Современная электроника №5/2025

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 23 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2025 Исследования, проведённые в уни- верситете Манитобы (University of Manitoba), показали, что такие тепли- цы с покрытием из двух слоёв 16 мм поликарбоната с воздушной прослой- кой между ними могут выдерживать большие нагрузки слоёв снега и спо- собны поддерживать положитель- ную температуру больше +10°C даже при температурах наружного возду- ха –40°C [15]. Опытные пользователи систем искусственного интеллекта совету- ют проверять сообщения одной моде- ли с помощью другой, аналогично- го класса. Поэтому вопрос об оценке описанного выше проекта был задан LLM Grok. Эта модель ИИ высоко оце- нила результаты работы Gemini и со своей стороны добавила, что суще- ственным улучшением теплоизоля- ции могли бы стать: использование одной из стен жилого дома в качестве северной стороны теплицы; тёплый пол и использование водяного ото- пления с антифризом от котла жилого дома; использование нагревательных кабелей на южной стороне теплицы; специальный блок автоматического включения дополнительного отопле- ния с учётом прогноза погоды. По последним данным ВЦИОМ (2024 год) дача или земельный участок есть у каждого второго горожанина, то есть примерно у 52% жителей круп- ных городов. Из них четверть (25%) имеют жильё с возможностью кру- глогодичного проживания, а осталь- ные – в основном дачи для сезонного использования или просто земельные участки [16]. Дачи традиционно играют важную роль в производстве пищи для многих российских семей, обеспечивая значи- тельный вклад в их продовольствен- ную безопасность, особенно в перио- ды экономических колебаний. В зависимости от того, насколь- ко сложным будет выбран конеч- ный вариант конструкции тепли- цы, в ней можно выращивать самые разнообразные продукты: от свежей зелени до томатов, клубники и даже грибов [17]. В качестве одного из аргументов обо- снования своего проекта Gemini при- вела экзотический пример по выра- щиванию деликатесных улиток в Московской области [18]. Насколько сложно и дорого будет отапливать подобную теплицу зимой, мы попросили оценить LLM Claude, которая, по мнению экспертов, счи- тается одной из лучших в решении простых дифференциальных уравне- ний [19]. При расчётах использовались сле- дующие параметры. ● Конструкция – односкатная, ориен- тация с востока на запад, северная утеплённая непрозрачная сторона примыкает к жилому дому или ко- тельной. ● Покрытие наклонного ската и боко- вых стенок – поликарбонат, листы с размерами 2050×3050 мм производ- ства российско-израильской фирмы Uni-Plast [20]. ● Утеплённый фундамент. ● Размеры: 4×4×2 м (ширина, длина, высота). ● Суммарная площадь поверхностей теплицы – 34 м². ● Площадь пола – 16 м². ● Северная сторона теплицы, совме- щённой с домом, не учитывается. ● Коэффициент теплопередачи для крыши из двухслойного поликарбо- ната 16 мм с воздушным зазором – k ≈ 1,8 Вт/(м²·K). ● Коэффициент теплопередачи для пола с утеплённым фундаментом – k ≈ 0,8 Вт/(м²·K). ● Объёмный расход воздуха: 15 м³/ч. Для приблизительных оценок использовалась простая модель тепло- вого баланса теплицы, которая описы- валась с помощью простого дифферен- циального уравнения: C×dT/dt = Qвход – Qвыход, где: C – теплоёмкость воздуха в теплице; T – температура воздуха в теплице; t – время; Q вход  – мощность нагревателя; Q выход  – теплопотери через конструк- ции и воздухообмен. Результаты расчётов приведены в табл. 1. Как видно из табл. 1, с увеличением толщины поликарбоната наблюдает- ся снижение теплопотерь и, соответ- ственно, требуемой мощности нагре- вателя. Каждые дополнительные 5 мм толщины поликарбоната дают сниже- ние мощности примерно на 13%. Мак- симальный эффект (около 38%) даёт использование двойного слоя 15 мм с воздушным зазором по сравнению с одинарным слоем 15 мм. Двойной слой поликарбоната 15 мм позволя- ет сэкономить до 50–53% энергии по сравнению с одинарным слоем 5 мм в рассмотренном диапазоне темпера- тур окружающего воздуха. Дополнительное снижение мощ- ности нагреватели возможно за счёт тёплого пола с водяным обогревом от котла жилого дома. Тёплый пол пло- щадью 16 м² практически сможет обе- спечить большую часть необходимой тепловой мощности без дополнитель- ных радиаторов. Принимая доказательства того, что в целом проект «Умная теплица» может Рис. 3. Вариант конструкции зимней теплицы с северной стеной, совмещённой с тёплым домом Таблица 1. Результаты расчётов мощности системы обогрева теплицы для разных значений температуры окружающего воздуха и разных вариантов покрытия односкатной крыши Температура внешнего воздуха (°C) Мощность системы внутреннего обогрева теплицы, Вт Поликарбонат 5 мм Поликарбонат 10 мм Поликарбонат 15 мм Двойной слой поликарбоната 15 мм –20 9100 7902 6944 4310 –10 6825 5927 5208 3233 –5 5687 4939 4340 2694 0 4550 3951 3472 2155 5 3412 2963 2604 1616 10 2275 1976 1736 1078 15 1137 988 868 539