Як охолоджувати теплиці для суниць у літній період? Як виробники можуть знизити витрати на електроенергію?

Надмірно високі температури під час вирощування полуниці теплиці влітку можуть негативно впливати на диференціацію квіткових бруньок, запилення, збільшення плодів та кінцеву якість плодів. Для контролю температури багато теплиць використовують вентилятори, охолоджувальні панелі, системи розпилення води або інше охолоджувальне обладнання.

Хоча ці системи ефективно знижують температуру, триваліші терміни їх роботи також збільшують споживання електроенергії та витрати на виробництво. Крім використання активного охолоджувального обладнання, на етапі будівництва теплиці можна обрати полікарбонатні панелі або плівку для теплиць із відповідними оптичними та теплозахисними властивостями. Ці матеріали зменшують накопичення тепла, спричинене сонячною радіацією, що уповільнює швидкість нагрівання теплиці й знижує навантаження на обладнання.

1. Чому температура в теплиці легко стає надто високою?

По-перше, потрібно знати, що після того як сонячне випромінювання потрапляє в теплицю, його частина поглинається рослинами, ґрунтом, лотками для вирощування та обладнанням і перетворюється на тепло. Оскільки рух повітря та швидкість видалення тепла всередині теплиці обмежені, тепло продовжує накопичуватися, що врешті-решт призводить до підвищення температури в приміщенні.

Тому висока температура в теплиці виникає не лише через спекотну погоду. Вона також пов’язана з тим, скільки сонячної енергії сама теплиця дозволяє проникнути всередину та чи може тепло бути своєчасно видалене. Хоча покривні матеріали розташовані ззовні теплиці, вони визначають кількість і характер сонячного випромінювання, що потрапляє всередину, а отже, також впливають на обсяг тепла, який має бути видалений системою охолодження.

2які властивості покривних матеріалів для теплиць, пов’язані з охолодженням, варто враховувати?

Якщо ваша мета — знизити температуру в теплиці та скоротити час роботи обладнання, наприклад, вентиляторів і охолоджувальних панелей, то при виборі полікарбонатних панелей або плівки для теплиць не слід зосереджуватися лише на товщині, ціні чи назві продукту. Замість цього слід особливо уважно враховувати такі властивості:

1. Пропускання сонячного світла;

2. Розсіювання світла;

3. Відбиття сонячного випромінювання;

4. Контроль близького інфрачервоного теплового випромінювання;

5. Теплоізоляційні властивості;

6. Сумісність із системами вентиляції та зовнішнього затінення.

Надто високе пропускання світла може спричинити надмірне надходження сонячної радіації в теплицю, тоді як надто низьке пропускання світла може завадити фотосинтезу полуниці. Отже, матеріал має забезпечувати баланс між ефективним освітленням і контролем температури.

Здатність розсіювати світло може розсіювати частину прямого сонячного світла й зменшувати концентрацію інтенсивного світла на поверхнях листя та плодів. Відбивна здатність може відбивати частину сонячної радіації назад назовні теплиці. Контроль ближнього інфрачервоного випромінювання спрямований переважно на ту частину сонячної радіації, яка найбільш схильна перетворюватися на тепло.

3. Як полікарбонатні панелі можуть зменшити теплове навантаження в теплиці?

Полікарбонатні панелі впливають на температуру в теплиці переважно завдяки їхній конструкції, пропусканню світла, здатності розсіювати світло та теплової ізоляції.

Якщо ваш проект розташований у регіоні з гарячим літом та інтенсивною сонячною радіацією, вам слід особливо звернути увагу на таке:

1. Пропускання світла, що відповідає місцевим умовам освітлення;

2. Здатність розсіювати світло, щоб покращити розподіл прямого сонячного світла;

3. Контроль ближнього інфрачервоного теплового випромінювання;

4. Теплову ізоляцію, забезпечувану порожнистою структурою;

5. Сумісність із системами вентиляції даху та зовнішніми системами затінення.

Важливо зазначити, що різниця між панелями з полікарбонату та плівкою для теплиць не обов’язково проявляється у зниженні температури влітку. Наприклад, у порівняльному тесті теплиць, покритих панелями з полікарбонату та двошаровою поліетиленовою плівкою, було встановлено, що за умов підігріву вночі загальне споживання теплової енергії в теплиці з полікарбонату було приблизно на 27,89 % нижче, ніж у теплиці, покритій двошаровою поліетиленовою плівкою. Це означає, що перевага полікарбонатних панелей у термоізоляції ймовірніше проявляється у зменшенні теплового обміну та покращенні збереження тепла взимку. Не слід безпосередньо розуміти це як те, що полікарбонатні панелі завжди забезпечують нижчу температуру влітку порівняно з плівкою для теплиць.

4. Як плівка для теплиць може допомогти знизити температуру влітку?

Плівки для теплиць можуть значно відрізнятися за функціональністю, тому при виборі плівки не слід орієнтуватися лише на її товщину та ціну. Якщо ваш проект спрямований на охолодження влітку й зниження електроспоживання, зверніть особливу увагу на такі типи плівок.

1. Плівка розсіювального світла

Плівка розсіювального світла може розсіювати частину прямого сонячного світла, забезпечуючи більш рівномірне потрапляння світла під крону суниць.

