Радиационный режим пластиковых бутылок как элементов водяного аккумулятора тепла в гелиотеплицах

Существуют и можно выделить две основные группы закономерностей развития и регулирования земельных отношений, территориальной организации использования и охраны земель. Они в целом характеризуют закономерности управления земельными ресурсами, и отражают, с одной стороны, социально-экономические особенности регулирующего (управляющего) воздействия, а с другой, естественно-экологические условия функционирования земель как основного компонента природных комплексов (ландшафтов).

ЛИТЕРАТУРА

1.Аратский, Д. Б. Механизмы управления земельными ресурсами на региональном уровне :автореф. дис. ... доктора экон. наук : 08.00.27 / Д. Б. Аратский ; Гос. ун-т по землеустройству. - М., 1999. - 32 с.

2.Артюхов, В. Закономерности, системные аналоги и теоретические основы мониторинга глобального кризиса, участниками которого мы являемся / В. Артюхов, А. Мартынов. / // [Электронный ресурс]. - 2015. - Режим доступа: http://interfax-era.ru/sites/default/files/page/files/prognozrazvitiya.pdf . - Дата доступа: 09.05.2015.

3.Белокрылова, О. С. Теория переходной экономики / О.С.Белокрылова. / [Электронный ресурс]. - 2015. - Режим доступа: http://www.economics/teoriya-perehodnoy-ekonomiki.html. - Дата доступа: 09.05.2015.

4.Варламов, А. А. Земельный кадастр: в 6 т. / А. А. Варламов. - М., 2003-2006.- Т. 2: Управление земельными ресурсами, 2004. - 527 с.

5.Волков, С. Н. Землеустройство: в 9 т. / С. Н. Волков. - М.: Колос, 2001-2009.- Т. 1. Теоретические основы землеустройства, 2001. - 496 с.

6.Гендельман, М. А. Развитие научных основ землеустройства в теории землеустроительного проектирования / М. А. Гендельман // научн. труды Омского СХИ. - Омск, 1985. - С. 3-6.

7.Ерохина, Е. А. Стадии развития открытой экономики и циклы Н. Д. Кондратьева. / Е. А. Ерохина // [Электронный ресурс]. - 2015. - Режим доступа: economics/stadii-razvitiya-otkryitoy-ekonomiki-tsiklyi.html . - Дата доступа: 09.05.2015.

8.Илюшина, Т. В. Формирование кадастра природных ресурсов в России (Х - начало ХХ в.) : автореф. дис. канд. геогр. наук: 07.00.10. - история науки и техники / Т. В. Илюшина ; Моск. гос. ун-т геодезии и картографии. - М. (МИИГА-иК), 2012 - 25 с.

9. Управление земельными ресурсами / П. В. Кухтин [и др.]. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 448 с.

10. Колмыков, В. Ф. Прогнозирование использования земельных ресурсов / В. Ф. Колмыков, А. В. Колмыков. -Минск: ИВЦ Минфина, 2009. -232 с.

11. Корнева, Т. Г. Экономические методы совершенствования управления земельными ресурсами АПК : на примере Республики Бурятия : автореф. дис. ... канд. экон. наук : 08.00.05 / Т. Г. Корнева ; Санкт-Петербургская с-х. академия. -Пушкин СПб. - Пушкин, 2007. - 26 с.

12. Кочерин, Е. А. Основы государственного и управленческого контроля / Е. А. Кочерин. - М., 2000. - 384 с.

13. Липски, С. А. Совершенствование государственного земельного кадастра Российской Федерации в условиях разграничения земель по формам собственности и развития земельного рынка : автореф. дис. канд. эк. наук: 08.00.27/ 14. С. А. Липски ; Гос.ун-т по земл-тву. - М.ГУЗ, 1998 - 25 с.

