Значення свіжих овочів в раціоні харчування людини загальновідомо. Для цілорічного постачання населення свіжими овочами створюються спеціалізовані господарства, на території яких зводяться споруди, що захищають грунт (особливо в осінній, весняний і зимовий періоди) від впливу зовнішніх факторів, і в цих спорудах підтримуються умови, необхідні для успішного і цілорічного вирощування овочевих культур.
Такими спорудами є стелажні і грунтові теплиці і парники. Стелажні теплиці використовують для вирощування розсади і овочів на спеціальних стелажах, які встановлюються на висоті 0,8 ... 0,9 м від земляного статі теплиці. Грунтові теплиці можуть бути зимовими, експлуатованими протягом всього року, і весняними, експлуатованими тільки навесні, влітку і восени. Світлопрозорі огородження теплиць, експлуатованих круглий рік, виконують зі скла або плівки, а використовувані тільки навесні, влітку і восени-з плівки. Парники відносяться до споруд весняного типу і служать в основному для вирощування розсади і ранніх овочів.
Необхідні температурні умови в теплицях і парниках підтримуються за допомогою систем опалення, для яких в якості теплоносія використовують гарячу воду. При технічної можливості та економічної доцільності допустимо використання газу, електроенергії та геотермальних вод. Для обігріву парників іноді використовують і біологічне паливо (гній, домовик сміття та ін.), Яке завдяки біохімічним процесам, що відбуваються в ньому, виділяє значну кількість тепла.
Крім підтримки необхідного температурно-вологісного режиму, в зимових теплицях потрібно підігрів грунту, який забезпечується прокладкою труб системи опалення в самому грунті на певній глибині. Глибина закладення труб розраховується так, щоб температура грунту в зоні кореневої системи рослин не порушувала агротехнічних умов їх життя. Зазвичай температуру в кореневмісному шарі грунту необхідно підтримувати на 2-3 ° вище температури повітря всередині теплиці, а на глибині 25 ... 30 см не більше 25 ... 27 ° С.
Розрахунок систем опалення теплиць виробляють з умови підтримки необхідних внутрішніх температур при розрахунковій температурі зовнішнього повітря (параметр Б) для холодного періоду року даної місцевості.
Внутрішні температури повітря в теплицях рекомендується приймати наступними: для грунтових теплиць + 18 ° С; для стелажних вигоночних +.20 ° С; для стелажних разводочних + 25 ° С і для парників +15 ... 18 ° С. Залежно від виду культури і фази зростання вирощуваних культур наведені значення температур можуть відхилятися в ту або іншу сторону.
Відносна вологість повітря в теплицях повинна підтримуватися в межах 65 ... 90%, а об'ємний вміст СОГ не повинно перевищувати 0,35%
Легкі огороджувальні конструкції теплиць вимагають значних витрат тепла.
Потужність, потрібну для обігріву намету теплиці і системи обігріву грунту, визначають для нічного режиму експлуатації рішенням системи рівнянь теплового балансу, в яку входять рівняння збереження тепла і маси (массообмен, пов'язаний з теплообміном) для всіх обсягів і поверхонь споруди, що беруть участь в тепло- і масообмінних. Суми потоків в рівняннях балансу є алгебраїчними.
При конструюванні систем опалення теплиць необхідно забезпечувати надійність їх роботи, оскільки навіть короткочасне зниження температури повітря в теплиці призводить до подовження термінів визрівання овочевих культур. Тому в теплицях слід передбачати автоматичне регулювання температури і вологості повітря, грунту і змісту С02 в повітрі. Системи автоматики не повинні допускати відхилень регульованих параметрів більш наступних меж: температура повітря ± 2 ° С; відносна вологість ± 5%; вологість ґрунту ± 5%; зміст СОГ в повітрі ± 0,26%.
Найбільш прийнятними для теплиць є водяні системи опалення з температурою теплоносія не вище 130 ° С, а для парників - не вище 95 ° С. Особливу увагу завжди слід звертати на використання отбросного тепла промислових підприємств і ТЕЦ. Допускається для використання водяна пара, який найбільш прийнятний для опалювальних агрегатів повітряного опалення.
Для обігріву теплиць застосовують різні системи опалення. Водяне опалення може використовуватися в поєднанні з повітряним. Опалювальні прилади розміщують у зовнішніх вертикальних поздовжніх і торцевих стін. Застосовувати можна радіатори і гладкі труби, що розташовуються уздовж стін, під стелажами і у верхній зоні теплиць під склом (рис. 14.2). Розташування гріють труб під склінням сприяє якнайшвидшому звільненню покриття теплиць від снігу.
Для водяного опалення теплиць повинні застосовуватися скляні, пластмасові та сталеві труби з відповідною антикорозійним захистом. Застосування сталевих труб для обігріву грунту не допускається.
Для забезпечення рівномірного температурного поля в об'ємі теплиці і по площі робочої зони опалювальні прилади розміщують таким чином, щоб сумарна потужність нагрівачів, розташованих по площі робочої зони, становила не менше 40% від загальної потужності системи опалення. Кількісна характеристика температурного поля визначається величиною критерію встановлює зв'язок між середньозваженою температурою повітря в робочій зоні р.3, середньозваженої температурою повітря у внутрішній поверхні светопрозрачіих огорож.
