Почему из теплицы уходит тепло
В предыдущей статье мы выяснили откуда берется парниковый эффект в теплице. Однако еще больший интерес вызывают потери тепла. Вы знаете, сколько тепла теряет обычный жилой дом? Все, что дает система отопления!
Хорошая теплоизоляция может уменьшить мощность обогревателей, и идеале, до нуля. Это когда дом, как термос. На Севере, например, встречаются очень герметичные финские домики-вагончики, которым хватало тепла бытовых приборов (типа лампочек и электроплиток), чтобы поддерживать внутри тепло при морозе в -30 С.
А наши обычные дома – постоянно тлеющие костры, которыми мы старательно отапливаем атмосферу. Что уж говорить о теплицах!
Утечка тепла через один слой стекла или пленки даже при полной герметизации чудовищна. При разнице температур в 20 градусов, покрытие остывает с интенсивностью от 100 до 500 Вт/кВ.м. – в зависимости от погодных условий. В среднем можно принять этот отток тепла за 250 Вт/кВ.м. То есть с одного квадратного метра улетает 250 Дж каждую секунду!
Возьмем для примера обычную садовую тепличку площадью 20 кв.м. Ее объем – около 40 куб.м., общая площадь покрытия – около 40 кв.м. Наша разница температур – примерно 20 С. В этом случае суммарная потеря тепла через всю поверхность составляет впечатляющую цифру – 10 киловатт! Проще говоря, чтобы ночью поддерживать температуру на 20 градусов выше наружной, нужно держать постоянно включенным 10-киловатный обогреватель. Это – настоящая тепловая пушка!
А без обогревателя? Как быстро остынет воздух в теплице при такой теплопотере? На 11 градусов за одну минуту! Конечно, при снижении разницы температур скорость теплообмена снижается, но это не меняет общую картину: после захода солнцам теплица могла бы остыть всего за несколько минут.
И остыла бы, если бы не почва – мощные естественный аккумулятор тепла.
Теплоемкость почвы не намного меньше, чем у воды. Если нагреть слой земли толщиной 10см на 10 градусов, это позволит запасти на 20 квадратах нашей теплички около 60000 КДж, что при тех же условиях позволит сохранять тепло уже около полутора часов. Неплохо!
Но все же это всего полтора часа. Почему бы не вспомнить и про воду?
Если поставить в нашу тепличку, скажем, две двухсотлитровые бочки с водой и они нагреются на 10 градусов, то запас тепла – еще 16800 КДж – позволит «продлить агонию» еще на полчаса… Конечно, при небольшой разнице наружной и внутренней температуры, скажем, в 5-6 градусов, цифры получатся гораздо более оптимистичные. Это уже несколько часов. В общем, мы пришли к нашей обычной практике: крепкая, хорошо прогретая днем теплица может помочь пережить короткий и очень небольшой заморозок — не более 2-3 градусов ….
Сколько же нужно иметь воды, чтобы всю ночь в нашей тепличке было хотя бы на 10 С теплее? Это легко подсчитать. При таком перепаде температур потеря тепла будет составлять 5 КВт. За восемь часов в атмосферу улетит 144 000 КДж. Если вода, нагретая до 20 С, остынет до 10 С, ее понадобится около 3400 литров… Целый бассейн!
Несомненно, для зимнего сада или оранжереи это хороший вариант, недаром в любой старой оранжерее или коллекционной теплице есть бассейн. И часто с фонтанчиком! Это и регулятор влажности воздуха, и источник теплой воды для полива, и аквариум, и прудик для водных растений, и место отдыха, и деталь интерьера. А заодно и мощный тепловой буфер!
Но в овощной тепличке — не до жиру.
Более простой путь для нас – заставить покрытие теплицы меньше отдавать тепло. Например, покрытие вторым слоем пленки с воздушным зазором между ними позволяет снизить теплопотери вдвое. А в ветреную и дождливую погоду – вчетверо! Ведь внутренняя пленка не намокает и не обдувается ветром. А ветер, между прочим, усиливает отдачу тепла в 4-5, а сильный ветер – в 8-10 раз!
