w — скорость ветра, м/с (в ростове-на-Дону зимой в среднем 7 м/с)

Тогда общие тепловые потери оранжереи вычисляются из уравнения 2:

Q= q∆tF, (2)

где: ∆t = tвн – tз — перепад температур воздуха внутри и снаружи теплицы, °С;

F — площадь оранжереи,м2.

q = 4,2 + 0,4 · 7м/с

Q= 7м/с · 33ºс · 200м2 = 55440 Ккал

К этому еще можно прибавить половину мощности для обогрева подвала и выйдет 83160 Ккал/год или 0,64 МВт в год.

Наиболее эффективным способом обеспечения естественной вентиляции является устройство горизонтально расположенных отверстий для подачи наружного воздуха в нижней части оранжереи и форточек для вывода внутреннего воздуха, расположенных в наклонной крыше. При этом следует иметь в виду, что тяга начинает действовать в том случае, если приточный воздух примерно на 5 градусов холоднее, чем воздух в комнате. Также оснащается механическая система вентиляции в виде встроенных вентиляторов. [20]

Помимо естественного солнечного освещения, которое регулируется при помощи специальных ширм и штор под потолком оранжереи, применяется освещение искусственное. Голубой свет регулирует синтез углеводов, инфракрасный активирует поглощение питательных веществ и другие реакции растения на свет. Красный и инфракрасный свет регулируют рост стебля, образование семян и размер листьев, а также контролируют фотопериодизм. Вместе с тем инфракрасный свет управляет реакцией растения на красный свет. Красный свет эквивалентен дневному, а инфракрасный вызывает у растений такую же реакцию, как темнота. Солнечный свет включает все элементы спектра, необходимые для развития растения. Красный и голубой свет более эффективно воздействуют на процесс фотосинтеза, чем зеленый. Соответсвенное различные лампы по разному влияют на растения (3)

Количество люминесцентных ламп можно определить, зная средний уровень освещенности на поверхности. Например, необходимо рассчитать, сколько ламп потребуется для освещения площадки с растениями, площадью 0,5м х 1м=0,5 м2.

1. Выбираем уровень освещенности. Например, 15000 лк. Средний уровень освещенности составит 0,7 х 15000 лк = 11000 лк.

2. Находим необходимый световой поток на поверхности площадки: L = 0,5м2 х 11000лк=5500 Лм

3. Находим необходимый световой поток ламп с учетом потерь (при наличии рефлектора): Lamp = L х С (С = 1,5 для лампы, висящей на высоте 30 см от растений (30% потерь) и С = 2 для лампы, висящей на высоте 60 см от растений (50% потерь)). Пусть в нашем примере лампы висят на высоте 30 см от растений. Тогда Lamp - 5500 х 2 = 11000 Лм. Люминесцентные лампы дают примерно 65 Лм па 1Вт мощности.

4. Находим суммарную мощность ламп: Power = Lamp/65=11000Лм/65= 170 Вт.

Таким образом, потребуется четыре лампы по 40 или 46 Вт с рефлектором (приложение 3). А на всю площадь оранжереи – 253 кв. м/ 0,5 кв. м х 4 лампы = 2024 лампы.

Для газоразрядных ламп расчет аналогичен. Специальный светильник с натриевой лампой мощностью 250 Вт обеспечивает средний уровень освещенности 15000 лк на площадке размером 1м2. Чтобы найти освещенность на расстоянии от светильника, необходимо значение силы света (ed) поделить на квадрат расстояния. Например, на расстоянии 0,5 м под лампой марки OSRAM Floraset, 80 W значение освещенности будет равно 750 еd / 0,5 х 0,5 = 3000 лк. Выбор ламп зависит от их мощности, габаритов и специфики применения. Выберем делюкс холодно-белого мгновенного зажигания (приложение 4-5)

По периметру проводится электропроводка, к которой подключены лампы с выключателями. Также две линии проводки идут в подвал и подсобные помещения.

Система полива кливий в оранжерее основывается на системе капельного

орошения: применением капельниц КОФ, КОФ-Н или линий ЭЛКО, растворных узлов РУ «Фермер» (в дальнейшем РУ-Ф1, РУ-Ф2, РУ-Ф3), подкормочных полуавтоматов – ПА и подкормочных узлов – ПУ. Отвод воды производится по параллельным оросительным, дренажным каналам. [7]

Для регулировки влажности воздуха используются ультразвуковые увлажнители воздуха: по одному на каждый массив растений.

После того, как запланированы все элементы оранжереи для выгонки кливий в Ростове-на-Дону можно составить общую экспликацию объекта (приложение 6) и выполнить чертеж (приложение 7).

2.1.2 Парник

Парник - это упрощенный вариант оранжереи. Его основное предназначение - это выращивание в нем теплолюбивых растений [1]. Он может быть выполнен как из стекла и металла, так и из других (менее качественных) материалов. Нам необходимо разработать проект парников для выращивания рицинуса [6] (приложение 8) в количество 1000 штук в Ростова-на-Дону.

Парник могут различаться по конструкции: односкатные, двухскатные, углубленные и прочие, и по технико-экономическим показателям: на биотопливе на паровом обогреве, на электрическом обогреве. [11]

Если необходимо вырастить 1000 рицинусов. А на 1 кв. м приходится 3 растения, то рабочая площадь парника составит 340 кв. м. Расчет производится из расчета на ящики с пикированными растениями размера 30 х 30 см. В отличие от оранжереи здесь не будет обширных дополнительных помещений.

Выбираем двухскатный парник, как наиболее экономичный. Строительство парников и теплиц руководствуется СНИП 2.10.04-85 «Теплицы и парники». [5]

Сначала вырывается траншея заданных размеров, в данном случае 19 на 19 метров и глубиной 2,5 метра (приложение 9). В качестве фундамента оставляется плотно утрамбованная, иногда забутованная камнями земля на 50 см. Траншея заполняется биотопливом, ограждается деревянными бревнами. Траншею, набитую биотопливом, с обвязкой из двух продольных бревен (парубней) и поперечных слег (пересовов), прикрывают.

Биотопливо - тепло, образующееся при гниении навоза в смеси с различными органическими отходами и отбросами. Лучшим топливом для парников считается конский навоз, его чаще используют в смеси с опилками, стружками, листьями и т. д., а при добавлении торфа температура горения снижается, продолжительность его увеличивается. В качестве биотоплива можно использовать помойный мусор в смеси с коровьим (одна треть) и конским навозом. Мусор горит продолжительно и дает более равномерную температуру. В случае отсутствия навоза можно приготовить смесь, успешно заменяющую его: на 1000 кг соломы используют 300 кг сернокислого аммония, 100 — суперфосфата и 30 кг гашеной извести. Солому укладывают штабелем в шесть-семь слоев высотой 2 м и шириной до 4 м, пересыпая каждый смесью из аммония, суперфосфата и гашеной извести и обильно увлажняя водой (около 700 л). Через четыре—шесть дней смесь разогревается и ею можно набивать парники, учитывая, что температура в них зависит от массы биотоплива. Например, слой смеси 75—100 см создает температуру 18—20°, 50—60 см — 12—16°. Значит для выращивания рицинуса, которому нужна температура в 20-25ºС необходим слой биотоплива в 100-150 см. [21]

Уровень пола парника выходит ниже уровня земли, поэтому вместо ящиков можно просто насыпать плодородную землю в пропорции 1 часть листовой земли, 1 часть перегноя, 1 часть торфа и 1 часть песка для непосредственного высевания рицинуса.