Növényház szerkezeti elemei

Átírás

1 A növényház létesítményei és a termesztés gépei Növényházakról általában Növényházak azok a létesítmények amelyekben a növények fejlődéséhez szükséges életfeltételeket mesterségesen teremtjük meg. A zárt termesztőtérben azért folytatható intenzív kertészeti termesztés, mert a házak szerkezetét fényáteresztő burkolattal fedik. A napból érkező rövidhullámú sugárzás a burkolaton áthatol és ott a növényfelületről, a talajról valamint a belső berendezésekről hosszúhullámú sugárzás formájában verődik vissza. A hosszúhullámú, infravörös tartományhoz közeli sugárzást a burkolat nem engedi át, melynek következtében a levegő hőmérséklete megnövekszik. Ezt nevezik üvegházeffektusnak. A növényházak feladata a téli, tavaszi, őszi időszakban az időjárási körülményektől függetlenül: 1. növények szaporítása, - hajtatása szabadföldre 2. dísznövények előállítása és regenerálása 3. faiskolai szaporítóanyag termelés 4. szőlővessző hajtatása, burgonya csíráztatása, vírusmentes szaporítóanyag előállítása 5. mezőgazdasági kutatás (pl.: agrokémia, növényvédelem, nemesítés, élettani kutatások, karantén - növényegészségügyi célokat szolgáló - növényházak, stb.) A sokféle igény kielégítése ellenére a házak építési formája töbnyire megegyezik ábra Növényház szerkezeti elemei Növényházak fő szerkezeti elemei ábra - a sáv - és pontalapok melyekben rögzítik a keretállást vagy főtartót. A növényházakat csavarkötésekkel szerelik, ezért általában csuklós, mozgó szerkezetek, melyeket szélrácsokkal merevítenek és a talajhoz is lehorgonyoznak. Ez azért szükséges, mert a növényház könnyű szerkezet és csak így lesz képes a szélnyomásból adódó terheléseknek ellenállni. A főtartókra kerülnek a ház hossztengelyével párhuzamosan a szelemenek, valamint a tetőre a gerincen a taréjszelemen. A csapadék és hó elvezetéséhez a tetők találkozásánál található a vápacsatorna, a ház oldalfala és teteje találkozásánál az eresz szelemen. A héjazatot - mind a tetőn, mind az oldal-és homlokfalon a bordákban rögzítik. Az ajtókat az oromfalon vagy oldalfalon-, az ablakokat pedig az ormfalon, oldalfalon és a tetőn helyezik el. A keretállások a főtartók, míg a szelemenek, vápák szélrácsok a teherviselő elemek, melyeket az alaphoz horgonyoznak. A különböző, egymástól sokszor lényegesen eltérő követelmény miatt sokféle növényháztípus alakult ki. Az eltérések törvényszerűségei jól megfigyelhetők, ennek megfelelően a termesztőberendezéseket, hogy jellemezzük őket különböző osztályokba csoportosíthatjuk, leggyakrabban építőanyaguk, szerkezetük, fesztávolságuk, héjazatuk anyaga alapján. A különleges célokat szolgáló egyedi - pálma-, bemutató-, kísérleti-, stb. - növényházakat itt nem tárgyaljuk. A növényházak iránti tömeges igény miatt sok külföldi államban külön növényházipar alakult ki. Az azonos elemeket nagy tömegben célszerű gyártani, így készülnek a szerkezeti elemek közül a főtartók, szelemenek, oszlopok, vápák, bordák, szélrácsok, ajtók, ablakkeretek stb. Kialakult, hogy évi 60 ha legyártásával, célgépekkel jelentősen lehet csökkenteni az előállítási költségeket. A többcélú, tömegben legyártott, elemenként vásárolható növényház szerkezet árával szemben, a mérték utáni és egyedi kívánalmaknak megfelelő üvegház ára többszöröse is lehet., akár x többe is kerülhet mint a sorozatban előállított ház.

2 A jelenlegi technikai fejlettségi szint mellett egy korszerű termesztőházzal szemben támasztott követelményeket az alábbiakban foglalhatjuk össze: egységes építési eljárással, kedvező áron, a termesztés igényeihez igazodó, nagyobb termesztőfelület esetén többhajós blokkokra felosztva van megépítve, fő szerkezeti elemei sorozatgyártással készülnek, de a helyi termesztés követelményeit figyelembe véve a kertész egyedi igényeinek megfelelően kiegészítve, szilárdságilag jól méretezett, a helyi meteorológiai viszonyokból adódó igénybevételeknek - elsősorban a hó - és szél nyomásának ellenáll, szerkezete a technológiai terheléseket (növények, felfüggesztett fűtőcsövek, árnyékoló berendezések stb.) képes jól felvenni, a növényházakra vonatkozó szabványoknak és építési előírásoknak megfelel, jól hőszigetelt, légzárható, kis hőveszteség árán gazdaságosan fűthető, klimatizálható, a nyári túlmelegedés ellen megfelelő nagyságú szellőztető felületekkel van ellátva, héjazata jó fényáteresztő képességű, a szerkezet árnyékoló hatása kicsi., belső berendezése könnyen igazítható az esetleg gyorsan változó termesztési igényekhez. A növényházak úgynevezett könnyűszerkezetű építmények, melyeknél maximum kg/m3 a beépített és technológiai anyag, míg egy hagyományos épületszerkezetben ugyanez kg/m3. Ennek az épület hőtehetetlenségében és a kívánt belső hőmérséklet tartásában van szerepe, mert a könnyűszerkezetes épület nem képes a hőt tárolni, így a belső tér - szemben a hagyományos épületekkel - sokkal közvetlenebbül ki van téve a külső klimatikus hatásoknak. Az ilyen épület gyorsan felmelegszik, de ugyanakkor gyorsan ki is hűl, ha nem gondoskodunk a hőveszteség folyamatos pótlásáról. A növényházak épületszerkezeti méretezére a német DIN , a holland NEN 2,213 és a magyar Msz szabványok alkalmazhatók. A szerkezetek állandó és változó terhelésnek vannak kitéve. I. Állandó terhelések (alapterületre vonatkoztatva) 1. önsúly tartószerkezet N/m 2 2. üveg és rögzítők, ablakok N/m 2 3. függesztékek, szerelvények,fűtőöntöző csövek külső árnyékoló N/m 2 II. Esetleges, változó terhelések 1. növények N/m 2 2. szerelő, üvegező és szerszám, 200 N/m 2 3. vagy oszloponként koncentráltan 1000 N 4. hóterhelés, ha folyamatosan fűtünk 250 N/m 2 5. hóterhelés fűtés nélkül (Alföld) 500 N/m 2 6. hóterhelés fűtés nélkül 800 m felett 1000 N/m 2 7. szélterhelés 4m magasságig 500 N/m 2 8. szélterhelés 4m magasság felett 1000 N/m 2 A szabványok megadják a szélterhelés figyelembevételéhez az épületek szerkezeti kialakítására vonatkozó légellenállási tényezőket. A nyitható felületelemekkel rendelkező növényházaknál ezek kétszeresével számolnak. Az árubemutató üvegházakra, pálmaházakra és üvegtetőkre a szabvány nem ad kedvezményt, azokat a lakóházakra vonatkozó terhelésekkel ugyanúgy kell méretezni. A házakat, fóliasátrakat a szél nyomásra illetve szívásra terheli, ezért a burkolatot ennek megfelelően viharbiztosan kell rögzíteni. A korszerű, több célra is alkalmas növényházakat leggyakrabban a szerkezet anyaga, a burkolat anyaga, és az építés módja alapján az alábbiak szerint csoportosítjuk. 1. a szerkezet anyaga szerint megkülönböztetünk: - faszerkezetű - alumíniumszerkezetű - acélszerkezetű, valamint ezek kombinációjával épített növényházakat, 2. a burkolat anyaga szerint lehetnek: - üveg - műanyag fólia - keményműanyag - lemez, és ezek kombinációjával borított növényházak, 3. az építés módja szerint vannak: - egyhajós és - többhajós, blokképítésű termesztőberendezések. 4. rendeltetés szerint megkülönböztetünk: - szaporító - termesztő és