Мудрые скандинавы отказались от одинарных покрытий. Они слишком прозрачны для лета и слишком сильно теряют тепло в холодное время. Несмотря на то, что двойные покрытия поглощают треть солнечного света, они хранят тепло, и общий итог оказывается выигрышным.
Тот же эффект получается, если и сами грядки накрыть дополнительным «одеялом» из пленки или нетканого материала. Каждый слой укрытия увеличивает сопротивление теплопередачи примерно вдвое. Есть двойные полиэтиленовые пленки с пузырчатым воздушным слоем. Они отдают почти вдвое меньше тепла. А есть и тройные – кроме воздушного, еще и слой пенопропилена. Эти спасают от заморозков в -7…-8 С. Служат эти пленки дольше простого полиэтилена – 3-4 года. Но все равно они не долговечны: полиэтилен разрушается от солнца и мороза. К тому же, «слоеные» пленки пропускают всего 60% света. Для лета – хорошо, а для весны – плохо!
Сейчас появился материал, почти идеальный для теплиц – сотовый поликарбонат. Он теряет на порядок меньше тепла, чем стекло и пленка. Наша тепличка с поликарбонатным покрытием теряла бы всего около 1-2 киловатт. То есть хранит тепло в десять раз дольше! При этом свет пропускает, как стекло, почти весь. Тут растения, конечно, будут чувствовать себя более комфортно. Дополнительный обогрев будет скорее символическим. А с хорошей печкой поликарбонатная теплица может работать и в серьезный мороз – до -40С! В летнее время такая теплица, соответственно, нуждается в более сильном проветривании, но этот вопрос легко решить конструктивно.
Сопоставив поступление и потери тепла мы можем теперь понять, почему весной, в солнечную, но прохладную погоду стеклянная и пленочная теплица не может перегреться даже без проветривания.
Поток солнечной энергии, «освоенный» теплицей и превращенный ею в тепло, равен примерно 0,5 КВт на квадратный метр, или для нашей модельной теплички – около 10 КВт. Примерно столько же теряет наша тепличка при разнице температур в 20 градусов. Например, когда внутри +30 С, а снаружи +10 С. То есть при такой погоде в теплице устанавливается равновесие. Кроме того, учтем: теплоотдача тем выше, чем больше разница температур. Иначе говоря, при «перегреве» отдача тепла резко возрастает, а при «недогреве» отдача тепла резко возрастает, а при «недогреве» снижается. Это сглаживает скачки внутри теплицы и как бы автоматически поддерживает температуру примерно на 15-25 градусов выше, чем снаружи.
Именно поэтому весенние парники и рассадники, наскоро сделанные из пленки, накинутой на дуги, долго обходятся без форточек. Но эта естественная автоматика помогает только тогда, когда окружающий воздух достаточно холоден.
А вот ближе к лету, как только наступает теплая погода и воздух прогревается выше 20 С, система дает сбой. То есть законы физики продолжают исправно работать, поддерживая внутри температуру на 20 градусов выше наружной. Но для растений 40, а тем более 50С – увы, многовато… Что делать, мы уже знаем: снижать светопропускание, увеличивать отражающие свойства почвы и усиливать конвекцию – открывать форточки.
В идеале хорошо бы в это время покрыть теплицу материалом, пропускающим свет, но поглощающим ( а лучше – отражающим) тепловые лучи. Такие материалы ( например, теплопоглощающая пленка) уже разработаны, однако пока дороги. Но есть и дешевые способы. Например, некоторые иногда белят теплицу известковым молочком с добавкой обойного клея. Минус – потом надо мыть! Лучше всего набрасывать сверху старые простыни, маскировочные сетки и прочие «теневые материалы». Работает эффективно, и мороки немного.
Итак, к чему мы пришли? Вот к чему. Теплица весной и теплица летом – сооружения с прямо противоположными физическими задачами. И поскольку конструкция теплицы при этом не изменяется, она должна быть многофункциональна изначально.
Весной, для максимального использования солнечного тепла теплица должна:
— Пропускать максимум света: поликарбонат, чистые стекла, новая пленка, минимум рам.
— Отражать меньше теплового излучения: максимум черных поверхностей внутри теплицы.
— Быть герметичной: все щели тщательно заделаны.
