Помощь · Поиск · Пользователи · Календарь · Магазин для пчеловодов
Перейти к полной версии: ТЕПЛОПОТЕРИ улья
Объединенный пчеловодческий форум > Практическое пчеловодство > Разведение и содержание > Подготовка к зиме и зимовка
v888v
Пытаюсь прикинуть теплопотери в улье .. Самым простым способом.

Q = S * T / R,
где
Q – теплопотери, Вт
S – площадь конструкции, м2
T – разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C
R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

Рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем ..
(а в идеале добавить бы ещё и потери тепла при вентиляции, при открытых летках, крышках и дне, если суметь конечно hmm.gif ).
И тогда все dntknw.gif.

Дадан
0.45*0.45=0.202 (м2) дно, крышка дадана,
0.45*0.35=0.1575 (м2) стенка, 0.45*0.35*4=0.63 (м2) все стенки дадана,
0.202+0.202+0.63=1.03 (м2) поверхность глухой коробки имитирующий дадан без летков
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне - типа глухой кубик (хоть Дадана) biggrin.gif .

Теперь прикинем тепловое сопротивление используемых материалов.
Значение ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ можно вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:
R = d / ?
где:
R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт
? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)
d – толщина материала, м
Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь .
Для стенок дадана в 3.5 см:
R (дерево) = 0.035 / 0.15 = 0,233 (м2*К)/Вт
R (ппу) = 0.035 / 0.035 = 1.0 (м2*К)/Вт

Посчитаем ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ например при разнице температур в 30 °С (+10 °С внутри и -20 °С снаружи):
Q (дно, крышка дадана дерево) = 0.202 м2 * 30 °С / 0,233 (м2*К)/Вт = 26 (Вт)
Q (стенки дадана дерево) = 0.63 м2 * 30 °С / 0,233 (м2*К)/Вт = 81 (Вт)
Для глухой коробки из дерева Q=26+81+26=133 (Вт)
Имхо. Понятно что ПС (пусть 10-30 Вт) не сможет покрыть такие теплопотери, тем более при открытых летках, и стенки улья из дерева при таком перепаде температур, промерзнут.
Q (дно, крышка дадана ППУ) = 0.202 м2 * 30 °С / 1.0 (м2*К)/Вт = 6 (Вт)
Q (стенки дадана ППУ) = 0.63 м2 * 30 °С / 1.0 (м2*К)/Вт = 19 (Вт)
Для глухой коробки ППУ Q=6+19+6=31 (Вт)
Имхо. Почти сопоставимо с теплом от ПС (10-30 Вт). Правда и теплопотери через летки в глухом кубике совсем не учитывали.

Тут кстати, принимая теплопроводность материала крышки такой же как и стенок, т.е хуже, но и упрощает оценку всего одной зависимостью.
Тогда например теплопотери при разнице температур Х (°С) в глухом кубике Дадана будут так:
Q(глухой кубик Дадана, дерево) = 1.03 м2 * Х °С / 0,233 (м2*К)/Вт =4.4*Х (Вт)
Q(глухой кубик Дадана, ППУ) = 1.03 м2 * Х °С / 1.0 (м2*К)/Вт =1.03*Х = Х (Вт)
Вставляем разницу температур Х (°С) и можем сравнить с теплом от пчелы (типа 10-30 Вт)
(Можем прикинуть. Пусть ПС может выдать тепла 20 Вт.
Тогда такая ПС сможет "обогреть" дадан из дерева при разнице температур до 5 °С, а вот дадан из ППУ при разнице до 20 °С) Дело в том что я не знаю сколько тепла от ПС. Диапазон (10-30 Вт) взят из различных источников.

Напомню цифры теплопотерь улья, грубо, без летков, глухое дно и глухая крыша, глухой кубик. Не учтены теплопотери от летка, от дна, от крыши, если они открыты.
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне
(Но это конечно и говорит о том что ПС в дереве на улице в мороз может согреть только саму себя а не окружающие предметы, тем более не может обогреть такой большой ящик в пространстве для них как улей из дерева ..)

v888v
http://www.pchelovod.info/index.php?act=At...=post&id=136095
Теперь, про теплопотери через такой МК ...
Здесь есть график температур, правда в течении дня, но зато температуры есть внутри и снаружи. good.gif
На рисунке видно что температуры (зеленой кривой, коричневой и красной кривой) очень рядом .. Это что? Выше летка (красная кривая) пространство улья .. с такой температурой? Неплохо, это пространство нагрето. Вот, следите что я допускаю, это пространство теплое, и прикину его теплопотери, причем как глухого .. (по примерам кубика выше).
Представлю, что весь объем выше летка (красная кривая) той температуры ..
И (!) принимать в расчетах буду температуру из трех датчиков самую низкую, чтобы не переборщить. Но показывают же датчики температуру .. видать она там есть.