3 - különleges feladatra épülő (pl.: árubemutató, regeneráló, kutatási célú stb.) növényházakat A kertészet igényeinek megfelelően nagyon sok típus és megoldás alakult ki, ezek közül a legjellemzőbb típusokat és megoldásokat tárgyaljuk. Szerkezetét tekintve az egyik alaptípus a VENLO ház (2.1.2 ábra), melyet Hollandiában, Németországban de más európai államokban is gyártanak. Ez a típus általában minden kultúrához alkalmas, korábbi változatainak hátránya volt az alacsony oldalfal (2,40 m) és a keskeny 3,20 m-es hajószélesség. A kis légterű házban a levegő hamar felmelegszik és az automata ablaknyitó folyamatosan szellőztet, amely energiapazarlással jár. Ezért a korszerű VENLO típusoknál az oldalfalak 3,50-5,00 m magasak, nagy légterűek, üveggel borított horganyzott acélszerkezetek, jól szellőztethetők és mindenben kielégítik a szabványelőírásokat. 6,40 és 9,60 m-es fesztávolságú és 4,0-4,5 m keretállás távolságú házak mellett vannak 12,00 m széles típusai is ábra Venlo növényház Klímavezérlése és épületgépészeti felszerelése a legigényesebb termesztési feladatokhoz is megfelel. A nagyfesztávolságú növényházak - hajószélességük 12,00-30,00 m elsősorban a dísznövénytermesztés igényeit elégíti ki, de jól alkalmazhatók árubemutató csarnokoknak is. Erre mutat példát a ábra ábra Nagyfesztávolságú növényház A szellőzőfelületek a tetőn és az oldalfalakon az üvegfelület 10-20% - át teszik ki lehetővé téve az intenzív légcserét. Mivel ezeknél kisebb a vápafelület kevesebb a hőhíd és így fajlagosan kisebb energiafelhasználással fűthetők.

4 Gyakran alkalmazott megoldás, hogy a tetőszelemeneket és bordákat alumíniumból készítik, míg a tartószerkezetek horganyzott acélból vannak, az üveget pedig profil műanyagokkal rögzítik. Az alumíniumból készült bordát és nyílászárókat - szalagablakok - azért is alkalmazzák, mert ezeknél van a párakicsapódásból adódó legnagyobb korrózió veszély. Vannak olyan megoldások is, ahol az egész tetőfelület elmozdítható szellőztetés céljából akár úgy is, hogy egyes változatoknál a tetőgerinc csuklópántként működik és a tetőfelület 90% - a nyílik. Ezeket cabriolet növényháznak nevezik. Ezekben a házakban könnyen megoldható a palánták edzése anélkül, hogy a növényeket át kellene telepíteni, így a növényházban teremthetünk szabadföldi feltételeket. Az így szellőztethető házban nagyon intenzív légcsere valósítható meg ábra Nyitható tetejű üvegház A műanyag borítású házak lehetnek lágy fóliával, kemény műanyaglemezzel pl.: akril üveg, polikarbonát, PMMA lemezzel borítottak. A fóliával fedett termesztőberendezések (2.1.5 ábra ) a zöldséghajtatásban és a faiskolai termesztésben terjedtek el. A tartós, több évig használható fóliák elterjedésével jelentőségük nő és a dísznövénytermesztésben is jól hasznosíthatók. Jobb fényáteresztőképességük miatt (egyszerűbb és könnyebb tartószerkezetűek) ábra Fóliás termesztőberendezések a műanyag borítású termesztőberendezésben kb.10% - al nagyobb termésátlagok érhetők el, mint a hagyományos üvegházakban. Előnyük, hogy olcsóbb az építésük, gyorsan üzembe helyezhetők, jó a fénykihasználásuk, megfelelően szellőztethetők, könnyen áttelepíthetők és fajlagosan kicsi a beruházási költségük. Az egyszerű fóliaalagutak 7,5-12 m szélesek, célszerűen m, de m hosszúságban is építhető félköríves vagy félellipszis alakú szerkezetek. Vázuk legalább 42 mm-es ívesen meghajlított acélcső, hosszmerevítőkkel és vonóvassal ellátva. Az ilyen váz a 110 km/ó sebességű szélterhelést is elviseli. A tartóíveket egymástól 1,5 m távolságra helyezik le a földbe. Energiagazdálkodási szempontból alkalmaznak kettősborítású házakat is ahol a két fóliaréteg közé levegőt fújnak, vagy vizet csörgedeztetnek, ez utóbbiak a vízfüggönyös fóliasátrak. Az íves szerkezetek helykihasználása nem előnyös, mert a sátrak szélén nehéz a munkavégzés az alacsony belmagasság

5 miatt. A fóliasátrak szellőztetése is nehézkes, a legelterjedtebb gyakorlat, hogy m hosszban építik meg és a két végén nyitott felületekkel szellőztetik a házat. A nagyobb légtér elérése érdekében fóliás termesztőberendezésből építenek többhajós tömbösített változatokat is. A ábrán láthatóan egyenes oldalfalakhoz köríves csúcsosan íves vagy egyenes tetőfelület csatlakozhat. A vázszerkezet itt is általában 2 -os acélcső, a borítás rendkívül változatos lehet a borítóanyag kis tömege miatt. Ezek lehetnek lágy fóliák, PE, PVC, EVA stb., többnyire a tartós több évig használható fóliákat részesítik előnybe. A korszerű vázakra úgy teszik fel a fóliát, hogy a két réteg közé kisteljesítményű ventillátorral levegőt fújnak ábra Nagylégterű fóliaházak Ez kifeszített állapotban tartja a napsugárzás hatására könnyen lágyuló és nyúló műanyag fóliát, de a hőszigetelése is sokkal jobb, mint az egyrétegűnek. Alkalmazhatunk kemény műanyag lemezeket is, a legelterjedtebbek a PC, PMMA, PVC. Az üvegszálerősítésű poliészter (ÜP) túl gyorsan elveszíti fényáteresztő képességét így, mint héjazati anyag elveszítette jelentőségét. A nagylégterű fóliaházakat tető és oldalablakokkal szellőztetik, vagy egyes tetőelemeket emelnek meg. A fóliaházaknak ki kell elégíteniük az alábbi követelményeket: legyen merevs és az időjárásállóság fokozására rendelkezzen az ereszmagasságban vonóvassal, de ezalatt a munkát ne akadályozza és fel lehessen rá függeszteni a növények támrendszerét jól szellőztethető legyen, mert a műanyagházakban eredetileg is kisebb a légcsere Növényházak építése, szerkezeti anyagai A növényházak építésekor az építést megelőzően a következő pontokat kell átgondolni:

