Цикл статей Годфри Дола о полузакрытых теплицах. Как работает полузакрытая теплица?

Голландец Годфри Дол, основавший консультационную фирму «Glasshouse Consultancy» (ее штаб-квартира находится в Дубае) и работавший более 30 лет в различных тепличных проектах на Ближнем Востоке,  в США, Австралии и Японии. Им написана серия статей об особенностях эксплуатации полузакрытых теплиц. Я уверена, что специалисты, работающие в УльтраКлима в России, все это уже выяснили на собственном опыте, но ведь есть и те, кто только думает о постройке полузакрытой теплицы или собирается в ней работать. Кроме того, есть студенты и их преподаватели, которым эта информация тоже может пригодиться. Я наткнулась на его статьи на портале www.groentennieuws.nl  но их можно найти и на домашней страничке его фирмы www.glasshouse-consultancy.com 

По мере сил и свободного времени я перевела часть статей и буду рада, если КБ сравнит их с оригиналом и подскажет, где я ошиблась или неточно перевела.

Существует ряд мнений о том, как лучше выращивать растения в полузакрытой теплице. Годфри Дол, эксперт по полузакрытым теплицам, делится своим опытом. Чтобы понять разницу между обычной и полузакрытой теплицей, посмотрите, как происходит воздухообмен в обычной теплице. Этот процесс иллюстрирует схема на рис.1. 

Рис.1. Движение потоков воздуха в обычной теплице

Серо-зеленая область представляет собой высокорослые взрослые растения. Их ряды образуют барьер, препятствующий воздуху опуститься глубоко вниз к полу теплицы. Большая часть воздухообмена происходит в верхней части теплицы, над верхушками растений. Большое количество вентиляционных фрамуг в кровле обеспечивает достаточный воздухообмен, чтобы охладить теплицу в теплый солнечный день.

После того, как холодный наружный воздух попадает в теплицу, он нагревается солнцем и теплый внутренний воздух покидает теплицу через те же самые фрамуги. Температура воздуха в такой теплице в значительной степени зависит от температуры наружного воздуха, степени воздухообмена  (в какой степени открыты фрамуги и скорости ветра), мощности самоохлаждения растений и интенсивности солнечной радиации. В теплицах с подвесными лотками воздухообмен лучше за счет возможности циркуляции воздуха в пространстве под лотками.

Рис.2. Фронтальный вид полузакрытой теплицы.

Фрамуги в кровле или рециркуляция воздуха
Развитие коммерческих полузакрытых теплиц рассматривается многими, как наиболее продвинутое решение в конструкции теплиц за последние 40 лет. На рис.2 схематически изображена полузакрытая теплица. Сразу же становится ясно различие между двумя типами теплиц. 

В полузакрытой теплице весь воздух поступает в ее нижней части. Чтобы покинуть теплицу, весь объем воздуха должен подняться вверх вдоль растений.  Это значительно влияет на транспирацию и потребление СО2. Наружный воздух засасывается в камеру подготовки воздуха через охлаждающую стену. Температура воздуха, попадающего в теплицу, может быть даже на 10 ^оС ниже температуры наружного воздуха. Это достигается благодаря расположению охлаждающей стены в месте, где наружный воздух попадает в климатическую камеру. Вентиляторы прогоняют охлажденный воздух в рукава, и через небольшие отверстия в рукавах воздух равномерно распределяется по всей теплице.

Для этого воздуха есть лишь две возможности покинуть теплицу. Либо через вентиляционные фрамуги в кровле, либо с помощью рециркуляции. Вентиляция через фрамуги означает, что воздух выталкивается (выдувается) наружу. В режиме рециркуляции тепличный (внутренний) воздух возвращается в климатическую камеру через рециркуляционные форточки и вновь попадает в теплицу. Выбор режима проветривания, главным образом, определяется погодными условиями снаружи.

Рис. 3. Полузакрытая теплица в открытом состоянии (вид сбоку),
Агроном может выбрать оба режима одновременно. Если воздух выталкивается наружу, вентилирование происходит за счет фрамуг в кровле. В режиме рециркуляции воздух используется повторно, а теплица находится в «закрытом» режиме. Именно поэтому эта конструкция теплиц получила название полузакрытой теплицы. Направление потока воздуха иллюстрирует рис. 3.

