Stap 1: Temperatuur Model
De eerste stap in dit project is te karakteriseren van het systeem van de broeikasgassen met sommige thermische basisprincipes. In werkelijkheid, er zijn veel verschillende factoren die aan de temperatuur in een kas bijdragen, maar omwille van de eenvoud, onze temperatuur model zal overwegen de stralen van de zon als de bron van energie en de koelere lucht rondom de serre als de energie-wastafel. Straling van de zon zal passeren van de muren van de serre voor het verwarmen van de lucht in met een efficiëntiefactor, e (eq. 1). Door Newton's wet van afkoeling (eq. 3), hoe heter de binnenkant lucht krijgt, de snellere energie naar zullen vloeien uit de omgevingslucht via de muren van de broeikasgassen. De efficiëntiefactor is in dit geval een product van de wanddikte en de warmteweerstand van het materiaal van de muur, h (eq. 6). Deze energiestromen worden ook gedefinieerd per gebied. De input energie van de zon is alleen invoeren via de zijkanten van de serre geconfronteerd met de zon, maar de output energie voert door alle van de muren. Daarom moeten wij twee verschillende actiegebieden vast te stellen: alshet gebied van de serre geconfronteerd met de zon, en op, het totaal buiten de kas (eerste foto). Zo hebben we een model dat eruit als de tweede afbeelding ziet. Dit model is niet perfect, maar het biedt een onderlinge aanpassing van het systeem, en een complexer model kon gemakkelijk gesubstitueerd worden in deze workflow.
Aangezien de input energie constant is, en de output energie rate naarmate de binnenkant toeneemt temperatuur toeneemt, we kijken naar een eerste-orde differentiaalvergelijking. We moeten om te zoeken naar de waarde van de stationaire toestand van het systeem, alleen vinden de temperatuur die resulteert in een tempo van uitvoer energie gelijk is aan de input (eq. 4-5). Wij willen echter eigenlijk een vergelijking die voor de wanddikte lost te bereiken van een gewenste temperatuur, dus we in eq. 8 rangschikken zullen.
