Выбор и агроэксплуатационная характеристика культивационного сооружения

3.3 Выбор и агроэксплуатационная характеристика культивационного сооружения

 

Теплицы – являются наиболее прогрессивными, технически совершенными конструкциями защищенного грунта. Каркас металлический, из специальных оцинкованных гнутых профилей полного заводского изготовления; соединение конструкций на болтах. Кровля двухскатного типа, стены двухслойные: из листового стекла толщиной 4 мм (наружный слой) и полиэтиленовой пленки (внутренний слой). Дождевые воды с кровли теплиц по лоткам и внутреннему водостоку отводятся в систему канализации.

Отопление в проекте предусмотрено в двух вариантах — от собственной котельной и от внешнего источника. Температура теплоносителя (воды) при наличии своей котельной 95...70°С, при внешнем источнике 15О...7О°С. Регистрами системы отопления в теплице служат гладкие стальные трубы. Температура воды для подпочвенного обогрева 40 "С, трубы полиэтиленовые. Система отопления раздельная, обеспечивающая отдельную подачу теплоносителя и регулирование его температуры в трубах подпочвенного, надпочвенного и шатрового контуров, что обеспечивает экономию до 15 % тепловой энергии.

Система полива (дождевания), совмещенная с системой внесения растворимых минеральных удобрений, состоит из разводящих трубопроводов и пластмассовых труб непосредственного дождевания, проходящих четырьмя нитками вдоль каждого звена над рядами растений. На трубах закреплены форсунки, обеспечивающие мелкий распыл воды над растени­ями. Если необходим нижний полив, трубы опускают на высоту 30 см от поверхности грунта. Как резервный запроектирован шланговый полив. Вентиляция теплиц естественная, через форточки (фрамуги), расположенные в коньковой части каждого звена сооружения и имеющие механический привод.

В теплицах обеспечено формирование микроклимата, соответствующего нормам технологического проектирования и требованиям овощных культур с различными биологическими особенностями. Тепловой режим, режим влажности воздуха, полив и внесение минеральных подкормок через систему дождевания регулируют с применением комплекта средств автоматизации импортной поставки. Автоматизировано также управление режимом электродосвечивания в рассадном отделении и подкормкой СО2, открывание и закрывание форточек системы вентиляции.

Толщина корнеобитаемого слоя грунта 30 см. Для удаления избыточных вод, особенно при промывке грунта после стерилизации паром или химической дезинфекции, предусмотрена укладка под грунт дренирующего слоя и специальной дренажной системы, состоящей из дрен (перфорированных труб) и собирателей. Дренажные трубы (керамические или пластмассовые) диаметром 50 мм размещают перпендикулярно направлению гряд с уклоном 0,002 и шагом 6 м. Для защиты от заиливания дрены укладывают на ленту стеклопластика шириной 35 см, сверху накрывают их лентой стеклохолста и засыпают местным фильтрующим материалом. Собиратели — асбестоцементные трубы диаметром 150 мм.

Расход металла на 1 м инвентарной площади — 8 кг, листового стекла — 1,22 м; расход воды на блок — 624 м /сут, расход тепла — 35 Гкал/ч, потребляемая мощность электроэнергии 874 кВт.

Предусмотрен подогрев поливной воды в специальных установках до 25 "С. Подкормку растений СО2 осуществляют генераторами УГ-6,0, в которых сжигают природный газ. Генераторы размещают в теплицах под шатром. Дополнительное искусственное освещение в рассадном отделении предусмотрено в двух вариантах — с облучателями СОРТ-2-2-12Т и ОТ-400.

Для моего проекта мы берем следующие параметры: ширина 7,2 м; длина 16 м; высота в карнизе 2,6 м; высота в коньке 4,1 м. После расчетов мы получаем остекленную площадь, (крыша + стены) составляет 237,6 м ².

Общая площадь составляет 115,2 м ².

Рисунок № 1. Схематичные поперечные разрезы ангарной теплицы заводского изготовления: 1 – фундамент;2 – стойки; 4 – карниз; 5 – прогоны; 6- шпросы с остекленением; 7 – форточки; 8 – затяжки; 9 – подвески; 10 – раскосы; 11 – грунт; 12 – дренажное устройство.

