Электротермическое оборудование для сооружений защищенного грунта, его назначение, классификация. Температурные и влажностные режимы

В практике защищенный грунт обогревают за счет солнечной радиации, биотоплива, горячей водой или паром от котельных, отходами теплоты промышленных предпри­ятий, а также электронагревательными установками.

Электрический обогрев используют в основном в парниках. Он бывает почвенный, воздушный и комбинированный - почвенновоздушный. Для электрообогрева применяют трубчатые или оголенные проволочные нагревательные элементы, специальные нагреватель­ные провода или асфальтобетонные нагревательные элементы, электродные и другие.

В качестве трубчатых нагревательных элементов используют оцинкованную проволо­ку диаметром 2,5...3 мм, протянутую внутри керамических или асбоцементных труб диаметром 75...100 мм. Трубы прокладывают в слое песка на глубине не менее 200 мм от поверхности почвы на теплоизоляционной подложке из шлака и гравия.

Нагревательные элементы присоединяют к сети напряжением 380/220 В. Средняя мощность нагревательных элементов для южных зон должна составлять 150...180 и для ос­тальных зон 180... 200 Вт на 1 м² площади.

Оголенные проволочные нагревательные элементы выполняют из стальной оцинко­ванной проволоки диаметром 3...4 мм, которую укладывают в теплоаккумулирующем слое песка петлями под обогреваемой почвой и закрепляют в натяжных планках в торцах обог­реваемого участка. Напряжение питания элементов используют сниженное до 12...50 В от специальных понижающих трансформаторов.

Электропромышленность выпускает подогревательный оцинкованный сельско­хозяйственный провод типа ПОСХП с полиэтиленовой изоляцией. Диаметр провода 1,1 мм, а вместе с изоляцией 3 мм, длительно допустимая температура нагрева изоляции не должна превышать 90 °С, что соответствует удельной мощности 25 Вт на 1 м длины провода. Провод ПОСХП заливают теплоаккумулирующим слоем, состоящим из цементно-песочной смеси (1:10), а сверху насыпают слой почвы. Провод подключают к напряжению 380/220 В. Асфальтобетонные нагревательные элементы выполняют в виде плит толщиной 6...7 см на все дно площади парников. В плиту закладывают зигзагом стальную оцинкованную прово­локу диаметром 2...3 мм, которую подключают к напряжению 380/220 В.

Электродный способ обогрева заключается в том, что в почву закладывают металличе­ские электроды и при их помощи через почву пропускают ток, нагревающий ее. Однако этот способ не нашел использования в практике из-за большого расхода металла (8...9 кг на 1 кВт установленной мощности обогрева), непостоянства сопротивления почвы и большой неравномерности распределения температуры по площади почвы.

Тепловой режим культи­вационных сооружений должен соответствовать оптимальным температурам воздуха и почвы, зависящим от фазы роста и типа растений, от способа выращивания и освещенности. Опти­мальная температура воздуха для теплолюбивых культур (томат, огурец, баклажан, перец) при солнечной погоде равна 24+4°С, в пасмурную погоду 22 °С, ночью 15...20°С, для умеренно требовательных к теплоте культур (редис, салат, сельдерей, укроп и т. п.) 16+4°С. Оптимальное значение среднесуточной температуры почвы для первых культур равно 22...26 °С, а для вто­рых - на 3...4 ° ниже.

Водный режим. Урожайность в культивационных сооружениях в значительной степени зависит от влажности почвы и относительной влажности воздуха. Влажность почвы необходи­мо поддерживать на уровне 75...90% полной полевой влажности (ППВ), а относительную влажность воздуха для рассады огурцов и баклажанов 65...75%, томата и перца - 55...65, салата и капусты 60...70%. В послерассадный период относительная влажность воздуха для огурцов и баклажанов должна быть 85...95%, томата и перца - 55 и 65, салата и капусты - 75 и 85%. Влажностью почвы и воздуха управляют при помощи различных устройств орошения (дож­девание, полив из шлангов, подпочвенный полив, капельный полив). Температура воды для по­лива должна быть на уровне температуры почвы и воздуха в теплице (порядка 20...25°С. Рас­ход воды зависит от сезона и типа растений и составляет 5 и 15 л/м².