— Быть защищенной от ветра: деревьями, кустами, строениями, другими теплицами.
— Максимально запасать тепло в почве: черные, доверху налитые емкости, плотно закрытые прозрачной пленкой или крышками.
— Запасать тепло в бетонных дорожках и задней (северной) каменной стене. Пол и задняя стенка – самые мощные аккумуляторы тепла.
— Главное: теплица обязана сопротивляться потерям тепла. Второй слой пленки, использование пузырьчатой пленки или сотового поликарбоната, дополнительное укрывание растений внутри теплицы при заморозках.
Летом для снижения перегрева теплица обязана:
— Пропускать меньше света: побелка, укрытие полупрозрачными материалами, притенение.
— Отражать тепло от почвы: светлая мульча, светлые предметы и т.п.
— Усилить проветривание: увеличенный размер верхних форточек.
И, конечно, форточки должны открываться сами !
Источник статьи: http://ukosterka.ru/stati/sad-i-ogorod/pochemu-iz-teplicy-uhodit-teplo.html
Проблема перепадов температуры в теплице
Каждый садовод, имеющий на своем приусадебном участке теплицу, в процессе эксплуатации сталкивался с такой проблемой, как перепады температуры. Отчего они происходят и как ухаживать за тепличным строением, что бы урожай был качественным, теплица ухоженная, а хозяин в прибыли?
Для функционирования тепличному сооружению необходимо:
Защита растений в теплице от холода
Есть в теплице такое нежелательное явление, как сильные перепады температуры днем и ночью. Они случаются потому, что в теплице нет материала, который бы накапливал тепло. Каркас изготавливают из металла или дерева, он нагревается при жаре, при понижении температуры-остывает. Стены и крыша теплицы — стекло, полиэтиленовая пленка или поликарбонат, материалы, которые тоже слабо сохраняют тепловую энергию внутри парника. Необходимы материалы, способные именно накапливать тепло. К примеру: дом из кирпича. Под воздействием солнца днем кирпич нагревается, сохраняет тепло, ночью отдает это тепло, и дом не остывает. В теплице нет ничего такого, что бы тепловая энергия накапливалась. Она быстро нагревается и быстро остывает. Почти круглый год в теплице ночью холодно, а днем жарко. Как можно уменьшить это явление? Надо разместить в теплице что-то, что бы тепло накапливалось. Самый доступный материал, который можно разместить в теплице, это вода. Она имеет очень большую теплоемкость. Днем вода нагревается, поглощая тепло, а ночью будет его отдавать. Чем больше воды, тем больше эффект выравнивания тепла днем и ночью.
Необходимо наполнить водой пластиковые бутылки, чем больше, тем лучше, закрутить их крышками, предотвратив тем самым испарение воды из бутылок. Сложить их рядами в несколько ярусов и установить возле источника тепла. Бутылки с водой, установленные возле печки днем, когда она распалена, будут нагреваться, а вечером, когда огонь перегорит, тепло растениям будут отдавать именно эти бутылки с водой.
Тепло не ощущается для человека, но для растений оно ощутимо. И ночью они будут расти в тепле. Весной днем уже жарко, а ночью еще холодно. А бутылки, наполненные водой, и установленные возле печки, будут стабилизировать температуру.
Защита растений в теплице от жары
Способы защиты растения от воздействия солнечных лучей зависят от температуры, которая в теплице. При высокой температуре растения себя плохо чувствуют, не завязываются цветки и плоды, соцветия осыпаются. С этим надо бороться. Теплицу необходимо затенять.
Притенение теплицы раствором извести
Развести негашеную известь в ведре с водой и побрызгать снаружи верх и стены теплицы. Это хороший, простой и дешевый метод. Но есть и минусы в нем. Раствор извести очень легко смывается под струей воды, и при первом дожде он пропадет. Необходимо будет обрабатывать поверхность теплицы снова.
Притенение теплицы глиняным раствором
Развести в воде любую глину, опрыскать веником верх и боковые стены теплицы снаружи. Это тоже кратковременный результат. При первом дожде глина смоется, и обработку надо будет повторять.