14. Нагаев, Р. Т. Управление земельными ресурсами в городах Республики Татарстан : теория, методика, практика. : автореф. дис. .доктора экон. наук : 08.00.27; специальность землеустройство / Р.Т. Нагаев ; Гос. ун-т по землеустройству. -М., 2000. - 42 с.

15. Научные основы землеустройства / В. П. Троицкий [и др.]; под ред. В. П. Троицкого. - М.: Колос, 1995. - 176 с.

16. Пичурин, И. И. Новые закономерности в современной экономике / И. И. Пичурин. - Екатеринбург, 2013. - 317 с.

17. Реймарс, Н. Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы / Н. Ф. Реймерс. - М., - 1994. - 367 с.

18. Свитин, В. А. Функции и методы управления земельными ресурсами (концептуальные основы совершенствования государственной земельной службы на принципах устойчивого развития в Республике Беларусь): моногр. / В. А. Свитин. -Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2005. - 320 с.

19. Синявская, М. Л. Теория развития геодезии и факторы предопределенности / М. Л. Синявская, Г. Н.Тетерин // [Электронный ресурс]. - 2015. - Режим доступа : http://istgeodez.com/teoriya-razvitiya-geodezii-i-faktoryi-pr/ . - Дата доступа : 09.05.2015.

20. Тетерин, Г. Н. Теория развития и метасистемное понимание геодезии: монография / Г. Н. Тетерин. Новосибирск: СГГА, 2006. - 162 с.

21. Удачин, С. А. Научные основы землеустройства / С. А. Удачин. - М.: Колос, 1965. - 272 с.

22. Управление земельными ресурсами / А. А. Алпатов [др.] ; под общ.ред. Л. И Кошкина. - М.: ВШПП, 2004. - 520 с.

23. Черняк, В. З. Управление недвижимостью / В. З. Черняк. - М.: Издательство «Экзамен», 2006. - 319 с.

24. Энгельс, Ф. Диалектика природы / Ф. Энгельс. - М., 1953. - 353 с.

УДК 662.997

Г. Г. ХАЛИМОВ, А. Г. ХАЛИМОВ, Б. Э. ХАИРИДДИНОВ, Ж. Д. САДЫКОВ

РАДИАЦИОННЫЙ РЕЖИМ ПЛАСТИКОВЫХ БУТЫЛОК, КАК ЭЛЕМЕНТОВ ВОДЯНОГО АККУМУЛЯТОРА ТЕПЛА В ГЕЛИОТЕПЛИЦАХ

Рассмотрен радиационный режим пластиковых бутылок ПЭТ, заполненных водой, как теплоаккумулирующих элементов прямого поглощения солнечной радиации в ге-лиотеплицах. Как показали эксперименты, сезонное и дневное изменения КПД ПБ п определяется высотой солнцестояния ho. Среднедневные значения КПД ПБ за октябрь-апрель составляют п = 66,3-43,4 %.

We have examine radiation regime of PET plastic bottles filled with water as heat storage elements of direct absorption of solar radiation in solar greenhouses. The experiments showed that seasonal and daily changes in the efficiency of plastic bottles (n) is determined by the height of sun (ho). The average daily values of the efficiency of plastic bottles in October-April are the following: n = 66.3-43.4 %.

Введение

Любая гелиотеплица представляет собой объемный солнечный коллектор и воздушный аккумулятор тепла. Эффективность гелиотеплицы определяется способностью максимального улавливания солнечной энергии и аккумулирования ее тепла при минимальных теплопотерях.

Пассивные системы аккумуляторов тепла прямого улавливания солнечной энергии имеют наименьшую стоимость, большой срок службы и очень низкие эксплуатационные расходы. В таких системах поступающая через светопрозрачные поверхности остекления солнечная радиация поглощается световоспринимающими поверхностями. Теплоаккумулирующая способность солнцеулавливаю-щих элементов зависит от материала, его теплоемкости, массы и места их размещения в теплице. Элементы, поглощающие солнечное излучение, должны размещаться так, чтобы солнечное излучение падало на них не менее 4 часов в день [1]. В качестве теплоаккумулирующего материала наиболее эффективным является использование воды.

