Новейшие технологии в области теплиц

Добавлено: 03.06.2018, 14:19 / Просмотров: 62473
Закрыть ... [X]

Инновации в сфере оборудования для промышленных теплиц призваны вывести развитие овощеводства в России на качественно новый уровень. Использование различных технических средств позволяет с высокой точностью управлять тепличным комплексом: система рециркуляции и кондиционирования воздуха обеспечивает контроль микроклимата, онлайн-приложения позволяют удаленно следить за состоянием растений и субстрата, а также быть в курсе ситуации на предприятии, светодиодные лампы помогают снизить расход электричества и воссоздать освещение, близкое к естественному.

Тепличные инновации

Однако речи о революционных инновациях не идет — они в тепличном бизнесе появляются редко. Здесь скорее стоит говорить об эволюционных новшествах, считает Алексей Куренин, региональный менеджер компании Grodan (Нидерланды). По его мнению, самым ярким примером последних лет можно считать развитие систем полузакрытых теплиц пятого поколения, то есть конструкций с ограниченным воздухообменом внутреннего воздуха с наружным.

Действительно, теплица пятого поколения стала наиболее значимой инновацией нашего времени, подтверждает Игорь Соколов, генеральный директор НПФ «ФИТО». Плюс таких теплиц в том, что они могут сами себя охлаждать, тогда как серьезной проблемой традиционных комплексов в летний период является постоянный перегрев, с которым борются с помощью форточек проветривания, расположенных на крыше, объясняет специалист. Однако в теплицах пятого поколения благодаря применению рециркуляции и кондиционирования внутреннего воздуха необходимость в форточках практически отсутствует, а увеличение светопропускающей способности кровли и лучший контроль микроклимата способствует росту урожайности.

На российском рынке уже есть проекты, где урожайность приближается к максимально возможной, отмечает Куренин. В качестве успешных примеров он приводит тепличный комплекс «Круглый Год» (г. Пикалево Ленинградской области), а также тепличные комбинаты «Майский» (г. Казань) и «ЛипецкАгро» (г. Данков Липецкой области).

Тепличный комбинат «ЛипецкАгро» — один из тех, где используются инновационные теплицы пятого поколения с прецизионным контролем климата и экономичным энергопотреблением.

Как рассказала директор «ЛипецкАгро» Любовь Харламова, теплицы на ее комбинате созданы по технологии UltraClima, которая позволяет контролировать весь процесс выращивания растений. При этом управление микроклиматом в теплице в любое время года осуществляется с исключительной точностью. Происходит это за счет воздушного потока, который подается через перфорированные рукава, расположенные под грядками. Процесс осуществляется следующим образом: система придает воздушному области потоку необходимую температуру, регулирует влажность, добавляет СО₂ (концентрация которого равномерна по всей теплице), после чего доставляет его индивидуально каждому растению.

При этом, продолжает Харламова, тепло выделяют также лампы системы искусственного освещения. «Его объем достигает до 90% от мощности лампы, — констатирует специалист. — Но главное, система управления микроклиматом может повторно использовать это тепло, что дает возможность снижать расходы на отопление на 25%".

По ее словам, технология UltraClima позволяет при минимальных затратах получать максимальный урожай в течение всего года. Так, с площади 34,4 га, к которой скоро добавятся еще 10,8 га, «ЛипецкАгро» рассчитывает собрать в 2017 году 32 тыс. т огурца и 15 тыс. т томата. Сейчас урожайность томатов в хозяйстве составляет 93 кг/м2, огурца — 164 кг/м2, однако в ближайшее время этот показатель будет увеличен до 200 кг/м2, делится планами директор предприятия.

По оценке Игоря Соколова, срок окупаемости инвестиций в проекты пятого поколения на 1,5−2 года меньше по сравнению с классическими теплицами, где он составляет 6 лет и более.

Однако его подсчеты расходятся с цифрами, которые приводит «ЛипецкАгро». По словам Харламовой, окупаемость традиционной теплицы может превышать 10 лет, тогда как для теплиц пятого поколения она составляет 5−6 лет. «При этом инновационная теплица обойдется примерно на 35% дороже в зависимости от курса валют, — добавляет она, — так как некоторые составляющие и комплектующие (например, каркас) производятся только в Голландии».

И все же, несмотря на значительно большие затраты, строительство теплиц пятого поколения экономически оправдано, чего не скажешь о теплицах четвертого и более ранних поколений, в которых стремление к повышению урожайности не всегда может быть экономически обосновано, полагают специалисты. В перспективе рост урожайности для культур защищенного грунта возможен только при смене системы выращивания и инвестировании больших средств либо в искусственную систему досвечивания, либо в строительство более высокотехнологичных теплиц, рассуждает Алексей Куренин.

