Paso 1: Temperatura modelo
El primer paso en este proyecto es caracterizar el sistema de invernadero con algunos principios básicos de la térmicas. En realidad, hay muchos factores diferentes que contribuyen a la temperatura dentro de un invernadero, pero por simplicidad, nuestro modelo de temperatura tendrá en cuenta los rayos del sol como la fuente de energía y el aire ambiente más frío alrededor del invernadero como el disipador de energía. La radiación del sol pasará a través de las paredes del invernadero para calentar el aire del interior con algún factor de eficiencia, e (EC. 1). Por el ley de enfriamiento de Newton (EC. 3), el más caliente el interior aire consigue, la energía más rápida fluirá hacia fuera en el aire ambiente a través de las paredes del invernadero. El factor de eficiencia en este caso es un producto del espesor de la pared y la resistencia térmica del material de la pared, h (EC. 6). Estos flujos de energía se definen también por área. La energía de la entrada del sol sólo está entrando a través de los lados del invernadero frente al sol, pero la energía de salida está llevando a cabo a través de las paredes. Por lo tanto tenemos que definir dos áreas diferentes: como, el área del invernadero frente al sol y en el, total fuera de área del invernadero (primera imagen). Así tenemos un modelo que se parece a la segunda foto. Este modelo no es perfecto, pero ofrece una aproximación del sistema y un modelo más complejo podría ser sustituido fácilmente en este flujo de trabajo.
Puesto que la energía de entrada es constante y aumenta la tarifa de la energía de salida como el aumento de la temperatura, estamos ante una primera ecuación diferencial de orden. Para encontrar el valor de estado estacionario del sistema, sólo tenemos que encontrar la temperatura que da un índice de salida de energía igual a la tasa de entrada (EC. 4-5). Sin embargo, realmente queremos una ecuación que resuelve el espesor de la pared alcanzar una temperatura deseada, así que te Reacomode en la ecuación 8.
