Când vine vorba de încălzirea serelor în lunile de iarnă, primul pas constă în determinarea cantității de căldură care se pierde prin pereți, acoperiș și schimbul de aer. Majoritatea cultivatorilor calculează ce tip de sistem de încălzire este necesar efectuând câteva calcule simple. Regula generală este următoarea: BTU = suprafața totală în metri pătrați × diferența de temperatură dorită în interior × un coeficient de izolare. Aceste valori se situează de obicei între 1,0 pentru serele care nu sunt etanșe și 1,5 pentru cele construite cu materiale bine izolante. Să analizăm un caz practic. Imaginați-vă un utilizator care deține o seră de 200 de metri pătrați și dorește să mențină temperatura cu 20 de grade mai ridicată decât cea exterioară. Ar avea nevoie probabil de între 6.000 și aproximativ 9.000 BTU pe zi doar pentru a menține această căldură, iar această valoare depinde în mare măsură de tipul de material folosit pentru acoperire.
Unitatea britanică de căldură, sau BTU, indică în esență câtă energie este necesară pentru a compensa pierderea de căldură într-un spațiu. Cercetările arată că serele fără izolație, situate în zone unde temperaturile scad sub 32 de grade Fahrenheit, necesită undeva între 25 și 35 BTU pentru fiecare picior pătrat la fiecare oră, conform lui Fabrizio și colegilor din 2012. Serele acoperite cu două straturi de folie de polietilenă reduc aceste cerințe cu aproximativ treizeci la sută. Obținerea unor valori precise ale BTU este foarte importantă atunci când se aleg încălzitoarele pentru sere, astfel încât cultivatorii să nu cumpere ceva mult prea puternic față de ceea ce au nevoie de fapt.
Valoarea R a materialelor de construcție afectează în mod semnificativ cât cheltuim pe încălzire pe parcursul anului. Luați, de exemplu, folia de plastic, care oferă doar o rezistență termică de aproximativ R-0,83, în timp ce panourile din policarbonat cu pereți dubli au o performanță mult mai bună, cu valori între R-1,5 și R-2,6. Unele studii susțin acest lucru. Un anumit articol de cercetare al lui Gupta și colegii încă din 2002 a arătat că atunci când clădirile și-au îmbunătățit izolația de la nivelul R-1,0 la R-2,0, au redus facturile de încălzire de iarnă cu aproape jumătate. În zonele unde temperaturile variază considerabil, combinarea unei izolații bune cu o gestionare inteligentă a fluxului de aer face toată diferența în menținerea unor temperaturi interioare confortabile fără a depăși bugetul.
Bulele de aer din interiorul policarbonatului cu perete dublu reduc transferul de căldură cu aproximativ 40% în comparație cu geamul obișnuit monobloc. Folosirea foliei din polietilenă cu dublu strat reprezintă o metodă economică de a păstra căldura în interior. Specialiștii în sere au efectuat teste care arată că panourile cu perete dublu de 16 mm oferă o izolație de aproximativ R-2,5, ceea ce este aproape la fel ca în cazul ferestrelor standard de la domiciliu, dar aceste panouri cântăresc doar cam o treime din greutatea sticlei. Atunci când se montează temporar o structură, utilizarea foliei duble din polietilenă cu straturile de 6 mil separate printr-un interval de un inch menține temperatura interioară cu 8-12 grade mai ridicată decât cea exterioară în perioadele reci. Această soluție întrece clar opțiunile cu un singur strat pentru instalațiile pe termen scurt.
Perdelele energetice care se retrag pot opri aproximativ 70% din căldura care ar scăpa noaptea, permițând totodată trecerea luminii solare ziua când sunt deschise. Când cultivatorii adaugă folie cu aluminizare și aspect de burete pe pereții orientați spre nord, majoritatea căldurii infraroșii este reflectată înapoi către plante în loc să se piardă. Operatorii de sere raportează o reducere a utilizării instalațiilor de încălzire cu aproximativ un sfert atunci când combină aceste metode, mai ales dacă dispun de sisteme automate care știu exact când să adauge izolație suplimentară în funcție de indicațiile senzorilor de temperatură.
O orientare spre sud în latitudinile nordice captează cu 18% mai multă lumină solară iarna, iar izolarea zidurilor de fundație joase cu placi termoizolatoare de 5 cm reduce consumul anual de combustibil pentru încălzire cu 400 de galoane în structuri standard de 8,5 m x 30 m (Greenhouse Magazine, 2025). Îmbunătățirile esențiale privind etanșeitatea includ:
Orientarea est-apo optimizează câștigul solar pentru serele independente, cu pereți laterali înclinați între 12°–15° pentru a preveni acumularea zăpezii.
Materialele cu masă termică, cum ar fi containerele cu apă, pereții de cărămidă sau podelele din piatră, funcționează prin absorbția luminii solare în timpul zilei și eliberarea treptată a căldurii atunci când se instalează noaptea, ceea ce ajută la menținerea unei temperaturi constante în sere. Apa se remarcă aici datorită capacității sale impresionante de reținere a căldurii, de aproximativ 4,18 kJ/kg/grad Celsius. Gândește-te doar la ce poate face un butoi standard de 55 de galoane pentru reglarea temperaturii într-o zonă mică de cultivație, acoperind poate între 5 și 8 metri pătrați pe durata nopții. O cercetare recentă publicată în Nature anul trecut a arătat că amestecarea stocării termice tradiționale cu materiale speciale cu schimbare de fază, cum ar fi anumite acizi grași încapsulați în materiale precum grafitul expandat, îmbunătățește semnificativ eficiența stocării și eliberării căldurii, sporind performanța sistemelor cu aproximativ 30–50 la sută față de configurațiile obișnuite. Grădinarii care doresc beneficii maxime ar trebui să-și plaseze rezervoarele cu apă cât mai aproape de zonele unde plantele cresc cel mai bine sau să ia în considerare construirea unor pereți din zidărie pe latura nordică a serelor. Această strategie de amplasare reduce pierderile de căldură, permițând totodată ca temperatura stocată să radieze corespunzător în spațiile de cultivație.
