Звичайні теплиці в Україні: енергоспоживання, технології опалення на електроенергії та газі, виклики та перспективи
Тепличне господарство є одним з ключових секторів аграрної промисловості, що забезпечує населення свіжими овочами, фруктами та зеленню протягом усього року. Ефективне функціонування теплиць залежить від підтримання оптимального клімату, зокрема температурного режиму. У більшості випадків для цього застосовують системи опалення, що працюють на електроенергії та газі. Ці енергоносії становлять основу обігріву теплиць, особливо в холодну пору року, коли природні умови не дозволяють підтримувати необхідну температуру для росту рослин.
Особливості тепличного опалення: електроенергія та газ
Опалення теплиць на газі традиційно було одним з найпоширеніших методів, що пояснюється доступністю та високою теплотворною здатністю природного газу. Газові котли нагрівають повітря або воду, що циркулює системою труб, підтримуючи внутрішню температуру на потрібному рівні. Однак через постійне зростання цін на газ та складнощі з отриманням дозвільних документів цей метод стає менш вигідним і викликає питання безпеки через ризики загоряння та отруєння рослин внаслідок витоків газу.
Електричні системи опалення сприймаються як більш зручні і менш ризиковані в експлуатації. Електронагрівачі, інфрачервоні обігрівачі, конвектори здатні швидко і точно регулювати температуру всередині теплиці. Вони часто оснащуються вентиляторами для кращої циркуляції теплого повітря і можуть бути інтегровані з системами автоматичного управління кліматом. Втім, електрична енергія має вищу вартість порівняно з газом, що впливає на загальні витрати на опалення.
Енергозатрати теплиць: структура та показники
Витрати енергії на тепличне господарство значні: опалення становить 60–70% загальних енергозатрат, освітлення у зимовий період – 20–30%, а вентиляція та автоматизація – 5–10%. Причини високої енергоємності полягають у необхідності підтримувати стабільний температурний режим для росту культур та компенсувати значні тепловтрати через матеріали покриття теплиць і незадовільну герметичність конструкцій.
Тепловтрати можуть сягати до 40% через неякісні матеріали або щілини в будові. Тому енергоефективність теплиць значною мірою залежить від застосування сучасних матеріалів покриття, герметизації стиків і утеплення. Для порівняння: полікарбонат товщиною 6 мм має тепловтрати близько 3 Вт/м²·К, а 10 мм – 2,4 Вт/м²·К, що значно кращий показник, ніж у звичайного скла з тепловтратами 5,8 Вт/м²·К.
Тепличне господарство: Види систем опалення в теплицях: переваги й недоліки
- Газове опалення
Газові котли досі використовуються у великих тепличних комплексах через їхню ефективність та відносно низьку вартість палива в періоди стабільних тарифів. Однак сучасні тенденції демонструють підвищення ціни на газ і ускладнення процедури оформлення документації, що робить цей спосіб менш привабливим. До мінусів також належить ризик пожежі та необхідність постійного контролю безпеки. - Електричне опалення
Включає різні технології: ТЕНи, інфрачервоні обігрівачі, тепловентилятори. Інфрачервоні обігрівачі ефективно передають тепло безпосередньо рослинам і ґрунту, що дозволяє суттєво зменшити енергоспоживання. Для прикладу, тепловтрати теплиці площею 84 м² з полікарбонатом 6 мм при температурі -10°С зовні та +16°С всередині оцінюються приблизно в 13 кВт потужності опалення. - Опалення твердим паливом
У деяких регіонах досі використовують дрова чи вугілля. Цей спосіб вимагає ручної роботи, регулярного контролю та не завжди забезпечує стабільний мікроклімат. Енергоефективність у порівнянні з електро- та газовими системами нижча.
Технології підвищення енергоефективності теплиць
- Використання подвійного покриття та якісного полікарбонату товщиною 6-10 мм для зниження тепловтрат.
- Поверхнева герметизація стиків за допомогою термострічок, ущільнювачів, що мінімізує продування.
- Встановлення другого внутрішнього шару плівки або агроволокна для додаткової теплоізоляції.
- Впровадження систем автоматичного контролю клімату з датчиками температури та вологості, що дозволяє включати опалення лише за потреби.
- Використання теплових акумуляторів або батарей для накопичення надлишкового тепла в денний час, передачі його вночі.
- Енергозберігаюче LED-освітлення, яке споживає менше електроенергії і забезпечує потрібний спектр світла для фотосинтезу.
- Встановлення вентиляційних отворів з регульованим потоком повітря для уникнення перегріву й забезпечення свіжого повітря.
- Розглядання альтернативних джерел енергії: сонячних батарей для живлення систем освітлення та автоматики, що знижує залежність від централізованих мереж.
Тепличне господарство, Економічні аспекти та перспективи
Вартість опалення теплиць часто складає найбільшу частку операційних витрат, що впливає на прибутковість виробництва. Зростання цін на енергоносії, особливо на газ і електроенергію, робить актуальним впровадження енергоефективних технологій, які окупають інвестиції за 2-3 роки.
Застосування комплексного підходу до теплоізоляції, вибору обладнання з високим коефіцієнтом корисної дії та автоматизації режимів роботи дозволяє значно знизити споживання енергоресурсів. Крім того, це забезпечує стабільний урожай і можливість цілорічного використання теплиць навіть у регіонах з суворими зимами.
Водночас тепличне господарство залишається енергоємним видом виробництва, що потребує постійного аналізу і впровадження нових технологій. Забезпечення безпеки при роботі з газовими системами і оптимізація електроспоживання є ключовими чинниками для сталого розвитку галузі.
Тепличне господарство: Висновок
Звичайні теплиці, які працюють на електроенергії та газі, сьогодні стоять перед викликами зростання цін на енергоносії, необхідності підвищення ефективності опалення і зниження тепловтрат. Газове опалення залишається поширеним, але втрачає актуальність через економічні та безпекові фактори. Електричні системи — більш безпечні та зручні, але дорожчі. Впровадження сучасних теплоізоляційних матеріалів, автоматизації клімату і альтернативних джерел енергії є шляхом до зниження витрат і підвищення продуктивності тепличного виробництва.
Інвестиції в енергоефективність теплиць мають стратегічне значення для забезпечення продовольчої безпеки, стабільності аграрного сектору та екологічної безпеки в умовах зміни клімату та коливань ринку енергоносіїв.
Можливість стежити за новинами у більш стислому форматі в Facebook або Telegram повернутися на головну сторінку