Αγροτικά θερμοκήπια

Θερμοκήπιο

Τα θερμοκήπια έχουν ως σκοπό να εξασφαλίσουν ένα ελεγχόμενο περιβάλλον με ευνοϊκές τιμές για τις παραμέτρους ανάπτυξης των φυτών, κυριότερες από τις οποίες είναι η θερμοκρασία, η υγρασία και η ένταση του φωτός. Οι δυο βασικές ιδιότητες των θερμοκηπίων που συντελούν στην επίτευξη αυτού του σκοπού είναι:

• Η αρχή του θερμοκηπίου σύμφωνα με την οποία το ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας που εισέρχεται στο θερμοκήπιο απορροφάται κυρίως από τα φυτά και το έδαφος.
• Η αρχή του κλειστού χώρου σύμφωνα με την οποία μέσα στο θερμοκήπιο ελαττώνεται σημαντικά η μεταφορά θερμότητας με στροβίλους.

Με το θερμοκήπιο αποφεύγονται γενικά ζημιές από αέρα και βροχή, ενώ μειώνονται, χωρίς να εξαλείφονται, οι ζημιές από ασθένειες και έντομα. Οπωσδήποτε, ο προορισμός του θερμοκηπίου συνίσταται στη δυνατότητα δημιουργίας και διατήρησης ευνοϊκού περιβάλλοντος, όσον αφορά το φωτισμό, τη θερμοκρασία, την υγρασία και τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα, για την καλλιέργεια και ανάπτυξη των φυτών.

Οι απώλειες θερμότητας στα θερμοκήπια είναι δυνατόν να μειωθούν σημαντικά με την επιλογή της κατάλληλης γεωγραφικής θέσης εγκατάστασης, του προσανατολισμού και των γεωμετρικών χαρακτηριστικών τους. Οι κατάλληλες κλιματικές συνθήκες που ευνοούν την εγκατάσταση θερμοκηπίων σε μια περιοχή είναι η μεγάλη διάρκεια και ένταση φωτός και οι σχετικά υψηλές τιμές υγρασίας. Στη χώρα μας που ευνοείται χαρακτηριστικά από τη μεγάλη ηλιοφάνεια, το κυριότερο πρόβλημα παραμένει η εξασφάλιση ικανοποιητικών θερμοκρασιών κατά τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου, ενώ η καλλιέργεια κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου είναι περισσότερο προβληματική εξαιτίας των υψηλών θερμοκρασιών που επικρατούν.

Η μεγάλη εξάρτηση του θερμοκηπίου από τα συμβατικά καύσιμα έχει δημιουργήσει αρκετές συζητήσεις γύρω από τη σκοπιμότητα της λειτουργίας των θερμαινόμενων θερμοκηπίων, ιδιαίτερα σήμερα που οι τιμές των καυσίμων είναι αρκετά υψηλές. Οι μέχρι τώρα προσπάθειες τόσο στον ερευνητικό χώρο, όσο και στο χώρο της εφαρμογής απέδειξαν ότι η χρησιμοποίηση συστημάτων θέρμανσης που καταναλώνουν πετρέλαιο είναι αντιοικονομική και για το λόγο αυτό στο 88 % της υπό κάλυψη θερμαινόμενης έκτασης χρησιμοποιούνται απλά αντιπαγετικά συστήματα που καλύπτουν το 3 % των συνολικών ενεργειακών απαιτήσεων. Ωστόσο, δεν υπάρχει αμφιβολία πως για τη χώρα μας η μη χρησιμοποίηση ενέργειας για την αύξηση της θερμοκρασίας στο χώρο του θερμοκηπίου, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της νύχτας, έχει σαν συνέπεια την πολύ μικρή παραγωγικότητα, την κακή ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων και συχνά τον κίνδυνο ολοσχερούς καταστροφής τους. Επομένως, η αύξηση της θερμοκρασίας στο χώρο του θερμοκηπίου κατά τη διάρκεια της νύχτας είναι απαραίτητη στις περισσότερες περιπτώσεις.

Η επιτακτική ανάγκη για μείωση της κατανάλωσης των συμβατικών καυσίμων έχει σήμερα άμεση επίδραση στην έρευνα, η οποία κατευθύνεται σε τρεις τομείς:

1. Τη βελτίωση της κατασκευής του θερμοκηπίου, με σκοπό να μειωθούν οι ενεργειακές απώλειες όσο το δυνατόν περισσότερο (χωρίς να υποβιβασθεί σοβαρά το επιθυμητό περιβάλλον για την ανάπτυξη και καλλιέργεια των φυτών).
2. Την προσαρμογή των συστημάτων καλλιέργειας στο πνεύμα της εξοικονόμησης ενέργειας.
3. Τη χρησιμοποίηση άλλων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή, η αιολική, η γεωθερμική και η βιομάζα, για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του θερμοκηπίου.

