De ce este sera ta cu mai multe deschideri prea caldă? Cauze și soluții

Temperaturile ridicate pot limita randamentul, pot crește necesarul de apă și pot îngreuna controlul climatic. Dacă o seră cu mai multe deschideri este prea caldă, ventilația, umbrirea, fluxul de aer, configurarea echipamentelor sau chiar designul structural pot fi de vină.

Primul pas este cantitativ. Măsurați creșterea temperaturii peste temperatura ambiantă și comparați-o cu ceea ce sistemele instalate sunt proiectate să ofere. Într-o casă cu mai multe deschideri bine proiectată, ventilația singură, cu 40-60 de schimbări de aer pe oră, ar trebui să mențină temperatura internă la câteva grade față de aerul exterior; după aceea, doar ceea ce rămâne este umbrirea și răcirea prin evaporare. Dacă creșterea observată este mult mai mare, problema este o defecțiune de capacitate sau de distribuție, nu vremea.

Identificați principalele cauze ale căldurii excesive în efectul de seră

Dacă este necesară o răcire suplimentară, determinați sursa căldurii nedorite și motivul pentru care aceasta nu se deplasează spre exterior. Diagnosticul corect va rezolva problema reală, nu doar va crește cheltuielile energetice și de funcționare fără a îmbunătăți lucrurile pentru instalații.

Ventilație insuficientă a acoperișului

Există aer ascendent natural, care s-ar putea acumula sub acoperișul serei cu deschideri multiple. Această căldură se poate acumula în acoperiș atunci când orificiile de ventilație sunt prea mici, amplasate necorespunzător, blocate sau nu sunt deschise corespunzător. Situația se agravează în perioadele cu soare mai intens. Eliminarea aerului cald poate fi insuficientă în zonele mari ventilate lateral.

Raportul determinant este suprafața de ventilație raportată la suprafața podelei. Pentru ca ventilația naturală să suporte sarcina termică maximă, suprafața combinată a acoperișului și a deschiderilor laterale ar trebui să fie de cel puțin 15%-20% din suprafața podelei, măsurată ca deschidere liberă efectivă. Scalarea acestui raport la o casă cu mai multe deschideri de 5.000 m² oferă aproximativ 750-1.000 m² de suprafață de ventilație cu adevărat deschisă, iar orificiile de ventilație de pe coamă trebuie să fie asociate cu admisii de aer la nivel scăzut. Testarea combinațiilor de deschideri arată că o admisie laterală combinată cu orificii de ventilație la acoperișul orientat spre vânt realizează cel mai mare debit natural - aproximativ 12,3 schimbări de aer pe oră la o viteză a vântului de doar 0,5 m/s - în timp ce configurațiile doar cu acoperiș sau doar cu vedere la vânt sunt mult insuficiente.

Inspectați orificiile de ventilație pentru a verifica dacă există o deschidere adecvată, fără obstrucții, iar clădirile, ecranele și echipamentele din jur blochează ventilația adecvată. De asemenea, trebuie verificate controalele automate de ventilație pentru setări incorecte de temperatură sau probleme mecanice.

Mișcarea limitată a aerului

Deschiderile de ventilație sunt deschideri care permit ventilația, dar nu neapărat asigură o ventilație uniformă. Dacă fluxul de aer nu este distribuit în centru sau în partea inferioară a zonei de cultură, există zone fierbinți în zona de creștere. Ventilatoarele pot ajuta la circulația aerului în interior și la minimizarea zonelor nemișcate.

Circulația internă trebuie dimensionată în funcție de suprafața podelei, nu estimată. Regula generală stabilită pentru fluxul de aer orizontal este de aproximativ 2 CFM de capacitate a ventilatorului pe metru pătrat de suprafață podelei, aproximativ 0,6 m³/min pe metru pătrat, aranjat astfel încât aerul să circule ca o buclă continuă prin copertină. Acesta este un calcul separat de cel al ventilatoarelor de evacuare montate pe perete care creează rata de schimb, iar subdimensionarea acesteia este cel mai frecvent motiv pentru care o casă cu ventilație vizibil funcțională are încă zone fierbinți în deschiderile din mijloc.

