Научный подход к теплице

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Если мнение форумчан, вернее их опыт, совпал с мнением самого Создателя - очень хорошо.
Теперь бы определиться со временем похолодания в мае, июне.
Потом посчитаем теплоемкость грунта и по теплопотерям через ограждающую конструкцию (поликарбонат, стекло, одеяло) определим время комфортного проживания, выживания растений в теплице и с учетом времени возвратных заморозков определимся с целесообразностью применения того или иного покрытия теплицы. Я это вижу примерно так.

 

Конкретные условия для каждой местности, каждой теплицы и времени года очень сильно отличаются, да и теплицы у одних - зимние, у других - летние. Константами являются только агротехнические требования. Чаще всего встречал глубину именно 15 см, думаю это связано с волной холода, идущей из под земли под утро. Днём сверху идёт волна тепла, но на глубине долго сохраняется очень низкая температура. Вчера делал ямы под виноград, везде на глубине пол метра термометр показал одинаковую температуру - 4,6 ͦ С. То есть часов в 10-11 вершки в теплице оказываются под влиянием очень высокой температуры сверху, а корешки - под влиянием очень низкой снизу (суточная волна тепла до глубины 10 см доходит с запаздыванием часов 12).
Наверное поэтому народ часто сталкивается с таким эффектом, что рассада, посаженная позже, обгоняет ту, что посажена ранее, несмотря на то, что термометр на глубине 10 см показывает устойчиво 15 ͦ С. Видимо в какое-то время суток холод снизу задевает, всё-таки, корешки и растения задерживаются в росте из-за холодового шока, даже если он кратковременный.
Вывод: Пока грунт надёжно не прогрелся, нет особого смысла следить за колебаниями температуры воздуха, имеющего ничтожную плотность в сравнении с грунтом. Кратковременные снижения температуры воздуха до 10-12 ͦ С вряд ли вообще какое влияние окажут, тем более растения привыкли существовать в условиях мало меняющейся температуры почвы и довольно сильным колебаниям температуры атмосферного воздуха.

P. S. А одеяло сверху, по идее, должно быть выгодным, поскольку затраты на него - однократные, а тепло сберегается весь срок эксплуатации, вопрос больше в надёжности и безотказности конструкции. Летом и осенью, когда растения испаряют огромное количество влаги в т. ч. и ночью, оно бессмысленно без осушающих устройств, ведь вентиляции нет, а весной, когда растения малы, наверное идея имеет право на существование.

 

Ну что ж, пока автор темы работает со своей теплотехнической моделью теплицы (надеюсь), можно отойти от теоретических основ и просто поболтать, оперируя не НАУЧНЫМ ПОДХОДОМ, а "среднепотолочным".
Сразу оговорюсь - если вы уже потратились на газовое отопление, то ваши сомнения в экономической эффективности термоодеяла для вашего конкретного случая оправданы и мое предложение не для вас. Только ответьте на простой вопрос - много ли дачников строят сезонные теплицы с газовым отоплением?
Да, именно о сезонных, а не о круглогодичных коммерческих тепличках идет речь в этой теме, потому то так и охотятся участники обсуждения за солнцем (почитайте вначале) - ну нет у них другого источника энергии, хоть плачь, и у меня, кстати, тоже. Конечно, можно купить электрообогреватель и топить им улицу, только какое отношение это имеет к науке?
Теперь о двойной пленке. Это общеизвестный и популярный прием, но, это решение является компромиссом между светопроницаемостью покрытия и его теплоизолирующими свойствами. Как и все компромиссы этот плохо выполняет обе задачи: и солнечной энергии проникает на 20 % меньше по сравнению с одинарной пленкой (сам провел опыт с люксометром), и тепловое сопротивление в 4 раза меньше, чем у специальной теплоизоляции. Зато дешево и сердито! Согласен. Я же хочу отказаться от компромиссов: пусть днем укрытие будет как можно больше пропускать солнца, а ночью сбережением накопленного тепла займется нормальная теплоизоляция. Вам нужны доказательства в виде расчетов и цифр? Представьте себе - мне тоже! Именно за этим я и пришел в данную ветку. Давайте дождемся нашего топикстартера, надеюсь, он с истинно научным математическим подходом разрешит наш квазинаучный спор.

