Kako do uštede u grijanju plastenika i staklenika?

Zapamtite, nema jeftinije energije od energije koju ne morate koristiti, pa ako projektirate novi plastenik ili staklenik, izgradite ga tako da uopće ne zahtijeva skupo i beskorisno grijanje i hlađenje. To znači izgradnju nepropusne, izolirane strukture, korištenje odgovarajućih krovnih materijala i orijentaciju staklenika s ostakljenjem okrenutim prema poziciji jug – sjever i još puno toga što slijedi u tekstu.

Na ovim područjima imamo dovoljno potencijala obnovljivih izvora energije u vidu sunca, vjetra, vodene mase, geotermalne energije i biomase za zadovoljavanje potreba za električnom energijom uz istodobno održivo raspolaganje resursima u skladu s mjerama opreza zaštite okoliša. Staklenička proizvodnja je rastuća komponenta poljoprivredne industrije i još je uvijek u fazi razvoja te raste zajedno sa tržišnim zahtjevima (Hranić, 2020). 

Kako do uštede energije? 

Osnovna pravila koja vode prema prvom koraku uštede energije na minimum su izbor lokacije, udaljenost od onečišćivača, konfiguracija terena, nagib i položaj, razina podzemne vode te zaštita od vjetra. 

U neposrednoj užoj lokaciji svakako trebaju biti izgrađeni objekti koji omogućavaju kvalitetnu i sigurnu opskrbu električne energije, plina, vode, telekomunikacije i slično, kao i dobra cestovna povezanost. Dobra organizacija i izbor mjesta za plastenik i staklenik osiguravaju optimalne uvjete potrebne za nesmetan rast biljaka. 

Udaljenost od onečišćivača

Štetni plinovi i prašina iz industrijskih postrojenja imaju toksično djelovanje na biljke te smanjuju osvjetljenje u ovim objektima. Zbog toga zaštićeni prostori moraju biti udaljeni 1-5 km od industrijskih postrojenja te 100-500 m od glavnih prometnica. Štetan utjecaj smanjuje se podizanjem visokih ograda od prirodnih ili umjetnih materijala te intenzivnim provjetravanjem objekata.

Konfiguracija terena, nagib i položaj

Zaštićeni prostori podižu se na ravnim terenima bez izrazitih depresija koje uzrokuju visoku vlažnost i prave sjene, i uzvišica zbog izloženosti vjetru. Poželjni su blago nagnuti tereni, s nagibom do 0,4 posto južnog i jugoistočnog položaja zbog otjecanja površinske vode i osunčanosti. U slučaju terena s većim nagibom potrebno je ravnanje, a kod nagiba većih od 3 posto prave se terase na kojima se podižu plastenici. Najpovoljniji položaj je smjer sjever-jug.

Razina podzemne vode

Lokacije s visokom razinom podzemne vode te lokacije uz riječne tokove nisu poželjne zbog visokog intenziteta vlage, učestalih jutarnjih magli, hlađenja tla te oštećenja korijenovog sustava. Razina podzemne vode trebala bi biti na dubini od 150 cm. Ako je ona viša, a teren vlažan, obavezno je postavljanje drenaže.

Zaštita od vjetra

Udari vjetra mogu imati štetne posljedice po zaštićene prostore te se oni podižu na zaklonjenim terenima ili se oko njih podižu zakloni koji trebaju biti 50 posto propusni kako bi vjetar kroz njih mogao strujati, a ne nepropusni jer u tom slučaju vjetar prelazi preko njih i s druge strane stvara područje turbulencije. Sa sjeverne strane potrebni su jači i viši zakloni zbog jačih udara vjetrova, a s južne niži. 

Zakloni od vjetra mogu biti objekti, drvoredi, šume, ali učinkovit vjetrobran može biti i živica. Zakloni ne smiju bacati sjenu na plastenik ili staklenik. Mora se voditi računa o visini i udaljenosti zaklona od ovih objekata te o geografskom položaju i godišnjem dobu. 

Dužina sjenke može se izračunati po formuli d = H x tg α gdje je H visina zaklona, a tg α kut pod kojim sunce pada na zemlju. Zaštita od udara vjetra pomaže i pri smanjenju troškova grijanja jer jači vjetrovi snižavaju temperaturu u zaštićenim prostorima i do 10 °C.

Koje su potrebe različitih kultura za toplinom? 