Того же мнения придерживается и Александр Нинидзе, менеджер по развитию проектов группы компаний B INVEST (Италия). «Современное высокотехнологичное производство в защищенном грунте влечет за собой большое потребление энергии, особенно в такой непростой климатической среде, которая наблюдается на большей части российской территории, где преобладают существенная нехватка естественного света и длительный холодный сезон», — подтверждает он.

Как замечает Нинидзе, одна из широко применяемых технологий, позволяющая снизить издержки на потребление газа, в частности, касается инновационных пленочных теплиц.

«За последнее десятилетие в сфере изготовления пленки для тепличных комплексов был сделан внушительный рывок, в результате чего сегодня существует возможность возводить пленочные промышленные теплицы, при отоплении которых в зимние и ранние весенние месяцы экономия тепла достигает 40−50% по сравнению со стеклянными аналогами», — рассказывает специалист.

Действительно, потребление энергоносителей сильно сокращается при смене старых теплиц на новые конструкции, поддерживает коллегу Алексей Куренин. Современные теплицы потребляют в два и более раза меньше газа, чем те, что были построены еще в СССР. Основные инструменты, за счет которых достигается положительный эффект — это инновационные покрытия, лучшая герметичность, энергосберегающие экраны и грамотная работа агрономов, объясняет специалист. За счет этого теплицы пятого поколения предоставляют возможности по дальнейшему сокращению энергопотребления.

Александр Мельниченко, главный агроном агропромышленного холдинга «ЭКО-культура» (Ставропольский край), считает, что сегодня одна из ключевых тенденций — разработка новых видов светильников, позволяющих в два раза сократить расходы на электроэнергию. Причем наиболее перспективные разработки ведутся именно российскими компаниями — в настоящее время они проходят стадию тестирования на различных культурах.

«Для нас это направление особенно актуально, так как мы планируем реализовать несколько проектов тепличных комплексов с интеллектуальной системой досвечивания, позволяющей выращивать овощи круглый год, — делится планами Мельниченко. — Ставка нами делается на отечественные решения: при строительстве будут использованы 80% тепличных конструкций и технологического оборудования российского производства, поскольку они ничуть не уступают западным аналогам». Закупать его планируется у ЛЗТК (Липецкий завод тепличных конструкций), совместного российско-голландского предприятия.

Да будет свет!

Достаточное количество солнечного света — одно из основных условий успешного выращивания растений в теплице. В осенне-зимний период, когда его не хватает, необходимый объем жизненно важной для культур энергии восполняет система искусственного досвечивания.

Сегодня для дополнительного освещения используют люминесцентные, газоразрядные или, что более распространено, натриевые лампы. С недавнего времени этот список пополнили лампы светодиодные. Светодиод (светоизлучающий диод) на английском языке — light-emitting diode (сокращенно — LED), поэтому светодиоды часто называют LED-лампы.

Правда, к использованию LED-светильников участники рынка относятся по-разному.

Александр Нинидзе из компании B INVEST видит в них несомненную пользу и считает, что светодиодные лампы способны не только снизить расход электричества, но, что еще важнее, позволяют достичь большей эффективности при производстве различных культур, создавая оптимальные условия для получения высококачественных плодов.

Дело в том, поясняет специалист, что цель досветки в теплице состоит в воссоздании освещения близкого (если не идентичного) естественному. Это было раньше очень сложной, зачастую попросту невыполнимой задачей, с которой теперь успешно справляются светодиоды. «Таким образом, помимо оптимизации электропотребления, основное преимущество светодиодов заключается в создании, вернее, точечной настройке наиболее подходящего спектра для выращивания растения в конкретный период его вегетационного развития», — подчеркивает Нинидзе.

Но есть и другая точка зрения. С одной стороны, у LED-светильников есть преимущества, рассуждает Юрий Рабинович, заместитель директора по тепличному направлению НПП «НФЛ» (г. Воронеж). К ним относится снижение потребляемой мощности в среднем на 40% и отсутствие перегрева растений в случае «межрядной досветки». Но, с другой стороны, для их эксплуатации требуется специальное агрономическое сопровождение. Специалист также обращает внимание на отсутствие подтвержденной информации об увеличении урожайности и снижении срока вегетации растений при использовании промышленных тепличных LED-светильников вместо натриевых ламп.

