Солнечный обогрев теплиц
Солнечный обогрев — самый распространенный и самый дешёвый. Солнечная радиация — наиболее эффективный источник энергии.
Достигнув поверхности почвы и растений, она превращается в тепловую энергию, которая благодаря стеклянной кровле или светопрозрачной плёнке остается в теплице.
В основе солнечного обогрева лежит так называемый тепличный (парниковый) эффект. Солнечные лучи проникают через светопрозрачную кровлю сооружений защищённого грунта и нагревают там стены, грунт от которых в свою очередь нагревается воздух.
Через стекло проникает 83…85% видимого, около 45% ультрафиолетового, 85% инфракрасного и менее 10% теплового средневолнового и длинноволнового инфракрасного излучения.
Коротковолновое излучение, попадая на растения, стены и грунт теплицы, превращается в тепловое излучение, которое задерживается кровлей.
Аналогичное явление наблюдается при использовании в качестве покрытия теплоудерживающих видов плёнки (поливинилхлоридной, полимерной этиленвинилацетатной).
Полиэтиленовая нестабилизированная и стабилизированная пленки не обладают способностью задерживать инфракрасные тепловые лучи. Поэтому под этими видами плёнки в дневное время суток при солнечной погоде в сооружениях защищённого грунта возможны перегревы, а в ночное — сильное выхолаживание.
Для поддержания благоприятного теплового режима необходимо проводить проветривание, открывая часть кровли, форточки, двери.
Однако в холодные, пасмурные дни, особенно ночью, температура под плёнкой может быть ниже оптимального предела. Чтобы не допустить этого и поддерживать температуру на должном уровне, в теплице устанавливают аварийный обогрев. Им могут быть простейшие плёночные укрытия, печи разных систем и электрокалориферы.
Для уменьшения охлаждения в ночные часы применяют утепляющие покрытия соломенными или камышовыми матами, половиками и другими материалами. Это особенно важно делать в случае ожидаемых заморозков.
Солнечный обогрев находит самое широкое применение при выращивании ранних овощей и рассады в открытом грунте, а также в парниках, весенних теплицах. Много солнечного тепла поступает и в зимние теплицы, особенно в ясные, солнечные дни.
Исследованиями установлено, что в малогабаритных плёночных укрытиях при солнечной погоде температура воздуха бывает выше, чем на открытом участке на 10...15 градусов, а при пасмурной погоде — на 2...3 градуса.
Наличие конденсированной влаги на плёнке препятствует потере тепла. Величина конденсата зависит от герметичности сооружения и угла наклона кровли.
При устройстве двускатных укрытий капли конденсата не задерживаются на плёнке и скатываются вниз. В укрытиях с дуговым каркасом тоннельного типа влага стекает по плёнке в меньшей степени и предотвращает проникновение внутрь инфракрасной радиации.
При выращивании огурца под плёночными укрытиями активная мочковатая корневая система хорошо развивается на глубине до 40 сантиметров, тогда как на открытом участке она сосредоточена в основном на глубине 20 сантиметров и лишь отдельные корни проникали на глубину до 30 сантиметров.
Сравнивая тепловой режим в теплицах и малогабаритных укрытиях, следует отметить, что теплицы обладают большей тепловой инерцией. Это значит, что они способны лучше сохранять тепловую энергию в ночное время.
При закрытых форточках воздух в теплицах медленнее охлаждается и минимальная температура в них бывает на 2...5 градусов выше по сравнению с малогабаритными укрытиями.
В целях лучшего сохранения тепла, теплицы покрывают плёнкой в два слоя, оставляя между слоями воздушное пространство.
Иногда применяют вторичные укрытия, то есть в теплицах на приготовленные гряды устанавливают проволочные дуги и покрывают их пленкой без закрепления её, поскольку в теплицах ветра не бывает и плёнка на проволочном каркасе удерживается хорошо.
При использовании вторичных укрытий или при двойном покрытии теплиц плёнкой температура в зоне растений бывает на 1...3 градуса выше, чем при однослойном. И хотя условия освещённости снижаются примерно на 10%, растения не испытывают недостатка света.
Температура почвы на глубине 10 сантиметров в плёночных теплицах до затенения растениями на 4,3...5,4 градуса, а в середине лета — на 3 градуса выше, чем в открытом грунте.
На основании приведенных данных можно считать, что в плёночных теплицах на солнечном обогреве можно выращивать холодостойкие культуры с 15…20 апреля до 15…20 мая, а теплолюбивые — с 15…20 мая по 1…15 сентября.