И на парниковите легла са собствената им физика

Има широко разпространено мнение, че парниковия ефект се дължи на факта, че топлинната радиация (инфрачервена), инфилтрирана вътре в оранжерията, се отразява обратно от вътрешната повърхност на покритието и следователно оранжерията се нагрява. Всъщност това не е така.

Чистото стъкло (филм) предава около 90 слънчева светлина и инфрачервено лъчение, и в двете посоки. Една част, разбира се, се отразява (около 5), но това е трохи. От почвата се отразява около 15 входящ поток от радиация от покритието - 5 от тези 15. Ясно е, че тази оскъдна стойност (по-малко от един процент) не може да има значителен ефект върху топлинния баланс. Топлината, абсорбирана от самата чаша, също не влияе върху вътрешния термичен режим. Много мръсна стъкла може да отразява до 30 греди и да абсорбира до 100 излъчвания, в зависимост от плътността на петна. Но чашата не загрява въздуха в оранжерията - веднага се охлажда!

За да разберете най-малко цялата тази физика, трябва да разберете къде идва топлината и къде отива.

Ние всички разбираме, че нашето слънце се затопля от слънцето: през деня се затопля и през нощта е студено. И за да научите как да се възползвате максимално от тази топлина, трябва да разберете как се получава тази топлина и какво ще се случи с нея.
За справка: Слънцето изпраща на Земята 20 000 пъти повече енергия, отколкото се консумира от човечеството с цялото си гориво, водноелектрически централи, топлоелектрически централи, атомни електроцентрали и други ЕЕ. Средната трета от слънчевата радиация се отразява от планетата, другата четвърт отива за изпарение на водите на земята, около половината за затопляне на земната "кожа" и само 0,2 за фотосинтезата. Приблизително половината от слънчевата радиация - топлинна (инфрачервена) лъчи, която прави слънцето толкова привързан. Само 5 - ултравиолетови, а останалата - видима светлина.
Слънцето ни изпраща мощен поток от енергия: всеки квадратен метър от нашата планета е 1,373 киловата. Това е за нагревател от 1.4 kW на квадратен метър парникови! За съжаление (и най-вече за щастие!), Не цялата тази енергия ни достига.

Соларният спектър може условно да бъде разделен на три приблизително равни части от енергията:
1. късовълнова радиация - рентгенови лъчи и твърди ултравиолетови лъчи;
2. Мека ултравиолетова и видима част от спектъра;
3. Инфрачервена радиация (топлинни лъчи).

Първата част се абсорбира напълно от атмосферата, а втората и третата почти изцяло достигат повърхността на Земята, само слабо абсорбирани и разпръснати от частици прах и атмосферна влага.
Плътността на потока от слънчева радиация, която е преминала през всички слоеве на атмосферата, е приблизително 1 кВт на квадратен метър, което, вие ще се съгласите, също е доста. Ясно е, че тази стойност зависи силно от облаците - облаците могат да отразяват от 60 до 90 радиация, а дебелите облаци дават само 5-7 лъча - една двадесета част. Въпреки това, при хубаво време, тази енергия би била достатъчна, за да загрее един кубичен метър въздух за една минута при 46 градуса - т.е. за няколко минути всички живи същества ще бъдат приготвени! Но това не се случва: не всички радиации се превръщат в топлина.
Тук лъчевата енергия е достигнала повърхността. Ако повърхността е абсолютно груба, тогава цялата енергия се превръща в топлина и я загрява. Ако е бяло или огледало - тя отразява и лети в космоса.
В действителност обикновените обекти могат да отразят от 2 до 95 от инцидента. Например, чист сух сняг отразява до 95, мръсен сняг - 50, пясък - 30, зелена трева - 26, суха трева - 19, черна почва - 14, хумус - 26, иглолистна гора - 10-12. Черните обекти могат да абсорбират около 80-90, превръщайки тази енергия в топлина. Като цяло, нашата планета отразява около 30 от енергията, причинена от нея, главно поради облаците и снежната покривка на полюсите.