 

Под первым утверждением подпишусь, правда, я и не предлагал ограничиваться только одеялом. Конечно, надо согревать грунт изнутри, это уже как само собой разумеющееся после стольких тем на эту тему, в которых вы принимали участие. Научный поход, как известно, - это системный, комплексный подход, поэтому прокладка под грядками труб от воздушного или водяного солнечного коллектора просто обязательна! А о количественном влиянии снижения температуры воздуха ниже магических 15 град. на рост растений лучше спросить у профессионалов, я всего лишь любитель-садовод. Но даже любитель знает, что томаты отнюдь не наши растения и, как и все теплолюбивые, совсем не привыкли к сильным колебаниям температуры воздуха. Так что отдача от стабилизации температурного режима будет.

 

Абсолютно с вами согласен. Правда, вот в этом случае нам с вами все-таки потребуется Утверждение создателя, правда, уже другого - создателя темы. Надеюсь, он примет вашу программу действий.

 

Каюсь, много рассуждений, а в реале теплице мизер времени уделял среди прочих дел. Только в этом году получу первый опыт выращивания в "утеплённой теплице". Посадил зелень, правда поздно - 29 марта, на будущий год начну с 1 марта.
Сейчас температура грунта уже достигла 15 ͦ С на глубине 15 см, томаты можно высаживать, жаль что посеяли их в обычные сроки - 15 марта (и то не я, а жена, как привыкла всегда сеять). Прогрев грунта пока не применяю, хотя трубы под средней грядкой есть, ещё хочу купить греющий кабель и микрогорелку газа. Горелку можно включать в феврале, пока нет посадок и гонять воздух через трубы.
Но вообще, подход у большинства однобокий: все бьются только за нагрев, хотя сложность больше представляют охлаждение и влажность. Если вы решите вопрос с накоплением и сохранением тепла, но проигнорируете эти две проблемы, то только хуже сделаете для климата, а не лучше.

 

Так всему свое время. Сейчас главное - быстро нагреть землю и пораньше высадить. Чуть позже главное будет - не перегреть и проветрить. Потом - сохранить тепло.

 

Правильно, но что это значит? Что задача должна быть канонизирована. Одно дело - нет посадок, тогда грей как хочешь. Но если посадили - уже нужен круглосуточный климат. Вот я и думаю: Они хотят сделать раннюю теплицу, значит желательно чтобы уже были высажены помидоры.
Укрытие одеялом в это время года как раз уместно, но вентиляция то ведь всё равно нужна, поскольку томаты не выносят влажности выше 70%, а в герметичной теплице она тут же прыгает под 100, т. е. вы начинаете губить помидоры уже с момента высадки. А сделаете вентиляцию - какой прок от укрытия одеялом?
И температура - в начале апреля она внутри уже 35 и выше в солнечный день. И это в плёночной теплице, расположенной торцом на юг, а что в двойной ПК-ной, расположенной фронтом на юг? Т. е., вопрос мощной системы регулирования стоит уже от момента посева.

 

Полностью с вами согласен.

 

Конечно, вы правы и профессионалы говорят о комплексном понятии - термо-влажностном режиме теплицы. Раз уж упомянули о влажности и вентиляции хочу спросить ваше мнение о своих планах снять вообще пленку с южного ската теплицы начиная с июня и до августа (точнее не скажу, смотреть по погоде), а на ночь закрываться термоодеялом. Что ваша интуиция подсказывает?

А вот тут вы не правы и преувеличиваете теплопотери сооружения во время вентиляции. Как известно, удельный вес таковых в общем объеме тепловых потерь жилого дома составляет всего 18 % и это, заметьте, для жилых помещений, для которых требования к кратности воздухообмена намного жестче, чем в теплице. Поэтому ночью после снижения температуры в тепличке и, соответственно, уменьшения испарений кратковременное включение вентилятора не должно сильно сказываться на температуре. Точнее, замещающий уличный воздух быстро прогреется от конструкции, грунта, теплоаккумулятора теплицы и все снова будет ладушки.
В конце концов, вы же не призываете отказаться от теплоизоляции стен дома только потому, что в доме работает система вентиляции.

