Создание оптимального климата в теплице требует значительных объемов энергии. Цены на энергоносители постоянно растут, поэтому на эксплуатацию телиц тратятся значительные средства. Существует множество вариантов их сокращения, например, установка солнечных батарей или ветряных мельниц. Однако, если цель состоит в том, чтобы уменьшить количество потребляемой энергии, используемой в теплице, необходимо тщательно отслеживать и управлять транспирацией растений.
Что такое транспирация?
Транспирация — это метаболический процесс движения воды через растение, обеспечивающий его рост. Вода, поглощаемая растениями, проходит через стебли и листья, а затем испаряется через поры на поверхности листьев. При открытии пор растения также поглощает воздух, в котором содержится углекислый газ, необходимый для фотосинтеза. Транспирация также влияет на осмотическое давление в клетках растения, обеспечивая поступление минеральных питательных веществ через побеги.
Чтобы развиваться, растениям необходимо испарение. Правильная транспирация обеспечивает оптимальный рост. Растения, которые пропускают достаточное количество воздуха, более продуктивны, имеют мелкие листья, крепкие стебли и крупные плоды.
Какое отношение транспирация имеет к потреблению энергии? В активном сухом климате процесс транспирации у растений протекает более оптимально. Сколько энергоресурсов, используемых в вашей теплице, уходит на создание оптимальных условий для роста?
Потребление энергоресурсов в теплице
Теплицы создаются для обеспечения оптимальных условий роста для растений. Давайте посмотрим на энергопотребление теплицы для создания благоприятной среды.
- Искусственный свет: для фотосинтеза растениям нужен свет, который преобразуется в энергию, используемую растениями для роста, цветения и создания семян. В северном климате с меньшим количеством света в зимний период, где применяется искусственное освещение, теплицам приходится использовать около 1 мегаватта на гектар на отделение.
- Отопление: томаты, огурцы и болгарский перец лучше всего растут при температуре около 20°С. В более холодном климате требуется обогрев. Однако отопление необходимо не только для повышения температуры. Отопление также используется для снижения влажности в теплице, потому что высокая влажность может замедлить рост растений. Для отопления тепличные хозяйства могут тратить около 300 000 — 500 000 кубометров газа на гектар в год.
- Полив: распределение поливной воды в теплице чаще всего осуществляется при помощи электрических насосов.
- Автоматизация: весь спектр оборудования, используемого в теплицах, будь то тележки, датчики или другое оборудование, потребляют энергию. Эти автоматизированные системы чрезвычайно важны для сокращения трудозатрат и повышения производительности растений.
Существуют множество вариантов снижения энергии, используемой для любого из этих процессов. Однако мы сфокусируемся на том процессе, который потребляет больше всего ресурсов: отоплении. Обогрев теплиц преследует две цели: во-первых, сохранить растения в тепле. Во-вторых, уменьшить влажность, чтобы обеспечить достаточное испарение растений. Растения испаряют меньше воды во влажной среде, а это означает, что отопление является важным элементом, обеспечивающим поглощение растениями питательных веществ и процесс фотосинтеза. Ниже мы рассмотрим методы снижения энергоресурсов, затрачиваемых на отопление, при этом обеспечив достаточное испарение растениями.
Стратегия отопления для экономии энергоресурсов
Если стратегия отопления базируется только на управлении температурой в теплице, то такая стратегия может быть не очень эффективна. Экономить энергию можно, изменяя стратегию отопления в зависимости от испарения растений, вентиляции и движения воздуха в теплице. В данной стратегии важен контроль температуры растений, а не температуры воздуха. Если у ваших растений адекватная транспирация, их температура, как правило, на 1-2 градуса ниже температуры воздуха. Измерить температуру растений можно при помощи инфракрасных датчиков или других инструментов, специально предназначенных для этой цели.
Принимая в расчет температуру растений и скорость испарения, вы можете определить количество тепла, требуемого в теплице. Прежде чем подавать газ для обогрева, попробуйте использовать вентиляцию для оптимизации роста растений с меньшими затратами энергии.
Например, установите энергосберегающий экран вверху теплицы. Данный способ является очень эффективным для обогрева растений. Экран выполняет роль одеяла и способен сохранить на 40% больше тепла внутри теплицы. Добавление второго или даже третьего экрана обеспечивает еще большую изоляцию, уменьшая потребность в использовании энергии для дополнительного отопления.
Для обеспечения притока воздуха в теплицы для дыхания растений, вы можете держать окна в теплице открытыми, даже когда тепловые экраны закрыты. Растения в основном испаряют воду днем, когда потребность в обогреве меньше. Открытые окна улучшают вентиляцию и естественным образом снижают влажность. Ночью, когда растения меньше дышат, окна держат закрытыми, чтобы сохранить тепло в теплице под энергосберегающим экраном.
Закрытые экраны повышают температуру растений, что означает возможность установить более низкую температуру в теплице. Измерять температуру растений можно при помощи специальных инструментов, которые станут выгодным вложением, поскольку помогут вам эффективно управлять микроклиматом в теплице.
Альтернативны вариантом энергоэффективного отопления является использование солнечных батарей или ветряных турбин для выработки собственной энергии.
Насколько эффективно энергопотребление в вашей теплице?
Любая система требует проверки эффективности. Для этого необходимо определить критерии оценки. Прежде всего проверьте, сколько энергии вы использовали до того, как внедрили новую стратегию. Теперь вы тратите меньше энергии?
Затем сравните потребление энергии с другими теплицами в вашем климате. Сколько энергии вы потребляете по сравнению с ними? Если вы потребляете больше, возможно, необходимо улучшить свои показатели. Если вы используете меньше, отличная работа!
Важно отметить, что независимо от того, насколько эффективна ваша теплица, вам все равно нужно использовать энергию для получения урожая. Самые дорогие кубометры газа — это те, которые вы пожалели использовать. Экономить нужно разумно! Если вам необходимо использовать газ, чтобы обогреть растения, сделайте это, чтобы урожай не пострадал.
Автор: Mr. Peter Klapwijk
Источник: paskal-group.com