6 a) alapfeltétel a gondos tervezés. Az üzemen belül kiválasztott területnek legmegfelelőbb az enyhe déli lejtő mert a víz könnyen lefolyik rajta. A jobb vízelvezetés érdekében a többcélú növényházat kis eséssel 0,3 - legfeljebb 1 % -os lejtéssel kell építeni. Ennél meredekebb területen nőnek a beruházási költségek. b) már a tervezés időszakában célszerű eldönteni mit akarunk termeszteni, milyen lesz a termesztő közeg és hogyan akarjuk berendezni a házat. A tervezést érdemes belülről kifelé haladva folytatni. c) A növényház hőveszteségét nagymértékben befolyásolja a ház körül áramló szél sebessége. Azért hogy ez a hőveszteségben minél kisebb hányad legyen, a házat szélárnyékos, szélvédett helyre építsük. A szél ellen telepíthetünk növényeket is, de azok kiválasztásánál figyelembe kell venni, hogy teljes fejlettségi állapotukban sem árnyékolhatják a növényházat. d) A leendő létesítmény környezetében nem lehetnek olyan épületek, fasorok, melyek bármely évszakban, különösen télen alacsony napállásnál árnyékot vetnek a házra. Ha mégis ilyen területen kell építkezni akkor ez a rész a ház északi oldala felé essen. e) Növényháztelepet lehetőleg az üzemi terület központi részébe kell terveznünk úgy, hogy az úthálózaton a tüzelőanyagot szállító járművek akadálytalanul tudjanak közlekedni, de tekintettel kell lennünk arra is, hogy általában a szállítási feladatokhoz nagyméretű járműveket alkalmazunk. A kiszolgáló létesítmények, raktárak, a termesztőberendezés közelében legyenek. A kazánház elhelyezésénél figyelembe kell venni az uralkodó szélirányt és a házhoz közel essen, hogy csökkentsük a távvezetékveszteséget. f) A házak tájolását a terület fekvése dönti el. Szabad választás esetén az egyhajós ház hossztengelyét legtöbbször K - Ny irányban tájolják. Ez a tájolás biztosítja a ház minden oldala számára a legkedvezőbb megvilágítást. Blokképítésű növényházak hossztengeley É - D - i irányítottságú. A házak É - i oldalára célszerű minden kiszolgáló egységet - raktár, hőközpont, szociális épület víztároló stb. - tervezni. g) A termesztés alapfeltétele a jó vízellátottság. A zavartalan termesztéshez növényházi alapterületre vetítve 1 m2 - re 1,5-3,0 m3/év vízkészletről kell gondoskodni. A növényházakat többnyire pontalapozással kivitelezik és az építésekor az alapozáshoz fagyálló betont alkalmaznak. Ezután állítják fel a főtartókat és a szélrácsokat, melyeket szelemenekkel kötnek össze. Oldal - és oromfalakat hidegen hengerelt, általában profilacélokból készített üvegosztó bordák sorozata alkotja, melyekben ragaccsal rögzítik az üveget, vagy ragacs nélküli kivitelezéskor szigetelőanyagot és szorítóelemeket alkalmaznak. A ház teherviselő szerkezetei a keretállások. Ezeket melegen hengerelt acél I tartókból készítik csavarozással aszerint, hogy hány darabból állítják össze. A keretállásokra ugyancsak csavarozással rögzítik a ház hossztengelyével párhuzamosan futó szelemeneket, amelyek viszont a tetőbordákat tartják. Valamennyi acélelemet a korrózió ellen célszerű tüzihorganyzással védeni. Ez legalább éves korrózióvédelmet jelent a háznak. A csavarkötésekhez szintén felületvédelemmel ellátott - többnyire kadmiumozott - csavarokat és alátéteket alkalmaznak. A ház gerincét a taréjszelemen alkotja. Törekedni kell arra, hogy a víz seholse gyűlhessen össze, mert a pangó víz korróziót okozhat. Blokképítésű házak tetőcsatlakozásánál hidegen hengerelt, horganyzott lemezekből alakítják ki a vápacsatornát, mely ugyancsak az esővíz és a hólé elvezetésére szolgál, de teherbíróképességénél fogva lehetővé teszi, hogy onnan a ház üvegtetejét tisztítsák. A korszrű növényházakkal szemben igény, hogy az alapterületre vonatkoztatva minél nagyobb legyen a ház kihasználtsága így a fajlagos fűtési költség is csökkenthető. Megkülönböztetünk asztalontermesztő és talajontermesztő házakat. Az asztalontermesztő házakban az asztal alatti terület is hasznos területnek tekinthető, mivel ott is lehet termeszteni. Tovább fokozható e házak kihasználtsága, ha az asztalok feletti teret is kihasználjuk polcokkal, függesztett tálcákkal, de csak akkor, ha tudjuk, hogy ezt a ház tartóinak méretezésénél figyelembe vették. A talajontermesztő házakban az utak helyes megválasztásával tudjuk befolyásolni a maximálisan termesztésbe fogható területek nagyságát. A növényházak hagyományos burkolóanyaga az üveg melynek sűrűsége 2500 kg/m3. Fényáteresztőképessége 89-93%, nem engedi át az UV sugarakat. A házban a felületekről visszaverődő hosszúhullámú - az infravörös tartományhoz közeli sugarakat visszatartja. Széles körben terjedtek el a különféle műanyag burkolatok. Termesztőberendezések burkolóanyagaként fólia vagy lemez formájában alkalmazzák őket.. Főleg a következő fóliatípusok terjedtek el: - polietilén PE - polivinilklorid PVC - etilvinilacetát EVA - poliészter - polivinilfluorid PVF A műanyaglemezek lehetnek kemény és félkemény gyártmányok, a leggyakrabban alkalmazott anyagok: - polimetilmetakrilát (akrilüveg) PMMA (plexi) - polikarbonát PC

7 - polivinilklorid PVC - üvegszálerősítésű poliészter ÜP A ábrán a legelterjedtebb műanyag héjazatok áteresztőképességét mutatja ábra A legelterjedtebb műanyag növényházburkolatok áteresztőképessége A fóliák vastagsága gyártmánytól és anyagtól függően 0,05-0,2 mm. Az ultraibolyasugárzás roncsolja a műanyagfóliákat, ezért a fóliák jellemezhetők az UV sugárzással szembeni ellenállóképességükkel is. Az üvegházhatás infravörös (-hő) a műanyagfóliáknál sokkal kisebb, mint az üvegnél. Ezek alapján az egyszeres rétegű PE fólia tartóssága egy év, ezután cserélni kell. Adalékanyagokkal az UV sugárzással szembeni ellenállásuk növelhető és így tartós - két - három évig használható - PE fóliák is készülnek. A fólia belső felületén lecsapódó pára csökkenti a fényáteresztést. Azért, hogy ezt elkerüljék gyártanak víztaszító tulajdonságú PE fóliákat is. A PE - ből készült un. hólyagfóliákat, - melyeket csomagolóanyagként is elterjedten alkalmaznak - kiváló hőszigetelő tulajdonsága miatt gyakran használják akár külső, akár belső második burkolatként a növényházak hőveszteségének csökkentésére. A PVC fóliák hővezetési tulajdonságai kedvezőbbek a polietilénnél, több évig is használhatók, de ennek megfelelően drágábbak. Az EVA fóliák egyesítik a PE és PVC fóliák tulajdonságait. Az infravörös sugárzásáteresztőképességük a vinilacetát aránytól függ mely általában 4-18 %. A PVF fóliák tartósabbak és szilárdsági tulajdonságai kedvezőbbek a PE és PVC fóliáknál. A polieszterfóliák sugárzásátbocsátó képessége hasonló az üvegéhez, nem engedik át az UV sugarakat, az infravörös sugarakat pedig csak kismértékben.a pára ugyanúgy, mint az üvegen filmkondenzációval és nem csepp alakban csapódik ki, mint a többi fólián, hátránya azonban sérülékenysége. A műanyaglemezek jelenleg drágábbak az üvegnél, de kisebb súlyuk miatt csökkenteni lehet az alkalmazott tartók keresztmetszetét. Az akrilüveget (PMMA), vagy márkajele után ismertebben a plexiüveget a növényházépítésben kétrétegű- vagy háromrétegű zártcellás profillemez-táblákban hozzák forgalomba.hőtágulása többszöröse az acélnak. A polikarbonát (PC) hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint az akrilüveg, fényáteresztőképessége annál valamivel kisebb, ugyancsak két - háromrétegű sejtszerkezetes táblákban kerül forgalomba. A jégveréssel szembeni ellenállása növelése érdekében külső felületét keményítik, belső felületét pedig ívesre alakítják ki. Az UV és infravörös sugarakat nem engedi át. Kiváló hőtani tulajdonságai, kis sűrűsége, az üvegéhez hasonló fényáteresztő képessége miatt kitűnő burkolóanyag, de az acéltól eltérő hőtágulási együtthatója miatt - hogy a lemez sérülését elkerüljék - a szerkezeten különleges - a hőtágulást megengedő - rögzítő megoldásokat kell alkalmazni. A polikarbonát lemezek fényáteresztőképessége valamivel kisebb, az akrilüvegénél és évente ez is közelítőleg 1 % - al csökken. Az üveg és a műanyag előnyös tulajdonságait egyesíti az üvegszálerősítésű poliészter (ÜP). Könnyebb az üvegnél, de kisebb a fényátbocsátó-, ugyanakkor nagyobb a hőátbocsátó képessége. Hátrányos tulajdonsága, hogy a napsugárzás következtében fokozatosan csökken fényáteresztése,öregszik felülete kiszálkásodik, ezért növényházak héjazataként már nem alkalmazzák. A PVC - ből készült lemezeket trapéz vagy félkör alakú profillal hengerlik, hogy öntartók legyenek. Más keménylemezekkel szemben, mint burkolóanyag csökkent a jelentőségük, jégverésnek alig áll ellen. Növényházak téli klimatizálása