Toplina je značajan čimbenik rasta i razvoja biljaka. Cvijeće i povrće imaju za njom različite zahtjeve. Pojedine vrste, kao što su jednogodišnje cvjetne vrste, gerberi, ruže, orhideje, rajčica, paprika, krastavac i dr., imaju veće zahtjeve pa ih svrstavamo u termofilne biljke. Drugu skupinu čine cvjetne vrste koje imaju manje zahtjeve prema toplini, a to su dvogodišnje cvjetne vrste, karanfil, azaleje, ciklame, salata, špinat i dr. 

Termofilne ili toploljubive vrste počinju klijati na 15 do 18°C i to su minimalne temperature klijanja i nicanja. Optimalne se kreću između 25 i 30°C, a za rast i razvoj vegetativnih organa ovih biljaka je 20 – 25°C. Kulture koje imaju manje zahtjeve za toplinom počinju klijati već na 5 – 10°C, dok im je optimalna za klijanje 18 – 22°C. Za rast i razvoj vegetativnih organa ove cvjetne kulture zahtijevaju optimalnu temperaturu 17 – 22°C. 

Previsoke temperature mogu štetno djelovati na neke cvjetne vrste te može doći do opadanja cvjetova, posebno ako su praćene i nedostatkom vode. Jednogodišnje cvjetne vrste različito reagiraju na niske vrijednosti tijekom proljetnog perioda. Termofilne vrste prestaju s rastom i razvojem cvjetnog pupa već na 10 – 12°C, a stradavaju na onoj od 5°C. 

Optimalne temperature za rast i razvoj određenih vrsta se međusobno razlikuju te ovise i o fazama rasta i razvoja (klijanje, nicanje, cvatnja i sl.). Većina njih ima najveće zahtjeve prema toplini u fazi klijanja i nicanja te rasta generativnih organa, zbog čega se proizvodnja presadnica odvija u zaštićenim prostorima. Pri uzgoju u zaštićenom prostoru potrošnja energije ovisi o modelu proizvodnje i vrsti nasada. Suma temperatura na osnovi koje se izračunava temperaturna razlika unutar zaštićenog prostora označava se s ∆t. 
Primjer 1. Δt°= 35°C (-20 °C vanjska temperatura, a +15 °C minimalna temperatura kod hidroponskog uzgoja cvijeta gerbera u zimskom periodu u zaštićenom prostoru). 

Oprema za zagrijavanje je obavezna

Mikroklimatski uvjeti u zaštićenom prostoru su različiti u ovisnosti o načinu proizvodnje i izboru kulture. Unutar zaštićenog prostora postoje razlike u temperaturama i po vertikali i po horizontali. Najniža vrijednost je pri površini tla, najviša u sredini, a na čeonim i bočnim stranama je niža za 2-3°C, što se odražava i na rast biljaka u tom dijelu. U zaštićenim prostorima za proizvodnju presadnica potrebno je imati podno, bočno i krovno grijanje. 

Do 2009. godine glavni energenti za zagrijavanje zaštićenih prostora bili su: zemni plin, lož ulje i električna energija. Zbog njihove visoke cijene bilo je neophodno tražiti alternativne izvore topline. U tu svrhu počeli su se koristiti biomasa u obliku peleta ili sječke, geotermalni izvori tople vode, bioplin i slično. Na kraju treba napomenuti da je toplina jedan od glavnih čimbenika koji uvjetuje vrijeme sadnje i sjetve povrća i cvijeća. 

Dobar odnos dnevnih i noćnih temperatura omogućava povoljnu bilancu fotosinteze i disimilacije. Da bi se izbjegle takve oscilacije i kako bi se biljkama u svakom trenutku mogli osigurati optimalni uvjeti, neophodno je u plastenike postaviti sustav za zagrijavanje. Oprema za zagrijavanje danas predstavlja obvezatni dio, bez obzira na veličinu i tehnologiju uzgoja koja će pri tome biti primijenjena. 

Koje sustave za zagrijavanje koristiti?

Najjednostavniji sustavi, koji još uvijek imaju vrlo široku primjenu u plasteničkoj proizvodnji, su lako prenosivi uređaji za proizvodnju toplog zraka. Oni su u pravilu obješeni na nosivu cijevnu konstrukciju i to uvijek u gornjoj zoni objekta. Iako većina tih uređaja osigurava kvalitetnu distribuciju toplog zraka, uz njih se vrlo često ugrađuju dodatni recirkulacioni ventilatori. Riječ je o aksijalnim ventilatorima velikog protoka, 7500 – 10000 m3/h, koji znatno poboljšavaju miješanje zraka i osjetno smanjuju orošavanje folije. 

