Теплица

Тепли́ца — отапливаемый или автономный круглогодичный парник, представляющий собой сооружение защищённого грунта со светопроницаемым куполом[1] или южной его частью при низком стоянии солнца[2] для выращивания ранней рассады (капусты, томатов, огурцов, цветов сеянцев, укоренения черенков или доращивания горшечных растений), для последующего высаживания в открытый грунт или полного цикла выращивания той или иной культуры под куполом теплицы[2].

См. также: Зимние теплицы
Выращивание земляники садовой в теплице

Тепличный комбинат — промышленные здания, предназначенные для размещения в них орудий производства и для выполнения трудовых процессов, в результате которых вырабатывается промышленная продукция сельскохозяйственного производства культивационной природы происхождения (круглогодичные и весенне-осенние теплицы, омшаник и площадка для ульев при использовании пчёлоопыляемых сортов, объекты складского назначения, машинный блок, экспедиционное подразделение для вывоза продукции)[3].

История

Идея выращивания растений на экологически безопасных территориях существует ещё со времён Римской империи. Римский император Тиберий ежедневно ел овощ, похожий на огурец[4]. Римские садовники использовали искусственные методы (аналогичные тепличной системе) выращивания, чтобы они были доступны для его стола каждый день в году. Огурцы сажали в тележки на колесах, которые ежедневно ставили на солнце, а затем помещали внутрь, чтобы согреться на ночь. Огурцы хранились под рамой или в огуречных домиках, покрытых либо промасленной тканью, известной как specularia, либо листами селенита (lapis specularis), согласно описанию Плиния Старшего.

Рассада томатов

Концепция теплицы
Цветы в теплице
  • Поглощение теплицей максимального количества солнечного излучения в течение светового дня:
    • Размещение прямоугольных теплиц в оси запад-восток[2]
      • В строительных правилах предлагается вариант расположения теплицы по направлению преобладающих зимних ветров[1].
    • Расчёт наклона прозрачных стенок на основании высоты стояния солнца в расчётное время года.
  • Аккумуляция тепла в течение дня и постепенное расходование тепла в ночное время
    • Исполнение внутренней части северной стенки из теплоаккумулирующего материала
    • Теплоаккумуляция в грунте за счёт устройства специальных вентиляционных каналов
    • Устройство высоких грядок с коррекцией увеличенных потерь влаги грунтом и избыточной влаги воздуха
  • Теплоизоляция всей теплицы для сохранения в ней как можно большего количества тепла
    • Противодействие теплопотерям через промерзание грунта под стенками
    • Раскатывание теплоизолирующих материалов над прозрачной стенкой в период отсутствия инсоляции
  • Дополнительные механизмы стабилизации температурного режима, влажности, освещенности
    • Резервные отопительные мощности
    • Системы активной досветки при низкой продолжительности светового дня в культивации светолюбивых культур

Теплофизические свойства материалов
Для примера, тепловое излучение человеческого тела свободно проникает через полиэтилен пакета, но задерживается стеклом очков, поскольку некоторые материалы прозрачны в длинноволновом инфракрасном диапазоне, но непрозрачны для видимого света.

Светопроницаемые стенки теплицы покрываются полиэтиленовой плёнкой, стеклом, пластиком (в том числе сотовым поликарбонатом). Полученное теплицей от солнца и труб отопления тепловое излучение (длинноволновое инфракрасное излучение) задерживается светопрозрачным ограждением, накапливается растениями и почвой.

Материал, из которого состоят стенки, играет роль селективно передающей среды для различных спектральных частот, его действие заключается в улавливании энергии внутри теплицы. Такими свойствами в разной мере обладают стекло, поликарбонат и полиэфирная плёнка. Полиэтиленовая плёнка практически прозрачна в тепловом диапазоне, и может вызвать на почве явление радиационных заморозков с образованием инея[1].

Вентиляция

Воздух, нагретый от внутренней поверхности, конвекционно циркулирует внутри конструкции теплицы, обеспечивая защиту надземных частей растений в ночное время.