8 A növények mesterséges körülmények közötti termesztéséhez gépészeti berendezések szükségesek. Ezek alkalmazásának célja a fűtés, szellőztetés, hűtés, mesterséges megvilágítás, árnyékolás-elsötétítés, talajfertőtlenítés, CO 2 - adagolás, öntözés - tápoldatozás és növényvédelem megoldása. A korszerű termesztőberendezések már fel vannak szerelve a fenti feladatokat kiszolgáló automatikákkal, a legkorszerűbb növényháztelepek pedig számítógépvezérléssel. A gépészeti berendezéseket két csoportba oszthatjuk, a nagyobbikba a belső klímát befolyásoló berendezések tartoznak, a másikba a biológiai értéknövelőket soroljuk. Az első csoportba tartoznak a fűtő-, szellőztető-, hűtő-, árnyékoló-, míg a második csoportba soroljuk a mesterséges megvilágítás-, talajfertőtlenítés-, öntözés - tápoldatkijuttatás, CO 2 - adagolás és növényvédelem technikai berendezéseit. Mindazokat a berendezéseket, amelyek az épület tartozékaként foghatók fel és azt szolgálják, hogy a növényház megfeleljen feladatának, épületgépészeti berendezésnek nevezzük és ebben a fejezetben tárgyaljuk. Fűtőberendezések A növényházak fűtőberendezései között a hőhordozó közeg alapján csoportosítva megkülönböztetünk víz-, gőz-, lég-, és villamos fűtést. A legelterjedtebb fűtési mód a vízfűtés, amely tovább bontható melegvíz - és forró víz fűtésre. Forróvízfűtésen a 100 C-nál nagyobb hőmérsékletű rendszereket értjük. A melegvíz - fűtéseknél a vízkeringés megvalósításának módja szerint gravitációs és szivattyús fűtést különböztetünk meg. A kazánban előállított hőt el kell juttatni a növényházban lévő hőleadókhoz. Ehhez a hőhordozó közegnek mozognia kell, melynek áramlását ellenállások gátolják. Ezeket az ellenállásokat a fűtőközegnek le kell küzdenie amely csak úgy érhető el, ha a hőhordozó közeg nyomása nagyobb, mint a vele szemben fellépő ellenálások összege. A gravitációs melegvíz-fűtésnél a fellépő ellenállásokat az egymással szembenálló, - a hőmérsékletkülönbségből adódó - eltérő sűrűségű vízoszlopok nyomáskülönbsége győzi le. A ábrán láthatóak a kialakuló nyomásviszonyok. A rendszer 1-1 síkig azonos hőmérsékletű vízzel van feltöltve úgy, hogy a csőelzáró S szelep zárva van. Ha a baloldali A csőágban lévő vízzel hőt közlünk és melegítjük úgy, hogy gondoskodunk róla, hogy a víz a B csőágban ne melegedhessen fel, akkor az A csőágban a víz terjeszkedése következtében - mivel csökken a sűrűsége - a vízszint megemelkedik. A két csőágban a folyadékoszlopok nyomása egyenlő, mivel mindkét csőág felül nyitott ábra Melegvízfűtés elve Az 1-1 síkra tehát írható, hogy ( o) h + h ρ g = h g amelyben ρ o = az eredeti vízsűrűség [kg m -3 ] ρ = a megváltozott vízsűrűség [kg m -3 ] a magassági adatokat a geometriai méretekkel kell figyelembe venni. Az összekötő csőben lévő S szelep bal oldalára túlnyomás hat, amelynek értéke: o ρ o p = h ρ g [Pa ]

9 Ha a szelepet kinyitjuk, a túlnyomás hatására áramlás indul meg a B csőág felé. Az átáramlott vízmennyiség itt nyomástöbbletet okoz, az egyensúly felborul és hideg víz kezd áramlani az alsó összekötő vezetéken keresztül A csőág felé. Ha a két csőág melegítése illetve lehűlése folyamatos, akkor a víz áramlása is fennmarad, így állandó vízáramlás jön létre. Ez a folyamat játszódik le a melegvíz - fűtőberendezésekben. A felmelegítés folyamata a kazánokban a lehűlés a hőleadó fűtőtestekben történik. Mivel mindkét folyamat állandó, a sűrűségkülönbség is állandóan fennáll így az áramlás is folyamatos lesz. A ábrán egy növényházat ellátó melegvízfűtés megoldása látható. A melegvizet kazán 1 állítja elő, ahonnan a fűtővíz a biztonsági előremenő vezetéken 2 a tágulási tartályba 3 kerül. A tágulási tartályt úgy méretezik, hogy a kazánüzemben előforduló legnagyobb víz - tárfogatnövekedést is fel tudja venni és a berendezés legmagasabb pontján helyezik el. Ehhez csatlakozik a 4 túlfolyó és légtelenítő vezeték. A légtelenítésre azért van szükség, mert a rendszer feltöltésekor a csöveket először levegő tölti ki, ennek helyét foglalja el a víz, a távozó levegőt pedig a zárt rendszernek ezen a pontján engedjük ki a szabadba. Emellett légtelenítés azért is szükséges, mert a melegítéskor a vízben oldott gázok csak így tudnak eltávozni ábra Gravitációs melegvíz-fűtés megoldása növényházban A tágulási tartályt a kazánnal a biztonsági visszatérő vezetékkel 5 kötik össze, mely a kazán és a tágulási tartály közti keringést teszi lehetővé. Az előremenő vezetékből ágazik el a hőleadókhoz 6 vezető cső, ahonnan a hőjét leadott lehűlt víz a visszatérő vezetéken 7 keresztül jut vissza a kazánba. A biztonságos üzemeltetés érdekében célszerű több kazánnal párhuzamosan fűteni. Ilyenkor minden kazánból külön előremenő vezeték csatlakozik a tágulási tartályhoz és onnan a kazánok számának megfelelő biztonsági visszatérő vezeték is ágazik le a kazánokhoz. Ezekbe nem szabad elzárószerkezeteket építeni, mert akadályozhatná a fűtővíz terjeszkedését. Az előremenő és visszatérő vezetékekbe azonban építenek tolózárakat részben azért, hogy egy - egy kazánt kikapcsolva csökkentsék a fűtőteljesítményt, de a karbantartási munkák ideje alatt is célszerű, ha a kazánok leválaszthatók a rendszerről. Szerteágazó vezetékhálózat esetén és nagy termesztőtelepeken, ahol a gravitácósfűtés számára már túl nagy hálózati ellenállások lépnek fel, a melegvizet szivattyúkkal keringtetik. Az üzmeltetés biztonsága érdekében mindig két szivattyút építenek be. A szerkezeti megoldást szemlélteti a ábra.