Теперь и прикидываю теплопотери кубика пространства выше самого теплого летка ..

(Причем замечу, в расчете учтено дно на уровне верхнего "теплого" летка .. так проще прикинуть хоть что то по теплопотерям, на самом деле мы понимаем что теплопотери такими прикидками ещё и занижены ..)

Пусть леток у МК посередине 0.23/2=0.11.
Высота "кубика теплого верха" около 0.23+0.11+0.01=0.35 (м)
0.45*0.38=0.17 (м2) дно, крышка МК,
(0.45+0.45+0.38+0.38)*0.35=0.58 (м2) все стенки,
0.17+0.17+0.58=0.92 (м2) "кубика теплого верха".
Тут ... дно принял на уровне летка (35 см от крыши) .. типа там тепло, которое и хочу подсчитать.

Тепловые потери в "кубике теплого верха" составят при разнице температур Х (°С):
Q ("кубика теплого верха" МК, дерево) = 0.92 м2 * Х °С / 0,233 (м2*К)/Вт = 3.94* Х (Вт)

почти Q(МК выше теплого летка) =4* Х (Вт)

для 15-00 времени разница температур Х=9-6=3 (°C) Q=12 (Вт)
для 16-28 времени разница температур Х=10-5=5 (°C) Q=20 (Вт)
для 17-55 времени разница температур Х=11-3=8 (°C) Q=32 (Вт)
для 19-23 времени разница температур Х=13-2=11 (°C) Q=44 (Вт)
для 20-50 времени разница температур Х=13-0=13 (°C) Q=52 (Вт)
для 22-18 времени разница температур Х=16-(-2)=18 (°C) Q=72 (Вт)


Ну и что теперь (?) .. там эти 70 Ватт тепла уходит hmm.gif biggrin.gif

Или клуб пчел только под датчиками и ещё около летка расположилси.
Причем из пары-троики ПС, похоже hmm.gif
Хотя ..

Может этот МК улей не из дерева а из ППУ .. тогда 72/4=18 (Ватт) ?
v888v
Продолжаю ломать мозг дальше .. smile.gif
ВЕНТИЛЯЦИЯ.
Здесь скромная заявка, подсчитать на коленке, сколь тепла от пчел, например в улье, улетает через воздух. Неизвестно. Но я хочу как то прикинуть. hmm.gif

Предлагаю прикинуть пока так, снимем крышку и уберем дно у пространства Дадана, получим из Дадана такой "огрызок квадратной трубы"
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне - короб, дадан-труба biggrin.gif

При расчете примем что воздухообмен вызывается только гравитационным фактором, влияние ветра не учитываем.
Скорость движения воздуха, м/с:
ν=√(gh(Yн-Yвн))/γвн=√9.8*0.4(1.39-1.29)/1.29 = √0.4=0.63
где g - ускорение свободного падения, м/с2; 9.8
h - высота дадан-трубы , м; 0.4
Yвн, Yн плотность воздуха внутри и снаружи дадан-трубы, кг/м3. 1.39 - 1.29
(Плотность воздуха при +10 °С будет 1.24, при 0 °С будет 1.29, при -20 °С будет 1.39.
Выбрал при 0 °С воздуха внутри дадан-трубы и -20 °С снаружи, даже и это маловероятно .. но прикинем dntknw.gif )

Теперь сколько тепла улетает с воздухом через дадан-трубу:
Qвент=μSvYС(tвн-tн) = 1*0.2*0.63*1.3*20= 3.3 кДж или 3.3*0.28=0.92 Вт
где μ - коэффициент расхода через систему вентиляции, обычно равный 0,65, но примем =1;
S - площадь дадан-трубы =0.2 м2
ν - скорость движения воздуха = 0.63 м/с
Y - плотность воздуха, =1.3 кг/м3
tвн, tн - температуры внутри и снаружи,
С - теплоемкость воздуха =1.005 кДж/кг

3.3 кДж или 0.92 Вт .. всего 1 ватт

То есть 1 ватт в дадан-трубе "теряется" тепла без ветра ..
10 ватт пчел 1 ватт отдадут воздуху..
9 ватт им останется для других дел.
Если скорость в трубе увеличить в 10 раз (с 0.6 до 6 м/с), то те же 10 ватт .. но кто же её там увеличит?? Пропеллеров таких там нет, и не ставят..