У одному тепличному досліді використовували плівки розсіювального світла з рівнем матовості приблизно 20 % та 29 %. Результати показали, що такі плівки покращили вертикальний і горизонтальний розподіл світла всередині крони рослин і знизили температуру листя. У ході досліду на окремих точках вимірювання було зафіксовано різницю між температурою листя та повітря приблизно 2,64 ° C порівняно з приблизно 4,08 ° C за іншої умови покриття. Це свідчить про те, що цінність плівки для розсіювання світла не обмежується зниженням температури повітря всередині приміщення. Вона також може сприяти зменшенню локального теплового стресу на поверхнях листя та плодів.

2. Відбивна або затінювальна плівка

Відбивна плівка підходить для регіонів із інтенсивним сонячним світлом та значно високими літніми температурами.

У порівняльному дослідженні в теплиці, проведеному в посушливому регіоні, відбивна плівка знизила температуру повітря всередині теплиці приблизно на 3 ° C опівдні порівняно зі звичайною PE-плівкою.

3. Плівка, що блокує ближнє інфрачервоне випромінювання

Основне призначення плівки, що блокує ближнє інфрачервоне випромінювання, полягає не просто у зменшенні видимого світла, а у зменшенні кількості ближнього інфрачервоного випромінювання, яке ймовірніше перетворюється на тепло й потрапляє всередину теплиці.

Результати дослідження в теплиці щодо плівки з контролем ближнього інфрачервоного випромінювання показали, що PE-плівка з контролем ближнього інфрачервоного випромінювання знижує температуру повітря в теплиці до приблизно 2 ° C та забезпечувала кращий контроль теплового навантаження влітку порівняно зі звичайною покривною плівкою.

У іншому моделюванні енергоспоживання в теплиці, за припущення, що покривний матеріал може відбивати все ближнє інфрачервоне випромінювання, температура повітря в теплиці опівдні влітку знизилася приблизно на 2 ° C, а потреба у охолодженні зменшилася до 50 %. Проте цей результат отримано за певних умов моделювання. Фактична ефективність досі залежить від конструкції теплиці, вентиляції, затінення та рослинного покрову.

4. Теплоізоляційна плівка

Теплоізоляційна плівка використовується переважно для зменшення теплових втрат із теплиці вночі й також може сприяти зменшенню коливань температури між денним і нічним періодами.

Він більш підходить для проектів, де потрібно збалансувати утримання тепла взимку та експлуатаційні витрати влітку. Однак якщо ваша головна проблема — високі літні температури, не слід зосереджуватися лише на теплоізоляційних характеристиках плівки. Також варто враховувати її пропускну здатність сонячного світла, розсіювальні властивості світла та контроль над ближнім інфрачервоним випромінюванням.

5. Як покривні матеріали можуть зменшити електроспоживання обладнання?

Покривні матеріали можуть зменшити частину теплового навантаження безпосередньо в його джерелі, обмежуючи кількість тепла, що потрапляє в теплицю.

Їх принцип роботи такий:

Зменшення кількості сонячної радіації, що потрапляє всередину → зменшення накопичення тепла в приміщенні → уповільнення швидкості нагрівання теплиці → зниження пікової температури → зменшення експлуатаційного навантаження систем охолодження.

Наведені вище дані показують, що покривні матеріали дійсно можуть впливати на навантаження системи охолодження. Однак це не означає, що всі проекти досягнуть однакових результатів. Площа теплиці, ефективність вентиляції, зовнішнє затінення, температура навколишнього повітря, сонячна радіація та густота посадки полуниці — усе це впливає на кінцеві результати.

Якщо ви хочете точно оцінити ефект економії електроенергії, рекомендується також контролювати:

• Температуру всередині та ззовні теплиці;
• Найвищу температуру опівдні;
• Інтенсивність сонячної радіації;
• Час роботи вентиляторів та охолоджувальних падів;
• Потужність охолоджувального обладнання;

6. Як вибирати покривні матеріали залежно від кліматичних умов проекту?

У регіонах із спекотним літом та інтенсивною сонячною радіацією слід зосередитися на розсіювальних, відбивних та регулюючих близьку інфрачервону частину спектра властивостях покривних матеріалів, а також використовувати їх разом із зовнішніми затінювальними пристроями та системами вентиляції даху.

У регіонах із недостатньою освітленістю, де влітку все одно потрібне охолодження, слід уникати надмірного затінення. Пріоритетним варіантом можуть бути матеріали з порівняно високою ефективною світлопропускністю та гарними показниками розсіювання світла.

У суницевих теплицях, що функціонують протягом усього року, необхідно оцінювати як літнє охолодження, так і зимове збереження тепла. Багатошарові полікарбонатні панелі краще підходять для проектів, де пріоритетом є структурна стабільність та контроль теплообміну. Багатошарові функціональні плівки краще підходять для проектів, де потрібно регулювати характеристики покриття залежно від сезону, контролювати початкові інвестиції або спростити подальшу заміну.

Для операторів суницевих теплиць покривні матеріали стосуються не лише витрат на будівництво, а й подальшого контролю температури, тривалості роботи обладнання для охолодження та довгострокових витрат на електроенергію. Підходящі матеріали не можуть повністю замінити активне охолоджувальне обладнання, але вони зменшують кількість тепла, що потрапляє до теплиці, уповільнюють швидкість її нагрівання та знижують навантаження на обладнання, допомагаючи вам створити більш енергоощадну й стабільну суницеву теплицю.

Враховуючи кліматичні умови різних регіонів, вимоги до вирощування суниць та методи експлуатації теплиць, FZY теплиця може комплексно оцінити, як взаємодіють покривні матеріали, системи вентиляції, зовнішнє затінення та охолоджувальне обладнання, і запропонувати рішення для теплиць, які краще підходять для довгострокової експлуатації.