Обогрев теплицы и парника. Основными видами обогрева (отопления) парников и теплиц являются солнечный, биологический и технический.
Солнечный обогрев теплиц
В основе солнечного обогрева лежит парниковый эффект. Солнечные лучи проникают через светопрозрачную поверхность покрытия укрытий, парников и теплиц и нагревают воздух внутри них, стены, почву и растения. Полученное тепло удерживается покрытием внутри сооружения.
Обогрев теплицы, на заметку: При солнечной погоде средняя температура воздуха внутри парников и теплиц на 10-15°С выше, чем на открытом участке, а при пасмурной погоде эта температура выше на 2-3° С.
Температура почвы внутри сооружений также на 3-5°С выше, чем на открытом участке. Необходимо отметить, что теплицы обладают большей тепловой инерцией по сравнению с укрытиями и парниками, т. е. они способны лучше сохранять тепло в ночное и холодное время суток. При закрытых дверях, форточках и фрамугах воздух внутри теплиц охлаждается медленнее и минимальная температура в них бывает на 2-5° С выше, чем в малогабаритных парниках и укрытиях.
Для лучшего сохранения тепла парники и теплицы покрывают пленкой в два слоя, оставляя между слоями воздушный промежуток 4-5 см. При выращивании рассады и на ранней стадии выращивания растений применяют вторичные пленочные укрытия, т. е. внутри теплицы устанавливают деревянные каркасы или проволочные дуги и покрывают их пленкой без закрепления. При использовании вторичных укрытий или двухслойных пленочных покрытий температура воздуха в зоне растений на 2-3°С выше, чем при однослойном. Описанные двухслойные укрытия могут быть использованы также для выращивания теплолюбивых культур.
Освещенность внутри парников и теплиц достаточно хорошая, ее величина составляет 65-80% от наружной освещенности, т. е. от освещенности на открытой площадке. Освещенность внутри двухслойных и двойных сооружений примерно на 10% ниже, чем в однослойных. При недостаточной освещенности в парниках и теплицах используют искусственное освещение. Относительная влажность воздуха в теплице зависит от герметичности сооружения и от конвекционных воздушных потоков.
К сведению: При солнечной погоде и закрытых дверях, форточках и фрамугах относительная влажность воздуха внутри теплицы составляет 70-98% и на 10-15% выше, чем на открытом участке.
При пасмурной погоде эта разница во влажности составляет 3-5%.
Обогрев теплицы, на заметку: В теплицах на солнечном обогреве холодостойкие культуры можно выращивать с 10-20 апреля по 15-30 сентября, а теплолюбивые — с 10-20 мая по 1-15 сентября.
Совет опытного дачника: Солнечный обогрев является наиболее распространенным и дешевым обогревом защищенного грунта. Кроме того, это самый эффективный источник энергии, которая у поверхности земли превращается в тепловую, проникает через светопрозрачное покрытие сооружений и воздействует на растения. Но рассчитывать на солнечный свет можно только в ясные дни. Если теплица эксплуатируется зимой и ранней весной, то этого катастрофически недостаточно, поэтому требуются другие источники обогрева.
Обогрев теплицы биотопливом.
Микроорганизмы, разлагающие при наличии воздуха различные органические материалы, выделяют тепловую энергию. Эти органические материалы называют биологическим топливом (биотопливом). При активной жизнедеятельности микроорганизмов температура биотоплива может достигать 65-70°С. Горячее биотопливо используется для повышения температуры почвы в парниках и теплицах.
К сведению: Биологическим топливом может быть любое органическое вещество, выделяющее тепло при своем перегнивании.
Обогрев теплицы. Виды биотоплива
Конский навоз. Лучшим считается соломистый конский навоз с влажностью 70-80%. В первые же дни после набивки парников температура конского навоза повышается до 65-75°С, через неделю падает до 30-35°С и на этом уровне держится довольно долгое время (50-70 дней), после чего снижается до 20°С и так сохраняется два и более месяцев.
Если в биотопливо добавить торф, температура снижается, но продолжительность «горения» увеличится.
Коровий навоз в сравнении с конским более плотный и влажный и обладает меньшей воздухопроницаемостью.
Он беден азотом (около 0,4%). Добавление к нему значительных количеств соломы, половы, древесных опилок улучшает его качества. Коровий навоз трудно разогревается. Максимальная отметка (40-45°С) достигается через 18-20 дней после набивки парника; приблизительно через месяц температура падает до 20°С и на этом уровне, постепенно снижаясь (до 12-15°С), держится почти 2 месяца.
Обогрев теплицы, важно: Помимо низкой температуры горения коровий навоз имеет еще один недостаток, который проявляется довольно часто — это развитие различных пластинчатых грибов, которые, отмирая, загрязняют плодовыми телами овощи и вызывают их гниение.
Овечий, козий и кроличий навоз — самые сухие виды навоза (содержат около 65% воды), рыхлые, богатые азотистыми веществами (около 0,85%). Наибольшая температура нагрева 50-55°С. Нагреваются медленнее конского (на 10-14-й день), после чего в течение месяца температура понижается до 15-20°С и остается на этом уровне около 55 дней. Качество этого навоза как биотоплива можно улучшить, смешав его с измельченными растительными остатками или другими видами навоза.