Анализ источников

Эффективными методами создания водяных аккумуляторов тепла любой емкости и конфигурации является применение пластиковых бутылок (ПБ), заполненных водой [1].

В работе [3] определены оптимальные геометрические параметры гелиотеплицы. Удельная масса и объем теплоаккумулирующих элементов, на 1 м2 остекленной поверхности, ориентированной на юг, определяется зависимости от доли солнечной энергии в покрытии тепловой нагрузки отопления [2].

При известной массе и лучевоспринимающей поверхности упаковки ПБ определяется количество аккумулируемого тепла солнечного излучения.

Рассмотрим задачу облученности пластиковых бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ), как элементов водяного аккумулятора тепла[1-3, 7-8], расположенных горизонтально.

Методы исследования

В процессе исследований применялись эмпирические и экспериментальные методы.

Основная часть

При горизонтальном расположении ПБ естественной будет шахматная упаковка, лучевосприни-мающей поверхностью будет донная (торцевая) часть ПБ (рис. 1).

А ЮС С А-А

i

Рис. 1. Схема облученности ПБ, расположенных горизонтально

Донная облучаемая часть ПБ имеет сложную форму (рис. 2а), поэтому в первом приближении принимаем форму торцевой части в виде шарового сегмента (ШС), эквивалентного по объему донной части ПБ (рис. 2б).

а)

б;

С

D

4 ч р X В

Ут

d

Рис. 2. Схема к определению геометрически параметров донной части ПБ: а - действительная форма донной части ПБ; б - ШС, эквивалентный по объему донной части ПБ Для определения облученности ПБ принимаем следующие геометрические параметры.

Объем ПБ V=1,5 л; диаметр d=0,093 м, высота h6= Vs=89 мл (рис. 2б). Решая уравнение:

,3

0,32 м. Объем донной части ПБ составляет

h

V

h

относительно высоты ШС hv, получим hv=0,024 м. Площадь поверхности ШС:

Ss =^(/7v2+J2/2) = 0,0154 М2;

r=OA - радиус ШС:

d2+4h* = 0, 057 м:

р = ААОВ- центральный угол ШС определяется по формуле:

d

откуда получим:

2 sin

0=2  ( d) = 109°

и ^ arcsinl — 1 LKjy  2 г

l=ACD - длина дуги ШС:

1-*-г-Р = 0,108 м . 180

В горизонтальной плоскости угол облученности ШС изменяется в пределах а=0...р (рис. 3).

Рис. 3. Схема геометрии облученности ПБ в горизонтальной плоскости

Угол между фронтом ШС и направлением солнечных лучей в изменяется симметрично от 0о до 90о до полудня и от 90о до 180о после полудня. Поэтому угол в достаточно рассматривать в интервале от 0о до 90о. Угол в, при котором угол облученности поверхности ШС составляет р=109о, равен:

в > р/2 = 54,5°.

Азимут цилиндрической поверхности ¥п, угол между нормалью к-к к поверхности в точке падения луча и нормалью п-п к фронту ПБ, равен:

при в > 54,5° - ¥п = ¥0 ; при в < 54,5° - ¥п = ¥0- ¡г = ¥0 + а - 90о.

Из треугольника ААОБ имеем:

БА2 = АО2 - БО2 = г2 - БО2 .

В треугольнике АСВБ угол свв является прямым. Следовательно:

ВВ=й8\пр.

Тогда:

БО = ВО - ББ = г - ББ = г - ё sinв.

С учетом (3), (2) примет вид:

БА2 = г2 -

После преобразований получим:

БА = ^с/ып /З

Из треугольника ААОБ получим:

я'ЙЙ = БА/г = ^ё$тР(2г-ё$т/3)/г.

Угол в определяется по азимуту Солнца:

r

ß = 90 - W0 , при 0<W0<90o.

