18. Способы обогрева теплиц.

Источниками тепловой энергии являются солнечная радиация, биохимические реакции при разложении органических материалов, подогрев воды и воздуха при сжигании топлива (водяное, калориферное отопление, прямое сжигание газа в теплицах), геотермальная вода (водяное и калориферное отопление), электрическая энергия.  Солнечный обогрев необходимо максимально использовать в дополнение к другим способам. При этом в результате «тепличного эффекта» температура воздуха в теплицах, других сооружениях закрытого грунта повышается на 10-30°С. Однако срок использования таких сооружений ограничен, поскольку вегетационный период культур здесь длиннее на 30-40 дней, чем в открытом грунте. Биологический обогрев наиболее доступный, но требует значительных капитальных затрат. Как биотопливо используют органические материалы (навоз, бытовые отходы, древесные опилки, кору, солому), выделяющие тепло в процессе сбраживания их микроорганизмами. Технический обогрев. В зимних теплицах чаще всего делают водяное отопление с принудительной циркуляцией. При этом пользуются собственной котельной с замкнутым циклом, горячей водой ТЭЦ, заводов, фабрик и их тепловыми отходами, геотермальными водами. Электрическое отопление - самый совершенный, наименее трудоемкий способ обогрева, позволяющий осуществить полную централизацию и автоматизацию управления системой, высокоэффективен в качестве аварийного обогрева. Наиболее практичен и доступен для массового использования в парниках и теплицах элементный способ стальной проволокой сечением 2,5-3 мм в изоляционных трубах, стальной неизолированной проволокой на пониженном напряжении и нагревательным изолированным проводом. Воздушное отопление - подогрев воздуха с помощью калориферов, тепловых генераторов с использованием электроэнергии, горячих воды, пара, газов, прямого сжигания газа внутри помещения и последующим сосредоточенным выпуском нагретого воздуха без управления его движением или распределением с помощью пленочных рукавов. Этот способ обогрева является основным в весенних теплицах; в зимних — как дополнение к водяному отоплению.

19. Источники тепла и способы обогрева защищенного грунта. Способы обогрева парников и теплиц. При выращивании овощей в зимний период в парниках и теплицах необходимо создавать соответствующий микроклимат. Температура воздуха в таких сооружениях должна быть намного выше, чем внешняя. Чем ниже внешняя температура воздуха, тем быстрее парник или теплица охлаждаются и нужно больше топлива. В практике овощеводства существует много способов обогрева парников и теплиц. Наиболее широко применяют биологический обогрев для парников, т.е. используют разные органические вещества, которые при разложении выделяют большое количество тепла; солнечный, реже — электрический и очень редко водяной. Для теплицах применяют преимущественно боровой (печной), водяной, солнечный, электрический и калориферный обогрев, реже биологический. Только при правильном применении любого вида обогрева теплиц и парников достигают высокоэкономичного эффекта.

Биологический обогрев Такой обогрев заключается в использовании навоза, городского мусора, влажной и загнившей соломы, листьев деревьев, сфагнового торфа, коры, опилок и других материалов. Наиболее ценный вид биотоплива конский, овечий, козий и кроличий навоз. Температура его на 7-8-й день после закладки в парники и теплицы достигает 60-75°С, а через 45-50 дней снижается до 30°С. Поэтому такой навоз в первую очередь необходимо использовать для закладки ранних парников. Навоз свиней и крупного рогатого скота разогревается до температуры 53°С. Через 7-15 дней температура снижается до 30°С. Поэтому на нем следует закладывать более поздние парники. Для повышения качества его смешивают с конским навозом. Городской мусор по выделению тепловой энергии лучше, чем навоз крупного рогатого скота. Температура его горения достигает 60-66°С. При использовании городского мусора необходимо удалять из него все неорганические вещества (камни, железо, стекло) и придерживаться правил техники безопасности и гигиены труда. Для биологического обогрева теплиц можно использовать солому и свеже опавшие листья деревьев. Перегнившая листва становятся непригодна для биотоплива. Листья, кору, опилки, торф, кострицу льна, лузгу подсолнечника целесообразно использовать для парников в смеси с соломистым навозом. От этого повышается температура и увеличивается период горения.