Колко енергия ще достигне повърхността на земята в оранжерията и ще се превърне в топлина, пет фактора определят:
- продължителност на дневните часове;
- ъгъл на въздействие на слънчева светлина (минимум - през декември, максимум - през юни);
- Прозрачност на атмосферата.
- Прозрачност на парниковото покритие;
- Рефлективност (албедо) на почвената повърхност в оранжерията.
Не можем да повлияем на продължителността на дневните часове, на ъгъла на слънцето над хоризонта и облачното покритие. Но прозрачността на покритието и степента на чернота на повърхностите са в нашата сила. И тези два фактора могат да променят ефективността на използване на слънчева топлина в два до три пъти! Така например, през чист стъкло или филм прониква около 90 светлина и топлина, и праха и мръсотията по повърхността може да абсорбира до 50. Лек мулч все още може да се отрази на 30, който е проникнал през кал половината енергия обратно в космоса.
Това е, в най-добрия случай, можем да уловим около 70 енергия, а в най-лошия - около 30!

Заключение: За да се улови максималното количество топлина през пролетта, е необходимо да се максимизира предаването на светлината и да се минимизира отражението й върху повърхността на почвата и предметите. Това означава, че всички повърхности трябва да са възможно най-черни и покритието трябва да е възможно най-прозрачно. През лятото, особено на юг, напротив, трябва да избелва, pritenyat покритие и сложи светлина мулч върху почвата.
Обектите, затопляни от слънцето, от своя страна също излъчват топлина, но интензивността на това излъчване е значително по-ниска от слънчевата радиация. Теоретичните изчисления показват, че при температура на повърхността от +30 ° C и температура на въздуха от 0 ° С, загубата на топлина, излъчена на квадратен метър, ще бъде само около 100 вата на час.
Въздухът в оранжерията обаче не се загрява от радиация - за лъчите въздухът е напълно прозрачен. Ако окачите напълно прозрачен куб филм, въздухът в него почти не се нагрява. И благодаря на Бога! Ако въздухът може да се нагрее с лъчи, горните слоеве на атмосферата ще светят и ще замръзнем долу, както на морското дъно!


Въздухът получава топлина директно от предмети, контакт, чрез прехвърляне на движението на молекули - като чайник от плоча. Горещият обект загрява въздуха и топъл въздух се издига, пренасяйки топлината на нагрятата повърхност. Така че има конвективен топлопренос. Горещата повърхност на планетата загрява атмосферния въздух главно поради конвекция.
В оранжерията въздухът толкова бързо се нагрява точно защото не му позволяваме да отлетим - ограничаваме конвективния топлопренос в много малък обем. И кардинално премахване на излишната топлина от оранжерията, ние можем само заедно с въздух - чрез издухване или охлаждане на въздуха. Това отново потвърждава, че топлината е по-поносима от нагрятия въздух, отколкото от излъчването. Голяма част от тях са веднъж на 5-6. Почвата или всеки камък в оранжерията, получаващи около 600 W енергия на квадратен метър от слънцето, дава приблизително 100 W като излъчване на около 500 W през конвекция.
За яснота: Watt е джаулът на енергия в секунда.

Колкото по-горещ е предметът, толкова по-бързо излъчва топлината! Когато почвата е нагрята до максимум, енергийните потоци са балансирани: колко е дошло, толкова много са изчезнали. Слънцето продължава да се затопля, но температурата на почвата вече не нараства. Понякога температурата на въздуха се покачва - почвата дава топлина. Но въздухът също така дава своята топлина през покритието на оранжерията. Скоро и тук всичко е балансирано: сравняват се отоплението и охлаждането на въздуха. Въздухът се нагрява до максимум и вече не се загрява. В крайна сметка енергийните потоци в и от парниковата къща са балансирани: температурите вече не се променят. Но има разлика: вътре е много по-топло. Тази разлика се поддържа от притока на слънчева енергия.
Но слънцето не виси на небето цял ден!