3.4 Обоснование технологии выращивания   3.4.1 Составление культурооборота с рассматриваемой культурой

Культурооборот – план использования сооружения в течение года, включающий чередование культур, а также проведение подготовительных и других организационно-хозяйственных мероприятий. Культурооборот, принятый в моем хозяйстве: томат, выгонка лука на перо, дезинфекция и подготовка теплиц.

3.4.2 Расчет теплопотерь, потребность в топливе, тепловой мощности отопительной системы и поверхности отопительных приборов или труб

Расчет тепла и потребности в топливе для отопления зимней теплицы по месяцам и на весь отопительный сезон для рассматриваемой культуры провести по формуле:

Тт = (То ´ Ки ´ Пт ´ (t_В - t_СН) ´ Т) / (Qтн ´ h)

Таблица 12 Расчет тепла и потребности в топливе для зимней теплицы

№	Показатель	По месяцам сезона
		июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь		январь		февраль		март		апрель		май
1	То – теплоотдача светопропускающего материала, кДж/(м2×ч×°С): 23,1 – для остекленных теплиц, 11,6 – 13,9 – для твердых полимеров	23,1
2	Ки – коэфф.инфильтрации (таблица 9)	1,11					1,11	1,16		1,16		1,16		1,16		1,11		1,11
3	Пт – остекленная площадь теплицы, м2 (крыша + стены)	660,8
4	tВ – оптимальная для культуры температура внутри теплицы, °С	23
5	tСН – средняя месячная температура наружного воздуха (по данным метеостанции) для каждого месяца,	17,4					-4,9	-10,1		-13,8		-12,9		-7,0		4,3		13,0
6	Т - количество часов отопления за месяц, ч (приложение Б): количество дней ´ 24 ч						720	744	744		672		744		720		744
7	Qтн - низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг (кДж/м3 для газа): 33 600 - природный газ; 700 000 - мазут; 749 000 - керосин; 183 500 - дрова; 146 700 - торф;	33600
8	h - коэффициент полезного действия котельной: 0,75	0,75
9	Тт - Потребность в топливе за месяц, кг (м3 для газа): п.9 / (п.7 ´ п.8)
10	Потребность в топливе на сезон: сумма п.10 за месяцы сезона
11	Стоимость 1 кг топлива (1 м 3 для газа),	1,20
12	Стоимость топлива на отопительный для культуры сезон, руб.	116085,28

Вывод: Для данной культуры и в моем хозяйстве отопительный сезон продолжается 7 месяцев. Для данного периода расход топлива составляет 21005 м ³, что выражается в 29407 руб. Это полностью окупается, так как цена реализации в зимнее – весенний период очень высокая.

Тепловая мощность отопительной системы для проектируемого зимнего культивационного сооружения должна соответствовать величине теплопотерь сооружения в расчетный (зимний) период, которая рассчитывается по формуле:

Q = То ´ Ки ´ Пт ´ (t_В - t_М)

Таблица 13 Расчет тепловой мощности отопительной системы

№	Показатель	Значение
1	То - теплоотдача светопропускающего материала, кДж/(м2×ч×°С) 23,1 - для стекла; 11,6 - 13,9 - для твердых полимеров	23,1
2	Ки - коэффициент инфильтрации (таблица 9)	1,33
3	Пт - остекленная площадь теплицы, м2 (крыша + стены)	660,8
4	tВ - оптимальная для культуры температура внутри теплицы, °С	25
5	tМ - средняя многолетняя температура наружного воздуха (по данным метеостанции) из абсолютных годовых минимумов, °С	-40
6	Q - расчетная тепловая мощность системы отопления, равная величине теплопотерь, кДж/ч: п.1 ´ п.2 ´ п.3 ´ (п. 4 - п.5)	1319614,2

Вывод: При остекленной площади в 237,6 м ² мы получаем расчетную тепловую мощность системы отопления, равную величине теплопотерь 415155 кДж/ч.

