расчет вносимой влаги при увлажнении воздуха в теплицах

КОНСТРУКЦИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
РАСЧЕТ ВНОСИМОЙ ВЛАГИ
ПРИ УВЛАЖНЕНИИ ВОЗДУХА
В ТЕПЛИЦАХ
М. Федорова,
инженер
Для увлажнения воздуха в теплицах обычно используют распылители воды без учета его реального состояния. Это приводит к переувлажнению воздушной среды и вызывает «вымокание» и гибель растений. Правильный подбор увлажнителей
(распылителей воды) базируется на точном определении количества вносимой влаги, то есть их производительности.
Тепличным растениям требуются определенные температурный и влажностный режимы: температура воздуха ночью должна быть 17–18 °С, а
днем – 20–24 °С, поэтому в жаркие дни теплицы
необходимо проветривать, чтобы не было перегрева. Но при вентиляции снижается влажность, а это
отрицательно влияет на рост растений.
Влажность – это содержание влаги в воздухе. Относительное ее значение – это отношение
количества влаги, содержащееся в воздухе, к
максимальному, которое может содержаться в
насыщенном состоянии при данной температуре. Например, при 21 °С 1 кг воздуха максимально содержит 16,2 г влаги. В этом случае
относительная влажность воздуха составляет
100 %. Если при той же температуре 1 кг воздуха содержит 8,1 г воды, то ее значение составит
8,1 / 16,2 = 0,5, или 50 %.
Количество воды, которое может содержать
воздух, зависит от температуры и повышается
с ее ростом. Параметры состояния воздуха при
температуре 17–26 °С приведены в таблице 1.
Соответствующие агротехническим требованиям оптимальные параметры воздушной среды
при выращивании в теплице огурцов и томатов
приведены в табл. 2.
Расчет количества вносимой влаги, необходимой для создания оптимальной относительной
влажности воздуха в теплицах, рассмотрим для
конкретной ситуации.
При температуре воздуха 17 °С (табл. 1) и
100 % относительной влажности влагосодержание составляет 14,5 г / м3. По агротехническим требованиям относительная влажность – 70 %, а соответствующее влагосодержание – 14,5–70 / 100 =
= 10,15 г / м3. Когда температура повышается,
например до 22 °С, то относительная влажность становится 10,15 / 19,42 = 0,52, или 52 %
(19,42 г / м3 – влагосодержание насыщенного
воздуха при 100 % влажности и температуре
Таблица 1
Количество вносимой влаги, необходимой для создания оптимальной относительной
влажности воздуха в теплицах
Температура
воздуха, °С
Влагосодержание насыщенного воздуха при 100% влажности
17
18
20
22
24
26
01 • 2011 • ОВОЩЕВОДСТВО И ТЕПЛИЧНОЕ ХОЗЯЙСТВО
г/кг
г/м3
12,54
13,37
15,19
17,2
19,51
22,9
14,5
15,36
17,3
19,42
21,7
24,39
41
КОНСТРУКЦИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
Таблица 2
Оптимальные параметры воздушной среды при выращивании
в теплице огурцов и томатов
До начала
плодоношения
Параметр
В период
плодоношения
огурцы
томаты
огурцы
томаты
солнечные дни
20–24
21–22
24–26
23–25
пасмурные дни
20–22
19–20
21–23
20–22
ночью
17–18
16–17
18–20
17–18
Температура почвы, °С
22–24
18–20
20–24
17–18
Относительная влажность
воздуха, %
70–75
60– 66
75–80
65–70
Температура воздуха, °С:
Таблица 3
Расчет количества вносимой или удаляемой влаги из воздуха теплицы объемом 100 м3
Температура Относительвоздуха,
ная
°С
влажность, %
17
70
75
18
70
75
Влагосодержание,
г/м3
Температура воздуха
и относительная
влажность, °С/%
Недостаток
или избыток
(-) влаги, г/м3
Изменяемое
количество
влаги, г
10,15–10,875
22/52
24/47
22/56
24/50
+3,44
+5,04
+3,69
+5,4
344
504
369
540
10,75–11,52
22/55
24/50
22/59
24/53
+2,86
+4,44
+3,04
+4,75
286
444
304
475
17/84
18/79
-1,96
-1,36
12,11
75
12,975
17,89
18/84
-2,1
-1,46
-210
-146
13,594
14,565
17/94
18/89
17...100 18...95
-3,44
-2,84
-3,69
-3,1
-344
-234
-369
-310
20
22
70–75
22 °С), что недостаточно. Поэтому, чтобы восстановить требуемое значение 70 %, надо добавить
влаги в воздух (влагосодержание должно быть
19,42–70 / 100 = 13,59 г / м3), 13,59–10,15 3,44 г / м3, а
на теплицу объемом 100 м3 – всего 344 г воды,
лучше в виде пара. При понижении температуры
42
-196
-136
70
воздуха (в ночное время), наоборот, относительная влажность увеличивается, и избыток влаги
необходимо удалять проветриванием. Контроль
ее значения осуществляют соответствующими
датчиками. Результаты расчета количества вносимой или удаляемой влаги из воздуха теплицы
ОВОЩЕВОДСТВО И ТЕПЛИЧНОЕ ХОЗЯЙСТВО • 01 • 2011
КОНСТРУКЦИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
объемом 100 м3 (для огурца в период до плодоношения) приведены в табл. 3.