10 ábra Keringtetőszivattyúk beépítése A kazánokban előállított melegvizet egy közös gyűjtőre 1 vezetik ahonnan a szivattyúk egy szivattyús gyűjtőre, vagy más néven előremenő osztóra 2 nyomják a melegvizet. A házakba innen vezetnek az előremenő vezetékek, melyeken a tolózárakkal a fűtés ki is kapcsolható. A visszatérő vezetékek ugyanilyen un. visszatérő osztókra gyűjtik a lehűlt vizet, ahonnan az visszakerül a kazánba. Szivattyúként csaknem kizárólag centrifugális szivattyúkat építenek be. A szivattyúval egy házban van aggregátként építve a villamos hajtómotor is, azaz a motor tengelyére van közvetlenül ékelve a szivattyú járókereke. Ennek az építésnek az az előnye, hogy zajtalan üzemű, nem kíván karbantartást és a víz keni a tengely csapágyait is. A csővezetékre csatlakozás lehet karimás- vagy csavarzatos- ( hollandi anyás) kötésű. A szivattyúkat a térfogatáramukkal és a szállítási magasságukkal jellemezzük. Úgy kell a szivattyúkat kiválasztani, hogy a csőhálózatban a víz sebessége ne haladja meg az 1-2 m/s értéket. A csővezeték ellenállása az áramlási sebességtől négyzetesen függ. A szivattyúk beépítésénél különösen azért mert melegvizet szállítunk ügyelni kell arra, hogy a kavitációt elkerüljük, azaz a szívóoldalon mindíg elegendő statikus nyomás álljon rendelkezésre. Elvileg a szivattyút az előremenő és a visszatérő ágba is be lehet építeni. Az előremenő ágba épített szivattyú esetén nyomott lesz a rendszer, azaz a statikus nyomás megnövekszik. A visszatérő ágba épített szivattyú - szívott rendszer esetén - mivel lehűlt vizet szállítunk csökken a kavitáció veszélye, nagyobb lesz az élettartam és a szivattyú jobb hatásfokkal fog dolgozni. Hátrány azonban, hogy könnyebben szív be levegőt is a tömítetlenségeken a szivattyú, melyet légtelenítéskor le is kell állítani. Keringtető szivattyú beépítése esetén kisebb csőkeresztmetszetekkel kell számolnunk, jobb lesz a hőátadás és kevesebb acélanyagot kell beépíteni. A szivattyúk villamos teljesítményfelvételének tervezéséhez ha feltételezzük hogy a csővezetéken az ellenállás 1 mbar/m akkor MW hőteljesítmény átadása - amely hozzávetőleg egy 1 ha-os üvegház fűtőenergiaszükséglete - kb. 4 kw villamos teljesítménnyel oldható meg. Ha az előremenő és visszatérő vízhőmérséklet - különbség az eredetileg tervezett 20 K helyett 10 K - re változik, akkor kétszeresére kell növelni a térfogatáramot melynek következtében a villamos teljesítményfelvétel nyolcszorosára nő. A termálvízfűtés a föld geotermikus energiájának hasznosítása fűtési célokra. A föld belseje felé haladva a hőmérséklet fokozatosan nő, melyet a geotermikus gradienssel jellemezhetünk. Ez Magyarországon, különösen az Alföldön kedvező, értéke mintegy 0, K m -1 amely azt jelenti, hogy 90 C-os fűtővíz 15%-os lehűléssel számolva kb m-es mélységben fúrt kútból hozható fel. Ez az energia is azonban szintén csak költségek árán termelhető ki és hasznosítható, de hazánkban ez még mindig fajlagosan a kedvező költséggel előállítható energiafajták közé tartozik. A kertészet számára hasznosítható termálvíz az olaj - és földgáz kutatásokra fúrt kutak másodlagos hasznosításából származik. Közvetlenül fűtési célra gazdaságossági megfontolásból nem fúrnak kutat. A termálvíz hasznosíthatóságát hőmérséklete mellett jelentősen befolyásolja kémiai összetétele, só - és gáztartalma, korrozív hatása. Különösen a sótartalom veszélyes, mert az kiválva lerakódik a távvezetékek, fűtőcsövek falára, melynek következtében nem csak a hőátadás romlik, hanem csökken a csövek keresztmetszete és végül el is tömheti azokat. A fűtési célú hasznosítás után további költséget jelent az elfolyó melegvíz környezetet kímélő elhelyezése, melynél törekedni kell arra, hogy annak hőmérséklete közelítse meg a környezetét. Azért, hogy ez minél jobb hatásfokkal legyen megoldható, a termálvíz hasznosítása több lépcsőben történik. A ábrán egy termálvízzel fűtött termesztőtelep hőhasznosítása látható. A gáztalanító és sótalanító berendezésből 1 kilépő melegvizet először légtérfűtésre 2 használják, majd az ott lehűlt vizet második lépcsőben egy következő növényház talajfűtéseként 3 hasznosítják. Az innen elfolyó víz hulladékhője még mindig hasznosítható öntözővíz temperálására.

11 2.2.4.ábra Termálvíz többlépcsős hasznosítása Az előzőhöz hasonló, de többlépcsős visszakeveréses megoldást mutat a ábra. Az egyes hőleadókat különböző hőmérsékletű kiegyenlítő tárolókból látják el melegvízzel tág mennyiségi és minőségi határok között. Mivel a légtérfűtésre szolgáló átlagos vízhőmérsékletek nem egyenlők, ezért azokat az azonos fűtőteljesítményhez a gazdaságosság határain belül a hőleadók fűtőfelületének helyes méretezésével kell kompenzálni ábra Visszakeveréses termálvíz - hőfokszabályozás Fűtési célokra az 50 C-nál kisebb hőmérsékletű vizeket már nem érdemes hagyományos hőleadókba vezetni, de vegetációs fűtésre, talajfűtésre 35 C - ig gazdaságosan használhatók. Korrózív termálvizeknél műanyagcsöveket alkalmaznak. A csövek nagy hőtágulása miatt rugalmas szakaszok közbeiktatásáról kell gondoskodni. A káros sókat a vízből ülepítéssel távolítják el. Az eddig tárgyalt melegvízhasznosítási módszerek közös jellemzője volt, hogy a víz soha nem lépte túl a 100 C-os hőmérsékletet, mialatt gondoskodtunk arról, hogy nyitott rendszer alkalmazásával lehetővé tegyük a fűtőközeg hőtágulását. A túlnyomás alatt melegített víz forráspontja nagyobb lesz, mint a légköri nyomáson mért 100 C. Ez azzal az előnnyel jár, hogy 1 liter víz egyszeri körülfordulással Wh energiát is képes átadni a környezetének. Az ilyen fűtőközeggel dolgozó berendezést forróvízfűtésnek nevezzük. A működési elvet a ábra szemlélteti ábra Növényház hőellátása forróvízfűtéssel A berendezés fő szerkezeti elemei a kazán, 1 amely biztonsági okokból el van látva manométerrel 2 és súlyterhelésű biztonsági szeleppel 3. A vizet szivattyúval 4 nyomják a növényházban lévő hőleadókhoz 5. A lehűlt

12 víz visszacsapószelepen 6 keresztül áramlik vissza a kazánba ugyanakkor másik ágon egy zárt, inertgázzal (pl.: nitrogénnel ) töltött terjeszkedési edénnyel 7 van összekapcsolva.a kazán biztonsági felszereltségétől függően forróvízfűtésnél az előremenő vízhőmérséklet 110 C, ha a kazán nyomása kisebb, mint 0,15 MPa, ennél nagyobb nyomáson az előremenő vízhőmérséklet lehet 130 C. A növényházfűtési gyakorlatban nem alkalmaznak nagyobb nyomást, mint 0,3 MPa. Forróvízfűtés alkalmazása azzal az előnnyel is jár, hogy a kazánokkal elő lehet állítani a talajgőzöléshez szükséges gőzt. A gőz termelése nagyon gazdaságos, mert minden kg gőz kb. 630 Wh hőenergiát tartalmaz. Sok előnnyel jár a gőzfűtést alkalmazása. Kazánban víz melegítésével állítják elő a hőhordozó közeget a vízgőzt, mely a hőleadó fűtőtestekben lecsapódik (kondenzálódik), leadja hőjét, majd kondenzvíz formájában kerül vissza csővezetéken a kazánba, ahol a körfolyamat ismétlődik. A melegvízfűtéssel szemben nagy előny, hogy a rendszer nincs tele nagy hőtartalmú vízzel, ezért a fűtőhálózat felfűtése és lehűlése gyorsabb. Kicsi a befagyás veszélye, a fűtés befejezése után nem marad víz a hálózatban. A gőz sokkal gyorsabban áramlik a vezetékekben, mint a melegvíz, hőmérséklete is nagyobb így kisebb átmérőjű vezetékkel is gazdaságosan, kisebb beruházási költséggel lehet a hőenergiát szállítani. Szemben a melegvízfűtéssel a gőzfűtést nem lehet szabályozni. A fűtőcsövek nagy hőmérséklete miatt nagyobb a sugárzásos hőleadásuk amely perzseli a növényeket. Termesztőtelepeken a kisnyomású gőzfűtések terjedtek el. Ezek megengedett üzemi nyomása 50 kpa. A ábrán a fűtőberendezés és a növényház kapcsolata látható ábra Gőzfűtésű növényház A kazánban 1 termelt gőz terjeszkedése közben a függőleges gőzvezetéken és elzáró szerelvény 2 megnyitása után a növényház hőleadójához 3 jut. Itt kondenzálódik, leadja hőjét és kondenzvízként folyik a visszatérő vezetéken keresztül a kazánba. A kazán veszélyes üzem, ezért biztonsági berendezések és előírások szabályozzák az üzemeltetés feltételeit. A túlfűtés és a megengedettnél nagyobb nyomás elkerülésére alkalmazzák gőzkazánokon a biztonsági állványcsövet 4. Az előremenő vezetékhez csatlakozó U alakú csőbe külön erre a célra szolgáló feltöltő tölcséren 5 keresztül vizet öntenek. A kelleténél nagyobb nyomás esetén a gőz az U alakú csőben maga előtt nyomja a vízoszlopot, még nagyobb nyomás esetén a felső terjeszkedési edényen 6 keresztül kijut a szabadba és a nyomás a kazánban azonnal lecsökken. Miközben a gőz az előremenő vezetéken a hőleadók felé halad, nyomást gyakorol a jobboldali un. kondenzvezetékre 7 is és abban felnyomja a vizet. A légtelenítőt tehát olyan magasra kell tenni, hogy oda a gőznyomás viszont már ne tudja felnyomni a vizet. Az ábrán az a (m) szakasz a kazán nyomása vízoszlopban, a b (m) vízoszlopmagasság biztonsági tartalék, az a magasság 30% - a, a c szakasz pedig a legalsó kondenzvezeték súrlódási vesztesége m-ben. Mivel a fűtés indításakor a vezetékekben levegő van, a gőztermelés megindulásakor ha a levegő nem tud a rendszerből eltávozni, az ellennyomás miatt a fűtés leáll. A gőzfűtéseket úgy építik meg, hogy a kondenzálódott víz gravitációsan tudjon a kazánba visszafolyni.