Amplasarea lor ar trebui să facă parte dintr-o cale de circulație continuă a aerului; nu împingeți aerul doar într-o singură parte. Schimbul insuficient de aer poate, de asemenea, crește nivelul de umiditate în culturile dese. Acest lucru este important pentru circulația aerului nu doar ca măsură de control al temperaturii, ci și pentru menținerea stabilității generale a mediului.

Câștig excesiv de căldură solară

Radiația solară puternică poate crește rapid temperatura serei, în special în timpul orelor de vârf însorite. Cantitatea de căldură care intră în seră depinde de acoperirea serei, orientarea acesteia, umbrire și condițiile solare locale.

Umbrirea este o măsură de reducere a încărcării, așadar specificația ecranului trebuie aleasă în funcție de radiația măsurată. Selecția ecranului este exprimată în mod normal ca procent de umbrire și, pentru ecranele interne, și ca caracteristică de reflexie: ecranele reflectorizante din aluminiu mențin sera cu 4-8 °C mai rece decât un ecran negru cu același procent nominal de umbrire, deoarece reflectă radiația înapoi în loc să o absoarbă și să o reradieze în cultură. Aceeași familie de ecrane, instalată ca ecran energetic, economisește, de asemenea, 30%-50% din energia de încălzire în perioadele reci, motiv pentru care un ecran reflectorizant mobil își câștigă adesea costul de două ori.

Umbrirea mobilă poate reduce aportul de căldură solară atunci când este necesar, dar umbrirea excesivă poate reduce și lumina utilă. Prin urmare, umbrirea ar trebui utilizată împreună cu ventilația și alte metode de răcire. Rețineți că un acoperiș Venlo din sticlă transmite deja doar 75%-85% din lumina incidentă ca ansamblu complet, înainte ca orice ecran să fie închis - așadar strategia ecranului trebuie construită în jurul transmisiei de bază a structurii, mai degrabă decât în ​​jurul radiației solare brute.

Capacitatea de răcire nu corespunde sarcinii

Echipamentul de răcire trebuie să fie în concordanță cu dimensiunea serei cu deschideri multiple și cu mediul local. Un sistem subdimensionat ar putea funcționa non-stop și totuși să nu poată menține temperatura dorită. Un profesionist producător de sere cu deschideri multiple poate estima sarcina termică înainte de a determina echipamentul de răcire care va fi utilizat.

Două erori frecvente apar aici. Prima este dimensionarea la sarcina termică medie, mai degrabă decât la cea de vârf, ceea ce garantează un deficit în ziua de proiectare. A doua este ignorarea faptului că eficiența prin evaporare este finită: sistemele cu ventilator și plăcuță sunt proiectate pentru o eficiență udată de 70%-80% a depresiunii termometrului umed, astfel încât la o eficiență generală a sistemului de aproximativ 80%, scăderea de temperatură realizabilă este de aproximativ 5 °C, iar aerul furnizat ajunge de obicei cu 5-20 °C sub temperatura ambiantă. Într-o zi umedă, depresiunea termometrului umed se micșorează, astfel încât același sistem furnizează mai puțin - proiectarea trebuie verificată la termometrul umed de proiectare locală, nu la vârful termometrului uscat.

Acest lucru este deosebit de important pentru structurile mari, când mai multe zone de cultivare pot fi supuse unor condiții variate. Performanța de răcire ar trebui evaluată și în cea mai caldă perioadă de funcționare. Acest echipament va funcționa bine într-un climat mai rece, dar nu în timpul temperaturilor maxime.

Verificați pe unde intră și se acumulează căldura

Înainte de a adăuga echipamente de răcire, verificați de unde provine căldura și unde se acumulează. Într-o seră mare cu mai multe deschideri, este posibil ca deschiderile diferite să nu aibă aceeași temperatură din cauza orientării acoperișului, a densității culturilor, a echipamentelor și a fluxului de aer.

Verificați zona deschisă a ventilației și ecranele

Suprafața deschisă reală a unei guri de aerisire contează mai mult decât dimensiunea acesteia pe un desen. Plasele anti-insecte pot, de asemenea, restricționa fluxul de aer, mai ales atunci când se murdăresc sau se înfundă.

