledek je  v příloze.  Čísla pro 40° jih jsou získaná pro  ČR ostatní  jsou dopočítané.  Číslo je  úhel písmeno světová  strana.  Jak vidíte  z obrázku   67°   je    o něco  výhodnější než  75°     

1)Obecná teorie o úhlu dopadu budiž, ale použítí je chybné. Takhle se optimalizační úloha neřeší. Musíte brát v úvahu celkové množství světla, které se do skleníku dostane v průběhu celého dne, resp. roku, a vzhledem k tomu maximalizovat tepelný a světelný zisk. Takové výpočty mají ale smysl spíš u nastavení skonu solárního panelu než pro stěnu skleníku.

2)Pokud byste bral v úvahu všechny stěny skleníku a ne jen jednu, tak byste zjistil, že rozdíly způsobené sklonem boční stěny jsou tak kolem 1 %.  Ono totiž platí, že když třeba v létě v poledne svítí slunce na bok pod ostrým úhlem, tak ve stejnou chvíli na střechu praží téměř kolmo a ta boční stěna nehraje velkou roli.

No právě  v tom je  ten vtip v  létě je to jedno,  protože je  světla dost,  jenže v  zimě se  střecha téměř  neuplatní a  proto   je právě  výhodná správně  skloněná jižní  stěna.   Pokud je  skleník delší  stranou orientován  přesně jižně  pak v  zimě kdy   se slunce   pohybuje převážně  nad jižním  obzorem    je vliv  ostatních stěn  silně limitovaný. 

Ještě k tomu brázku  zisk je  v kWh  na m2  skla za  měsíc.   Pomocí této  tabulky stadno   spočíttáte kolik  kWh   zisku má  Váš skleník...   Je to  teoretický zisk,  v    část skleníku  pokrývá železná  konstrukce a   zasklení   má určitý  útlum.  Praktický zisk  může být     tak o  20%  nižší záleží  na   konstrukci skleníku  a typu  zasklení.   Přesto dopadová  energie je  stále obrovská.  Bez zemního  výměníku přijde  většina té  enegie vniveč.   Protože bude  dopadat v  teplých dnech a vy jí   odvětráte.   

Jinak samozřejmě  je důležitá  cena.    Pokud chcete  zemní výměník  je nutno  izolovat   skleník ze  stran tak  do hloubky  1m.  pokud nepočítám  náklady izolace  základů a podezdívky , které se  při stavbě  základů stejně   dělají.  Pak    zbývá pro  skleník 3x6m  asi 6000  na   náklady.  +  roční náklady  na provoz venlitáloru    při   1500 hodinách  ročně potřebuje  ventilátor 102kWh  -  má 68W.   při topné  sazbě zaplatíte  260kč při  netopné 2x  tolik.  Roční   zisk energie  bude od  1 do max   2 MWh v  závislosti na  době užívání  skleníku a nadmořské výšce.  2MWh stojí v topné  sazbě asi  5200kč ,  v netopné  cca 10400 kč.    Pro toho  kdo má  izolované základy  může být   tedy návratnost  kratší   než 1 sezonu.  Výhodou tohoto  zařízení je   jednoduchost   =  bezporuchovost a  snadná úržba  -  spíše žádná  údžba.   Skutečně vytápěný  skleník to  samozřřejmě nenahradí,  ale je  to takové  řešení za   málo peněz poměrně hodně  muziky.    Přeji hodně  úspěchů!!

Co to je? Diplomová práce, na které škole? 

           Mr Big

Sčítání dobrý, násobení taky ujde. Dokoce i 90-fí, wow. Akorát porád ten zemní registr nám v kalkulaci chybí. Z čeho, jak a za kolik.

Z čeho, jak a za kolik? Přece z dotací. Tak se to počítá a při vyhodnocování se přetočí měřidlo a úspora je tady.

               Mr Big