Цикл статей Годфри Дола о полузакрытых теплицах. При достаточной естественной освещенности, применение экранов не создает проблем

При достаточной естественной освещенности применение экранов не создает проблем

Если воздухообмен является наиболее важным средством охлаждения теплицы, как удается  сохранить полузакрытую теплицу прохладной? По словам Годфра Дола из Glasshouse Consultancy, помимо скорости вращения вентилятора, который отрицательно влияет на климат, и испарительного охлаждения, существует еще один важный инструмент для поддержания низкой температуры.

Ответом на вопрос является тень. В обычной теплице затенение является наименее предпочтительным способом снижения температуры в теплице. Понятно почему. В странах умеренного климата существует зависимость между освещенностью и урожаем, снижение освещенности на 1% снижает и урожай на 1%. Затенение снижает освещенность и вместе с ней урожайность. Но в пустыне или субтропическом климате растение нередко получает более 3000 Дж. Способно ли оно все эти джоули превратить в массу плодов?

В целом, производители сейчас считают, что растению томата требуется 1700-2000 джоулей в день для достижения максимальной продуктивности. Сравнимые количества света требуются для перца и салата. В Голландии летом суточный приход солнечной радиации сопоставим с этим количеством. Производители в Австралии имеют дело с в два раза большим количеством света, но им нелегко достичь голландской урожайности. Тем не менее австралийские производители воздерживаются от применения затеняющих экранов, поскольку в обычной теплице они затрудняют воздухообмен. Под ними застаивается воздух, что плохо влияет на микроклимат для растений.

В полузакрытой теплице воздух поступает снизу. При закрытом затеняющем экране воздух проникает сквозь него (или сквозь оставленные щели между полотнищами, что удобно для поддержания воздухообмена в теплице), выталкивается повышенным давлением через открытые вентиляционные фрамуги и покидает теплицу. Воздух не застаивается, поскольку вентиляторы гонят его к фрамугам. Фактически затеняющий экран действует, как мембрана, которая более равномерно распределяет воздух, проходящий сквозь экран, что создает более равномерное температурное поле. В полузакрытой теплице воздух всегда находится в движении и стимулирует испарение.

Если мы примем, что для достижения максимальной продуктивности требуется 1800 джоулей, затеняющий экран является замечательным способом для снижения нагрева полузакрытой теплицы. Меньшее количество поступающего в теплицу тепла означает также меньшую скорость работы вентиляторов.

 

Можно ли снизить поступление света и тепла без потери урожая?
Для ответа на этот вопрос рассмотрим день с суммарной солнечной радиацией 3300 Дж. Это очень необычно для холодного климата, но часто бывает в более теплом климате. На графике ниже отображен приход света в прекрасный солнечный день с максимальной интенсивностью радиации 1100 Вт (розовая линия, левая шкала) и смуммарный приход солнечной радиации более 3300 Дж (голубая линия, правая шкала).

 

 

Владелец теплицы (производитель) уже побелил кровлю средством, снижающим проникновение света на 25% и у него есть экран с 25% степенью затенения. Производитель решил закрывать экран при освещенности более 500 Вт. Это может показаться слишком крутым решением, но давайте посчитаем потери света. С восхода солнца 25% приходящего света не пропускает побелка на кровле. При суммарной солнечной радиации 220 Дж побелка блокирует 55 Дж и к растениям поступает 165 Дж. При достижении 500 Вт экран закрывается и в общей сложности блокируется 50% естественного света. В таблице ниже приведены расчеты для всего дня

Период освещения	Дж	Побелка с 25% степенью затенения	Экран с 25% степенью затенения	Пропускаемая суммарная солнечная радиация
Восход солнца – 8:15	220	Да	Нет	220 х 75% = 165 Дж
8:15-17:25	3110-220 = 2890 Дж	Да	Да	2890 х 75% х 75% = 1625 Дж
17:25 – закат	3300-3110 = 190 Дж	Да	Нет	190 х 75% = 142 Дж
Сумма за день				1932 Дж

Оказывается, что при комбинации побелки и затеняющего экрана из общих 3300 Дж до растений доходит значительное количество света 1932 Дж. Опыт показывает, что этого вполне достаточно для получения оптимального урожая. Что еще более важно, производитель может блокировать часть солнечного тепла, попадающего в теплицы. Можно поддерживать более низкую скорость работы вентиляторов в сочетании с защитой от солнца без потери урожайности и без ущерба для микроклимата.  

Когда следует использовать затеняющий экран?

Производитель должен рассчитать, когда следует использовать экран. Прошло то время, когда закрывание экрана задавалось при достижении определенной интенсивности освещения. В дни с переменной облачностью может потребоваться закрывать экран при 600 или 800 Вт, чтобы все же набрать за день 1800 Дж. Дополнительная программа, которая автоматически рассчитывает сниженные джоули в результате применения экрана, была бы желанным дополнением к любому климат-компьютеру. Другой важный аспект, который производитель должен учитывать при использовании экранов, - это прогноз погоды. Если после солнечного утра ожидается облачный день, лучше подождать до позднего утра (600-700 Вт радиации), чтобы получить 1800 джоулей за один день.

Второй экран
В полузакрытых теплицах применение второго экрана имеет явные преимущества. Если бы в приведенном выше примере вместо побелки использовался второй экран, то в утренние и послеобеденные часы в теплицу попадало бы больше света. При этом первый экран можно было бы закрывать и при более низкой интенсивности света, чем 500 Вт, что бы дополнительно снизило необходимость в охлаждении теплицы. В зависимости от места расположения теплицы общая степень затенения может доходить до 60%, но если производитель использует экраны с умом, это не приводит к недобору продукции.

По словам Годфри Дола, интересным поводом для дискуссии, возникающим при использовании экранов, является следующее. Если мы используем затеняющие экраны, которые рассеивают свет большую часть дня, то есть ли какая-то польза от использования светорассеивающего (диффузного) стекла в полузакрытых теплицах?

Источник:

https://www.groentennieuws.nl/article/9127701/als-er-genoeg-licht-is-is-een-beetje-schermen-geen-probleem/