W ostatnich latach produkcja w tunelach i szklarniach zwiększyła się dwukrotnie. Czynnikiem determinującym koszt produkcji w takiej formie są ceny energii. Ogrzewanie obiektów stanowi do 70% kosztów nakładów, które są ponoszone w danym sezonie. Nowoczesne szklarnie są wyposażone w różne rozwiązania techniczne, które umożliwiają utrzymanie właściwego mikroklimatu i praktyczną gospodarkę energetyczną. Pomimo tego duża część ciepła jest marnowana poprzez wietrzenie w celu utrzymania stałej temperatury powietrza w obiekcie. Akumulator ciepła jest rozwiązaniem pozwalającym na ograniczenie zużycia energii, a także zmniejszenie jej kosztów.
Akumulatory ciepła
To instalacje nazywane również buforami. Są budowane w postaci izolowanego zbiornika. Ich zadaniem jest gromadzenie oraz przechowywanie energii w szklarni. Występują w różnych postaciach, ale zawsze na tej samej zasadzie działania. W dzień ciepło jest gromadzone przez akumulator, a następnie energia zostaje oddawana do obiegu nocą lub w chłodne dni w celu ogrzania szklarni. Akumulatory ciepła mogą występować w formie kotłów na paliwa stałe, kominków, kotłów automatycznych, kolektorów słonecznych i ogniw fotowoltaicznych lub prądu z sieci.
Korzyści
Zastosowanie buforów ciepła w szklarni niesie ze sobą wiele korzyści. Udowodniono, że akumulowanie ciepła do jego późniejszego wykorzystania poprawia warunki w obiekcie. Następuje zmniejszenie wahań temperatury w ciągu doby, co wpływa korzystnie na zwiększenie ciepła podłoża oraz bryły korzeniowej uprawianych roślin. Instalacja akumulatora ciepła powoduje redukcję wilgotności powietrza, a przez to wpływa pozytywnie na utrzymanie właściwego mikroklimatu. Poprawienie warunków uprawy pozwala na ograniczenie środków ochrony roślin, dzięki czemu produkuje się zdrowsze warzywa. Warto wspomnieć, że bufor ciepła będzie optymalizował pracę źródła ogrzewania nawet o 95% i pozwoli na znaczne oszczędności.
Koszty
Koszt zainstalowania akumulatora ciepła w szklarni zależy od istniejącego źródła energii. W każdym przypadku trzeba się jednak liczyć ze zwiększeniem wydatku. W razie nowej sieci jest to 12–15%. Sam zbiornik o objętości 1000 l kosztuje ok. 2000 zł, ale do całej instalacji potrzebne są wężownice oraz pompy ciepła. Cena takiej instalacji wzrasta zatem do ok. 5 tys. zł. Inwestycja powinna się zwrócić już po trzech latach. Zbiorniki buforowe pozwalają na zmniejszenie zużycia opału aż o 20%.
Przyszłość
Na rynku pojawia się innowacyjny wynalazek do akumulowania ciepła w szklarni – bufor kamienny. Instalacja jest budowana pod obiektem, aby zoptymalizować wykorzystanie przestrzeni. Jest złożona z kilku sekcji wypełnionych tłuczniem kamiennym i izolowana warstwą styropianu. Można go wykorzystywać w trzech trybach: akumulowanie ciepła, ogrzewanie roślin i schładzanie podczas upalnych okresów. W momencie gdy czujniki wskażą nadmierny wzrost temperatury, ciepłe powietrze znajdujące się w górnej części zostaje zasysane, a następnie wtłaczane przez wentylatory do akumulatora. Ciepło jest magazynowane w kamieniach. Kiedy czujniki zarejestrują spadek temperatury, akumulator rozładowuje się przez zasysanie chłodnego powietrza. Proces odbywa się automatycznie. Za pomocą takiego akumulatora można podwyższyć temperaturę w obiekcie o 6oC, a wilgotność powietrza zmniejszyć nawet o 19%. Możliwe, że takie rozwiązanie już niedługo pojawi się w naszych szklarniach.
O autorze
Beata Domitrz