Использование светозатеняющей сетки
На производстве сетку изготавливают разной степени тенезации. В начале летнего сезона, ее натягивают на обустроенную теплицу, закрепляют так, что бы верх и, максимально, бока тепличного сооружения, были закрыты сеткой. Это укрытие прослужит весь сезон, хорошо притенит вашу теплицу, но очень дорогостоящий способ. Хорошо применять такое притенение на маленьких теплицах и парниках, но если размеры теплицы большие, то очень дорого накрыть теплицу светозатеняющей сеткой.
Использование водоэмульсионной краски
В 1 литр водоэмульсионной краски для отделочных работ добавляют 5 флаконов зеленки, купленной в аптеке. Этот раствор разбавляют в 10 литрах чистой воды. Полученным раствором обрабатывают пленку снаружи. Водоэмульсионная краска предлагается производителями для обработки поверхностей в помещении, где находятся люди, а это значит, что и для растений она безвредна. Аптечная зеленка будет притенять белую краску, и хорошо покроет полиэтиленовую крышу теплицы. Для еще более сильного приставания раствора к пленке, можно добавить бутылочку клея ПВА. Такой раствор точно продержится на пленке весь сезон, ему не страшны ни ливневые дожди, ни прямые солнечные лучи. После покрытия теплицы этим раствором, температура в теплице понизится на 10 градусов сразу. Максимальная температура в теплице при выращивании овощей, должна быть не более 35 градусов тепла, иначе урожайность будет равна нулю. Если покрытие в один слой оказалось не достаточным, то его можно повторить, что еще несколько уменьшит температурный показатель в теплице
Борьба с конденсатом в теплице
Конденсат — это скапливание воды на потолке и гладких поверхностях теплицы, которое происходит из-за несовпадения температур воздуха внутри помещения и снаружи, днем и ночью. Вода скапливается большими каплями и опадает вниз. При порывах ветра, теплица колышется, капли падают на листья растений. В этих местах могут быть термические ожоги от солнечных лучей, а так же вероятно развитие различных заболеваний. Именно в капельках воды, которые падают на растения с потолка теплицы прорастают споры грибов и растение неизбежно будет поражено заболеваниями, такими как фитофтора, бурая пятнистость. Для того, чтобы ночная и дневная температура почти совпадала, и разница не превышала 5-6 градусов между ними, надо контролировать температурный показатель. При понижении температуры — прогревать парник, а при повышении — охлаждать строение. Тогда саженцы чувствуют себя прекрасно. Чем меньше эта разница, тем лучше растут растения.
Бороться с конденсатом просто необходимо. Для этой борьбы рекомендуют несколько методов.
- Можно протереть потолок теплицы тряпкой.
- Собрать воду специальной лопатой и слить в емкость. Но это все временные меры. Через какой-то промежуток времени, конденсат снова и снова появится на потолке теплицы в виде висящих водяных капель.
- Подбивка старой пленкой. Можно подбить пленочное укрытие изнутри старой, бывшей в употреблении, пленкой. Старая пленка внутри натягивается, прикрепляется к балкам перекрытия с помощью дранки. После того, как пленка внутри теплицы натянута и закреплена, между пленками образуется воздушная подушка. Это значительно утеплит вашу теплицу, и конденсат будет меньшим, но все же будет присутствовать.
- Обработка препаратом WD 40. После подбивки старой пленки изнутри теплицы, ее необходимо максимально вытереть, удалить, по возможности, все капли воды с поверхности, и обработать эту пленку смесью препарата WD 40 с водой.Этот препарат изготовлен американскими инженерами для использования в машиностроении, применяется как водоотталкивающее средство, предотвращающее коррозию металла. Главный ингредиент этого препарата минеральное масло. При попадании на любую поверхность, водный раствор препарата WD 40, смазывает ее и защищает от скопления влаги. Раствор готовится так: в баллон с пульверизатором наливают 1 литр чистой воды. Туда же впрыскивают препарат, путем нажатия на баллончик пять раз. Раствор перемешивают и через пульверизатор опрыскивают высушенную, подбитую, старую пленку внутри теплицы. Испарения от растений и почвы так же будут подниматься вверх, к потолку теплицы, но на поверхности капли собираться и висеть над растениями не будут. Они быстро стекают по масленой стенке вдоль стен теплицы на землю, не повреждая растущих растений. Вдоль стен теплицы по периметру можно установить улавливающие влагу желоба, по которым стекшая со стен вода, будет накапливаться, и стекать в специальные емкости для сбора воды. Можно и не устанавливать ничего. Количество воды не такое уж и большое, его сможет поглотить земля, не принося вреда растениям.