Η στροφή επομένως των προσπαθειών προς την αξιοποίηση της άφθονης ηλιακής ενέργειας στη χώρα μας για την κάλυψη ενός μέρους ή και ολόκληρης της απαιτούμενης ενέργειας στα θερμοκήπια για την ανάπτυξη των καλλιεργειών είναι φυσική και έχει στόχο να βοηθήσει στην επίλυση του βασικού προβλήματος της θέρμανσης και του δροσισμού των θερμοκηπίων με την χρησιμοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Η προσπάθεια αυτή άρχισε με την πετρελαϊκή κρίση του 1973 και στο ενδιάμεσο διάστημα αναπτύχθηκαν πολυάριθμα ηλιακά συστήματα τόσο στην Ευρώπη όσο και στις Η.Π.Α.

Κάθε θερμοκήπιο δέχεται στο εσωτερικό του την προσπίπτουσα ηλιακή ενέργεια, που είναι σημαντικά μεγαλύτερη κατά την περίοδο του καλοκαιριού και οι απώλειες του είναι πολύ μεγαλύτερες από τις απώλειες ενός τοίχου. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του θερμοκηπίου έχουν τα ακόλουθα αποτελέσματα:

• Κατά τις ηλιόλουστες μέρες, την άνοδο της θερμοκρασίας του αέρα που είναι εγκλωβισμένος στο θερμοκήπιο σε πολύ υψηλά επίπεδα.
• Τις νύχτες, την πτώση της θερμοκρασίας του αέρα, που φθάνει σε πολύ χαμηλά επίπεδα λόγω του υψηλού ρυθμού απωλειών της ενέργειας από το κάλυμμα, με δυσμενή ή καταστροφικά αποτελέσματα για τα φυτά.

Τα θερμοκήπια αν και παλαιότερη εφεύρεση, παρουσίασαν μεγάλη ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια, κυρίως με την ανακάλυψη των διαφανών πλαστικών φύλλων (1925) και την ανάπτυξη οικονομικών συστημάτων θερμάνσεως κατά τις παγερές μέρες και νύχτες.

Σε παγκόσμιο επίπεδο λειτουργούν σήμερα περίπου 1.500.000 στρ. με θερμοκήπια και από αυτά το 87 % είναι με κάλυψη από πλαστικά υλικά, ενώ το 13 % από υαλοπίνακες.

Η Ιαπωνία προηγείται με περίπου 700.000 στρ. και ακολουθούν η Ιταλία με 260.000 στρ., οι ΗΠΑ με 250.000 στρ., η Ισπανία με 130.000 στρ., η Ολλανδία με 70.000 στρ., η Ρωσία με 50.000 στρ., το Βέλγιο με 45.000 στρ., η Γαλλία με 40.000 στρ., η Ουγγαρία με 30.000 στρ., η Γερμανία με 22.000 στρ., η Τουρκία με 20.000 στρ., η Ρουμανία, η Πολωνία, η Βουλγαρία και η Μ. Βρετανία με 15.000 στρ. και το Ισραήλ με περίπου 4.000 στρ. Η Ολλανδία, το Βέλγιο, η Γερμανία, η Μ. Βρετανία και η Ουγγαρία χρησιμοποιούν κυρίως γυάλινα θερμοκήπια σε ποσοστό 85 %, σε αντίθεση με τις άλλες χώρες, όπου το ποσοστό των γυάλινων θερμοκηπίων κυμαίνεται μεταξύ 10 και 20 %. Στη χώρα μας λειτουργούν περίπου 40.000 στρ. με θερμοκήπια διαφόρων τύπων. Στα θερμοκήπια καλλιεργούνται κυρίως κηπευτικά και ανθοκομικά φυτά, αλλά και δένδρα για την παραγωγή φρούτων, ενώ ειδικά θερμοκήπια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πολλαπλασιαστικού υλικού και για έρευνα.

Σχετικές σελίδες

• Θερμοκήπια
• Ηλιακή ενέργεια (γενικά)
• Αιολική ενέργεια (γενικά)
• Γεωθερμική ενέργεια (γενικά)
• Βιομάζα (γενικά)

Βιβλιογραφία

• "Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας", Διδακτικές σημειώσεις του Χριστοφή Ι. Κορωναίου, Επισκέπτης Καθηγητής, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Διεπιστημονικό - Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΔΠΜΣ) "Περιβάλλον και ανάπτυξη", Αθήνα 2012