На утренние часы, когда почва остыла, более холодный и плотный приземный слой воздуха противодействует эффективной теплоаккумуляции в грунт[5]. Эта проблема может быть эффективно решена разными способами:

  • южным наклоном посевной площади (грядок)
  • принудительной вентиляцией
  • разной высотой вентиляционных патрубков подземных воздушных каналов

Самый крупный комплекс теплиц находится в испанской провинции Альмерия. В городе Московский имеется крупнейший в России тепличный комплекс.

Обогащение углекислым газом

Практика использования обогащенных углекислым газом газовых смесей в теплице известна давно[6].

В процессе фотосинтеза растения потребляют углекислый газ из атмосферы теплицы. При достижении определённого порогового значения углекислоты рост и плодоношение растений снижается, но при дополнительной вентиляции увеличиваются потери воды, испаряемой вегетативными частями растений, и тепла[7].

Дилемму можно разрешить, разместив тепличный агрокомплекс рядом с промышленным источником углекислого газа.

Для отдельных теплиц распространены такие способы генерации углекислоты:

  • Ввод очищенных в скрубберах отработанных газов из котельной
  • Прямая газация путем установки горелок в помещении теплицы
  • Подача углекислоты напрямую из баллона

По нормам технологического проектирования теплиц НТП 10—95 % концентрация углекислого газа в газовой смеси для томатов 0,13—0,15 %, для огурцов 0,15—0,18 %, при условии фотосинтетической активной радиации (ФАР) на уровне не менее 160 Вт/м2. При уровне ФАР ниже 16 Вт/м2 применение углекислотного обогащения газовой смеси не эффективно. Кроме того предельное содержание углекислого газа в воздухе теплицы, согласно этому документу, составляет 0,33 %[8].

Примечания
  1. Московский филиал ФГБНУ "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (НПЦ "Гипронисельхоз"). СП 107.13330.2012. — М.: УТВЕРЖДЕН приказом Минрегион России от 30.06.2012 г. N 271, 2013. — С. 30.
  2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ «РАДИ ЗЕМЛИ». РУКОВОДСТВО ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ СОЛНЕЧНЫХ ТЕПЛИЦ. — Душанбе: НОРВЕЖСКОЕ ОБЩЕСТВО ОХРАНЫ ПРИРОДЫ, 2007. — С. 9. — 55 с.
  3. Московский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (НПЦ «Гипронисельхоз»). МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕПЛИЦ И ТЕПЛИЧНЫХ КОМБИНАТОВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОВОЩЕЙ И РАССАДЫ / утверждено врио директора Департамента НТПиО Минсельхоза России Вельматовым А.А.. — М., 2014. — 104 с. — (СИСТЕМА РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫХ ДОКУМЕНТОВ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ).
  4. Janick, J; Paris, HS; Parrish, DC (2007). “The Cucurbits of Mediterranean Antiquity: Identification of Taxa from Ancient Images and Descriptions”. Annals of Botany. 100 (7): 1441—1457. DOI:10.1093/aob/mcm242. PMC 2759226. PMID 17932073.
  5. А.Иванько, А.Калиниченко, Н.Шмат. Солнечный вегетарий. — Киев: Малое частное предприятие "Анфас", 1998. — ISBN 5-7707-8445-8.
  6. Wittwer, SH; Robb, WM (1964). “Carbon dioxide enrichment of greenhouse atmospheres for food crop production”. Economic Botany. 18: 34—56. DOI:10.1007/bf02904000.
  7. Углекислый газ в теплице // ИЗМЕРКОН : сайт. — 2019.
  8. Б. В. Вередченко, А. Я. Мазуров, В. И. Бондарев, В. П. Шарупич, Т. С. Шарупич, Т. И. Федорищева. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛИЦ И ТЕПЛИЧНЫХ КОМБИНАТОВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОВОЩЕЙ И РАССАДЫ. — М.: "Гипронисельпром" Минсельхозпрода РФ, 1996.

Литература

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.