Як зберегти акумульовану теплову енергію
Тепловтрати в теплицях та парниках
Основними причинами тепловтрат у теплицях і парниках є велика площа світлопропускного покриття та необхідність постійного провітрювання, по-перше, для зниження вологості, а по-друге, для забезпечення рослин вуглекислим газом, необхідним для їх живлення та розвитку.
Зниження втрат тепла досягається шляхом зменшення площі поверхні прозорого покриття, підвищення теплоізолюючої здатності всіх частин теплиці та зниження охолоджувальної дії вітру.
Теплоізолюючу здатність прозорого покриття можна збільшити двома способами: удосконалити конструкцію вікон для підвищення герметичності рам, лиштви і особливо скла або передбачити можливість закривання вікон на ніч будь-якими теплоізолюючими матеріалами.
Зменшення площі поверхні світлопропускного покриття
Площу прозорого покриття намагаються зменшити на тих ділянках, де воно пропускає недостатню кількість сонячного тепла. Теплиця, прибудована до житлового будинку або заглиблена в нього, отримує певну кількість тепла від цієї будівлі. Якщо до того ж обидві її торцеві стіни будуть повністю теплоізольованими, з трьох боків рослинам буде забезпечений гарний захист за рахунок зниження тепловтрат. Дах також можна зробити повністю або частково закритим залежно від форми теплиці. У процесі проектування закритих та прозорих частин споруди захищеного ґрунту дуже важливо пам'ятати про те, що в першу чергу необхідно забезпечити рослинам гарне освітлення.
Поліпшення теплоізоляції вікон
Для покращення теплоізоляції прозорого покриття рекомендується влаштовувати подвійні скляні та інші покриття. Щоправда, вони коштуватимуть набагато дорожче, ніжзвичайне одинарне скління, але витрати на їх встановлення досить швидко окупляться в процесі експлуатації споруди захищеного ґрунту. Теплоізолюючу здатність одинарного скління також можна підвищити, забезпечивши його максимальну герметичність. Однак основна проблема при використанні одинарного скління полягає не стільки в тепловтратах, скільки в утворенні конденсату на його внутрішній поверхні, що значно знижує його прозорість.
Крім того, волога, що накопичується, створює навантаження на нижні частини дерев'яних рам, а взимку вона замерзає, і тоді скла покриваються льодом, а на рамах з подвійним склінням він з'являється набагато рідше.
Рухомі теплоізолюючі засоби
Теплоізолююча здатність вікон значно підвищується при використанні рухомих теплоізолюючих засобів: жорстких віконниць і дверей, що вільно переміщаються шторок, повстяних покривал, фіранок, роликових перекриттів або кульок з пінопласту, поліефірної пластмаси та ін. Розмістити їх можна з зовнішньої або внутрішньої сторони вікон між склом при подвійному склінні для того, щоб забезпечити виграш у тепловому балансі.
Жорсткі віконниці та двері (мал. 1) рекомендується встановлювати тільки в невеликих отворах. Їх конструкція працює за принципом ковзання чи зсуву. Віконниці або двері, що відкриваються таким способом, займають досить мало місця. Для того, щоб ці теплоізолюючі пристрої приносили дійсну користь, необхідно забезпечити їх максимальну герметичність. Із зовнішнього боку теплиці віконниці краще не встановлювати, тому що їх складно буде експлуатувати. Використовувати їх із внутрішньої сторони набагато зручніше.
Гнучкі конструктивні засоби (покривала, жалюзі, відкатні екрани, штори із планок)мають меншу теплоізолюючу здатність, ніж жорсткі, але вони більш зручні в експлуатації. Вони часто використовуються як додатковий теплоізолюючий матеріал.
Крім того, за потреби за їх допомогою можна створити затінення. Дуже важливо забезпечити їхню герметичність знизу та з обох боків, а якщо ви застосовуєте відразу декілька встановлених послідовно пристроїв, їх стики повинні бути виконані внахлест. За дотримання всіх зазначених умов гнучкі теплоізолюючі засоби зберігають тепло не гірше, ніж подвійне скління.
Монтаж різних теплоізолюючих пристроїв усередині теплиці показаний на малюнку 2. Зовнішні пристрої використовувати складніше, проте якщо дозволяють кліматичні умови, найкраще віддати перевагу їм, оскільки з їх допомогою можна досягти більш високих результатів теплоізоляції споруди захищеного грунту.
Існує також ще одна цікава конструкція теплоізолюючого пристрою, на яку хотілося б звернути вашу увагу. Це створена США автоматизована система, у якій теплоізолюючим матеріалом служать поліуретанові кульки (рис. 3). При включенні системи повітряний потік направляє у проміжок між склом, вставленим у віконні рами, кульки, що утеплюють прозоре покриття. Кульки утворюють затінення, тому при їх використанні в теплиці доведеться увімкнути штучне освітлення. Однак часом хороша теплоізоляція буває важливішою за освітлення. Недоліком цієї системи є висока вартість.
Теплоізоляція цокольної частини теплиці
Через підлогу теплиці втрачається набагато менше тепла, ніж через її зовнішню огорожу. Пояснюється це тим, що температура ґрунту навіть узимку буває набагато вищою, ніж температура зовнішнього повітря. Так, на глибині 2 м вона дорівнюєприблизно 4-5 °С. Температура ґрунту під теплицею ще вища. Якщо влаштувати ретельну теплоізоляцію її цокольної частини, ґрунт під теплицею перетвориться на довготривалий теплоакумулятор.
Проте таке конструктивне рішення має як переваги, так і недоліки. При виконанні теплоізоляції цоколя споруди здатність розташованого під нею ґрунту акумулювати теплову енергію збільшується, але назад у повітря теплиці тепло повертається дуже повільно. Проте знайти сприятливе рішення у цій ситуації можна, якщо влаштувати підлогу відповідно до наступної конструкції. Товщина шару теплоізолюючої маси в підлозі з бетону в тих місцях, де сонячні промені потрапляють на нього протягом більшої частини світлового дня, повинна становити 20 см. маси, що акумулює тепло.
Зниження охолоджувальної дії вітру
Сильну охолоджувальну дію на теплицю надає вітер, що створює різницю тисків, що сприяє збільшенню теплових втрат та передачі тепла в навколишнє повітря огорожею теплиці. Ступінь охолоджувального впливу залежить від швидкості та напряму вітру. Чим вища його швидкість, тим більша створювана ним різниця тисків і тим вища втрата тепла через стіни та прозорі покриття споруд. На малюнку 4 показано напрямок вітру в зоні розташування теплиці.
З того боку, звідки дмуть панівні вітри (особливо якщо це холодні повітряні маси з півночі), теплицю має захищати житловий будинок або якесь інше надійне укриття, наприклад живоплоти або перголи (решітчасті навіси). Якими б не були огородження, вони мають не тільки надійнозахищати теплицю від вітрів, але, що не менш важливо, мати таку висоту, щоб сонячні промені безперешкодно проникали в теплицю.