Перепроверить бы все это .. hmm.gif hmm.gif


Tveriak
Цитата(v888v @ Среда, 19 Октября 2016, 11:07)
Продолжаю ломать мозг дальше ..
*


v888v, а Вы Суходольца читали?
v888v
Спасибо!
Суходолец, respect.gif ему, вроде он первый ввёл "диапазон изменения мощности" по отношению к пчелам:
Цитата
энергетические свойства любого живого существа характеризуются тремя уровнями мощности Рмакс, Рмин и Ропт. Для пчелосемьи с массой около 2 кг величины Рмин = 2,8-5,2 Вт, а Ропт = 8-12 Вт.

или для 12 улочек:
Цитата
В результате экспериментальных работ, проведённых в НИИ пчеловодства, появилась возможность более точного определения максимальной мощности для семьи на 12 улочках. Рмин > 5 Вт, Ропт =15 Вт, а Рмакс > 25 Вт.

грубо на одну улочку: Рмин = 0.4 Вт, Ропт =1.1 Вт, а Рмакс = 2 Вт
За это ему действительно респект.


Тут кстати и хотел проверить прикидки свои, хоть слегка. Но пока остановился исходя из подхода: в книге сравниваются тепловые сопротивления различных ульев, но только .. через стенки, допустили что крышки не теряют тепло. Но ладно .. так допустили для сравнения. Соответственно дно тоже видать исключили, не нашел в расчетах. Хотя если для сравнения то понятно, крыши и дно допустили что одинаковы.
Но зато, интересно, суммируются удел. тепл. сопротивления воздушного промежутка, сотов и стенок (0.63+0.22).
То есть воздух с сотами в ульях -0.63. Стенки -0.22.
(В сумме до ППУ чуть не дотягивает, ППУ-1.0, для 3.5 см)

Не знаю, может для стоячего воздуха это и похоже .. Но я сталкивался в строительстве с тем что если ветрозащиту не положишь (лучше с двух сторон) - утеплитель почти "не держит" тепло. А просто куча палок (рамки) и соты (воск) в пространстве спокойно холод пропустят с легким ветерком. Так что для стоячего воздуха может соты и теплоизолятор. Хотя Суходолец то вроде и остерегал против не рассчитанной вентиляции ..
Цитата
при больших морозах вентиляция не только не спасает положение, но и может его усугубить.

hmm.gif Не потому ли вентиляция "усугубляет" что тепла от пчел попросту не хватает для громадного ящика-улья? Ну не прогреет пчела улей с рамками, сотами, медом. Пока у меня версия - пчела греет саму себя и всё, остальное выглядит как ограждение от ветра ..

Крахин Борис
Цитата(v888v @ Среда, 19 Октября 2016, 20:10)
Не потому ли вентиляция "усугубляет" что тепла от пчел попросту не хватает для громадного ящика-улья? Ну не прогреет пчела улей с рамками, сотами, медом. Пока у меня версия - пчела греет саму себя и всё, остальное выглядит как ограждение от ветра
*


Вот и пришла здравая мысль.
Ваш просчёт в том, что задаваясь определённой температурой у стенок улья, вы автоматом
подразумеваете точно такую же температуру во всём объёме между стенок.
В реальности такого не бывает. Передняя и задняя стенки, напротив улочек, будут иметь
разную температуру по высоте. За крайними улочками, неизвестно какую.
Боковые стенки с пустой улочкой около них много ниже, возможно, очень близкую к внешней..
Теплопотери через дно не учитывают потому, что предполагают, что на полу дна температура
равна уличной.
У потолка температура будет неизвестно какая, от максимальной над центром клуба и до...
Можете додумать сам.
v888v
Цитата(Крахин Борис @ Среда, 19 Октября 2016, 21:16)
Ваш просчёт в том, что задаваясь определённой температурой у стенок улья, вы автоматом
подразумеваете точно такую же температуру во всём объёме между стенок.
*


Хе. Это не просчет, это как раз умышленно было вначале для примера, и это видно для чего, что бы оценить в ваттах (W), для многих именно так легче. А в дальнейшем выражено просто зависимостью, например:
Цитата(v888v @ Вторник, 18 Октября 2016, 14:36)
Q(глухой кубик Дадана, дерево) = 1.03 м2 * Х °С / 0,233 (м2*К)/Вт =4.4*Х (Вт)
*


и подставляйте любую понравившуюся температуру а не "определенную" ..

