Преимущества термоэкрана и системы зашторивания в теплице

1. Теплопотери уменьшаются на 43 — 75 процентов. Процентное соотношение зависит от качества используемого полотна. Вдобавок вы экономите тепловую энергию в пределах 20 процентов.

2. Появляется возможность создавать атмосферу мрака и полумрака. Уровень затемнения может колебаться в диапазоне от 15 до 85 процентов.

3. Контроль уровня влаги в помещении. Ночью экран сохраняет стабильную температуру, что избавляет вас от такой проблемы как появление конденсата.

Экономическую выгоду использования мини-ТЭС в тепличном хозяйстве разработчики когенераторных установок объясняют:

• экономией на подключении к электрическим и тепловым сетям,
• независимостью от роста тарифов на электро и теплоэнергию,
• низкой стоимостью выработанной электроэнергии,
• повышением надежности и качества обеспечения, электро и теплоэнергией,
• повышением урожая,
• низким сроком окупаемости.

Вырабатываемая на мини-ТЭС электроэнергия идет на собственные нужды и искусственное освещение теплицы, вырабатываемая тепловая энергия идет на отопление, ГВС, обогрев. Выхлопные газы направляются в катализатор, где очищаются до чистого углекислого газа и, охлаждаясь в теплообменниках до приемлемой температуры (порядка 50 градусов С), подаются в теплицу в качестве подкормки для растений.

Система подкормки растений углекислым газом, содержащимся в объеме продуктов сгорания, давно успешно применяется во всем мире для увеличения урожая растительных и сельскохозяйственных культур. Особенно успешно данное направление используется в Голландии для выращивания цветов и овощей.

Кроме выбора источника тепловой энергии, не менее важным является вопрос о ее правильном распределении и экономичном использовании. В России, кроме строящихся новых теплиц, конструкции которых имеют хорошие показатели по энергосбережению, существует множество старых тепличных хозяйств. Их модернизация ограничена, и наряду с мероприятиями по улучшению изоляции теплиц, дальнейшее повышение экономичности потребления энергии возможно с помощью более эффективных методов управления энергосистемой. Это заставляет тепличников внедрять всѐ более совершенные компьютеры и программы, способные принимать самостоятельные компромиссные решения, и совмещать точность поддержания температурного режима и экономного потребления тепловой и электрической энергии.

Одновременно с распределением тепла, стоит задача эффективного управления сразу несколькими источниками – водогрейными и паровыми котлами, теплообменниками, когенераторами, теплогенераторами, а также косвенными источниками тепла, такими, как лампы досветки. Решение может быть только комплексным, и достигается передачей управления всеми источниками тепла и микроклиматом единой автоматизированной системе.

К сожалению, во многих российских промышленных теплицах принята еще советская система подачи тепла - по графикам температуры, когда температура теплоносителя жестко привязана к наружной температуре. Зачастую это приводит в одних случаях к перерасходу топлива, а в других – дефициту тепла в теплице. При такой регулировке температуры теплоносителя не учитывается огромное количество другой информации, необходимой для правильного расчета температуры теплоносителя – скорости ветра, наличия осадков, уровня освещенности, положения форточек и экрана, температуры обратки в контурах, расчетной и измеренной температуры и влажности в отделениях теплицы и т.д. Становится очевидным, что без единой системы сбора информации и принятия решений тут не обойтись.

Современная система управления получает информацию с множества внешних датчиков:

• Скорости и направления ветра,
• Температуры воздуха,
• Освещенности,
• Влажности,
• Наличия дождя,
• Интенсивности осадков,
• Положения форточек и экрана,

А также датчиков, расположенных внутри теплицы:

• Температуры и влажности в различных частях отделений,
• Концентрации углекислого газа,
• Температуры растений,
• Датчиков PAR, измеряющих естественное и искусственное световое излучение в наиболее важной для фотосинтеза области спектра - между 400 и 700 nm.

На основе всех собранных данных современная система управления в режиме реального времени просчитывает необходимое количество энергии, согласно стратегии распределяет этот запрос между всеми источниками тепла. Далее возможны два варианта управления.