Не подтверждается, по словам Рабиновича, и заявляемый срок эксплуатации светодиодов — 50 тыс. часов, поскольку практический ресурс работы их блоков питания составляет всего 15−25 тыс. часов. Но главный минус в том, что LED-светильники из-за высокой цены окупаются не менее чем за 8−10 лет! Поэтому специалист уверен, что для промышленных теплиц наиболее рентабельны натриевые светильники, которые окупаются за 3−5 лет.

И все же спектр света, создаваемый натриевыми светильниками, не в состоянии максимально стимулировать фотосинтетические свойства растения, поскольку он привязан к кривой чувствительности человеческого глаза, парирует Александр Нинидзе. Тогда как спектр светодиода максимально направлен именно на фоторецепторы растения, отвечающие за процесс фотосинтеза. В итоге, объясняет он, большой объем света, вырабатываемый натриевыми лампами, фактически не участвует в стимулировании развития растения, поскольку оно попросту не способно его абсорбировать. Кроме всего этого, есть еще один негативный аспект натриевых ламп, который заключается в их излишнем нагреве, что вынуждает располагать светильники на определенной высоте от растительных лотков, отмечает Нинидзе. В результате световой поток становится более дисперсным и, опять же, снижает фотосинтетические свойства растения.

Кстати, обращает внимание Рабинович, в России при расширении площадей существующих теплиц традиционно используются 600-ваттные натриевые светильники, тогда как на высоких теплицах с высотой подвеса более 5,5 метров очень часто используются светильники с мощностью 1000 Вт.

«При этом нужно помнить, — указывает он, — что освещенность взрослых растений высоких светокультур (огурец, томат) снижается за счет затенения. Поэтому необходимо использовать межрядную досветку либо создавать большее количество светоточек для уменьшения неравномерности освещения рядов».

Специалист советует применять натриевые светильники с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА), которые значительно рентабельнее морально устаревших «электромагнитных» (ЭмПРА). «Сравнительные испытания, проведенные в лаборатории «Рефлакс-С» (г. Саранск), показали, что использование ЭПРА увеличивает световой поток на лампе в люменах на 7,7%, а в мкмоль/сек — на 6,7%. Соответственно, освещенность растений в люксах возрастает на 7,7%, а в мкмоль/сек/м2
— на 6,7%", — приводит данные Рабинович.

Таким образом, учитывая, что в среднем прибавка 1% света повышает урожайность на 1%, можно утверждать, что замена электромагнитных светильников на светильники с ЭПРА увеличивает урожай как минимум на 6−7%, заключает специалист.

Сегодня основными источниками света для досветки растений действительно выступают натриевые лампы высокого давления HPS, не отрицает Алексей Куренин из Grodan. Новые разработки, а именно LED-светильники, пока редкость, им еще предстоит завоевать свое место на рынке.

К слову, такой мировой лидер, как Philips, прилагает значительные усилия для ускоренного внедрения инновации, много вкладывая в развитие технологий и знаний по использованию LED.

Как отмечает Куренин из Grodan, в настоящее время готовыми и рекомендуемыми к практическому внедрению признаны гибридные технологии, то есть целесообразно применение обоих типов светильников совместно, например для досветки томатов, когда HPS-лампы располагаются сверху, а LED — внутри ценоза.

Новый путь выращивания

Существующие системы полива и подкормки растений, по мнению большинства специалистов, достаточно технологичны и позволяют делать очень многое. Поэтому сложно представить себе появление чего-то революционного в этой области.

«Помочь могут только технологии и знания, которые необходимо применять для управления культурой, например, с помощью полива и минерального питания», — замечает Алексей Куренин. По его словам, одна из современных тенденций, которая развивается уже несколько лет, называется «новое выращивание» или «новый путь выращивания».

Речь идет прежде всего об автоматизированных системах орошения и фертигации, с помощью которых к растениям поступают нужные объемы микро- и макроэлементов, развивает тему Александр Нинидзе. Он подчеркивает, что важным критерием подкормки является зачастую даже не «продвинутость» самого оборудования, а профессионализм и навык агронома в создании сбалансированных питательных растворов, что позволяет снизить издержки и способствовать оптимальному развитию растения с прицелом на высокое качество финальной продукции.

В этой связи, согласно прогнозам Мельниченко из АПХ «ЭКО-культура», в ближайшее время ожидается переход на органическую форму удобрений с минеральных солей, которые применяются большинством тепличных хозяйств.

Кроме того, положительным эффектом от использования знаний и приемов управления водным режимом субстрата является снижение энергопотребления, водопотребления, применения пестицидов, минеральных удобрений и трудовых затрат, говорит Куренин.