Cuantificați penalizarea plasei, în loc să presupuneți că o eliminați. Testarea în tunel aerodinamic a plaselor anti-insecte care acoperă o porozitate de 25%–53% arată că rata de ventilație scade odată cu scăderea porozității, deoarece plasa reduce coeficientul de debit al deschiderii. În practică, o plasă standard reduce fluxul de aer printr-o deschidere cu 10%–20%; o plasă de 75 de ochiuri reduce ventilația naturală cu aproximativ 25% comparativ cu o plasă de 40 de ochiuri; iar o plasă de 50 de ochiuri cu un raport de suprafață deschisă de 55% pe o deschidere de 100 m² lasă să treacă aer echivalent cu doar aproximativ 55–60 m² de deschidere liberă.

Verificați dacă orificiile de ventilație de pe acoperiș și cele laterale se deschid complet și dacă ecranele sunt curate. Dacă ecranele fac parte din orificiile de ventilație, rezistența lor la fluxul de aer trebuie luată în considerare la dimensionarea sistemului de ventilație.

Verificați sursele interne de căldură

Unele echipamente pot adăuga căldură în seră. Pompele, motoarele, iluminatul, conductele de încălzire și echipamentele electrice pot crește sarcina termică, în special în zonele închise.

Amplasarea echipamentelor trebuie verificată atunci când se investighează o zonă fierbinte. Mutarea echipamentelor producătoare de căldură în afara zonei de creștere, acolo unde este posibil, poate reduce sarcina termică internă.

Comparați temperaturile între intervale

O seră cu mai multe deschideri nu ar trebui tratată întotdeauna ca o singură zonă de temperatură. Comparați citirile de la diferite deschideri și zone de cultură pentru a identifica unde căldura este cea mai mare.

Dacă o zonă este constant mai caldă, verificați orificiile de ventilație, umbrirea, densitatea culturilor, echipamentele și fluxul de aer înainte de a crește capacitatea de răcire pentru întreaga instalație. O diagnosticare utilă este înregistrarea citirilor simultane la înălțimea jgheabului, la înălțimea coronamentului și aproape de podea în trei sau mai multe deschideri; un punct cald care persistă la nivelul coronamentului în timp ce jgheabul indică valori normale indică o problemă de circulație, în timp ce o altitudine pe întreaga deschidere indică o problemă de ventilație sau de încărcare.

Setări incorecte ale controlului climatic

Totuși, dacă comenzile nu sunt setate corect, un sistem bun nu poate obține niciodată performanțe slabe. Senzorii pot fi plasați în locuri greșite, pragurile pot fi setate prea sus sau echipamentul se poate porni prea târziu. Examinați modul în care au fost plasați senzorii și comparați citirile senzorilor pentru diferite părți ale zonei de creștere. Condițiile dintr-o seră mare cu mai multe deschideri pot să nu fie bine reprezentate de un singur senzor.

De asemenea, luați în considerare cerințele culturilor pentru setările de control. Setarea unor temperaturi similare cu cele utilizate primăvara și vara în timpul toamnei și iernii poate cauza stres inutil și risipă de energie. Etapele de ventilație și de ecranare ar trebui să fie eșalonate, mai degrabă decât comutate: un program în trepte care deschide progresiv gurile de aerisire, apoi închide ecranul, apoi pornește sistemul de plăcuțe, evită depășirea pe care o singură valoare de referință o produce inevitabil într-un volum mare de aer.

Aplicați soluții practice pentru a reduce căldura internă

Răcirea ar trebui planificată ca un sistem odată ce cauza este determinată și nu ca o singură înlocuire a echipamentului. Alegerea optimă este utilizarea unei combinații de ventilație, umbrire, flux de aer, dimensiunea echipamentului de seră și setări de control în funcție de condițiile de funcționare ale serei.

Îmbunătățiți ventilația naturală

Dacă căldura este cauzată de aerul care a rămas blocat, prima acțiune ar trebui să fie creșterea eficienței ventilației. Deschiderile din acoperiș și cele laterale trebuie să permită ventilarea aerului cald și răcirea aerului din exterior. Asigurați-vă că deschiderile de ventilație sunt libere, iar componentele mecanice sunt verificate periodic.

