Секреты урожайной теплицы
Шрифт:
Хорошо запасает тепло вода: она почти вдвое более теплоёмка, чем песок и гравий, и даже более теплоёмка, чем металл. Один литр воды запасает столько же тепла, сколько 3,25 кубометра воздуха!
Сколько нужно иметь воды, чтобы всю ночь в тепличке площадью 20 м2. было хотя бы на 10° теплее? Расчёт показывает: около 3400 литров, или 3,4 кубометра. Это целый бассейн!
Несомненно, для зимнего сада или оранжереи это хороший вариант. В любой старой оранжерее или коллекционной теплице есть бассейн. Это и регулятор влажности воздуха, и источник тёплой воды для полива, и аквариум, и прудик для водных растений, и
Но в овощной тепличке столько воды не разместить.
На практике ни камни, ни вода не в состоянии отопить теплицу. Почему? Потому что она теряет тепло так быстро, что они полностью остывают за час-два.
И куда девается это тепло?
Масштабы потерь тепла просто поражают.
Вы знаете, сколько тепла постоянно теряет обычный жилой дом? Всё, что даёт система отопления! Финны давно поняли это и всерьёз занялись герметизацией домов. Их домики-вагончики столь герметичны, что им хватает тепла бытовых приборов – лампочек и электроплиток, чтобы поддерживать тепло при морозе в –30 °С. А наши обычные дома – это постоянно тлеющие костры, которыми мы старательно отапливаем атмосферу.
Что уж говорить о теплицах!
Утечка тепла через один слой стекла или плёнки даже при полной герметизации чудовищна. В среднем с одного квадратного метра улетает 250 Дж каждую секунду!
Вот более наглядно: допустим, у вас есть плёночная тепличка площадью 20 м2. Общая площадь её покрытия – около 40 м2. Так вот, чтобы ночью в ней было 25 °С, когда снаружи 5 °С, нужно держать постоянно включённым 10-киловаттный обогреватель. Это настоящая тепловая пушка!
А без обогревателя воздух будет остывать на 8–11 градусов за каждую минуту! То есть, после захода солнца теплица могла бы остыть всего за несколько минут. И остыла бы, если бы не почва – мощный естественный аккумулятор тепла.
Теплоёмкость влажной почвы почти такая же, как у воды, но объём на порядок больше. Слой земли толщиной 20 см, нагретый на 10 градусов, позволит сохранять тепло в нашей тепличке уже около трёх часов. Неплохо! Но самое умное – направлять в почву тепло дневного перегрева. Об этом мы поговорим особо.
Теплосберегающие покрытия
Аккумулировать тепло – хорошо, но важно ещё его не терять. Для этого нам нужны покрытия, отдающие меньше тепла.
Например, второй слой плёнки с воздушным зазором между ними позволяет снизить теплопотери вдвое. А в ветреную и дождливую погоду – вчетверо! Ведь внутренняя плёнка не намокает и не обдувается ветром. А ветер, между прочим, усиливает отдачу тепла в 4–5, а сильный ветер – в 8–10 раз!
Такие конструкции давно испытаны на разных овощных станциях, и даже у энтузиастов. На цветном фото 2 – промышленная арочная теплица конструкции О.Н. Жалыбина (с. Экономическое Крымского р-на). Здесь оптимальная форма – наибольший объём при наименьшей поверхности – уже буфер температуры. Но главное – двойная плёнка, между слоями которой накачивается воздух (рис. 4). К формам мы ещё вернёмся.
Рис. 4.
На овощной опытной станции ТСХА в 1980-е испытывалась даже теплица, где между слоями стёкол протекала подогретая вода – в морозы это хорошо помогало. Но время копеечной энергии кончилось.
Мудрые скандинавы давно отказались от одинарных покрытий. Они слишком прозрачны для лета и слишком сильно теряют тепло в холодное время. Двойные покрытия – это двойной эффект: они и поглощают треть солнечного света, и лучше хранят тепло. Общий итог оказывается очень выигрышным!
Все вегетарии китайцев с заходом солнца укрываются специальными теплоизолирующими материалами. Они сейчас очень эффективные – воздушные, пенистые, с отражающими покрытиями. Автоматика просто раскатывает рулон по кровле сверху до низу. А утром скатывает обратно наверх.
Тот же эффект получается, если и сами грядки в теплице накрыть дополнительным «одеялом» из нетканого материала. Каждый слой укрытия увеличивает сопротивление теплопередаче примерно вдвое.
В этом смысле сотовый поликарбонат почти идеален для теплиц. Толстый поликарбонат теряет на порядок меньше тепла, чем стекло и плёнка. То есть хранит тепло в десять раз дольше! При этом свет пропускает очень хорошо – на 80–85%. С хорошей печкой поликарбонатная теплица может работать даже в мороз – до –30 °С. А проблема летнего отвода тепла легко решается длинными коньковыми форточками.
В холод – грейся, в жару – остывай!
Сопоставив поступление и потери тепла, мы теперь видим, почему весной, в солнечную, но холодную погоду плёночная теплица не может сильно перегреться даже без проветривания. Она попросту успевает терять тепло – остывать. Именно поэтому весенние парники, наскоро сделанные из плёнки, 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, от перегревов может спасти только частичное затенение. Проще всего набрасывать на тепличку старые маскировочные сетки, фитозащитные и строительные сетки, нетканые материалы. Работает эффективно, и мороки немного. Уже есть специальные теплоотражающие материалы и вещества, но они пока дороги. На большие теплицы и сеток не напасёшься. Наши фермеры используют самый простой и дешёвый способ: с мая набрызгивают на теплицу известковое молочко, а то и просто глину.
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 изменяемой изначально
Весной для максимального использования солнечного тепла теплица должна:
• Пропускать максимум света: поликарбонат, чистые стёкла, новая плёнка.
• Отражать меньше теплового излучения: максимум чёрных поверхностей внутри теплицы.
• Быть герметичной: все щели тщательно заделаны.
• Быть защищённой от ветра: деревьями, кустами, строениями, другими теплицами.
• Максимально запасать тепло в почве: приподнятые грядки, закачка тёплого воздуха (о ней – далее).
• Максимально запасать тепло в воде: чёрные, доверху налитые ёмкости, плотно закрытые прозрачной плёнкой или крышками.
• Запасать тепло в бетонных дорожках и задней (северной) каменной стене. Пол и задняя стенка – самые мощные аккумуляторы тепла.