Можно выразить как у Суходольца Л.Г., тепловым сопротивлением:
Rтепл = R/S
Rтепл (дерево)=0.233/1.03=0.233 (°С/Вт),
Rтепл (ппу)=1.0/1.03=1.0 (°С/Вт)
На любителя, хотя с ваттами то нагляднее.
ponchik
Цитата(v888v @ Среда, 19 Октября 2016, 17:07)
Скорость движения воздуха, м/с:
ν=√(gh(Yн-Yвн))/γвн
*
Откуда формула?
Почему формула не учитывает гидравлические сопротивления и сечение трубы?

(Размерность в формуле совпадает, поэтому сомнения только в её применимости к данному конкретному случаю.)
v888v
Rтепл (дерево)=0.233/1.03=0.233 (°С/Вт),
ошибочка пардон, точнее то так:
Rтепл (дерево)=0.233/1.03=0.226 (°С/Вт),
хотя все это грубо, понимаю, но цифры когда "бьют" легче и проверять ..
Цитата(Крахин Борис @ Среда, 19 Октября 2016, 21:16)
Передняя и задняя стенки, напротив улочек, будут иметь
разную температуру по высоте. За крайними улочками, неизвестно какую.
*

Согласен, нужно взять среднюю для оценки ..

Кстати Суходолец целую страницу размышлял уходит на дно (до 2 Вт) от пчелы или нет, а в конце пренебрег и этим. Ещё легче, "забудем" пока про дно в оценках ..
http://www.pchelovod.info/index.php?act=At...=post&id=136095
И .. для этого примера заодно учтем, раз крышка утепленная, пусть коэф. теплопров. крышки будет как при 3.5 см ППУ R (ппу) = 0.035 / 0.035 = 1.0 (м2*К)/Вт,
Rтепл (крышки МК)=1/0.17=5.9 (°С/Вт)
Rтепл (стенок МК) = 0,233/0.58=0.4 (°С/Вт)
Rтепл (общее МК)=5.9*0.4/(5.9+0.4)=0.374 (°С/Вт)

(интересно это Rтепл в (°С/Вт), примененное Суходольцем для сравнения разных ульев, площадь через что передается тепло "исчезла" в цифре, статика одного объекта, цифру перевернем получим коэф. теплопров. в статике одного объекта, типа как и я прикидывал, сознаю грубость метода sad.gif но "инструмент типа формулы для быстрой оценки" полезны под рукой .. hmm.gif иначе мозги уснут ..)

и раз Q=Х(°C)/Rтепл тогда будут цифры поменьше:
для 15-00 времени разница температур Х=9-6=3 (°C) Q=8 (Вт)
для 16-28 времени разница температур Х=10-5=5 (°C) Q=13 (Вт)
для 17-55 времени разница температур Х=11-3=8 (°C) Q=21 (Вт)
для 19-23 времени разница температур Х=13-2=11 (°C) Q=29 (Вт)
для 20-50 времени разница температур Х=13-0=13 (°C) Q=35 (Вт)
для 22-18 времени разница температур Х=16-(-2)=18 (°C) Q=48 (Вт)

но все равно, по датчикам многовато выскочило ватт .. почему hmm.gif
такой кубик, выше верхнего летка, в тепле ведь по датчикам??





Цитата(ponchik @ Четверг, 20 Октября 2016, 8:18)
Откуда формула?
*


да вот здесь попалась http://berrylib.ru/books/item/f00/s00/z0000039/st009.shtml
и осенило меня сразу через скорость воздуха прикинуть ..
и я вроде загрубил .. dntknw.gif
Vasilii_VK
Цитата(v888v @ Вторник, 18 Октября 2016, 19:36)
Посчитаем ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ например при разнице температур в 30 °С (+10 °С внутри и -20 °С снаружи):
Q (дно, крышка дадана дерево) = 0.202 м2 * 30 °С / 0,233 (м2*К)/Вт = 26 (Вт)
Q (стенки дадана дерево) = 0.63 м2 * 30 °С / 0,233 (м2*К)/Вт = 81 (Вт)
Для глухой коробки из дерева Q=26+81+26=133 (Вт)
*


К сведению.
Согласно строительным нормам черезь потолочное перекрытие осуществляеется 30% всех потерь сооружения (в данном случае улья).
Через пол (дно) 5-15% в зависимости от нахождения пола относительно земли.
Все остальное прходится на стены, окна (у некоторых конструкций ульев есть и окна) и вентиляцию.
Крахин Борис
Цитата(v888v @ Четверг, 20 Октября 2016, 9:05)
но все равно, по датчикам многовато выскочило ватт .. почему hmm.gif
такой кубик, выше верхнего летка, в тепле ведь по датчикам??

