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建温室大棚的时候用不用肥皂泡,等于烧钱加胡闹,结果大不一样,本帖有扎实的数据证明,不明白金豆荚运作原理的,请看数据

本次我对比两种结构大致相同的温室大棚,两者皆有双层覆膜的结构。

实际上,我已经制作了一个视频,对两者进行了对比和大致讲解。但是,不知是因为视频太长或我解释不到位的缘故,收到的反响平平,回应寥寥。为此,本次我采用文字和配图的方式再谈一下。

首先,让我们先看一下阿尔伯塔省Olds小镇的董健毅先生花费巨大精力和巨资所建的大棚(注:图片截图自他在油管上的一个英文视频):

他采纳的双层距离很大,在高处竟间距达两米,也就是近79英吋,因为他的设计是在两层之间放上捲帘机,以便在晚间给大棚盖上厚厚的棉被。

由此可见,他的大棚设计与我们要比较的很相近,只是若采用了我们肥皂泡填充的技术,他本不需要将双层设计那么厚,一米的间隔就足够了。因为肥皂泡的阻热值是一英吋对应R1,一米就是39英吋,这样做出来的双层大棚,在充满肥皂泡的时候的阻热值几乎R40。

好,现在看看他的大棚的温度曲线,也是从上面所提到的那个视频上截图得到的:

橘红色的曲线表示的,就是他的大棚的室内温度。可见,虽然他可以做到晚间在大多时间不至于降到零度以下,但白天的温度竟高达30摄氏度,而且根据他视频中所说,是在必须开窗的时候才30度,否则会高达40多度。我在BC的Kelowna本地(比他那里更暖和),只用一个简易的单层大棚,在完全晴天的情况下,就可轻鬆达到20多度,有时甚至30度。

这清楚表明,也是我们一直说的,传统的温室大棚,无论是单层的还是双层的,都有一个大问题:温度在太阳升起和降下之间,波动太大。双层大棚反倒使这个问题更加严重,而不是如很多人以为的,会更不明显。用捲帘机给大棚盖棉被也不是解决的办法,虽然在晚间保温上稍微有些用处。

为此,我要衷心感谢董健毅先生的努力和诚实,将这些数据忠实地记录下列,并毫无保留地公佈出来。现在问题来了……

如何解决这个“白天热得要命、晚上冷得要命”这一两极分化的问题呢?

说起来其实很简单,仅仅使用中学物理就可以了。当白天热得时候,开窗通风不是好办法,因为将多餘的热气都放跑了。更好的办法是用水雾来冷却夹层空间,使其快速降温。这就好像一个人在发高烧,最好最快捷的办法是用水做物理降温。如此,就将多餘的热量儘快转移到水的里面,蓄在储液槽的里面。这比开窗通风要好得多,也简单得多,不浪费任何收集到的太阳热。

现在再看晚间太冷的问题,解决的方法也很简单。於其在顶部盖棉被(费用高而且寿命短),还不如将整个大棚的四周上下,都用肥皂泡这样的“白色鸭绒被”包裹起来。仅仅填充空气或CO2都不是好办法,因为气体的蓄热能力太差。必须用带有很多水的肥皂泡填充。

道理都讲过千遍了,现在让我们看一下实际测试结果,也是早在30年前,理查德耐尔森在自己家的后院里搭建的小型棚式温室中收集的数据,这个温室是这个样子的:

想看关於此温室的视频和理查德自己的亲自解说?看这里:

下面看测试的结果,先看两个图,记录在一天之内,四个温度(外面、内部、肥皂泡、蓄液池):

Let data speak: showing 4 temperatures of water tank,inside, bubbles and outside

上图展示了在1993年11月30日的收集的温度数据,表明在室外最低温度是零下10C(地点在加拿大魁北克蒙特利尔附近)时,白天室内温度上升的趋势被大大降低,而晚间的保温效果也显出来了。

Let data speak: showing 4 temperatures of water tank,inside, bubbles and outside

经过一些改进措施后,1994年1月29日的效果更好。在外界温度是-20C的时候,室内温度最低只到零上五度。而且室内温度上扬的情况同样被大大改善,到后来曲线被拉平。

唯一在夜间波动较大的是肥皂泡的温度,而这种波动恰好说明了肥皂泡在冬天夹层里的正常反应。因为室外温度很低的缘故,每次的新鲜肥皂泡温度反倒较高,因此刚刚充满双层空间时,温度快速提升,趋近蓄热池的温度,但因为靠近外层膜肥皂泡快速降温的缘故,夹在两层之间的肥皂泡的温度而快速降下来(温度在夹层间有一个分佈曲线),从而形成我们看到的波动情况。白天的时候,因为室外与室内的温差很小,肥皂泡的温度波动也就很小。

好,现在看最后一组数据,也是现在所能找到的最新数据(DIY的人大多不注重收集这些数据,只要看到好用就可以了),出自写於2015年的一篇硕士论文。此数据源自挪威的一个项目,所建的大棚是这个样子的,用於理查德耗费近三年的时间,所倡议实施的一个叫 Food2Waste2Food(食物/废物/食物) 项目:

此大型温室的运作效果如何?看下面的三个数据(二氧化碳浓度、室内温度和溼度),历时一个月,从2013年的11月11日到12月11日。

从这个长达一个月的曲线图中,我们看到:室内温度的波动不大,特别是在后面一个地方,标明做了改进之后,温度的波动被调整在20到25度之间。这是非常好的结果。

从大棚的照片可看出,有些双层空间的地方没有被肥皂泡全部填充,是因为此公司的团队太自以为是,在很多方面没有听取理查德的指导,这也是非常悲哀的地方,否则蓄热保温的效果会更加好。

:对於想看这篇硕士论文和理查德的评论文献的人,可点击下列链接:

bittypod.net/doku.php?id=solaroof_data_release

你需要注册并在登录状态下,才能看到那两份文件。

Aubrey Zhang

自1994年获得电化学博士学位以来,经历了许多事情,例如使用扫描隧道显微镜进行博士后研究,在UIUC(伊利诺伊大学香槟分校)跟踪镉元素在单晶银Ag(111)表面原子级电沉积的过程。自由传道,创建神道出版社和PyraPOD Global Inc,做 Superprem Industries 金刚石工具的销售员,开店 DiaSolid Kitchen&Bath,木匠,在基洛纳的太阳能公司CRE Green安装太阳能设施。 现在,我已经开始了PyraPOD的设计和制造。经过所有这些经历,我的人生座右铭是:敏锐的头脑必须与熟练的双手结合在一起。和我的妻子陈泳生了三个孩子:方舟、方圆、方丽。

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