Режим без рециркуляции
Когда воздух поднимается выше верхушек растений он нагревается под солнечными лучами. В полузакрытой теплице присутствуют слои воздуха с разной температурой. Холодный воздух попадает в теплицу в ее нижней части и горячий воздух находится в ее верхней части. Под кровлей теплицы его температура может достигать 40-50 ^оС. Если скорость вентиляторов слишком высока и возникают турбулентные потоки, горячий воздух может нагнетаться вниз и попадать на растения. Если несмотря на применение затеняющих экранов и адиобатического охлаждения, температура воздуха продолжает повышаться, необходимо увеличить скорость работы вентиляторов. В солнечную погоду  горячий воздух может нагреваться быстрее, чем вентиляторы выгоняют его наружу. Если скорость работы вентиляторов достаточно велика, холодный воздух выталкивает теплый быстрее, чем тот успевает слишком сильно нагреться.

В режиме без рециркуляции температура наружного воздуха понижается с помощью адиобатического охлаждения в камере подготовки воздуха. Таким образом воздух, нагнетаемый в полузакрытую теплицу, более холодный по сравнению с наружным воздухом, попадающим в теплицу через вентиляционные фрамуги в обычной теплице. Это означает, что для поддержания одинаковой температуры в полузакрытой теплице требуется меньшая степень воздухообмена. Снижение воздухообмена приводит к повышению концентрации СО2, что является одной из причин, по которой полузкрытые теплицы могут быть финансово выгодны.

Повышение давления воздуха
Помимо очень хорошего движения воздуха и охлаждения в полузакрытой теплице, существует ряд иных преимуществ. Вентиляторы повышают давление воздуха в теплице. Это означает, что фрамуги в кровле действуют иначе (наоборот), чем в обычной теплице. Вместо того, чтобы пропускать воздух внутрь, они выталкивают его наружу. Таким образом, вентиляционные фрамуги играют роль клапана-регулятора давления и требуются в намного меньшем количестве, чем в обычной теплице.

В стандартной теплице около 400 фрамуг на 1 га по сравнению с 80 фрамугами/га в полузакрытой теплице. Повышенное давление воздуха и меньшее количество фрамуг позволяют оснастить фрамуги противомоскитной сеткой. Форточки, через которые воздух поступает в теплицу, также изолированы противомоскитной сеткой, что значительно снижает присутствие насекомых в теплице. Все насекомые-вредители, кроме ржавого клещика и мелких трипсов, остаются снаружи теплицы. Величину отверстий (меш) противомоскитной сетки нельзя уменьшать в еще большей степени, поскольку они начинают забиваться частицами пыли. Повышенное давление внутри теплицы при открытых дверях создает поток воздуха изнутри наружу, что затрудняет проникновение мелких насекомых внутрь теплицы. Однако это не означает, что они нисколько не могут проникнуть внутрь. Фактически это означает, что в полузакрытой теплице более эффективно применение интегрированной защиты растений с использованием энтомофагов. В этом еще одно преимущество полузакрытой теплицы для ее владельца.

Вентиляторы никогда не выключаются полностью, обеспечивая достаточное движение воздуха даже ночью, что снижает развитие грибных инфекций даже при отсутствии обогрева ночью. Производители выбирают полузакрытые теплицы, чтобы снизить применение средств защиты растений. Успех применения интегрированной защиты растений может быть выше и является путем снижения применения химических средств. Это особенно верно в теплом климате, поскольку полузакрытые теплицы позволяют охладить воздух в теплице с 40 ^оС снаружи до менее 30 ^оС внутри. Это достигается в полузакрытой теплице помимо применения экранов благодаря использованию адиобатического охлаждения, о чем будет рассказано в следующей статье.

Эта статья является частью цикла статей Годфри Дола об особенностях выращивания в полузакрытых теплицах.

Источник: https://www.hortidaily.com/article/9130697/how-does-a-semi-closed-glasshouse-operate/.