В этой таблице недостаток влаги указан со
знаком «+», (компенсировать внесением), а избыток «-» (компенсировать удалением).
По расчетам видно, что температура воздуха
в теплице определяет его относительную влажность, которую необходимо поддерживать в требуемых пределах. Для повышения влажности
воздуха используют изотермическое и адиабатическое увлажнение.
В адиабатических увлажнителях происходит
распыление воды в воздухе в виде тонкого монодисперсного аэрозоля, который интенсивно испаряется, потребляя теплоту, содержащуюся в
воздухе. Избыток влаги в виде капель и подтеков
оседает на листьях растений, стенах и других
поверхностях теплицы. Процесс осуществляется без поступления тепловой энергии от внеш-
них источников и называется адиабатическим, а
увлажнители – адиабатическими, распылителями или атомайзерами. Они имеют большую производительность (порядка десятков литров воды
в час), а требуется внести незначительное количество влаги в воздух теплицы (0,35 л на 100 м3
объема). Такие увлажнители в теплицах использовать нецелесообразно.
Наиболее пригодны для теплиц увлажнители изотермического типа с небольшой производительностью. В них водяной пар образуется в
результате испарения воды в специальном генераторе. Потребляемая при этом энергия обеспечивает фазовый переход воды из жидкого состояния в парообразное. Они имеют небольшую
производительность, при их использовании теплота, содержащаяся в воздухе, остается практически неизменной и в большей степени соответствует тепличным условиям.
Коротко о важном
БЕЛГОРОДСКИЕ ШАМПИНЬОНЫ ДОЛЖНЫ СОСТАВИТЬ
КОНКУРЕНЦИЮ ИМПОРТНЫМ
Через несколько лет Белгородская область будет производить до 3 тыс. т грибов в год. Такую задачу
поставили перед фермерами региональные власти.
Тем не менее, по данным областного департамента агропромышленного комплекса, белгородцы ежегодно потребляют почти 2,5 тыс. т грибов, большая часть которых представлена в замороженном и консервированном виде. И концепция развития грибоводства, разработанная местными чиновниками, направлена на решение двух задач – обеспечить импортозамещение и экспансию белгородских вешенок и
шампиньонов на российский рынок.
Региональные власти выразили готовность принять на себя 80 % поручительства при получении грибоводами займов, а также намерены субсидировать процентную ставку за счет средств областного Фонда поддержки малого предпринимательства. Выгода обоюдная: фермеру не придется долго обивать пороги банков, а областные власти получают взамен рост производства, налоговые поступления и новые
рабочие места.
Сейчас на малом предприятии в Белгородском районе постоянно работают девять человек, еще 18
местных жителей привлекают в период сбора урожая. Для жителей небольшого сельского округа эта
работа – неплохое подспорье.
По замыслу областных властей, в ближайшие годы в регионе резко возрастет и производство вешенок, которые не слишком прихотливы к условиям выращивания. Свою задачу чиновники видят в том,
чтобы создать инфраструктуру для будущих грибных ферм, обеспечивая производителей посадочным
материалом, обучая их навыкам производства, помогая с дистрибуцией. Такой подход уже практикуется
в Старооскольском, Новооскольском и Красненском районах.
Но специалисты констатируют: для сокращения издержек фермерам предстоит пройти по пути, проторенному белгородскими птицеводами и свиноводами. Речь идет о создании полного цикла производства – от выработки компоста и мицелия грибов (сейчас это закупается на стороне) до переработки продукции. Уже в нынешнем году на рынке должны появиться сушеные грибы, а в отдаленном будущем – и
грибные консервы местного изготовления.
01 • 2011 • ОВОЩЕВОДСТВО И ТЕПЛИЧНОЕ ХОЗЯЙСТВО
43