- Использование соли и негашеной извести для борьбы с конденсатом. Убрать влажность в теплице можно с помощью обычной поваренной соли или негашеной извести. Солью или известью наполняют мелкие, но широкие емкости и оставляют в теплице на ночь. Соль или известь хорошо впитывают лишнюю влагу.
Причины появления конденсата, их устранение
Наличие конденсата приводит к заболеваниям. Причины появления конденсата, как предотвратить это явление.
- Перепад температуры внутри теплицы и снаружи. Контролировать температуру и затенённость, используя проверенные методы.
- Обильный полив растений в вечернее время. Для избежания возникновения конденсата, надо выбирать правильное время для полива. Хорошо использовать капельное орошение. При нем практически невозможно переувлажнить почву и корни растения, а не будет много воды, меньше образуется конденсат. Полив надо производить под корень растения, не орошая землю вокруг, это тоже уменьшит количество образовавшегося конденсата. Полив производят утром, что бы за день вода впиталась в растение и земля не была влажной, так как ночью идет испарение и возникает сильный конденсат, а это очень вредно. Если полить растение вечером, то вода не успеет хорошо впитаться и земля не подсохнет, а значит, испарения будут повешенными и, неизбежно, появится конденсат. Для предотвращения испарения земли под растениями, надо производить мульчирование почвы опилками или скошенной травой.
- Плохое проветривание теплицы. Проветривать теплицу надо днем, путем открывания верхних форточек или торцевых дверей. Проветривание ночью не допустимо, из-за холодного наружного воздуха.
Регулярное проветривание
Рано утром летом теплица нагревается, и возникает парниковый эффект, который не желателен для растения. За ночь пленка остывает, на ней оседают капли влаги, которые поднимаются от земли и растений. Образуется конденсат. Необходимо вовремя проветривать теплицу. При наступлении высокой температуры надо ее открывать. При высокой температуре пыльца на цветках растения сваривается, и опыление не происходит. Необходимо обеспечить проветривание снизу, что бы споры заболевания не могли развиваться.
Необходимо производить двойное проветривание. Через две торцевые двери. Такое проветривание проводят в тихую безветренную погоду. Очень важно помнить, что растениям наряду с переувлажнением, вредны и сквозняки. Но, все же, нужно высушить капли утренней росы на листьях. Это может быть достигнуто проветриванием с помощью открытых торцевых дверей. Воздушные массы распространяются по низу теплицы и тем, самым высушивают стебли растений. Растения любят влажность в корнях, а не на листьях. Такое проветривание кратковременное, до испарения влаги. Его необходимо регулировать в зависимости от погоды и требований теплицы. Если открыть обе торцевые двери, то воздух будет проходить по всему парнику. В следствие чего, теплица хорошо будет проветрена.
Проветривают теплицы и через установленные форточки на крыше. Это обязательно необходимо делать, так как теплый воздух и испарения от растений поднимаются в верх, и собираются на потолке теплицы конденсатом. При наступлении жары, потолочные форточки открывают на целый день. Потоки свежего, более прохладного воздуха через них попадают в теплицу, освежают растения, и через те же форточки выходят наружу. Проветривание проводить часто и только днем. Рано утром и ночью нельзя проветривать из-за холодного наружного воздуха
Нужно ли закрывать на ночь теплицу или, при устойчивой жаркой погоде, целесообразно оставлять открытыми форточки?При температуре до 36 градусов жары, открывают все двери для того, что бы зашла прохлада. Закрывать двери надо в дождливую и сырую погоду. Дверь закрывают для сохранения теплого микроклимата. Когда жарко двери и форточки открывают. Все зависит от региона и климатических условий.
Источник статьи: http://ogorodniki.com/article/problema-perepadov-temperatury-v-teplitse