13 ábra Automatikus kondenzvíz visszatáplálás Ha nem lehet a kazánt annyira lesüllyeszteni a fűtővezetékhez képest, hogy ez megvalósuljon, automatikus kondenzvízvisszatáplálásról kell gondoskodni. Ennek megoldását szemlélteti a ábra. A visszatérő vezetéken 1 érkező kondenzvizet, amely a kondenzedényben 2 gyűlik össze szivattyú 3 nyomja fel egy táptartályba 4. Innen a kazán 5 víznívójának csökkenésekor az automatikus nívószabályozó 6 a víz útját szabaddá teszi. Mivel a gőzfűtésnek hátránya hogy perzseli a növényeket és alig szabályozható, közvetlenül nem alkalmas növényházfűtésre, ezért gőzkazán esetén kombinált fűtést használnak. Ehhez a ábrán látható nagyteljesítményű hőcserélőket alkalmazzák. Ilyen hőcserélőket alkalmaznak, ha nagynyomású gőz áll rendelkezésre és a házakat melegvízzel akarják fűteni. Célszerű alkalmazásuk akkor is, ha melegvízfűtéssel fűtünk, de szükség van kisnyomású gőzre is, pl. fertőtlenítéshez. Termálvízfűtésnél gyakran előfordul, hogy a víz összetétele miatt közvetlenül nem fűthetünk vele, ekkor is hőcserélőkkel hidalhatjuk át a technikai nehézségeket. Az ábrán látható hőcserélő acél köpenyén belül csőköteg van, amelyben rendszerint a melegítendő víz áramlik, a csövek felületét kívülről pedig az átáramló gőz melegíti, majd kondenzvíz formájában távozik a hőcserélőből ábra Nagyteljesítményű hőcserélő Termálvizes hőcserélőknél a só a köpenyen belül a csövek külső falára rakódik ki és ha a kívánatosnál nagyobb mértékben csökken a hőátadás, a csőköteget cserélik. Fűtőberendezések szerkezeti elemei A fűtőberendezéseket épületgépészeti szempontból egyedi vagy helyi fűtőberendezésekre és központi fűtőberendezésekre oszthatjuk. A helyi fűtés azt jelenti, hogy a fűtendő helyiségbe beszállított fűtőanyagot ott helyben égetik el és alakítják át hőenergiává, míg a központi fűtés elve, hogy a hőenergiát egy külön kazánházban termelik, és hőszállítókon keresztül juttatják a fűtendő helyiségek hőleadóihoz. Növényháztelepeken egyedi fűtést csak rásegítő megoldásként alkalmaznak, pl. hordozható hőlégfúvókat fagymentesítésre. A központi fűtőberendezések az alábbi fő szerkezeti elemekből állnak: 1. Hőfejlesztők

14 2. Hőszállítók 3. Hőközlők. Hőfejlesztő készülékek, kazánok Kazánnak nevezzük azt a berendezést, amelyben a tüzelőanyagok elégésénél felszabaduló hőenergiával melegvizet vagy gőzt termelnek. A kazánokat a bennük elégetett tüzelőanyag szerint csoportosítjuk. Eszerint vannak szilárd - (szén, koksz), olaj- és gáztüzelésű kazánok. A szilárdtüzelésű kazánok fő szerkezeti elemei a következők: töltőakna - a kazánnak az a része, amelyen keresztül a tüzelőanyag a rostélyra jut Bizonyos mennyiségű tüzelőanyagot tud tárolni és ezáltal biztosítja az égés folyamatosságát széntér - a kazán azon belső része, amelyet a tüzelőanyag tölt ki rostély - a tüzelőanyag alátámasztására szolgáló elem tűztér -a kazánnak az a belső része, ahol a tüzelőanyag elég hamutér -a rostéy alatt elhelyezkedő üreg, ahol a hamu és salak összegyűlik füstjárat -a kazánon belül lévő csatorna, amelyen a füstgázok a tűztérből a kazánon kívül épített füstcsatornába jutnak. Vízszintes vagy függőleges elrendezésűek lehetnek víztér -a kazánnak vízzel kitöltött térfogata gőztér - a kazán belsejének az a része melyet a gőz tölt ki A víz - és gőztér együttes térfogata adja a kazán belső térfogatát. Az olaj és gáztüzelésű kazánok szerkezeti felépítése annyiban tér el a szilárdtüzelésű kazánoktól, hogy a töltőakna, a széntér, rostély és hamutér elmarad és olajégővel vagy gázégővel vannak felszerelve. A kazánok készülhetnek öntöttvasból vagy acéllemezből. Öntöttvas kazánokat csak melegvíz - és kisnyomású gőz előállítására alkalmaznak. A nagyobb kazánok acélból készülnek, fűtőfelületük jobban terhelhető és nagyobb nyomásra, hőmérsékletre vehetők igénybe. Élettartamukat a füstgázok okozta kénkorrózió hátrányosan befolyásolja. Növényháztelepek fűtésére gyakran alkalmazzák az öntöttvastagos kazánokat. Alkalmazásukat az indokolja, hogy beruházási költségük fajlagosan kicsi, fűtőfelületük - bizonyos határok között - tetszés szerint változtatható, kezelésük könnyű, nem igényel nagy szakismeretet, nem kell őket befalazni, kis kéménymagasággal is üzemeltethetők, valamint kazánrepedés esetén egyes tagjai gyorsan cserélhetők, javításuk egyszerű. Egy ilyen un. üreges gyűrűs kazán szerkezeti felépítését és összeszerelését mutatja a ábra ábra Öntöttvastagos kazán A szénadagolás a kazán egyik oldalán kiképzett töltőaknán történik 1 amelyet széntolattyúval 2 lehet szabályozni. A szén az aknából leesik a rostélyra 3 amely ferdére van kialakítva, hogy a szén lecsúszhasson a tűztérbe 4. A rostély hézagait a kazánban eltüzelendő szén szemcsemérete szerint választják meg. Az égést tápláló elsődleges levegő a hamutérből 5 a rostélyon keresztül áramlik a tűztérbe.a gazdaságos tüzelés érdekében az égés táplálására

