Υλικά κατασκευής του θερμοκηπίου. Υλικά σκελετού Υλικά κάλυψης

Transcript

1 Υλικά κατασκευής του θερμοκηπίου Υλικά σκελετού Υλικά κάλυψης

2 Σκοπός του μαθήματος Να αποκτηθούν οι βασικές γνώσεις που αφορούν τα κατασκευαστικά υλικά του θερμοκηπίου

3

4 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΣΚΕΛΕΤΟΥ α) ελκυστήρας ή πέλμα β) ψαλίδια ή αμείβοντες γ) ορθοστάτης δ) αντηρίδες ή διαγώνιες ε) δοκάρι ή μηκίδα ζ) τεγίδα κ) κορφιάς π) στύλος

5 1. Ο σκελετός του θερμοκηπίου Ο σκελετός του θερμοκηπίου είναι το φέρον σύστημα πάνω στο οποίο θα αναρτηθεί το διαφανές υλικό κάλυψης. Ο σκελετός θα πρέπει να έχει επαρκή στατική ευστάθεια και αντοχή για να φέρει τα παρακάτω φορτία:

6 Μόνιμα φορτία, δηλαδή το βάρος του σκελετού και του υλικού κάλυψης Φορτία εξοπλισμού Φορτίο αναρτημένων φυτών και καρποφορίας στα καρποδοτικά κηπευτικά Πρόσκαιρα φορτία (εργάτες, γραμμές μεταφοράς, κ.λπ). Κλιματικά φορτία, δηλαδή το βάρος του χιονιού και η πίεση του αέρα.

7 Ενώ από την μία πλευρά ένα θερμοκήπιο πρέπει να έχει επαρκή στατική και μηχανική αντοχή για να αντέχει στις προβλεπόμενες καταπονήσεις, από την άλλη πλευρά θα πρέπει να μην έχει υπερβολικά βαρύ και εκτεταμένο σκελετό για δύο λόγους. 1. Η σκίαση που προκαλεί ο σκελετός στην καλλιέργεια (σκελετός και υλικό κάλυψης μειώνουν την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας κατά 25-30% σε σχέση με την υπαίθρια καλλιέργεια) 2. Το κόστος κατασκευής

8 Συνηθέστερα υλικά : ξύλο, αλουμίνιο και χάλυβας Η επιλογή του υλικού εξαρτάται από: To επιθυμητό ελεύθερο πλάτος της κατασκευής Το κόστος των υλικών Τον μηχανολογικό εξοπλισμό

9 Το ξύλο Το ξύλο χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή θερμοκηπίων με μικρό ελεύθερο πλάτος κατασκευαστικής μονάδος, κάτω από 6 m, λόγο της μικρότερης μηχανικής αντοχής του έναντι των άλλων υλικών.

10 Πλεονεκτήματα του ξύλου -Μικρό κόστος -Ικανότητα κατασκευής από τον ίδιο τον παραγωγό -Δε δημιουργεί σημαντικές φθορές στο πλαστικό (δεν υπερθερμαίνεται) -Τα θερμοκήπια με ξύλινο σκελετό έχουν κατά 3-10% λιγότερες απώλειες θερμότητας από τα αντίστοιχα με μεταλλικό σκελετό.

11 Μειονεκτήματα του ξύλου -Μικρότερη μηχανική αντοχή -Στρέβλωση του σχήματός του από την εναλλασσόμενη ύγρανση- ξήρανση -Εύκολη προσβολή από βιολογικούς εχθρούς -Απαιτεί μεγαλύτερες διατομές ή περισσότερα στοιχεία για την ασφαλή μεταφορά των φορτίων (προκαλεί σκίαση του χώρου) -Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή στεγανών παραθύρων οροφής λόγω μεταβολής του σχήματός του

12

13 Καλλιέργεια αγγουριού σε ξύλινο θερμοκήπιο με κάλυψη από πολυκαρβονικό (Ρουμανία)

