Весной перед огородником встаёт важная задача — защитить рассаду от ночных заморозков. В солнечный весенний день температура в теплице поднимается до +30°C и даже выше. Важно прогреть почву, сохранить тепло и не дать ему рассеяться.
Обогреваем теплицу солнечным светом
Солнце и тепло неотделимы друг от друга. Тёплый воздух поднимается к потолку, в то время как земля остаётся прохладной.
Почва в теплице под действием солнца начинает работать, как нагревательный элемент. Днём она нагревает воздух в теплице и прогревает себя в глубину. Почва в теплице обладает огромной теплоёмкостью. Ночью она выступает в роли мощного аккумулятора тепла, способного согревать воздух внутри теплицы и предотвращать замерзание растений во время возвратных заморозков.
В данный момент мы можем ослабить воздушные потери, накрыв тепличные грядки полиэтиленовой плёнкой. А, что из себя представляет тепличная грядка? Это земля и вода.
Удельная теплоемкость воды составляет 4183 Дж/кг·°C
Удельная теплоемкость земли примерно 3000 Дж/кг·°C
Допустим, что теплоёмкость грядки составит 3500 Дж/кг·°C
Рассмотрим тепличную грядку размерами 6 м на 0,7 м и глубиной 0,1 м и соответственно получим объём 6*0,7*0,1 = 0,42 м в кубе или 420 литров, т.е. получили почти 2 двухсотлитровых бочки.
Если предположить, что за день поверхность почвы у грядки прогрелась до +20°C , а к 6 утра допустим опустилась до +5°C
Определим энергию от охлаждения грядки Е = с*м*ΔT
Е = 3500*400*(20 - 5) = 21000000 Джоулей
Переведём в киловатт-часы. Надо наш результат разделить на 3600000 21000000/3600000 = 5,83 Вт·ч.
Вывод: Остывая наша грядка за период от 22 часов вечера до 6 часов утра выделяет энергию равную нагреву электрообогревателя мощностью
5,83/8 = 0,72 кВт * 1000 =720 Вт
и прогрев происходит по всей поверхности грядки.
Через три дня после накрытия грядки полиэтиленовой плёнкой она начнёт выделять такое количество тепла. Примерно через неделю, когда верхний слой почвы прогреется на 20 сантиметров, выделяемое ночью тепло будет вдвое интенсивнее.
Расчёты демонстрируют, что основной источник тепла для растений в теплице — это почва. Наша ключевая цель — минимизировать теплопотери.
Что ещё надо сделать для сохранения тепла
В начале весны следует провести чистку поликарбоната, как снаружи, так и изнутри, если вы не выполнили эту процедуру осенью. Инфракрасные лучи проникают через прозрачный материал эффективнее, что способствует нагреву почвы.
Убедитесь, что конструкция герметична, чтобы предотвратить утечку тёплого воздуха через щели.
В настоящее время можно утеплить боковые стенки грядок пенопластом с внутренней стороны теплицы.
В следующей публикации я проведу анализ эффективности грядки-термос. Есть планы уделить внимание работоспособности 5-ти литровых ёмкостей в теплице и минимизировать проникновение холода из глубины почвы.
Всем здоровья и уДачи.