15 másodlagos levegőt is vezetnek a tűztérbe 6 felülről, amely ezért már előmelegítve érkezi. A tűzteret aránylag magasra tervezték, hogy a tüzelőanyagból felszabaduló gázok is tökéletesen eléghessenek. A füstgázok hőtartalmát jól ki lehet használni a hosszú füstjáratokban, 7 ahol kétszer fordul meg a füst. A füstgázok a füstelvezető járaton 8 jutnak ki a kéménybe. A rostélyon áthulló hamut a hamutérből távolítják el. Ezt a kazántípust víz - és gőzüzemre is lehet használni. A ábra a mutatja a kazántagok 1 egymáshoz illesztését és b összecsavarozását. A kazántagok felső és alsó részén egy-egy nagyobb furat található, amelyet pontosan megmunkálnak. Ezekbe illesztik a kettőskúpos 2 közhüvelyeket. Az összecsavarozás történhet a közhüvelyek furatain keresztül, vagy a b ábrán látható módon külső csavarkötéssel 3. A tömítéshez mangángittet 4 használnak. A melegvíz a kettőskúpos hüvelyek furatain áramlik a kazántagok között ábra Öntöttvas kazántagok összeszerelése Az öntöttvastagos kazánokat eredetileg koksztüzelésre tervezték. Koksztüzelést ott érdemes használni ahol a szállítás és tárolás nehézségeket okoz, mert a nagy fűtőértékű kokszból aránylag kisebb mennyiségre van szükség. A koksztüzelésű kazánok között megkülönböztetünk felső - és alsóégésű kazánt. A felsőégésű kokszkazánoknál ábra a a levegő csak a rostélyon keresztül juthat a tüzelőanyaghoz, így a levegőnek illetve a füstgázoknak a töltőaknát teljesen kitöltő kokszrétegen át kell haladniuk mielőtt a kéménybe jutnak. A kazán tehát felsőégésű ha a füstgázok a töltőaknán keresztül távoznak a kazánból. Az áthaladó levegővel a teljes kokszréteg izzásba hozható, amely teljes un. kontakt fűtőfelületén átadja hőjét a másik oldalon lévő víznek. Ez a kazántípus gyorsan felfűthető, nem érzékeny a túlterhelésre és aránylag nagy hőteljesítményre képes. Hátránya hogy a betöltött nagy kokszmennyiség miatt a terhelés függvényében csak nehezen szabályozható. A ábra b egy alsóégésű kazánt mutat. Egy kazánt akkor nevezünk alsóégésűnek, ha a füstgázok a rostély felett oldalt, a töltőakna megkerülésével távoznak a kazánból ábra

16 Felső - és alsóégésű kokszkazánok működési elve A füstgázok tehát anélkül hagyják el a kazánt, hogy áthaladnának a tüzelőanyagrétegen. A kokszot felülről adagolják és egyszerre csak kis mennyiség ég. Ha teletöltenénk az aknát akkor sem égne el több koksz, mert nincs elég levegő az égéshez. Ezeknek a kazánoknak ezért kicsi az un. kontakt fűtőfelületük, de a füstgázokkal érintkező felületei nagyok, amely a füstgázok kedvező hőkihasználását teszi lehetővé. Az ilyen típusú kazánok nézeti képét mutatja a ábra. A kazán egy MARABU VII. típusú berendezés, ( a típusjelölés a gyár régi nevének betűiből áll, Magyar Radiátorgyár Budapest) amely két félkazánból áll egymás mellett, de külön-külön szerelik össze. Erre a célra szolgálnak a különleges csatlakozó darabok 1. A kazán további részei a háttag 2, a közbenső tagok, 3 a füstcsatorna 4, az előtag 5, a vízállásmutató csatlakozási helye gőzkazánokon 6, valamint a füstgázcsappantyú mozgatókarja 7. A szilárdtüzelésű öntöttvastagos kazánok jelentősége ma már csökken, szerepüket az olaj- és gáztüzelésű berendezések vették át. Az olajtüzelésű kazánok folyékony tüzelőanyagú kazánok, amelyek ventillátoros olajégőkkel működnek. Az olajtüzelés előnyeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: nagyobb ábra Alsóégésű kokszkazán (MARABU VII.) fűtőérték (kb Wh/kg), nagyobb tűztérhőmérséklet, füstmentes tüzelés, hamutartalom gyakorlatilag nincs, jó hatásfok, kis szállítási költség, rövid felfűtési idő, jól szabályozható a tüzelés, kis kiszolgálási igényű. Az olajtüzelésnek hátránya azonban a nagyobb beruházási költség, a tűztér samottbélést igényel, amit időnként fel kell újítani. Az olajkazánokban a tüzelőanyagot olajégőkkel juttatjuk be. Feladatuk, hogy a tüzelőanyagot úgy készítsék elő, hogy az az égéshez szükséges levegővel megfelelően tudjon elkeveredni és így a minél tökéletesebb égést biztosítsák. Működési elvük szerint lehetnek elpárologtató és porlasztórendszerű égők. Az elpárologtató rendszerű égőket alacsony lobbanáspontú olajokkal üzemeltetik és ezért inkább kis berendezésekben, kályhákban alkalmazzák. Azokat az olajégőket, melyek a tüzelőolajat apró cseppekre bontják és levegővel keverve juttatják be az égőtérbe porlasztó rendszerű égőknek nevezzük. Ezeken belül vannak aszerint, hogy milyen módon állítják elő a cseppeket olajnyomásos, levegőporlasztásos és forgóserleges égők. Az olajnyomásos porlasztók a cseppeket kizárólag az olajszivattyú nyomása által állítják elő ábra a. Az olajnyomás általában 0,7-2 MPa. A levegőporlasztásos égőket ábra b - az jellemzi, hogy a szivattyú által szállított olajat egy keverőcsőben a nagy sebességgel áramló primer levegő elporlasztja, majd egy az égéshez szükséges másodlagos légáramot egy külön ventillátor biztosítja a keverőcsövön kívül. A forgóserleges olajégők ábra c működési elve a centrifugális erő porlasztó hatásán alapszik. Az olajszivattyú állandó nyomáson szállítja az olajat egy üreges tengelyhez. Az olaj a kb ford/min fordulatszámú kúpos serleg belső felületére kerül, ahol olajfilm képződik. A porlasztás a nagy kerületi sebesség és a kúpos kialakítás következménye, de segíti a csepképződést a tengelyre ékelt ventillátor által keltett mm.v.o. nyomású levegő is. Ez a másodlagos levegő az égőn körbefutó koszorúból lép ki és áramlik a tűztérbe. Ezt a típusú égőt a nagyobb viszkozitású olajok 6-10 E (Engler-fok) eltüzelésére alkalmazzák. Az olajégők kiválasztásához ismerni kell a tüzelőolaj viszkozitását és fűtőértékét, valamint figyelembe kell venni a kazánberendezés hatásfokát.

17 ábra Porlasztó rendszerű olajégők A ábrán egy növényháztelep tüzelőolajjal üzemelő melegvíz - fűtőberendezés elvi működési ábrája látható. Az olaj a töltőcsonkon 1 és a tartály aljáig futó töltőcsövön 2 keresztül jut a tartályba 3 amely el van látva szintmutatóval és szellőzőcsővel. A szellőzőcső 4 a kazánház melletti falon van kivezetve. A tárolótartályból olajszivattyú 5 emeli az olajat a kazánházban lévő napi tartályba 6 amelyben az egy napra szükséges olajmennyiséget tárolják. A szivattyú általában ráfolyással üzemelő fogaskerékszivattyú, mely elé olajszűrőt 7 építenek. A napi ábra Tüzelőolajjal üzemelő melegvíz-fűtőberendezés elvi működése tartályból gravitációval folyik az olaj az égőhöz 9 amely elé szintén szűrőt szerelnek 8 Ennek a szűrőnek a feladata, hogy védje az olajégőt az eldugulástól. Az olajtüzelésű berendezéseket biztonsági - és szabályozó automatikákkal látják el. A biztonsági berendezések az összes égőrendszernél azonosak, csak elhelyezésük függ az égők típusától. A mágneses elzáró szelep az égő olajvezetékébe van beépítve. Feladata, hogy áramkimaradás esetén azonnal zárja el az olajvezetéket, megakadályozva az olajtúlfolyás miatti robbanásveszélyt. A fotocellás lángőr az olajégő elektromos berendezéseit vezérli úgy, hogyha bármilyen üzemzavar miatt kialszik a láng, kikapcsolja a berendezést, fény - vagy hangjelzéssel figyelmezteti a kezelőt az üzemzavarra. Az olajégő ki - be kapcsolását általában a kazán előremenő vízhőmérséklete függvényében termosztáttal oldják meg. A gázkazánok tiszta üzeműek nagyon jól szabályozhatók - és automatizálhatók. Szerkezeti felépítésük megegyezik az olajkazánokéval. Nagyon sok berendezést már eleve olaj vagy gáztüzelésre terveznek ábra.