*


Датчики в летках фиксируют динамику температуры воздушных потоков и по ним
нельзя судить о температуре воздуха в других местах улья
Если вам хочется более реально посчитать потери тепла, за основу можете взять
изотермы Ждановой "Пчеловодство" 1958г. №10.
Там есть и изотермы для крайних улочек.
v888v
и полез в "Пчеловодство" искать изотермы Ждановой, и .. прочитал пару статей Касьянова А.И. .. dntknw.gif hmm.gif

Ведь я хотел через грубый расчет определиться, улей больше похож на ветрозащиту в холода или на теплозащиту, и вес каждой составляющей прикинуть. Например вопрос, отрытые и закрытые дно и крышка сильно влияют в холода?
Цитата(Vasilii_VK @ Четверг, 20 Октября 2016, 9:46)
Согласно строительным нормам черезь потолочное перекрытие осуществляеется 30% всех потерь сооружения (в данном случае улья).
*


А через открытую крышу сколько потерь?

приведу Касьянова точку зрения http://www.cnshb.ru/jour/j_as.asp?id=93129
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне
Там до минус 15 °C малые отклонения в графиках, лежит подушка или нет.

Жаль конечно что он вообще крышку с холстиком не снял в том эксперименте .. hmm.gif
Крахин Борис
Цитата(v888v @ Четверг, 20 Октября 2016, 15:00)
Там до минус 15 °C малые отклонения в графиках, лежит подушка или нет.
*


Так всё правильно.
Касьянов, судя по его выводам, тоже придерживается теории естественной вентиляции.
Жаль, что он не задумался над результатом своих измерений.
А пчёлы всегда используют принудительную вентиляцию клуба сверху-вниз.
Вот почти всё тепло из клуба и идёт вниз под клуб, а не вверх.
Его измерения это и подтверждают.
Можете это сравнить с температурой зелёной линии на моём графике.
ponchik
Цитата(v888v @ Четверг, 20 Октября 2016, 12:05)
Цитата
Цитата(ponchik @ Четверг, 20 Октября 2016, 8:18)
Откуда формула?
да вот здесь попалась http://berrylib.ru/books/item/f00/s00/z0000039/st009.shtml
и осенило меня сразу через скорость воздуха прикинуть ..
и я вроде загрубил ..
*
Формула в источнике:
Цитата
считают, что воздухообмен вызывается только гравитационным фактором, влияние ветра не учитывают. Скорость движения воздуха, м/с, в вентиляционных проемах определяют следующим образом:
ν=√(gh(γН-γВН)Н)/γВН,(6)
где g - ускорение свободного падения, м/с2; h - высота теплицы, м; γBH, γН плотность воздуха внутри и снаружи теплицы, кг/м3.
неверная (не всё в интернете достоверно).
Вы поправили формулу, убрав символ H, но этого оказалось недостаточно.
Вот правильный расчёт.

Рассчитаем поток (расход) воздуха по другой формуле. Смотри Тяга
Цитата
Поток воздуха за счёт тяги может быть подсчитан следующим образом.
Q = C A √ (2 g h (Ti – To) / Ti)
где (в единицах СИ):
Q = поток воздуха, м³/с
A = площадь сечения трубы, м²
C = коэффициент, вводимый из-за трения (обычно берутся значения от 0.65 до 0.70)
g = ускорение свободного падения, 9.807 м/с²
h = высота трубы, м
Ti = средняя внутренняя температура, К
To = абсолютная внешняя температура, К
Подставляем значения:
Q = 0,67*0,45*0,45*√(2*9,8*0,3*(273-253)/273)=0,1357*√0,4308=0,089 (м³/с).
Или почти 90 литров в секунду. Это довольно много, особенно при морозе -20 °С. Поэтому трубу перекрывают, хотя бы холстиком без утепления, чтобы снизить расход (поток) воздуха через улей без дна и без крыши.
Можно посчитать расход воздуха через щель у задней стенки. Обычно отворачивают положок на 1 см. То есть уменьшают площадь сечения вентиляции в 45 раз. Тогда и поток воздуха уменьшится в 45 раз, и станет 2 литра в секунду (0,002 м³/с).
Это сколько тепла улетает? При нагревании внешнего воздуха с -20 до 0 °С.
Qвент = c m ΔT
где c — удельная теплоемкость воздуха: 1,005 кДж/(кг*К)
m — масса воздуха
p — плотность воздуха
v — объем воздуха
ΔT — разность температур.
Qвент=1,005*1,3*0,002*20=0,052 кДж (в секунду). Или 52 Вт. Многовато! sad.gif А если без потолка, то в 45 раз больше = 2,34 кВт. Понятно, что такую мощность пчелосемья не разовьёт. Значит в улье температура будет ниже.
Кстати, скорость истечения воздуха от сечения трубы не зависит (в этом можно убедиться, поделив левую и правую части первого уравнения на сечение).
V = C √ (2 g h (Ti – To) / Ti)
В данном случае будет 0,44 м/с.