Угол облученности цилиндрической поверхности ПБ:

- при ß >54,5° - а = 109°; __

- при ß< 54,5° - а = 109- arcsin{ jd sin ß{2r - d sin ß) / r).

Длина дуги цилиндрической поверхности облучения

Lab = ZJLа .

180

Угол между нормалью к-к к цилиндрической поверхности в точке падения луча и направлением луча iг определяется из AAOD:

- до полудня i г = Wo - ¥„ ;

- после полудня iz = W0 + Wn .

Коэффициент полезного действия ПБ определялся соотношением:

п = Qnp / Qn ,

где Qn - прошедшая в гелиотеплицу, падающая на перпендикулярную лучам поверхность Вт/м2; Qnp- суммарная радиация, прошедшая в ПБ, Вт/м2.

Заключение

Как показали эксперименты, сезонное и дневное изменения КПД ПБ п определяется высотой солнцестояния ho. Среднедневные значения КПД ПБ за октябрь-апрель составляют п = 66,3-43,4 %.

При горизонтальном расположении ПБ естественной будет шахматная упаковка, лучевосприни-мающей поверхностью будет донная (торцевая) часть ПБ и имеет сложную форму. Определены геометрические параметры донной части ПБ. Длина дуги цилиндрической поверхности облучения, зависит от угла облученности цилиндрической поверхности ПБ. Зная суммарную радиацию прошедшую в ПБ и прошедшую в гелиотеплице, падающую на перпендикулярный луч поверхности, определен коэффициент полезного действия ПБ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гебхарт, Б. Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен / Б. Гебхарт, Й. Джалурия. -М., 1991. -528 с.

2. Даффи, Дж. А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии / Дж. А. Даффи, У. А. Бекман. - М., 1977. - 420 с.

3. Крейт, Ф. Основы теплопередачи / Ф. Крейт, У. Блек. - М.: Мир, 1983. - 512 с.

4. Кутателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление / С. С. Кутателадзе. - М., 1990. - 366 с.

5. Хайриддинов, Б. Э. Комбинированные гелиотеплицы-сушилки / Б. Э. Хайриддинов, Т. А. Садыков. - Ташкент: Фан, 1992. - 184 с.

6. Халаим, Н. Т. Изготовление аккумулятора тепла с непосредственным поглощением солнечной энергии. Проект SPARE. Молдова Ru. htm. 2006 г. / Н. Т. Халаим. - Кишинев, 2006.

7. Халимов, А. Г. Пассивный аккумулятор тепла с прямым поглощением солнечного излучения в гелиотеплице / А. Г. Халимов. - Режим доступа: http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/41/090/41090844.pdf. - Дата доступа: 12.03.2014.

8. Якубов, Ю. Н. Аккумулирование энергии солнечного излучения / Ю. Н. Якубов. - Ташкент: Фан, 1981. - 104 с.

УДК 556.3

В. И. КУМАЧЕВ, А. Н. МЕДВЕДНИКОВ

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД ДЛЯ ПРОГРЕССИВНЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ НА ПОЛЬДЕРАХ

Описана разработка системы оперативного измерения We have described the development of a system of opera-

быстроизменяющегося УГВ, который представляет собой tional measurement of rapidly changing groundwater level,

фиксацию момента преобразования поверхности «нуль which is the fixing of the moment of transformation of the sur-

давления» в свободную поверхность гравитационной воды, face of "zero pressure" into the free surface of gravitational

а также приведена методика разработки новой системы и water, as well as the methods of developing the new system and

дается ее обоснование. its basing.

Введение

В сельскохозяйственном производстве республики используется более 250 тыс. гектаров пойменных земель, осушенных польдерными системами. Откачку воды обеспечивают около 480 насосных станций. Мелиоративная отрасль непрерывно работает над повышением эффективности работы прогрессивных мелиоративных систем. В приказе по Белорусскому государственному концерну по