18 Az égő a tűztérbe fújja a lángot, melyet vízköpeny vesz körül. A láng és füstgázok a hátsó falon megfordulnak, és hőjüket még egyszer hasznosítják, mielőtt a kéménybe távoznának. Az ilyen elrendezésű berendezést kéthuzamú kazánnak nevezik. Az égők gázellátásának szerelvényeit mutatja a ábra. A gázcső lezárásához csőelzáró szerelvényt alkalmaznak 1 amelyhez szűrő 2 csatlakozik. Nyomásőr 3 biztosítja, hogy a biztonságos működéshez szükséges minimális nyomás állandóan meglegyen. A gáznyomás a nyomásszabályozón 4 állítható be és ezt az égőfej számára állandó értéken tartja. Mágnesszelep (vagy motoros szelep) 5 segítségével távirányítással vezérelhető az égőfej 6 gázellátása ábra Gázkazán (Buderus gyártmány) ábra Gázégők szerelvényei A kazánok nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket, mégis vannak meghibásodási források, amelyeknek károsító hatását szakszerű üzemeltetés mellett mérsékelni lehet. A kazántápvíz kezelésével nagymértékben csökkenthető a vízoldali korrózió. Ugyancsak vízkezeléssel csökkenthető a kazánkőképződés - a vízben oldott kálcium és magnézium sók kiválása - mely rontja a hőátadást. Szigorúan be kell tartani a kazánba visszatáplált víz hőfokát, mert a felforrósodott kazánelemek a visszatérő hidegvíztől megrepedhetnek. A kazánok zavartalan üzemét különféle tartozékok és szerelvények biztosítják. Vízfeltöltésre kazán töltő - ürítő csapot használnak, melyet a kazán legmélyebb pontján helyeznek el és tömlővel kapcsolják a vízvezetékhez vagy kazántöltő szivattyúhoz. A ábrán a legfontosabb szerelvényeket és műszereket foglaljuk össze A vízhőmérsékletet a kazán vízterébe becsavart tokos higanyos hőmérővel (a) ellenőrzik. Vízoszlopmagasság - mérő (b) hasonlít a nyomásmérőhöz, de számlapja vízoszlopmagasságra kalibrált. A (c) ábra hőtágulásos huzatszabályozót mutat. Ezzel az égés erősségét illetve a kazán teljesítményét szabályozzuk. Legelterjedtebb változata a hőtágulásos huzatszabályozó. Merülőhüvellyel 1 nyúlik be a víztérbe, melyben olajjal töltött hullámos táguló test 2 található. Hőmérsékletemelkedésre a hullámos test igyekszik kinyúlni, megemeli a súllyal terhelt 3 szabályozókart amely másik végére rögzített lánccal a légcsappantyút vagy füstcsappantyút tudja mozgatni. Gőzkazánokon nélkülözhetetlen a vízállásmutató (d) amely tömítésen keresztül a kazán vízterével összekötött üvegcső. Három csap található rajta, felső a gőzcsap, a vízállásmutató és a kazán gőztere közötti csatlakozásban, az alsó a vízcsap, a kazán víztere és a vízállásmutató közötti csatlakozásban, a harmadik a vízállásmutató ürítő csapja. A gőz nyomását feszmőrővel (e) ellenőrzik. Az ívben meghajlított ellipszis keresztmetszetű zárt cső a nyomás

19 hatására igyekszik kiegyenesedni, miközben fogasíves mechanizmussal mozgatja a műszer mutatóját. A műszert kerek üvegtetejű dobozban szerelik a kazán gőzteréhez csatlakozó csőre ábra Kazánszerelvények Hőszállító és hőközlő berendezések A hőszállító berendezések feladata, hogy a kazánban termelt hőt - melegvíz vagy gőz formájában - kis veszteséggel eljuttassák a hőleadókhoz. Ehhez csővezetékeket alkalmaznak. A kertészetekben fűtésre elsősorban acélcsöveket használnak.legjellemzőbb méretük névleges átmérőjük (szabványos jele DN), melynek számértéke megegyezik a cső felfelé vagy lefelé kerekített belső szabad átmérőjével mm - ben. Méretüket szabvány írja elő és a kereskedelemben is így forgalmazzák, pl.: a DN 80 azt jelenti, hogy a cső belső átmérője közelítően 80 mm. Minden kapcsolódó szerelvényt eszerint kell a csővezetékhez rendelni, melyek szintén szabványosítva vannak. Az acélcsöveket különböző falvastagsággal gyártják. Általános megjelöléssel az acélcsöveket a gyakorlatban forrcsőnek nevezik, ez azonban csak a varrat nélküli acélcsövek régi megjelölése volt. Megkülönböztetünk hegesztett acélcsövet és varrat nélküli acélcsövet. Bevonata alapján lehet feket cső (védőbevonat nélküli), vagy horganyzott-, bitumenezett-, műanyagbevonatú- stb. cső. A szerelés meggyorsítására gyártanak menetes csöveket is.

20 A csőméreteket gyakran coll-ban adják meg, jele: amely metrikus rendszerben átszámolva 1 = 25,4 mm. A növényházfűtési gyakorlatban alkalmaznak még műanyag csöveket, elsősorban talajfűtésre vagy növényközeli, vegetációsfűtésre. Kis átmérőjű vezetékekként rézcsöveket is beépítenek, főleg szabályozó vezetékekben. A vezetékhálózatban valamennyi az öntözési gyakorlatban is előforduló csőszerelvényt használják a csövek szakaszolására, a bennük áramló közeg megindítására, elzárására. A szabadban futó vezetékeket szigetelik, hogy minél kisebb legyen a felhasználás helyéig a csövek hővesztesége.hőszigetelésre a hőt rosszul vezető anyagokat alkalmaznak, műanyaghabok közül pl.: poliuretánt, polietilént. Jó hőszigetelő a parafa. Szervetlen anyagok között az azbeszt - melynek egészségkárosító hatása miatt alkalmazását kerülni kell -, a magnezit, kovaföld stb. terjedt el. Széles körben alkalmazzák az olvasztott üvegből, salakból kőzetekből és más ásványokból húzott szálakat. A kültéren futó vezetékeket az időjárási hatások ellen időjárásálló külső védőburkolattal látják el amely alumíniumlemez köpeny vagy PVC burkolat. Egyszerűbb, igénytelenebb kivitelben a kátránypapír borítást is alkalmazzák. Egy nagyobb átmérőjű csővezeték szigetelésére mutat példát a ábra. A kazánháztól a növényházig a szigetelt vezetékeket szabadban vagy védőcsatornában kell vezetni. Törekedni kell arra, hogy lehetőleg minél kisebb legyen a távolság a hőtermelő és a hőfogyasztó között. A vezetékekben áramló melegvíz, gőz hőmérsékletének hatására a csővezetékek hosszmérete változik. Ezért a szereléskor hőtágulást kiegyenlítő elemeket (kompenzátorokat) építenek be. A ábrán a egy nagyobb csővezetékekbe beépített U alakú, míg a b ábrán egy egyenes szakasz hőtágulását felvevő kompenzátor látható ábra Fűtővezeték szigetelése ábra Hőtágulás kiegyenlítők Hőleadóként termesztőberendezésekben sima fűtőcsöveket, bordáscsöveket és egyes esetekben konvektorokat alkalmaznak. Méretük meghatározásának alapja a később ismertetésre kerülő hőveszteségszámítás, melyet a keringtető szivattyú kiválasztásához szükséges áramlástani számítással egészítünk ki, a csőhálózat ellenállásának pontos meghatározásához. A helyesen méretezett és jó csőkiosztású hálózat egyenletes hőmérsékleteloszlást biztosít a házban. A legegyszerűbb hőleadók a sima fűtőcsövek, melyeket az oldalfal mellett a keretekre, a hajókon belül az oszlopokra, vagy tetőtartókra függesztenek. Azért, hogy a növényházszerkezet technológiai terhelését csökkentsük célszerű a fűtőcsöveket külön tartószerkezetre függeszteni. Melegvízfűtés esetén gondoskodni kell a hálózat legmagasabb pontján a légtelenítés megoldásáról, valamint lehetővé kell tenni a hálózat teljes víztelenítését a legalacsonyabb ponton. Nagyobb hőleadó felület képezhető ki, ha csőkígyókat, csőregisztereket alkalmazunk. Ez