Ti se ventilatori tijekom ljetnih mjeseci koriste za dodatno, prisilno provjetravanje unutrašnjosti. 

Ekonomičnost zagrijavanja zaštićenih prostora danas se postiže primjenom bio mase, geotermalnih izvora, bioplinom i solarnim pločama. Izvor toplinske energije za zagrijavanje zaštićenih prostora električnom energijom, zemnim plinom ili naftom je vrlo skupa opcija. 

Najkvalitetnije zagrijavanje unutrašnjosti, osobito ako je riječ o objektima pripremljenim za hidroponski uzgoj cvjetnih kultura, ostvaruje se odgovarajućim sustavom toplovodnog grijanja i koristi se topla voda s radnim temperaturama ulazna/izlazna 90/60°C, kod PE cijevi nisko temperaturno grijanje iznosi 60/30°C, a kod vrelovodnih sustava temperatura vode je 100 do 110 °C (ekonomičnije grijanje).  

Pri tome se cijevni razvod postavlja podno ili površinski i to neposredno uz blokove kamene vune ili kokos vlakna. Također, potrebno je osigurati i bočno i krovno grijanje objekta. Temperatura ulazne vode regulira se elektromotornim miješajućim ventilima koji su u potpunosti pod nadzorom glavne upravljačke jedinice. 

Podni cijevni razvodi u samom plasteniku polažu se na posebno pripremljene oslonce uz puno poštivanje unaprijed određenih razmaka ovih cijevi. Prednost ovog sustava osobito je izražena kod proizvodnje na velikim zaštićenim površinama kada je nužna izgradnja jedinstvenog kotlovskog postrojenja s glavnim cijevnim razvodima koji vode do svakog pojedinog objekta. 

Kako izgleda isplativa proizvodnja?

Hrvatska ima velike potencijale za proizvodnju cvijeća u zaštićenom prostoru, ali ih dovoljno ne koristi. Razlog tome su visoka cijena repromaterijala, nepovoljni krediti, visoki troškovi proizvodnje, nekonkurentnost na tržištu, usitnjenost poljoprivrednih parcela itd. 

Po mišljenju stručnjaka, prije svega ekonomista i agronoma, za ekonomski isplativu proizvodnju potrebno je izgraditi i opremiti jedan ili više objekata od najmanje 1.000 m2 ukupne obradive površine u kojima će se tijekom čitave godine, bez obzira na godišnje doba, intenzivno proizvoditi povrće i cvijeće (uzgoj na stolovima, uzgoj u kontejnerima, podni uzgoj, uzgoj u tlu – supstratu, uzgoj u hidroponu, na kamenoj vuni ili kokosovom supstratu, vertikalni uzgoj). 

Pravilo proizvodnje za zaštićene prostore je: kroz cijelu proizvodnu godinu svaki m2 prostora treba biti u sustavu proizvodnje iskorišten.

Energetske zavjese

Također, tu su i energetske zavjese koje uz zadržavanje svjetlosti imaju i zadaću spriječiti hlađenje plastenika. Zastori se izrađuju od polietilena, poliestera i agrotekstila. Danas na tržištu postoje različiti tipovi folija za pokrivanje objekta. 

• Polietilenska folija (PE) je mutne, mliječno bijele boje, propušta 80-90% vidljivog dijela spektra, 70-75% ultraljubičastog te 80-85% infracrvenog koji smanjuje toplinu i to posebno noću.
• Polivinil-klorid folija  (PVC) dobro propušta svjetlost, propušta do 90% vidljivog dijela  spektra i 80% ultraljubičastog dijela dok infracrveni  dio ne propušta, akumulira  prašinu i prljavštinu. 
• Etil-vinil-acetat folija (EVA) najotpornija folija, dobrih osobina za svjetlost, transmisija svjetla 90%, a difuzija/rasipanje svjetla 25%, zadržava noću temperaturu zraka u plasteniku za dva do četiri stupnja veću u odnosu na uobičajene folije. Zaštita od UV zraka maksimalna.
• Akrilik je otporan na vremenske uvjete, pucanje, ali je skup. 
• Polikarbonat ima dobru otpornost na udare. Brzo požuti i kratkog je vijeka.

Prednosti termičke folije su zaštita od zamrzavanja, više temperature preko noći, manja energija potrebna za zagrijavanje, viši prinosi (20 – 30%), ranija berba. Za bočne strane se preporučuje troslojni UV stabilizirani film. Troslojna višegodišnja folija (do pet godina) služi protiv kapanja i zaštite od smrzavanja.