Поверхность труб или отопительных приборов для отопительной системы проектируемого зимнего культивационного сооружения рассчитывается по формуле:

Таблица 14 Расчет поверхности отопительных приборов или труб

№	Показатель	Значение
1	Q - величина теплопотерь, кДж/ч (из таблицы 10)	1319614,2
2	Кт - теплоотдача отопительных приборов, кДж/(м2×ч×°С) 34…42 - для гладких труб	38
3	tтс - средняя температура теплоносителя в отопительных приборах, °С 82,5 - для водяной системы отопления	82,5
4	tв - температура воздуха внутри теплицы, °С	25
5	Птоп - поверхность отопительных приборов или труб, м2: п.1 / (п.2 × (п.3 - п.4)	603,9
6	Диаметр труб, м	0,1
	Длина труб, м	961,6

Вывод: При величине теплопотерь 1319614,2 кДж/ч поверхность отопительных труб составляет 603,9 м ².

3.4.3 Расчет потребности в почвенной смеси, технология подготовки почвенного субстрата

Исходя из расчетной глубины грунта 30 см и данных таблицы 12 / 12 / по формуле (для каждого компонента грунта):

,

где М - масса компонента грунта, т;

Пи - инвентарная площадь теплицы под культуру, м²;

Ск - объемное содержание компонента в грунтовой смеси, %;

Мк - масса 1 м³ компонента, т (таблица 12), мы находим потребность в почвенной смеси.

Для томата применяем следующее соотношение компонентов: перегной 30%, полевая земля 50%, торф низовой 20%.

М (перегной) =96 * 30 * 0,3 * 0,8 / 100 = 6,8 т.;

М (полевая земля) = 96 * 50 * 0,3 * 1,3 / 100 =18,3 т.;

М (торф низовой) = 96 * 20 * 0,3 * 0,4 / 100 = 2,3 т.

В сумме мы получаем потребность в почвенной смеси 27,4 т.

3.4.4 Удобрения, обоснование сроков и способов внесения

Отношение томата к условиям почвенного питания на протяжении всего вегетационного периода неодинаково. В рассадный период интенсивно преобладает калий и фосфор, но после посадки усиливается поглощение азота. Поэтому для получения высококачественной рассады необходимо повышать фосфорно-калийное питание на фоне умеренных доз азота, в послеосадочный период дозы азота увеличивают до уровня фосфорно-калийных. Растения поглощают сравнительно небольшое количество фосфора, однако чувствительны к недостатку его в почве. Томат слабо усваивает фосфор из труднорастворимых фосфатных соединений в почве, что и определяет повышенную требовательность его к обеспечению легкоусвояемыми формами фосфора.

Из азотных удобрений под томат лучше всего применять сульфат аммония, из фосфорных – суперфосфат двойной гранулированный, из калийных – калийную селитру или сернокислый калий. Обязательно проводим подкормку азотом 8 г/м² через каждые 3-4 недели, фосфор - 10-40 г/ м² суперфосфата двойного, калия до 100 г/ м² сернокислого калия или калийную селитру. Обязательно проводим опрыскивание раствором микроэлементов марганца и бора. Подкормки в молодом возрасте более рациональны, чем в период плодоношения. За 1 месяц до начало сбора подкормки заканчивают. Норма основного внесения азота - 65,8 г/ м ² , фосфора - 22,4 г/ м ², калия - 140,7 г/ м ² (основное удобрение).

Таблица 15 Расчет действующего вещества вносимых минеральных удобрений в физическую массу на 1 м ²

Название удобрений	Содержание действующего вещества %	Основное		Первая подкормка		Вторая подкормка
		Г д.в.	Г тук	Г д.в	Г тук	Г д.в	Г тук
1	2	3	4	5	6	7	8
Мочевина	46	65,8	164,5	5	11	5	11
Суперфосфат двойной гран.	64	22,4	35	25	39	25	39
Сернокислый калий	50	140,7	281,4	90	180	90	180

Вывод: Необходимость применения метафосфата – под томат требуется концентрированнее фосфорные удобрения. Под томат не разрешается применять удобрения, содержащие хлор, поэтому применяем сернокислый калий. Необходимость последующих подкормок определяется по данным тканевой и листовой диагностики, а также визуальной диагностики.