14 Παράγοντες που προκαλούν αλλοίωσης και καταστροφή στο ξύλο: 1. Βιολογικοί: βακτήρια, μύκητες, έντομα, ακάρεα 2. Φυσικοχημικοί: υγρασία, ακτινοβολία, θερμοκρασία, μηχανικές καταπονήσεις, χημικές επιδράσεις

15 Για την προστασία από μύκητες χρησιμοποιούνται ειδικές μυκητοκτόνες ουσίες εμποτισμού Αντίθετα με τους μύκητες, τα ξυλοφάγα έντομα ευνοούνται από χαμηλές υγρασίες και υψηλές θερμοκρασίες

16 Προστασία από έντομα και ακάρεα: -Συλλογή εντόμων -Απομάκρυνση και καταστροφή των προσβεβλημένων τμημάτων -Χρήση θερμότητας -Εμβάπτιση -Βιολογική καταπολέμηση -Καταπολέμηση με ραδιοκύματα ή ακτίνες Χ ή ακτίνες Γ -Χημική καταπολέμηση

17 Η αντοχή του ξύλου σε χημικές ουσίες (π.χ. εντομοκτόνα) εξαρτάται από το είδος του ξύλου και από την πυκνότητα του χημικού διαλύματος Τα κωνοφόρα περιέχουν λιγότερες ημικυτταρίνες από τα πλατύφυλλα, γι αυτό αντέχουν περισσότερο Η κάλυψη της επιφάνειας του ξύλου με ανθεκτικές ουσίες (π.χ. ρητίνες) αυξάνει την προστασία από τις χημικές δράσεις

18 Στην πράξη: -Για τους στύλους χρησιμοποιείται καστανιά (λόγω αντίστασης στη σήψη) -Για τους στύλους χρησιμοποιείται εμποτισμένο ξύλο κυπαρισσιού και λιγότερο ξύλο ελάτου -Για την υπόλοιπη κατασκευή: ξύλο ελάτου και πεύκου

19 Άλλα είδη ξύλου που χρησιμοποιούνται: -Μαύρη Πεύκη (ανθεκτικό, εύκολη κατεργασία, διάρκεια ζωής 5-10 χρόνια) -Ψευτοτούγια (δε φέρει ρόζους, σχίζεται όμως εύκολα και δύσκολα εμποτίζεται) -Τούγια (ελαφρύ, μαλακό ξύλο, μικρή μηχανική αντοχή αλλά μεγάλη στη σήψη, μεγαλύτερο κόστος) - Ερυθρελάτη (εύκολη κατεργασία, μικρή μηχανική αντοχή, μικρό κόστος δεν συνιστάται)

20 Πλατύφυλλα Χρόνια Λεύκη μαύρη < 5 Απόδισκος Δρυς ( Q. Sessiliflona) 15 έως 20 Ευθύφυλλος Δρυς ( Q. Cerris) 10 έως 15 Καστανιά 15 έως 25 Οξιά < 5 Iroko > 25 Teak > 25 Κωνοφόρα Χρόνια Ελάτη 5 έως 10 Πεύκη Radiata 5 έως 10 Πεύκη μαύρη 5 έως 10 Πεύκη δασική 5 έως 10 Πεύκη Maritima 10 έως 15 Ερυθρελάτη 5 έως 10

21 Προστασία του ξύλου: 1. Επικάλυψη με χρώματα, βερνίκια και λάκες (όχι τόσο στα θερμοκήπια) που σφραγίζουν τους πόρους στην επιφάνεια του ξύλου (αποφυγή απορρόφησης υγρασίας και επίδραση υπεριώδους ακτινοβολίας) 2. Εμποτισμός με βερνίκια, υδροαπωθητικές ουσίες και συντηρητικά (εμποτίζουν σε βάθος το ξύλο, είναι τοξικές για τα έντομα και επιμηκύνουν την διάρκεια ωφέλιμης χρήσης 2-15 φορές) πισσέλαια, υδατοδιαλυτά συντηρητικά, ατμοί χημικών ουσιών