Например, уже сегодня системы термической и ультрафиолетовой очистки дренажной и дождевой воды, которые используются в хозяйствах «ЭКО-культуры», дают существенную экономию расходов воды и удобрений — до 15−20% в год.

Также, по словам Куренина, в настоящее время разрабатываются новые субстраты, которые позволяют выращивать растения в более генеративном направлении, то есть с меньшими энергозатратами и потерями раствора на дренаж.

Как поясняет специалист, при грубом подсчете полив взрослой культуры томата или огурца летом составляет около 10 л/м², то есть 100 тыс. л/га. При среднем содержании солей в растворе около 2 тыс. мг/л это около 200 кг удобрений в день. Экономия даже 1/10 (10%) части и того и другого даст 600 кг удобрений за месяц (или до 5−10 тонн в год), что ориентировочно составляет 300−600 тыс. руб./га в год. Таким образом, предприятие, имеющее 10 га, за год может экономить на удобрениях до 3−6 млн руб.

Однако это только часть расходов. Применяя методы точного выращивания, можно сократить затраты еще более существенно, уверен Куренин. Ведь растения, получающие сбалансированное питание, дают урожай лучшего качества, более устойчивы к болезням и требуют меньше трудовых затрат, а главное, позволяют уменьшить расход газа на отопление (им не требуется излишнее тепло и вентилирование, соответственно, сокращаются потери тепла в атмосферу). По его мнению, порядок цифр сокращения затрат может достигать 1 млн руб./га в месяц, что вполне сопоставимо с затратами на используемую рабочую силу для обслуживания того же гектара.

В связи с этим можно упомянуть еще об одной инновационной разработке — оптическом сортировщике, который распознает и удаляет дефектные поврежденные плоды и посторонние включения (примеси), говорит генеральный директор Agroline Анна Пескишева. Процесс полностью автоматизирован, а экономия за счет минимизации ручного труда составляет в среднем 80%. Данная машина представляет собой последние достижения сенсорной техники и работает, проводя оптическую сортировку продуктов, продолжает Пескишева. Она позволяет увеличить производительность от 3 до 50 т/час. Это подтверждает опыт использования современных технологий сортировки крупными игроками рынка, среди которых «ЭКО-культура» и «Технологии Тепличного Роста».

Универсальная система управления

Тепличное производство относится к числу наиболее энергоемких. По данным компании «АБ Энержи РУС», в мире российских теплиц затраты на энергоснабжение являются основной статьей расходов и могут достигать 40−50% от всех затрат в регионах с высокой стоимостью электроэнергии. Поэтому надежное производство энергии (как тепловой, так и электрической) вместе с высокой возможностью ее экономии, а также полным сервисным обслуживанием генерирующего оборудования, является ключевым фактором, дающим теплице конкурентное преимущество.
Как рассказал Игорь Громовой из департамента международных продаж «АБ Энержи РУС», когенерационные установки позволяют одновременно вырабатывать и поставлять в теплицу электро- и теплоэнергию, а также СО₂. Электричество в основном используется для ассимиляционного освещения или продается в сеть (если это возможно). Горячая вода высокой и низкой температур, производимая газовым двигателем, подается в систему отопления теплицы. А СО₂ производится путем очистки выхлопного газа установки с помощью специальной системы фильтров и используется для подкормки растений с целью увеличения урожайности.
По словам специалиста, современное контейнерное (модульное) исполнение когенерационных установок является эргономичным и эффективным с точки зрения использования пространства, а также позволяет избежать дополнительных затрат на строительство специальных помещений, уменьшает затраты на логистику и хранение, минимизирует время монтажа и ПНР.
Система управления установкой полностью контролирует все процессы, включая рекуперацию тепла, СО₂ и ассимиляционное освещение, что позволяет оптимизировать работу поставляемого оборудования и сделать ее более эффективной.
Эффективность когенерационных установок в тепличных комплексах доказана практическим применением по всему миру и в России. Она может достигать более 90% за счет утилизации тепла и обычно распределяется как 43% электрической энергии и 47% тепловой.

Источник: http://www.agroinvestor.ru/technologies/article/26539-teplichnaya-evolyutsiya/



Рекомендуем посмотреть ещё:



Похожие новости


Какой цветок выбрать для свадебного букета
Сакура цветок уход
Белокрылка на томатах фото
Цветок букет из мишек
Сад зеленое удобрение
Семена льна применять отзывы


Новейшие технологии в области теплиц Новейшие технологии в области теплиц Новейшие технологии в области теплиц Новейшие технологии в области теплиц
Новейшие технологии в области теплиц


Каталог - Теплица новые технологии
Советы дачникам: новые технологии и материалы в. - НТВ




ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