Свиной навоз мало пригоден для обогрева из-за трудности разогрева, большой влажности и недостатка азотистых соединений. Его можно использовать как биотопливо только в поздних парниках в смеси с другими органическими материалами.
Заменить биотопливо может смесь из 10 кг соломы, 3 кг сернокислого аммония, 1 кг суперфосфата, 0,3 кг гашеной извести. Несколько слоев штабеля из соломы пересыпают смесью названных химикатов и увлажняют водой. Смесь разогревается через 5-6 дней, и ее можно заносить в парник.
В качестве биотоплива применяют навоз животных в смеси с рыхлящими материалами (торфом верховым, листьями деревьев, соломой), отходы деревообрабатывающих предприятий (опилки, стружки, щепки, кора), бытовые органические отходы, городской мусор, состоящий из органических отходов.
Городской мусор как биотопливо заслуживает большего внимания овощеводов. Обычно влажность его ниже влажности конского навоза и варьируется от 40 до 70%. Реакция щелочная. Максимум температуры при горении городского мусора — 60-65°С, и достигается на 10-20-й день, но в течение следующих 7-10 дней быстро падает до 30-35°С, оставаясь на этом уровне до 70 дней с момента начала микробиологического процесса разложения.
Опилки древесные содержат очень мало азота (0,05%), имеют кислую реакцию (рН 5-5,6) и невысокую влажность (35-40%), очень рыхлые. При небольшом увлажнении и уплотнении опилки начинают «гореть», но дают сравнительно низкую температуру. Употребляются обычно в смеси с более плотными материалами.
Листва древесных и кустарниковых пород имеет небольшой процент влаги и почти нейтральную реакцию. В чистом виде развивает невысокую температуру, но держит ее долгое время, поэтому употребляется в различных смесях. .
Торф в чистом виде обладает обычно кислой реакцией; влажность его различная. Самостоятельно разогревается слабо и употребляется в качестве рыхлящего компонента. Торф, используемый на подстилку животным, — хороший материал для улучшения различных видов биотоплива.
Биотопливо заготавливают осенью. Чтобы предохранить биотопливо от горения до начала использования, его укладывают в штабеля, утрамбовывают и тщательно утепляют соломой, опилками или торфом, чтобы оно не промерзло и не сгорело раньше времени. В уплотненном состоянии горение биотоплива не начинается или оно проходит очень слабо.
Обогрев парника: на заметку: При укладке биотоплива в штабель целесообразно смешивать навоз с древесными и бытовыми отходами, а также добавлять азотистые питательные вещества.
Весной, непосредственно перед использованием, биотопливо разогревают. Для этого его перемешивают, поливают водой и навозной жижей и вновь укладывают в штабель, но уже рыхло, внутрь штабеля закладывают горячие камни или горящий уголь. Через несколько дней, когда биотопливо начинает гореть и его температура повышается до 50-60°С, его можно использовать для обогрева защищенного грунта. При этом необходимо учитывать, что своего максимального значения температура внутри штабеля достигает примерно через неделю, а затем она постепенно понижается.
Обогрев теплицы, к сведению: Горение биотоплива продолжается 40-60 дней, однако в ряде случаев выделение тепла может продолжаться в течение 2-3 месяцев.
Горячее биотопливо вносят в грядки парников и теплиц. Для этого из грядок вынимают слой плодородной почвы, биотопливо равномерно, рыхлым слоем укладывают на дно котлована, слегка уплотняя вдоль стенок. Расход биотоплива составляет 0,3-0,4 м3 для обычных укрытий, парников и теплиц и 0,5-0,6 м3 для котлованных парников и теплиц на 1 м2 площади грядки. На горячее биотопливо насыпают плодородную почву слоем 20-25 см.
Слишком большое количество почвы является нежелательным, так как при толстом слое почвы биотопливо уплотняется, к нему затруднен приток воздуха и оно перестает гореть. После выравнивания поверхности грядки почве дают прогреться, после чего производят посев или посадку растений.
Обогрев теплицы биотопливом. Преимущества и недостаток
Основными преимуществами использования биотоплива в качестве источника тепла для сооружений защищенного грунта является возможность утилизировать бытовые и древесные отходы, а также улучшить газовоздушную среду для выращиваемых растений, так как в процессе разложения органических материалов выделяется большое количество углекислого газа.
Еще одним преимуществом использования биотоплива является то, что оно не только согревает почву, но служит также органическим удобрением для выращиваемых растений. При использовании биотоплива урожайность огурцов и помидоров повышается.
Биологический обогрев имеет один существенный недостаток, который заключается в невозможности управлять тепловым режимом и поднять температуру почвы в сооружении до требуемого уровня.
Технический обогрев теплицы
Кроме солнечного и биологического обогрева для парников и теплиц применяют техническое отопление теплиц: водяное, газовое, электрическое и печное.
Отопление теплиц. Водяной обогрев.