Понятно, что расчёты условные — в реальности будет не так — и температуры другие (в том числе и средняя, и возле отогнутого положка), и коэффициент трения другой (рамки, пчёлы, леток, дно),..
Поэтому, доверять следует экспериментам.
v888v
ponchik , спасибо.

Цитата(ponchik @ Четверг, 20 Октября 2016, 22:26)
.. Qвент=1,005*1,3*0,002*20=0,052 кДж (в секунду). Или 52 Вт. Многовато! ..
*

мне кажется что ..
1 кДж = 0.2777777777778 ватт-час
(1кJ = 0.27777777777778 Wh)

Qвент=1,005*1,3*0,002*20=0,052 кДж .. =0,052*0.28= 0.015 Ватт-час hmm.gif
v888v
Цитата(ponchik @ Четверг, 20 Октября 2016, 22:26)
Или почти 90 литров в секунду. Это довольно много, особенно при морозе -20 °С. Поэтому трубу перекрывают, хотя бы холстиком без утепления, чтобы снизить расход (поток) воздуха через улей без дна и без крыши.
*


вот как раз эту разницу в цифрах и хотелось прикинуть, крышка есть или нет .. smile.gif

Открыли крышку, убрали подушку, убрали холстик, сколько тепла пчела потеряет .. hmm.gif

90 литров в улье конечно есть, но вряд ли пчела все 90 литров за секунду согреет при снятой крыше .. мы можем прикинуть только те литры воздуха что через саму пчелу уносят тепло, наверное .. hmm.gif


-------------------

Кстати тогда, вот из статьи кое что:
"Тепловой режим и энергетика пчелиных семей" А.И.КАСЬЯНОВ
Цитата
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне
Из этой формулы следует, что температура по направлению к центру всегда растет сама собой и пчелам для создания обычно наблюдаемого в клубе температурного поля нет необходимости прибегать к каким-либо поведенческим действиям. Достаточно собраться вместе, чтобы механизм их обогрева заработал сам собой. В сформированном клубе, как и в обычном гнезде, каждая особь ведет себя в соответствии с локальными условиями, которые ее окружают (М.Линдауэр, 1960). При температуре ниже 20°C они неподвижны, а зону с показателями ниже 13°C покидают. Уходят и из зоны с температурой выше 36°C. Поэтому температура наружной поверхности клуба поддерживается на уровне 13°C. Из формулы (2) также следует, что температурный режим клуба определяется не только его объемом (в формуле через R2), но и теплопроводностью слоя пчел λ и интенсивностью их тепловыделения qв.
Выбранная формула у них подтверждает, что в центре клуба всегда достаточно тепла чтобы разогреть мёд .. (есть крыша, нет крыши, имхо) .. классно прям ..

и ещё:
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне
Цитата
Результаты показали, что зависимость уровня термогенеза семьи от температуры имеет выраженный минимум, соответствующий температуре 12,3°C

Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне
Цитата
1. После прекращения медосбора и выхода последнего расплода с понижением внешней температуры термогенез семей среднерусской породы постепенно сокращается, при 12…10oС достигая минимального уровня ~5 (6) Вт. При дальнейшем понижении температуры он неуклонно возрастает до 30 Вт при –30°C.
2. Минимальный уровень термогенеза является одним из критериев благополучной зимовки лишь при размещении на воле в регионах с положительной зимней температурой. При зимовке в помещениях температуру, соответствующую минимальному термогенезу, нельзя принимать за оптимальную.