 

В доме еще работает и система отопления - т. е., идет восстановление потерянного через вентиляцию тепла. Отключите отопление и откройте окна - надолго тепло сохранится?

 

Научный подход отличается тем, что он качественные доводы дополняет количественным расчётом. Ещё и эксперименты на месте нужны, теория - теорией, но нет одинаковых теплиц, нужна привязка к конкретным условиям. Поэтому пока мы можем сделать только прикидочный расчёт.
Итак, что будет, если закроете теплицу на ночь герметически?
Допустим, мы имеем теплицу объёмом 50 куб. м. площадью 8х4=32 кв. м. Интенсивность ночной транспирации взрослых томатов раз в 10 ниже дневной (фотосинтез отсутствует, но дыхание то ведь есть) и составляет ориентировочно 10 г/кв.м. за час, т. е. 10х32=320г/час со всей поверхности теплицы. За 8 час испарится 2,54 л влаги.
В 1 куб. м воздуха при Т=20 ͦ С и 100%-й влажности содержится 17 г воды, что составит 850 г для 50-ти кубовой теплицы.
Т. о., получается что за ночь растения выделят столько влаги, что её хватит на то, чтобы довести влажность воздуха до 100% 2540/850=3,175 раз. В реальности раза 4, поскольку с вечера воздух не нулевой влажности, а уже будет близок к предельному. К тому же, ещё и грунт испаряет.
Отсюда вывод: Ночью тоже нельзя закрывать теплицу герметически, иначе под утро растения будут "купаться в собственной моче".
Когда и как будете использовать одеяло - решайте сами, исходить нужно из агротехнических требований к температуре и влажности в ночное время.

В реальности у нас никто эти цифры не контролирует. Уже проверял дома. Начальная влажность составляла 17%. Для чистоты эксперимента закрыл окна, включил увлажнитель, довёл влажность до 40% и отключил. Утром встаю, смотрю на влажность - 38%. То есть влажность почти не изменилась, а это значит что никакого воздухообмена вообще нет. Открыл окно - влажность сразу же начала быстро падать.
Так что требования - требованиями, но в современных квартирах это никак не обеспечено технически, все понаставили герметичные пластиковые окна и получается комнаты - сами по себе, а вентиляционная шахта - сама по себе. Помогает только открытие окон, но кто в стужу будет таким способом вентилировать квартиру? Если бы требования действительно выполнялись, теплообменники были бы обязательным элементом квартир, но даже с теплообменником теплопотери от вентиляции довольно сильно вырастут.

 

Вот тут люди уже пользуются.

 

Начну одевать ночное одеяло на теплицу.
Теплицу выбрал пока простую симметричную домиком длина 6м, ширина 3м, высота в коньке 2,13м, наклон крыши 30°. Считаю для моего расположения на 15 апреля, температурный режим погоды выбрал за 15 апреля 2015г, в этот день была солнечная погода (минимум -0,5 °С, макс +12,5°С).
Температурный режим внутри теплицы пока оставил таким же как и во всех предыдущих расчетах.
Ночное одеяло состоит из 20мм Изолона с коэф. 0,04 Вт/м*К. Время одевания до 7ч утра и после 19ч вечера. На ночь закрывается вся теплица (северные, южные, восточные и западные стены), для пробы дополнительно вариант закрытия только северной части. Днем вся теплица без одеяла.
Итоги сравнения 3х вариантов на графике

Баланс собранной энергии без одеяла +55,19 кВт*ч.
Закрыта вся теплица + 64,63 кВт*ч.
Закрыта только северная часть +58,87 кВт*ч.

 

Ну что ж, спасибо вам за анализ. Правда, в моей конструкции вся северная часть, а также половины восточного и западного торцов тоже постоянно утеплены изолоном, что еще прибавит тепла днем, но это уже не важно. Главное - это снижение ночных теплопотерь. Как вы сами оцениваете эффективность китайского термоодеяла?