Dacă orificiile de ventilație sunt automate, testați dacă senzorii de temperatură funcționează la momentul potrivit. Structura este, de asemenea, un factor important. Ventilația și calitatea aerului ar trebui luate în considerare în faza de proiectare și nu ca o idee ulterioară de către producătorul de sere cu deschideri multiple.

Adăugați umbrire controlată

În perioadele de căldură extremă, sistemele de umbrire pot restricționa lumina directă a soarelui în timpul zilei. Sunt foarte practice și pot fi utilizate în perioadele cu soare în pereți, când este deosebit de cald afară. Sistemul ar trebui să fie mobil și să nu obstrucționeze permanent lumina. Cultivatorii pot oferi mai multă umbră în perioadele caniculare și mai puțină umbră în perioadele cu o disponibilitate mai bună a luminii.

Folosiți umbrire reglabilă: Schimbați acoperirea în funcție de lumina soarelui și de cerințele culturii.

Evitați umbrirea puternică permanentă: Acoperirea excesivă poate reduce lumina utilă.

Coordonați-l cu ventilația: Umbrirea funcționează mai bine atunci când poate ieși și aer cald.

Monitorizați răspunsul culturilor: Ajustați setările atunci când plantele prezintă semne de stres termic sau luminos.

Creșteți circulația aerului intern

Ventilatoarele de circulație pot fi folosite pentru a mișca aerul într-o zonă mai caldă decât restul serei. De asemenea, acestea pot chiar reduce aria dintre zonele de creștere superioare și inferioare. Poziționarea ventilatoarelor ar trebui să depindă de configurație. Nu stabiliți modele izolate de circulație a aerului, care permit acumularea de aer stagnant în centru. Dimensionați bucla la aproximativ 2 CFM pe metru pătrat de suprafață, echivalentul a aproximativ 0,6 m³/min pe metru pătrat, și verificați dacă aerul ajunge efectiv în partea îndepărtată a fiecărei deschideri, în loc să se disipeze la câțiva metri de ventilator.

De asemenea, sunt necesare verificări regulate. De exemplu, piesele murdare sau componentele cu palete de ventilator deteriorate sau flux de aer blocat pot duce la o performanță scăzută care nu va fi imediat evidentă.

Revizuirea echipamentelor de răcire

Dacă ventilația și umbrirea sunt ineficiente, verificați capacitatea și starea sistemului de răcire. Echipamentele de răcire trebuie proiectate pentru a răci sarcina termică maximă a serei, nu sarcina termică medie. Într-un proiect comercial, trebuie luate în considerare numărul de zone de creștere, densitatea culturii, acoperirea, temperatura exterioară și timpul de funcționare anticipat.

Când analizați un sistem existent de plăcuțe, verificați patru lucruri în ordine: dacă plăcuța este complet udată pe întreaga sa suprafață, dacă viteza de apropiere se încadrează în limita producătorului plăcuței, dacă plăcuța atinge 70%-80% din depresiunea disponibilă a bulbului umed și dacă valoarea de proiectare a bulbului umed este realistă pentru șantier. Un sistem care trece de toate patru și totuși nu poate menține valoarea de referință are nevoie cu adevărat de mai multă capacitate.

Companiile ar trebui să caute, de asemenea, echipamente ușor de întreținut și care să aibă spațiu pentru extindere ca producător de sere cu deschideri multiple. Sistemele dificil de întreținut pot duce la perioade lungi de nefuncționare în timpul perioadelor importante de creștere.

Monitorizare și automatizare upgrade

Depistarea timpurie a problemelor de temperatură poate ajuta la gestionarea acestora. Zonele de creștere pot fi identificate, iar momentul în care temperaturile încep să crească poate fi indicat de senzori poziționați în locurile corespunzătoare.

Sistemul de automatizare poate fi apoi programat să deschidă sau să oprească ventilația, umbrirea și ventilatorul, precum și să activeze sistemul de răcire, în anumite condiții. Acest lucru ar reduce la minimum necesitatea ajustărilor manuale în funcție de condițiile meteorologice schimbătoare.

Monitorizarea nu ar trebui utilizată ca înlocuitor pentru inspecțiile fizice. Starea și utilizarea echipamentului și a mediului ar trebui, de asemenea, verificate periodic, deoarece senzorii pot da citiri false, pot avea deviații sau pot defecta.