и эксперименты Касьянова подтвердили ватты от пчелы Суходольца hmm.gif




Цитата(Крахин Борис @ Четверг, 20 Октября 2016, 11:44)
.. Датчики в летках фиксируют динамику температуры ..
*


а ведь ваш график, своей симметрией, хоть и за полсуток, сравнивается с графиками Касьянова ..

http://www.pchelovod.info/index.php?act=At...=post&id=136095

пчелы реагируют на похолодания отдачей тепла (наваливаются на мёд),

и хорошо это видно на температурно-временных замерах за год .. у Касьянова good.gif
(если они конечно не спецом зеркальные кривые дорисовывали .. но надеюсь что нет)


Правда пчелы также реагировали и на любое вмешательство поднятием температуры часа на три, например когда подушки двигали, по пояснению экспериментаторов Касьянова, как я понял.
ponchik
Цитата(v888v @ Пятница, 21 Октября 2016, 13:18)
1 кДж = 0.2777777777778 ватт-час
Qвент=1,005*1,3*0,002*20=0,052 кДж .. =0,052*0.28= 0.015 Ватт-час 
*
Специально, ведь, написал: "0,052 кДж (в секунду)".
За час (3600 с) количество энергии составит: 3600 с * 0,052 кДж/с =187,2 кДж.
При переводе в Ватт-час получится: 187,2 * 0,2(7) = 52 Ватт-час. То есть, в течение часа выделялась мощность равная 52 Вт.

Ватт
Цитата
1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль. Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с основными единицами СИ соотношением:
Вт = кг·м²/с³.
Через другие единицы СИ ватт можно выразить следующим образом:
Вт = Дж / с
Вт = H·м/с
Вт = В·А.
Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.

Из-за схожих названий киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении

Киловат-час
Цитата
Килова́тт-час (кВт⋅ч) — внесистемная единица измерения количества произведенной или потреблённой энергии, а также выполненной работы. Используется преимущественно для измерения потребления электроэнергии в быту, народном хозяйстве и для измерения выработки электроэнергии в электроэнергетике.
Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой (производимой) устройством мощностью один киловатт в течение одного часа. Поскольку 1 Вт⋅с = 1 Дж, 1 кВт⋅ч = 1000 Вт ⋅ 3600 с = 3,6 МДж.

v888v
ponchik действительно, моя же ошибка frusty.gif ..

Хе, получается, и в той формуле, через сечение и скорость в секунду (это объем в секунду) размерность выходила .. кДж/с .. была подсказка (работа за сек)
Qвент=μSvYС(tвн-tн) = 1*0.2*0.63*1.3*20= 3.3 кДж/с
где μ - коэффициент расхода через систему вентиляции, обычно равный 0,65, но примем =1;
S - площадь дадан-трубы =0.2 м2
ν - скорость движения воздуха = 0.63 м/с
Y - плотность воздуха, =1.3 кг/м3
tвн, tн - температуры внутри и снаружи,
С - теплоемкость воздуха =1.005 кДж/(кг*К)


Теперь буду внимательно все пересчитывать. 3 кВт в секунду = не хило.
Понятно, загнутая цифра, но порядок сильно впечатляет ..





v888v
Ага, значит вентиляция через открытую крышку выдувает тепло вовсю от пчелы. hmm.gif dntknw.gif biggrin.gif

Тогда какую пользу извлечь с этих расчетов ..


Вот раз тут можно вычислить поток воздуха через температуру в тяге, то и потери тепла от вентиляции (Qвент) через верх можно "собрать" в одно выражение.

Обозначения в формулах выберу так:
V = k S √ (2 g h (T – To) / T)
V = поток воздуха, м³/с
S = площадь сечения трубы, площадь крышки Дадана, = 0.2 м²
k = коэффициент, вводимый из-за трения = 0.65 .. 0.70
g = ускорение свободного падения, = 9.807 м/с²
h = высота трубы, =0.3 м
T = средняя внутренняя температура, К
To = абсолютная внешняя температура, К

Qвент = C m (T – To)
C — удельная теплоемкость воздуха =1,005 кДж/(кг*К)
m — масса воздуха
p — плотность воздуха =1.3
V — объем воздуха (и есть поток)
∆T=(T – To) — разность температур.

Qвент = C m ∆T=Сp∆TV= Сp∆Tk S √ (2 g h ∆T) / T)=k СpS∆T√ (2 g h ∆T / T)
=0.65*1.005*1.3S∆T√ (2* 9.8*0.3 ∆T / T)=0,85S∆T√ (5.88 ∆T / T)=2.061S∆T√ (∆T / T)

Qвент =2.061S∆T√ (∆T / T)
Видно что тепло уходящее через верх зависит от сечения и ещё сильнее от разницы температур ..