Încălzitoarele cu gaz oferă costuri inițiale mai mici și un debit termic ridicat (până la 80.000 BTU), dar necesită ventilare pentru a preveni acumularea gazului etilenă. Modelele electrice oferă control precis al temperaturii și emisii zero, deși costurile de exploatare cresc semnificativ în frig extrem.
Sistemele bazate pe căldura compostului folosesc descompunerea aerobă pentru a genera temperaturi între 100–160°F (Ceres Greenhouse Solutions, 2024), ideale pentru încălzirea apei care circulă prin podelele serelor. Sistemele de tip rachetă masivă combină arderea lemnului cu stocarea energiei termice, atingând o eficiență a combustibilului de 90%, reducând în același timp emisiile de particule cu 60% comparativ cu sobele tradiționale pe lemne.
Cablu de încălzire a solului și țevi umplute cu apă sub mesele pentru plante direcționează căldura către sistemul radicular — partea cea mai sensibilă la temperatură a plantelor. Această metodă utilizează cu 40% mai puțină energie decât încălzirea ambientală, menținând o temperatură constantă a rădăcinii între 65–70°F, chiar și atunci când temperatura aerului scade la 50°F.
Termostatele programabile conectate la sistemele de control al mediului reduc risipa de energie cu 25% (MSU Extension, 2023). Aceste sisteme prioritizează sursele eficiente de căldură (de exemplu, energia solară termică) înainte de activarea sobelor auxiliare pe gaz/electricitate, în timp ce senzorii de umiditate previn apariția bolilor legate de condens.
Serele concepute pentru încălzire solară pasivă se bazează pe o arhitectură inteligentă pentru a capta cât mai multă căldură posibil în timpul iernii. Atunci când construiești una, este logic să instalezi panouri de sticlă orientate spre sud, la un unghi de aproximativ 20-30 de grade, deoarece aceasta captează foarte bine razele joase ale soarelui de iarnă. Stocarea termică este un alt element cheie aici. Elemente precum containere mari umplute cu apă sau chiar podele din piatră funcționează excelent, deoarece absorb căldura zilnică și apoi o eliberează treptat noaptea. Conform unor studii din domeniul Cercetării Energetice din 2021, acest tip de seră poate rămâne cu aproximativ 10-15 grade Fahrenheit mai cald decât temperatura exterioară obișnuită, fără a necesita surse suplimentare de încălzire. Pentru a le îmbunătăți și mai mult, constructorii izolează adesea pereții nordici, unde vânturile reci lovesc cel mai puternic, iar uneori așează și suprafețe reflectorizante pe podeaua interioară. Aceste mici ajustări ajută cu adevărat la reducerea cantității de căldură pierdute prin radiație.
Sistemele active de încălzire solară asociază în mod tipic panouri fotovoltaice standard cu diverse opțiuni de stocare, cum ar fi paturi de pietre sau rezervoare izolate cu apă pentru reținerea căldurii. Aceste sisteme se bazează pe baterii încărcate de energia solară pentru a alimenta ventilatoare de circulație, care apoi distribuie căldura fie prin rețele de țevi sub podea, fie prin conducte montate în partea superioară în întregul spațiu al serei. Conform unor cercetări publicate încă din 2021, serele echipate cu tehnologie solară activă combinate cu materiale cu schimbare de fază au reușit să-și reducă dependența de combustibilii fosili cu între 40 și aproape 60 la sută în fiecare an. Unele dintre instalațiile mai sofisticate captează chiar excesul de căldură generat în lunile de vară și îl stochează în rezervoare termice subterane. Acest lucru creează rezerve energetice sezoniere valoroase care ajută la menținerea temperaturii zonei rădăcinilor stabile, chiar și atunci când iarna aduce înghețuri, datorită încălzirii conductive prin straturile de sol înconjurătoare.
Un BTU, sau Unitate Termică Britanică, este o măsură a energiei care reprezintă cantitatea necesară pentru a încălzi sau răci un spațiu. În cazul serelor, cunoașterea cerințelor de BTU ajută la dimensionarea corectă a sistemelor de încălzire pentru a combate eficient pierderea de căldură.
Valorile R măsoară rezistența termică a materialelor. Valori R mai mari indică o izolație mai bună, reducând astfel cheltuielile cu încălzirea prin scăderea pierderii de căldură prin pereții și acoperișul serei.
Metodele eficiente din punct de vedere energetic includ utilizarea panourilor din policarbonat cu dublu perete, cortine energetice, materiale cu masă termică precum butoaie cu apă și integrarea sistemelor solare pasive și active pentru a reduce dependența de combustibilii fosili.
Drepturi de autor © 2025 de către Hebei Fengzhiyuan Greenhouse Equipment Manufacturing Co., Ltd Politica de confidențialitate
EN