Întrebări frecvente

Gurile de ventilație deschise pot să nu furnizeze suficient flux de aer pentru dimensiunea serei. Amplasarea necorespunzătoare a gurilor de ventilație, mișcarea slabă a aerului, lumina puternică a soarelui sau răcirea insuficientă pot provoca temperaturi excesive. Verificați raportul dintre suprafața efectivă a gurilor de ventilație și podea în raport cu valoarea de referință a proiectului de 15%-20%, confirmați că există orificii de admisie spre vânt pentru a se potrivi cu orificiile de evacuare de pe coamă și scădeți 10%-20% (sau mai mult pentru plasa fină) pentru orice plasă de insecte înainte de a concluziona că gurile de ventilație sunt adecvate.

Răcirea maximă pe timpul verii este în mod normal proiectată pentru aproximativ 40-60 de schimburi de aer pe oră, cu un minim controlabil de aproximativ 1 schimb de aer pe oră pentru controlul umidității pe timp de iarnă. Dacă o casă măsurată funcționează mult sub valoarea inferioară într-o zi caniculară, capacitatea sau distribuția ventilației este factorul limitator, nu echipamentul de răcire.

Umbrirea poate reduce aportul de căldură solară, dar, de obicei, ar trebui să funcționeze alături de ventilație și gestionarea fluxului de aer. Umbrirea excesivă poate reduce lumina disponibilă culturilor. Un ecran reflectorizant mobil este opțiunea mai bună acolo unde este nevoie atât de răcire, cât și de reținere a căldurii pe timp de iarnă, deoarece același ecran care menține sera cu 4-8 °C mai rece decât un ecran negru echivalent returnează și 30%-50% din energia de încălzire atunci când este închis noaptea.

Sistemele cu discuri umede sunt proiectate pentru 70%–80% din depresiunea bulbului umed. La o eficiență generală a sistemului de aproximativ 80%, scăderea practică a temperaturii este de aproximativ 5 °C, iar aerul de alimentare ajunge de obicei la cultură cu 10–20 °F sub temperatura ambiantă. Un discur care produce mult mai puțin este de obicei subumedat, funcționând peste viteza sa frontală nominală sau permițând aerului să ocolească fața discurului.

Folosiți o capacitate a ventilatorului de aproximativ 2 CFM pe metru pătrat de suprafață, ceea ce reprezintă aproximativ 0,6 m³/min pe metru pătrat, amplasat astfel încât aerul să se miște într-o buclă continuă prin copertină, mai degrabă decât în ​​zone izolate. Aceasta este separată de și suplimentară față de ventilatoarele de evacuare care generează schimbul de aer.

Înregistrați simultan temperatura și umiditatea la înălțimea jgheabului, înălțimea coronamentului și la nivelul podelei, în mai multe deschideri, cu toate gurile de ventilație deschise. O elevație a întregii deschideri care urmărește condițiile exterioare indică o problemă de ventilație sau de încărcare. Un punct cald persistent la nivelul coronamentului, în timp ce jgheabul indică valori normale, indică o problemă de circulație și distribuție.

O seră supraîncălzită este de obicei rezultatul mai multor factori care interacționează, mai degrabă decât o singură defecțiune izolată. Întreprinderile ar trebui să evalueze ventilația, aportul de căldură solară, fluxul de aer, capacitatea de răcire și setările de control înainte de a investi în schimbări majore.

Verificarea cu valorile de proiectare publicate transformă această evaluare în ceva măsurabil: o suprafață efectivă de la ventilație la podea de 15%-20%, 40-60 de schimbări de aer pe oră la vârf, o penalizare de 10%-20% a ecranului, aproximativ 2 CFM pe metru pătrat de capacitate de circulație și o eficiență a plăcii de 70%-80%, rezultând o scădere de aproximativ 9°F. Oricare dintre aceste valori la care sera nu se ridică în prezent este cea care merită remediată prima.

Alegerea designului potrivit cu un producător de sere cu deschideri multiple de încredere poate preveni multe probleme de gestionare a căldurii de la început. Pentru structurile existente, inspecția sistematică și modernizările specifice pot crea un mediu mai stabil, evitând în același timp echipamentele și costurile de operare inutile.