А если использовать идею " что зависимость уровня термогенеза семьи от температуры имеет выраженный минимум, соответствующий температуре 12,3°C"
Пусть при температуре 12°C пчела расходует минимум тепла, например 10 Вт, подставим в выражение:
0.01=2.061S(285 – To)√ ((285 – To) / 285=0.122S(285 – To)√ (285 – To),
0.082=S(285 – To)√ (285 – To),
вообще (285 – To) это ведь разница температуры внутри и снаружи = ∆T.
получаем простое выражение для разницы температур:
∆T=(0.082/S) ⅔
или ∆T=(0.082/S)^(2/3)
Прикинул по цифрам:
при открытой крышке (100% открыт верх) эти 10 ватт от пчелы сопоставимы с потерями тепла, уже при разнице с внешней температурой в 0.5°C,
при вентил. отверстии не более 10 % (это 14 на 14 см в холстике дадана, или 45 на 4.5 см) - разница 2.5°C
при вентил. отверстии не более 1 % (это 4 на 5 см в холстике дадана) - разница 12°C

(т.е при 0 °C вне улья, через дыру наверху размером 4х5 см улетит 10 Вт тепла, примерно)
v888v
Цитата(Крахин Борис @ Вторник, 25 Октября 2016, 22:53)
Теперь покажу вам график ..
http://www.pchelovod.info/index.php?act=At...=post&id=137152
*


прикину в точке где:
красная кривая (леток) минус 10°C,
зеленая (на рамках) минус 6°C,
коричневая (на рамках) минус 2°C,
улица минус 20°C

похоже средняя температура пространства выше летка минус 8°C

Проверю:
Rтепл (общее МК)=5.9*0.4/(5.9+0.4)=0.374 (°С/Вт)

потери тепла через стенки грубо:
Q=Х(°C)/Rтепл=(20-8)/0.374 =32 Вт

вроде что то близко hmm.gif
v888v
Цитата(v888v @ Вторник, 18 Октября 2016, 14:36)
...
Для стенок дадана в 3.5 см:
R (дерево) = 0.035 / 0.15 = 0,233 (м2*К)/Вт
R (ппу) = 0.035 / 0.035 = 1.0 (м2*К)/Вт
..
*


нашёл в сети очень интересный калькулятор для теплотехников
http://www.smartcalc.ru/thermocalc?&gp=469...-10&hi=55&ho=80
И хоть там придуман "Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом".
Удобство в том что можно добавлять слои. Выбор слоев с их реальными характеристиками огромен. Подарок для практиков. good.gif

Например вот просто хотел сравнить в цифре паропроницаемость ветрозащиты и вспененного полиэтилена. Паропроницаемость ВПЭ меньше 0,001 мг/м*ч*Па, это понятно. А вот ветрозащита ..
Цитата
Изоспан А имеют коэффициент паропроницаемости 1000 и 1500 гр/м²/сут  http://househill.ru/krovlya/construction/p...i-izospana.html

Получается производители (вернее маркетологи) "Плотность потока водяного пара" обозвали "Паропроницаемостью".
Но это разные вещи, и пересчет ... та ещё песня ..
Про паропроницаемость ..
Величины ..
Маркетологи начхали на госты .. Никто в интернете не найдет верную цифру паропроницаемости для мембран и т.п.

А вот в этом калькуляторе все и нашлось .. hmm.gif
Например стенка улья 35 мм из сосны
Прикрепленное изображение: Открыть в новом окне
Сопротивление теплопередаче там вышло: 0.35 (м •˚С)/Вт
(отличается от 0,233 , учтены ещё сопротивление тепловосприятию=0.11, и сопротивление теплоотдаче=0.04)


Но можно сравнить.
Цитата(v888v @ Вторник, 18 Октября 2016, 14:36)
..
Q(глухой кубик Дадана, дерево) = 1.03 м2 * Х °С / 0,233 (м2*К)/Вт =4.4*Х (Вт)
..
*


Тогда уже и так
Q(глухой кубик Дадана, дерево) = 1.03 м2 * Х °С / 0,35 (м2*К)/Вт =2.9*Х (Вт)

Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы пожалуйста нажмите сюда.
Пчеловодство © 2001-2024 Пчеловод.ИНФО