Як опалювальні прилади можуть використовуватися трубчасті конструкції рам і зв'язують їх прогонів. Досвід експлуатації подібних теплиць на овочевих фабриках Москви і Ленінграда дав позитивні результати. Схема циркуляції води по трубах каркаса показана на рис. 14.3.
Парники прості по пристрою. Вони являють собою траншеї, обрамлені дерев'яним коробом і укладеними по довгих сторонах дерев'яними брусами (парубня), на які з ухилом в південну сторону укладається дерев'яна засклена рама. Траншеї заповнюють піском, товщина шару 25 ... 30 см, поверх якого насипають такий же шар рослинної, добре удобреному грунту. У сучасному виконанні дерев'яні парубня замінюють залізобетонними, котрі спиралися б на залізобетонні стійки. Залізобетонні парубня дозволяють механізувати роботи з очищення та набиванні парників.
Для обігріву парників використовують отбросние води промпідприємств, пар, спеціально подогреваемую воду, електроенергію.
Рослинний грунт і подстеколиюе простір обігріваються за допомогою сталевих або азбестоцементних труб, які закладаються в піщаний шар. Перед закладанням в грунт сталеві труби ретельно покривають антикорозійною ізоляцією. Розташування труб в парнику і загальна схема трубопроводів парникових кварталів показана на рис. 14.4 і 14.5.
На ніч парники закривають спеціальними матами, що оберігають їх від охолодження при нічному зниженні температури.
Потреба парників в теплі визначають з теплового балансу, в якому враховують всі теплопоступления (від теплопроводів, закладених в грунт і прокладаються в повітряному просторі парника, і від сонячної радіації) і тепловтрати (через огорожі, грунт в проходах між рядами парників, на нагрів інфільтраційного повітря ). Так як парники вступають в дію зазвичай в березні, то за розрахункову зовнішню температуру при визначенні тепловтрат приймають середньомісячну температуру найбільш холодного місяця експлуатаційного періоду.
Для підтримки оптимального мікроклімату в парнику нагрівальні пристрої слід розміщувати так, щоб близько 40% тепловтрат відшкодовувалися джерелами тепла, що нагрівають повітря, і близько 60% - джерелами тепла, закладеними в грунт.
Тепловий потік (Вт / м), що надходить в парник від одного метра довжини кожної з труб, закладених в грунт, визначається за формулою
Загальний опір теплопередачі R0 складається з RB - опору переходу тепла від теплоносія до стінки труби, RTp - опору теплопередачі грунту і Ru - опору тепловіддачі від поверхні грунту до повітря парника. Необхідно враховувати і додатковий опір теплопередачі, який чиниться покладеної поруч трубою доп-
Для визначення Rrp (м К / Вт) користуються формулою
У формулах (14.5) і (14.6): h - глибина закладення гріє труби в грунт, м; г-радіус зовнішньої поверхні гріючої труби, м; s - відстань між осями гріють труб, м; tap-коефіцієнт теплопровідності ґрунту, Вт / (м-К): для парникових грунтів tap = 1,9 Вт / (м-К).
В останні роки парники почали замінювати переносними плівковими укриттями грунту, які можуть встановлюватися над обігрівається і необігріваним грунтом. Укриття мають »кілька варіантів виготовлення збірного каркаса. Він може виготовлятися з листового склопластику, з алюмінієвих труб або бути деревометаличні. На каркас натягується поліетиленова або поліамідна плівка. Для обігріву грунту під такими укриттями слід використовувати отбросную воду з температурою 40 ... 50 ° С. Для обігріву грунту можуть застосовуватися азбестоцементні труби марки ВНД-5, які розміщуються в грунті на відстані 0,7 м одна від одної. На обігрівається грунті навесні і восени вирощуються розсада, зелень і овочі. Переносний укриття грунту з його обігрівом схематично показано на рис. 14.6.
У тепличних господарствах знаходять застосування спеціальні теплиці для цілорічного вирощування печериць. У таких теплицях підтримується необхідний тепловологових режим і відсутні світлові прорізи. Збір шампіоньонов за рік становить 76 ... 96 кг з 1 м2.
Угорський інженер Отмар Рутнер запропонував влаштовувати вертикальні теплиці з пересуваються зверху вниз стелажами. Така теплиця, маючи 10 га виробничої площі, здатна забезпечити овочами місто з населенням 100 тис. Чол.
Професор Корольков запропонував створювати теплиці з горизонтальною водоналивний покрівлею, що використовують воду з температурою 25 ... 30 ° С, наявність якої в будь-якому промисловому районі практично необмежена. У таких теплицях взимку і влітку підтримуються постійні температурні умови. При влаштуванні водяної шуби не тільки зверху, але і з боків тепловтрати теплиці зводяться до мінімуму.
Андріївський А. К. Опалення: [Учеб. посібник для вузів по спец. 1208 «Теплогазопостачання і вентиляція»] / Под ред. М. І. Курпана.- 2-е изд., Перераб. і доп.- Мн .: Виш. школа, 1982.