22 Λόγω της αύξησης της τιμής του ξύλου, της ανάγκης συντήρησης, της δυσκολίας στην κατασκευή εξαερισμού οροφής και της περιορισμένης διάρκειας ζωής προτιμώνται οι μεταλλικές κατασκευές

23 Τα Μέταλλα Συνηθέστερα μέταλλα: - Χάλυβας - Αλουμίνιο

24 Ο Χάλυβας -Χρησιμοποιείται σε ευρεία κλίμακα, διαμορφωμένος σε σωλήνα ή σε διατομές διαφόρων σχημάτων (Π, Γ) ή χυτός σε διατομές Η, Τ -Υπάρχουν θερμοκήπια που είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένα από χάλυβα και άλλα που μόνο τα κύρια στοιχεία είναι από χάλυβα και τα υπόλοιπα από αλουμίνιο ή ξύλο Λόγω της υψηλής αντοχής του απαιτεί μικρές διατομές για δεδομένο φορτίο

25

26 Βασικότερο πρόβλημα: η προστασία από την επιφανειακή οξείδωση Θερμό γαλβάνισμα: εμβάπτιση του χάλυβα σε ρευστοποιημένο ψευδάργυρο που προσδίδει ισχυρή συνάφεια της χαλύβδινης επιφάνειας και του ψευδαργύρου (διάρκεια ζωής μέχρι και 25 έτη)

27 Το Αλουμίνιο Το αλουμίνιο είναι ένα πολύ ελαφρύ μέταλλο το οποίο ταυτόχρονα παρουσιάζει υψηλή μηχανική αντοχή και υψηλή αντοχή στην διάβρωση και στην οξείδωση. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων του, το αλουμίνιο τείνει να κυριαρχήσει σήμερα ως υλικό κατασκευής σκελετών θερμοκηπίων

28 Πλεονεκτήματα: -Είναι ανθεκτικότερα στην επιφανειακή διάβρωση και δεν έχουν ανάγκη σχεδόν καθόλου συντήρησης -Οι διατομές των διαφόρων στοιχείων μπορούν να είναι μικρότερες και άρα δεν επιβαρύνουν την κατασκευή. Η κατασκευή δεν απαιτεί μεγάλες διατομές φερόντων στοιχείων ή μπορεί να χρησιμοποιηθούν λιγότερα στοιχεία μειωμένη σκίαση και μεγαλύτερα ανοίγματα από στύλο σε στύλο

29 -Δυνατότητα καλής στεγανότητας των υαλοπινάκων επειδή μπορούν να κατασκευαστούν σε πολύπλοκες διατομές τα διάφορα λεπτά σκελετικά στοιχεία -Δίνει ελαφρότερα πλαίσια για τα ανοίγματα του εξαερισμού οροφής (καλή λειτουργία και στεγανότητα)

30 Μειονεκτήματα: - Όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με χάλυβα ή τσιμέντο, στα σημεία σύνδεσης υπάρχουν προβλήματα διάβρωσης λόγω ηλεκτρόλυσης του αλουμινίου. - Έχει υψηλό κόστος

31 Στην πράξη: Τα στοιχεία του βασικού σκελετού από χάλυβα και τα λεπτά στοιχεία του από αλουμίνιο Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή των λεπτών σκελετικών στοιχείων τα οποία φέρουν τα τζάμια και τις υδρορροές

32

33

34

35

36 2. Υλικά κάλυψης Η ιδιότητες του διαφανούς υλικού κάλυψης επηρεάζουν την ποσότητα και την ποιότητα του φωτός

37 Καλό υλικό: επιτρέπει να διέλθει μέσα από το υλικό όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ποσότητα από τον προσπίπτοντα φωτισμό, να ευνοεί την διάχυσή του στο εσωτερικό του θερμοκηπίου (ομοιογένεια φωτισμού) και να επιτρέπει να διέρχονται όλα τα μήκη κύματος που είναι αναγκαία για την ανάπτυξη των φυτών

38 Το φως αφού πέσει πάνω στο διαφανές υλικό κάλυψης είναι δυνατό να: 1. Ανακλαστεί πάνω στο υλικό 2. Απορροφηθεί από το υλικό 3. Διέλθει μέσα από το υλικό και περνάει στο θερμοκήπιο

