Zamów w naszym sklepie
  • 12-636-18-51
  • wydawnictwo@plantpress.pl
ogrodinfo.pl
sad24.pl
warzywa.pl
Numer 11/2003

OGRZEWANIE ELEKTRYCZNE PODŁOŻY OGRODNICZYCH

Zużycie energii cieplnej w szklarni można zmniejszyć o 5–14% dzięki zastosowaniu systemu ogrzewającego podłoże — wegetacyjnego lub gruntowego. Przy założeniu, że przeciętny koszt produkcji energii cieplnej wynosi 40 zł/GJ, rocznie daje to oszczędność od 1,5 zł/m2 do 4 zł/m2 powierzchni uprawy dla tunelu foliowego, zaś dla szklarni od 3,6 zł/m2 do 10 zł/m2 powierzchni uprawy.

W obiektach, w których zainstalowany jest system ogrzewania podłoża, ciepło jest przekazywane z podłoża do otoczenia, co zapewnia poprawny pionowy rozkład temperatury. Możliwe staje się w nich obniżenie temperatury dzięki optymalnemu ogrzaniu strefy korzeniowej roślin, a temperatura źródła ciepła dostarczanego do szklarni nie musi pozostawać na stałym poziomie. Ogrzewanie podłoża można realizować za pomocą przewodów grzejnych wypełnionych wodą, umieszczonych bezpośrednio na powierzchni lub też zagłębionych, ewentualnie poprzez dostarczanie do podłoża podgrzanego powietrza. Ten ostatni sposób powoduje dodatkowo ciągłą wymianę powietrza glebowego z atmosferycznym, a także — co zostało potwierdzone doświadczalnie — podnosi nawet o 20% plon uprawianych roślin. Jego wadą jest jednak intensywne wysuszanie podłoża (zwłaszcza w strefie wokół przewodów grzejnych), czego można uniknąć montując ogrzewanie elektryczne podłoża.

Zaletą tego ostatniego systemu jest możliwość prowadzenia produkcji w nieogrzewanym (pozbawionym instalacji grzejnej) obiekcie. Nakłady finansowe poniesione na zamontowanie systemu ogrzewania podłoża za pomocą oporowych przewodów grzejnych nie powinny być wysokie. Cena rynkowa kabli grzejnych (zasilanych napięciem 220 V), bezpiecznych dla użytkowników, jest stosunkowo niska, a nakłady robocizny ponoszone na montaż elektrycznego ogrzewania, w porównaniu z takimi nakładami na zainstalowanie ogrzewania rurami wypełnionymi ciepłą wodą, są znacznie mniejsze. Według obecnych cen, koszt instalacji, kabli grzejnych, aparatury sterującej ogrzewaniem elektrycznym w szklarni (dla powierzchni 20 m2) wynosi około 1800 zł. Na Akademii Rolniczej w Krakowie przeprowadzono serię badań nad sposobami uprawy rozsad w nieogrzewanym obiekcie z elektrycznym systemem ogrzewania podłoża. Porównywano uprawę w multiplatach bez okrycia, okrywanych tunelem foliowym oraz przykrytych folią paroizolacyjną i dodatkowo okrytych tunelem foliowym.

Warstwa grzejna, na której ustawiono multiplaty, składała się z oporowego przewodu grzejnego o długości 16,5 m i jednostkowej mocy 16 W/mb, ułożonego w pętlicę (rozstaw 15 cm) na siatce montażowej, co zapobiegało jego przesunięciu. Całkowita moc grzejna instalacji wynosiła 100 W/m2. Siatkę montażową umieszczono w 6-centymetrowej warstwie suchego piasku, pod którą położono warstwę izolacyjną. Bezpośrednio na piasku ustawiono multiplaty o wymiarach 25 x 45 cm. Zostały one wypełnione standardowym podłożem ogrodniczym złożonym z torfu, kory drzewnej i perlitu. Wilgotność podłoża utrzymywano na poziomie zalecanym dla uprawianych roślin.

Temperatura podłoża pozostawała ustabilizowana (maksymalna różnica nie przekraczała 3°C) w multiplatach przykrytych folią paroizolacyjną i tunelem foliowym (rys. 1). Natomiast widoczne było jej zróżnicowanie (maksymalnie około 5°C) w multiplatach okrytych jedynie tunelem foliowym lub pozostawionych bez okrycia.

RYS. 1. ROZKŁAD POPRZECZNY TEMPERATURY W PODŁOŻU PO 10 GODZ.

Temperatura podłoża we wszystkich przedstawionych wariantach uprawy zależała istotnie od temperatury otoczenia (rys. 2), której wpływ był wyraźnie najmniejszy, gdy multiplaty okryte były folią paroizolacyjną oraz tunelem z folii PE.

RYS. 2. ŚREDNIA TEMPERATURA PODŁOŻA W FUNKCJI TEMPERATURY OTOCZENIA

Podczas produkcji rozsady koszt ogrzewania podłoża przy pomocy oporowych przewodów grzejnych (rys. 3) przewyższa znacznie koszt wytworzenia ciepła ze spalania paliw konwencjonalnych. Jeśli jednak uwzględnimy, że produkcję rozsady prowadzimy w okresie najbardziej niekorzystnych warunków pogodowych (niska temperatura otaczającego powietrza, a w konsekwencji duże zużycie ciepła w obiekcie), wykorzystanie do ogrzewania energii elektrycznej staje się opłacalne. Przyjmuje się bowiem, że zapotrzebowanie ciepła w szklarni wynosi minimum 250 W/m2 powierzchni uprawy, natomiast zgodnie z przedstawionymi wynikami (rys. 1 i 2) podczas ogrzewania podłoża optymalną temperaturę osiągnięto przy 100 W/m2, a więc przy 2,5-krotnym zmniejszeniu ilości dostarczanego ciepła.

RYS. 3. RELACJA PROCENTOWA KOSZTÓW WYTWORZENIA ENERGII CIEPLNEJ PRZY PRZYJĘCIU ZA 100% KOSZTÓW ENERGII WYTWARZANEJ Z WĘGLA SORTYMENTU "ORZECH"

Biorąc pod uwagę również wielkość rocznej emisji substancji szkodliwych (rys. 4) oraz wysokość opłat (tabela), jakie należy wnieść z tytułu gospodarczego korzystania ze środowiska, przewaga ogrzewania energią elektryczną w stosunku do miału węglowego staje się jeszcze większa.

RYS. 4. RELACJA PROCENTOWA W EMISJI SUBSTANCJI SZKODLIWYCH PRZY PRZYJĘCIU
ZA 100% EMISJI WĘGLA "ORZECH"

OPŁATY ZA GOSPODARCZE KORZYSTANIE ZE ŚRODOWISKA DLA KOTŁOWNI O MOCY POWYŻEJ 0,5 MW OPALANEJ RÓŻNYMI PALIWAMI (WG DZ. U. 03.55.477 Z DNIA 31.03.2003 R.)