Сроки и способы заготовки биотоплива. С осени начинают заготовку биотоплива. Его складывают в бурты или в углубленные кагаты и хорошо уплотняют. Без доступа воздуха биотопливо хорошо сохраняется. Бурты и кагаты нужно поливать навозной жижей. Это способствует вытеснению из него биотоплива воздуха, благодаря чему повышается качество хранения навоза. Рыхло сложенный навоз быстро загорается и теряет свои свойства как биотопливо. На одну парниковую раму ранних парников обычно заготавливают 0,7-0,9 т, средних — 0,5-0,6 и поздних — 0,3-0,4 т биотоплива. Заготавливаемое за 20-30 дней до закладки парников биотопливо складывают по возможности рыхло (можно и в небольшие кучи в зависимости от температуры воздуха), чтобы в условиях низких температур началось горение. Солому и листья древесных пород для будущего биотоплива заготавливают осенью и хранят потом в сухом виде.

Подготовка и закладка биотоплива в парники. За 8-12 дней до закладки парников и теплиц биотопливо начинают разогревать, то есть его перекладывают рыхло в новый бурт, вследствие чего происходит интенсивный приток свежего воздуха и биотопливо быстро разогревается. В этот период к навозу добавляют опилки, слабо разложившийся торф, солому, листья и другие материалы. На каждые 100 кг опилок следует добавить 1-2 кг извести-пушонки и 0,2-0,3 кг аммиачной селитры. На такое же количество сфагнового торфа добавляют 2-5 кг извести в зависимости от его кислотности. Известь можно заменить древесной золой. В парники разогревшееся биотопливо закладывают за 7-10 дней до эксплуатации. Если биотопливо плохо разогрелось, добавляют свежий навоз. Парники нужно очистить от снега и льда, на дно котлована кладут изоляционный материал (сфагновый торф, листья, солому) толщиной до 10 см. Затем равномерно и рыхло укладывают биотопливо (переувлажненное топливо перемешивают с сухим). Ранние парники набивают биотопливом толщиной 70-75 см, средние — 50-60, поздние — 30-40 см под раму. Набивку парников следует проводить в наиболее теплое время дня, чтобы не охладить биотопливо. Посредине котлована и возле стен его несколько уплотняют, чтобы посредине не образовались впадины, а возле стен — щели. Заполненные биотопливом парники сразу же накрывают рамами и матами. Правильно заложенное в парник биотопливо разогревается через 4-6 дней. Если оно разогревается плохо, то его нужно поливать горячей водой, в него помещают разжаренные камни, кирпичи или в нескольких местах добавляют свежий разогревшийся конский навоз.

Закладка и разогрев соломы в теплицах.  За 12-15 дней до высаживания рассады закладывают солому в заблаговременно подготовленные борозды (канавки) шириной 50-52 и глубиной 10-12 см (7-12 кг на 1 м2). Для этой цели больше всего подходит пшеничная, ржаная и ячменная солома с полей, не обработанных гербицидами. В течение 10 дней ее поливают в 2-3 приема теплой (40-60 °С) водой до полного насыщения. На 2-3-й день к увлажненной соломе добавляют минеральные удобрения в следующих соотношениях, г на 100 кг сухой соломы:  Через 3-5 дней вследствие микробиологической деятельности температура в соломе поднимается до 50-60 °С; при снижении до 30-35 °С (на 10-12 день) на солому насыпают почвосмесь.

Устройство парников на электрообогреве.  Для электрообогрева парников используют провод ПОСХВ, ПОСХП или стальную оцинкованную проволоку сечением 3 мм, которые нагреваются электрическим током. При таком обогреве в парнике можно поддерживать заданный температурный режим в течение зимне-весеннего периода выращивания овощей. Он надежен в работе, безопасен для растений и в 2-3 раза дешевле, чем биологический. Устройство электрообогрева состоит в том, что на дно котлована (глубина 50-60 см) укладывают теплоизоляционный материал (шлак, торф и др.) слоем 10-15 см, на него насыпают 3-5 см сухого промытого песка и укладывают 6-8 рядов провода ПОСХВ. ПОСХП, стальной проволоки через 15-20 см и более (рис. 19). Проволоку можно скрутить в спираль и поместить в асбестоцементные или гончарные трубки диаметром 50-100 мм. В этом случае трубки с проволокой укладывают через 40-50 см. Сверху провод (трубки) засыпают на 5 см сухим промытым песком. Для защиты от повреждений над проводом желательно положить лист жести или пленки, на которую насыпают почво-смесь. Выводные концы соединяют с электропроводом. При использовании стальной проволоки длиной менее 100 м ее подключают к сети напряжением 50 В, электропровод Г10СХВ длиной 155-170 м и ПОСХП — 125-135 м (но не менее) к сети 220 В. Для обогрева воздуха в парниках гончарные трубки с электропроводом размещают по бокам короба. Во время работы в парниках электрообогрев выключают, что предусмотрено правилами техники безопасности. Электрообогрев выключают и в солнечные дни, когда температура в парнике достигает оптимума.