В первом случае, единая система управления теплицей передает запрос на систему управления тепловой установки, и лишь контролирует результат – температуру теплоносителя. Этот способ используется в основном для управления технически сложными и уникальными агрегатами, такими как когенераторы и горелки котлов с нестандартным протоколом управления. Еще одно исключение – агрегаты, где повышение температуры теплоносителя происходит мгновенно, лавинообразно, например – паровые теплообменники.

Во втором случае, система управления теплицей непосредственно управляет тепловой установкой. В этом случае штатный блок управления может быть простым и недорогим, и использоваться только как резервный, при переводе установки на автономную работу при сбоях или плановых отключениях единой системы управления.

Как пример второго способа, можно привести водяные теплообменники, и модуляторные горелки котлов. Для производства именно необходимого количества энергии мощность горелки регулируется плавно, в зависимости от запроса, при этом единая система управления теплицей непосредственно управляет положением топливного и воздушного клапана горелки, отслеживает его состояние, и процент открытия, корректируя его в зависимости от температуры подачи и обратки.

Далее произведенное тепло нужно правильно и экономно распределить между всеми потребителями - системами подогрева воды для полива, контурами отделений, сервисными, административными зонами, аккумуляторами тепла.

В этом помогают точные трехходовые краны, циркуляционные насосы переменной мощности - со ступенчатой или плавной регулировкой частоты вращения, которые позволяют значительно экономить электроэнергию.

В экономии энергии также большую роль играет система зашторивания, уменьшая необходимость обогрева кровли в ночное время и увеличивая светоотдачу ламп досветки. Важно, что тепло, излучаемое лампами, также учитывается системой, и на время включения ламп снижает запрос тепла, чтобы сэкономить тепло, предотвратить перегрев и температурный стресс растений. С этой же целью лампы досветки в теплице делят на несколько зон для предотвращения резких токовых скачков при включении-выключении, а каждую зону - еще пополам, чтобы в одном ряду лампы включались сначала через одну (50%), и только через некоторое время, остальные.

Несомненно, даже самые совершенные и сложные системы не могут обойтись без человека, ибо любой компьютер выполняет и знает лишь то, что в него заложил человек. Поэтому разработчики наряду с усложнением систем стараются максимально упростить работу операторов, технологов, агрономов. Создаются новые программы, с наглядным и понятным представлением информации, простыми способами ввода параметров. Например, оператор лишь задает стратегию отопления, вводя только ночную и дневную температуры в теплице, а машина самостоятельно принимает все решения по поддержанию режима.

Большинство параметров вводятся однократно, при настройке системы, многие другие имеют понятные, рекомендованные производителем пределы. Современные программы управления, таких производителей, как Hoogendoorn, позволяют убирать или добавлять на экран монитора только ту информацию, которую оператор, инженер, или агроном считают важной. Эти настройки по отображению информации индивидуальны для каждого сотрудника теплицы, имеющего персональный код доступа к системе управления, что никак не влияет на сами режимы теплицы, остающиеся общими для всех. Такая персификация также позволяет отслеживать конкретные действия каждого сотрудника, имеющего доступ к системе, и ограничивает доступ неквалифицированного персонала к управлению.

В целом, новые технологии и все большая автоматизация процессов в теплице делают работу более комфортной, уменьшают затраты труда, привлекают в эту область сельского хозяйства молодых квалифицированных специалистов. Сегодня невозможно представить современную экономичную теплицу без мощной, быстродействующей, надежной системы управления.

Современные системы отопления позволяют снизить энергозатраты на эксплуатацию теплицы до 40%. Значительное повышение эффективности достигается путем разделения системы на автономные контуры с установкой дистрибьюторов тепла. В новых теплицах используются многоконтурные системы.

2-х контурная система отопления включает кровельный, боковой и торцевой контур обогрева и надсубстратный обогрев. 3-х контурная система отопления включает кровельный обогрев, боковой и торцевой обогрев, надсубстратный обогрев.