Парники и теплицы представляют собой культивационные производственные помещения закрытого грунта. Первые предназначены для возгонки рассады, вторые — для круглогодового выращивания овощей.
В современных культивационных помещениях можно круглогодично выращивать полноценные овощи с урожайностью до 100 кг с 1 м2 теплицы.
В помещениях закрытого грунта различают: почвенный, воздушный и почвенно-воздушный виды обогрева. Для электрообогрева почвы и воздуха в парниках используют электронагревательные элементы, располагаемые под слоем почвы, или электрокалориферы (с системой нагревательных труб для обогрева почвы и воздуха).
Рис. 20.6. Устройство парников с электрообогревом:
а — обогрев трубчатыми нагревательными
элементами; б — обогрев нагревательным проводом; 1 — парубни; 2 — элементы воздушного обогрева; в — элементы почвенного обогрева; 4 — монтажный канал; 5 — переходной канал; 6 — экранная металлическая сетка.
В качестве нагревательных элементов принимают стальную оцинкованную проволоку диаметром до 7 мм, нагревательный провод ПОСХВ и ПОСХП, а также трубчатые электронагреватели.
Нагревательные элементы в почве размещают в асбоцементных или гончарных трубах или непосредственно в слое песка под почвой (рис. 20.6), а также в асфальтобетонных блоках под почвой.
Нагревательные элементы воздушного обогрева помещают в трубы либо подвешивают по конструкциям помещений.
Для обогрева почвы используют гончарные трубы диаметром 100... 150 мм, а для обогрева воздуха — диаметром 50... 75 мм. Трубы предварительно пропитывают в горячем битуме или трансформаторном масле, а стыки труб тщательно заделывают цементом во избежание попадания влаги на нагревательные элементы.
Провод, проложенный в трубах, защищен от механических повреждений, и его можно легко заменить в случае перегорания. Удельная мощность трубчатых элементов достигает 100 Вт/м. Напряжение питания сетевое 380/220 В.
При обогреве почвы голой оцинкованной проволокой ее укладывают параллельными нитями вдоль парника в слое песка толщиной 100... 150 мм. Напряжение питания (в целях безопасности) — 24... 36 В. Удельная мощность нагревательных элементов не превышает 15... 25 Вт/м. Число параллельных ветвей выбирают, исходя из условий допустимой температуры и равномерности нагрева (от 4 до 8 на один 20-рамный парник). Во избежание интенсивного высыхания почвы и сгорания перегноя температура нагревательных элементов не должна превышать 40°С, а неравномерность температуры в почве не должна быть
более 3... 4°С. В среднем шаг укладки принимается равным 100... 150 мм. Для этого на 1 м2 почвы требуется 4... 6 м провода. В парниках шаг укладки у парубней меньше (100... 110 мм), а посредине больше (150... 160 мм). Провод при непосредственной укладке в песок защищают бетонной стяжкой или металлической сеткой с ячейками 30... 50 мм, укладываемой в песке над проводом на расстоянии 50 мм.
Общую длину провода для обогрева почвы в воздухе разбивают на ряд отдельных секций. При питании сетевым напряжением нагревательные элементы нескольких парников соединяют последовательно, раздельно для воздушного и почвенного обогрева.
Мощность установок электрообогрева парников и теплиц должна быть достаточна для компенсации потерь тепла в окружающий воздух в самом тяжелом — ночном режиме, когда отсутствует солнечная радиация, а наружная температура имеет минимальное значение.
В практических расчетах потребную тепловую мощность (кВт) установки для компенсации теплопотерь тепла определяют по формуле
(20.10)
где Кп — приведенный коэффициент теплопередачи через остекление, Вт/(м2-°С). Значение коэффициента зависит от скорости ветра (2,5... 10 Вт/(мг-°С);
Fос — площадь остекления, м2; Ов и Он — температура воздуха внутри помещения и расчетная наружная температура, °С.
Расчетная мощность обогрева, определенная по формуле (20.10), делится между почвой Рив и воздухом Рв в следующем соотношении: для теплиц Рпв : Р*= 1 : 1, для парников Рпв • Рв— = 1:1 или 2:1.
Установленная тепловая мощность электрообогрева на одну раму парника составляет 100...230 Вт, а на 1 м2 полезной площади: остекленной теплицы — 600...900 Вт, а весенней пленочной — 100...120 Вт. Удельный расход электроэнергии за сезон составляет: парником 100... 150, зимней теплицей — 550...780, весенней — 25... 27 кВт • ч.
Мощность обогрева чаще всего регулируют изменением схемы включения нагревательных элементов и переключением их с фазного на линейное напряжение. Обычно это делают вручную при разогреве почвы.