При водяном обогреве вдоль сооружения прокладывают металлические трубы, располагая их под кровлей вдоль стен, а в котлованных парниках и теплицах — под слоем грунта. Горячая вода подается в трубы из водогрейного котла (бойлера), нагретого за счет сжигания твердого топлива или газа. Водогрейный котел может нагреваться также электроэнергией.
Совет опытного дачника: Котел, обогреваемый сжиганием твердого топлива или газа, следует устанавливать вне теплицы, чтобы дымовые газы (окись углерода) не попадали внутрь сооружения.
Отопление теплиц. Газовый обогрев.
При использовании газового обогрева природный газ при помощи газовых горелок специальных установок сжигается непосредственно в теплицах и их обогрев производится продуктами сгорания. Выделяемые при этом углекислый газ и водяной пар обогащают атмосферу теплицы, что способствует росту и развитию растений, повышает урожай овощных культур.
Газовый обогрев является весьма эффективным, однако за оборудованием для газового обогрева требуется постоянное наблюдение для предотвращения выделения в помещение теплицы окиси углерода, оксидов азота и других вредных продуктов сгорания. Кроме магистрального газа для обогрева теплицы может быть использован также баллонный газ (пропан или бутан). Баллонный газ дороже магистрального, но является более удобным в эксплуатации. Баллоны, используемые для обогрева теплицы, рекомендуется устанавливать на улице.
Отопление теплиц. Электрический обогрев.
Наиболее эффективным, простым и удобным является обогрев электроэнергией. Для электрического обогрева рекомендуется использовать трубчатые электронагреватели (ТЭН), масляные электрорадиаторы, спиральные нагреватели и вентиляторные нагреватели.
Спиральные нагреватели состоят из нагревательных спиралей, помещенных в кожух с отверстиями снизу и сверху. Холодный воздух через нижние отверстия поступает внутрь устройства, нагревается и поднимается вверх через верхние отверстия. Трубчатые, масляные и спиральные нагреватели устанавливают вдоль теплицы с двух сторон или по ее периметру. При их использовании перемещение воздуха внутри теплицы происходит за счет конвекционных потоков.
Переносные вентиляторные нагреватели состоят из нагревательных спиралей и электровентилятора. Эти нагреватели равномерно распределяют тепло по всей теплице за счет принудительного перемещения воздушных потоков. Циркуляция воздуха позволяет поддерживать в теплице нужный микроклимат, уменьшает вероятность появления различных заболеваний растений. В этих устройствах может быть предусмотрено раздельное включение нагревателей и вентилятора, что обеспечивает включение того или другого устройства по мере надобности.
Обогрев теплицы, к сведению: Электронагреватели имеют высокий коэффициент полезного действия, не выделяют ядовитых газов, сравнительно легко автоматизируются — при их использовании достаточно просто обеспечить автоматическое поддержание с помощью терморегулятора требуемого теплового режима внутри сооружения.
Отопление теплиц. Печное отопление.
Печное отопление предусматривает наличие металлической (чугунной) или кирпичной печи, горизонтального дымохода (борова) и вертикальной трубы (стояка). Печь обычно устанавливают в торцовой части парника или теплицы таким образом, чтобы ее задняя часть примыкала к сооружению. От печи вдоль парника или теплицы проходит дымоход — горизонтальная металлическая или кирпичная труба, которая и является обогревающим устройством.
При прохождении горячих газов по дымоходу тепловая энергия аккумулируется стенками дымохода, нагревает воздух внутри сооружения, а затем при медленном остывании отдает запасенную тепловую энергию. Дымоход соединен с вертикальной трубой. От печи к вертикальной трубе делается небольшой подъем дымохода для предотвращения дымления печи. Стояк должен быть достаточной высоты, чтобы обеспечить хорошую тягу. Обычно для поддержания необходимого теплового режима топку печи производят в вечернее время, а при холодной погоде печь топят два раза в сутки — утром и вечером.
Совет опытного дачника: Массивный фундамент под теплицей работает, как русская печь: днем нагревается, ночью остывает. Но фундамент из дорогостоящих материалов, скажем, кирпича, не экономичен. Предлагаем взять на заметку простую технологию и сделать ленточный фундамент из глины.
Для этого по контуру теплицы выройте траншею на глубину плодородного слоя и втрое шире фундамента. Соорудите опалубку по всей длине траншеи и залейте в нее очень густой (почти как тесто) глиняный раствор с заполнителем из опилок либо соломы. Утрамбуйте. Когда раствор высохнет, уберите опалубку, смочите стены фундамента и вотрите в них песок. А теперь траншею надо… поджечь: заполните промежутки между фундаментом и стенками траншеи дровами и пр. и смело разводите «ленточный» костер. Для большего жара накройте траншею железными листами.
Прокаливание длится несколько часов, его можно и повторить. После остывания в фундаменте образуются трещины. Замажьте их цементным раствором. Песок, который вы втирали в стены фундамента, спекается, превращается в глазурь — надежную гидроизоляцию.
Такой «закаленный» в огне фундамент надолго сохранит тепло для растений.
Материал подготовил: специалист по садоводству Буйновский О.И.