Projekta “Efektīvu siltuma ieguves un apgādes risinājumu izpēte segtajās platībās (5.posma apskats)

Projektā iesaistīties partneri SIA Rītausma sadarbībā ar LLU, eksperimentālajai siltumnīcai tika izveidota temperatūru un mitruma mērījumu sistēma un adaptēta eksperimentālās siltumnīcas vajadzībām. Vienlaikus tika izveidota sistēma elektroniskā sistēma datu uzkrāšanai un datu vizualizācijai grafiskā veidā, izmantojot programmu Grafana. Šai programmai ir lieliskas datu apstrādes iespējas, kas atvieglina iegūto datu interpretāciju. Veģetācijas perioda laikā tika veikti mērījumi, atbilstoši izstrādātajai metodikai tomātu audzēšanai stikla siltumnīcās. Tas ietvēra sevī tomātu auguma, lapu un stublāja diametra attīstības dinamikas mērījumus. Uzskaitīta tomātu ražas struktūra. Augu inficēšanās sākums un bojāeja. Sekots līdzi barības elementu deficīta un citu fizioloģiska rakstura bojājumiem.

References jeb ražošanas siltumnīcās 2021. gada sezonas vidējā gaisa temperatūra bija 20.2 ℃ pie vidējā relatīvā gaisa mitruma 73.1 %, ko var uzskatīt par atskaites rādītājiem, kurus būtu jāsasniedz projekta eksperimentālajā siltumnīcā.

Faktiski eksperimentālajā siltumnīcā 2021. gada sezonas vidējā gaisa temperatūra bija augstāka, sasniedzot 22.3 ℃ pie vidējā relatīvā gaisa mitruma 83.2 %. Minimālā gaisa temperatūra sezonas laikā bija līdzīga gan ražošanas siltumnīcā (15.0 ℃) gan eksperimentālajā (15.6 ℃). Maksimālie rādītāji gaisa temperatūrai un mitrumam eksperimentālajā siltumnīcā bija par 2.7 ℃ un 18 % augstāki nekā ražošanas telpās, sasniedzot 34.7 ℃ un 100 %. Relatīvā gaisa mitruma rādītāji pārsniedza pieļaujamos 80 %, kas atstāja ietekmi uz tomātu ražu. Tomātu augiem maksimālā gaisa temperatūra, kad augi vēl spēj normāli attīstīties, ir +28...+30°C. Ja, temperatūra paaugstinās virs +30°C, tiek traucēta ziedputekšņu dīkšana, respektīvi, nenotiek apputeksnēšanās.

To uzskatāmi parāda tomātu ražība, ražošanas un eksperimentālajā siltumnīcās, kur attiecīgi perioda vidējās tomātu ražas ir 24.9 kg/m–2 un 22.3 kg/m–2. 2021. gada sezonā vidēji no 1 kvadrātmetra ražošanas siltumnīcā iegūts 1.48 kg tomātu, bet eksperimentālajā attiecīgi 1.01 kg tomātu, kas bija būtiski mazāk. Būtisks tomātu ražas samazinājums eksperimentālajā siltumnīcā sākās ar 26 kalendāro nedēļu (28.06. – 04.07.2021) un turpinājās praktiski līdz pat augusta beigām.

Paaugstinātā mitruma koncentrācija virs 90% negatīvi ietekmēja augu attīstību, jo tika traucēta augu lapās notiekošā transpirācija, kurā intensīvāk noritēja ūdens iztvaikošana caur lapu atvārsnītēm, jo caur lapu atvārsnītēm ūdens tvaiki no gaisa nonāca lapās, kur tie tika izmantoti fotosintēzei. Ilgstošais paaugstināts gaisa mitrums virs 92% atstāja nelabvēlīgu ietekmi uz turpmāko augu attīstību, ne tikai uz transpirāciju bet uz pārējām lapu funkcijām fotosintēzi un elpošanu. Iemesli tam bija nekorektā vēdlūku darbība, kas maija sākumā tika novērsta, taču jau bija palikušas negatīvās sekas uz tālāko augu attīstību. Ražošanas siltumnīcās ir daudz lielāka visu parametru inerce, lielāku apjomu dēļ.

Pēc pirmreizējās datu izpētes novirzes uzstādītajos parametros, bija saistītas ar gaisa siltumsūkņa darbības īpatnībām, ko var uzskatīt par galveno iemeslu gaisa temperatūru novirzei no iepriekš uzstādītajiem rādītājiem. Tika konstatēts, ka izveidotajā slēguma shēmā, brīžos, kad siltumnīcai nebija nepieciešama siltumenerģija, tad siltumsūkņa darba šķidrums cirkulēja pa mazo loku un pēc laika siltumsūknis automātiski izslēdzās, pēc tam, kad nepieciešamība pēc siltumenerģijas atjaunojās, siltumsūknis automātiski vairs neieslēdzās. Tā rezultātā pēc tam, kad siltumsūknis bija izslēdzies un eksperimentālā siltumnīca vairs netika pietiekami sildīta, attiecīgi tā kļuva aukstāka, tā veicinot augu veģetatīvo attīstību. Šī nepilnība tika labota 2021. gada augustā, mainot pieslēguma uzstādījumus, taču ražu tas vairs nepaspēja ietekmēt pozitīvi, jo beidzās veģetācijas periods.

SIA Infopols eksperimentālajā siltumnīcā ir veicis enerģijas plūsmu mērījumus un pētījumus, veicis datu apstrādi. Par iegūtajiem datiem apstrādes procesā ir secinājumi.

SIA "Baltic Open Solution Center" veicis pētījumus "temperatūras un citu parametru mērījumu sistēmas" prasību kopsavilkumam nākamajām iterācijām, precizējot prasības un sensoru konstrukciju izstrādi, lai izvietotu siltumnīcas gaisā, augsnē un siltuma nesēju vidē. Veikta iepirkuma specifikāciju metu izstrāde.

Pasīvās siltuma akumulācijas sistēmas siltumnīcā, tika veikti siltumnīcas ārējās konstrukcijas darbi, tika izveidots segums no paredzētā polikarbonāta materiāla. Temperatūras un pārējo mikroklimata datu nolasīšanas sensoru uzstādīšana un akumulācijas slāņa pabeigšana ir plānota nākamā realizācijas perioda sākumā.

SIA LLKC sadarbībā ar SIA Zemnieku Saeima, ir veikuši aptaujas anketu izstrādi un veikta pati aptauja, iegūto datu analīze ir uzsākta un tiks turpināta nākamajā pārskata posmā. Plānojas tālākie semināri un publicitāte.