Особенности электрообогрева теплиц. Устройство электрообогрева теплиц такое же, как и в парниках. Особенность состоит в том, что его оборудуют под грядками, по внутреннему периметру теплицы на высоте 30-40 см от почвы и под прозрачной кровлей. По периметру электропровод желательно размещать в гончарных трубках (или других изоляционных материалах) в 2-3 ряда. При использовании теплиц в январе — феврале необходимо применять дополнительный обогрев, т. е. провод ПОСХВ, ПОСХП и другие прокладывать между грядами на поверхности почвы. Если не дать обогрева по периметру теплицы, растения будут подмерзать. Отсутствие обогрева под кровлей может привести к тому, что при снегопадах теплица завалится под тяжестью снега.

Печной обогрев.  Применяют в теплицах. Чтобы отопительная система хорошо работала, нужно правильно сложить печь и нагревательный трубопровод. Стены печи делают из кирпича толщиной 18-20 см. При использовании угля топку выкладывают огнеупорным кирпичом. Нагревательный трубопровод размещают посредине или по краям теплицы. Его делают из кирпича или жести. Для создания хорошей тяги нагревательный трубопровод устраивают под углом (превышение на 1 м 1 см) в сторону дымохода. Возле дымохода он должен быть в 1,5 раза тоньше, чем около топки.

Водяной обогрев.  Наиболее удобный, применение его позволяет создать равномерный тепловой режим по всему сооружению. Хорошим источником водяного обогрева может быть АГВ, а там, где огороды размещены вблизи ТЭЦ, ГРЭС,— их теплоотходы, а также геотермальные воды. АГВ устанавливают в северном углу теплицы. Для центрального обогрева используют гладкие металлические трубы диаметром 5 см и радиаторы. В зимних теплицах применяют подпочвенный и воздушный обогрев. В почве размещают гладкие металлические, керамические или полиэтиленовые трубы на глубине 45-50 см с расстоянием между ними 80—100 см. Изоляционный слой для размещения подпочвенного обогрева готовят так, как и для электрообогрева. Вдоль стен трубы размещают в 2—3 ряда на высоте 30—80 см или ставят батареи. По 1-2 трубы размещают под крышей (на расстоянии 25-30 см). Если не обогревать крышу, под тяжестью снега теплица зимой может рухнуть. Чтобы обеспечить равномерную температуру по всей теплице, в предусмотренных междурядьях на поверхности почвы укладывают трубы. При водяном обогреве теплиц используют правило параллельных труб. Сущность его в том, что труба в противоположном конце загибается, благодаря чему в любой точке параллельных труб температура одинаковая. При водяном обогреве парников используют лишь подпочвенный обогрев. Если зимой теплицы не эксплуатируются, воду осенью спускают из всей системы.

Воздушный обогрев. Создается циркуляцией теплого воздуха от источника тепловой энергии с помощью трубопроводов и вентиляторов. Применяют его преимущественно в весенних теплицах, реже в зимних. Для создания равномерной температуры по всей теплице воздух от источника энергии (электрокалориферов, теплогенераторов) распределяют с помощью полиэтиленовых или жестяных рукавов с отверстиями (воздуховодов), которые размещают вдоль стен теплицы. Теплым воздухом можно обогревать и почву. Для этого асбестоцементные трубы (диаметром 100-150 мм), лотки укладывают в дренажный слой на глубину 35-40 см с расстоянием 60-100 см между ними. Нагретый воздух подается в трубы или лотки, нагревает почву и через противоположный конец выходит в теплицу. Обогрев воздуха и почвы позволяет начинать эксплуатацию теплиц в начале февраля.

Солнечный обогрев. Заключается в том, что прямая и рассеянная солнечная радиация попадает в сооружения через светопрозрачную кровлю и там превращается в тепловую энергию. Поскольку стекло практически не пропускает тепловых (инфракрасных) лучей, то в сооружениях создается тепловой эффект. Полиэтиленовая пленка для инфракрасных лучей хорошо проницаемая, поэтому парники и теплицы под ней ночью быстро охлаждаются. В сооружениях защищенного грунта наиболее интенсивно накапливается тепло в солнечные дни. Поэтому даже в морозные, но солнечные дни температура воздуха внутри их может превышать внешнюю на 15-20°С.