39 Το ποσοστό του φωτός που εισέρχεται στο θερμοκήπιο εξαρτάται από: το είδος, το χρώμα, το πάχος την καθαρότητα του υλικού κάλυψης, Και από τη γωνία πρόσπτωσης

40 Το φως είναι μέρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπει ο ήλιος. Διαιρείται σε 3 μέρη: ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ (UV) - ΜΕΧΡΙ ΤΑ 400 NM, ΟΡΑΤΗ NM, ΥΠΕΡΥΘΡΗ (IR) ΠΑΝΩ ΑΠΌ ΤΑ 700 NM

41 Όλα τα μήκη κύματος δεν ανακλώνται, απορροφώνται ή διέρχονται μέσω των διαφόρων υλικών κάλυψης κατά τον ίδιο τρόπο. Το γεγονός αυτό επιδρά στην ποιότητα του φωτισμού που εισέρχεται στο θερμοκήπιο. Γενικά θα πρέπει όλα τα μήκη κύματος του φωτός, τα αναγκαία για την ανάπτυξη των φυτών, να μην ανακλώνται ή απορροφώνται, αλλά να διέρχονται μέσω του καλύμματος στο χώρο του θερμοκηπίου στο μέγιστο βαθμό.

42 Η διέλευση του φωτός μέσω ενός υλικού μπορεί να γίνει απ' ευθείας ή με διάχυση. Όταν το φως διέρχεται απ' ευθείας, έχει σχεδόν την ίδια διεύθυνση με εκείνη του προσβάλλοντος φωτισμού. Το αποτέλεσμα είναι ότι οι σκιές από τα αντικείμενα που εμποδίζουν την πορεία του (σκελετικά στοιχεία κ.α.) θα είναι πολύ έντονες.

43 Αντίθετα, όταν με τη διέλευση του φωτός στο θερμοκήπιο γίνεται και διάχυσή του, τότε κατευθύνεται σε ποικίλες κατευθύνσεις με αποτέλεσμα την έλλειψη έντονων σκιάσεων

44 Γωνία Πρόσπτωσης Όσο πιο πλάγια προσπίπτει η ακτινοβολία στο διαφανές υλικό τόσο περισσότερο είναι η ανακλώμενη και μικρότερη η διερχόμενη ακτινοβολία

45 Η περατότητα ή μη, στη θερμική ακτινοβολία (μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολία): θερμική ακτινοβολία, όπως είναι γνωστό εκπέμπεται από όλα τα σώματα που έχουν συνήθεις θερμοκρασίες. Ορισμένα υλικά κάλυψης είναι περατά στη θερμική ακτινοβολία, ενώ άλλα είναι λιγότερο ή καθόλου περατά. Τα υλικά κάλυψης που δεν είναι περατά στη θερμική ακτινοβολία εκδηλώνουν την καλούμενη "ιδιότητα θερμοκηπίου"

46 Δηλαδή, ενώ επιτρέπουν την είσοδο της μικρού μήκους κύματος ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια της ημέρας μέσα στο θερμοκήπιο, δεν επιτρέπουν την έξοδο της μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολίας που εκπέμπουν τα φυτά και το έδαφος κι έτσι δημιουργείται μια παγίδα θερμότητας, στην οποία οφείλεται κατά 30% περίπου η αύξηση της θερμοκρασίας ενός υαλόφρακτου θερμοκηπίου. Το υπόλοιπο ποσοστό οφείλεται στο φαινόμενο του κλειστού χώρου

47 Το ποσοστό διέλευσης της θερμικής ακτινοβολίας μέσω του πολυαιθυλενίου είναι σαφώς μεγαλύτερο από εκείνο μέσω του γυαλιού. Το γεγονός αυτό είναι η αιτία που τα θερμοκήπια τα καλυμμένα με πολυαιθυλένιο ψύχονται πιο γρήγορα τις βραδινές και νυχτερινές ώρες.

48 Αλλοιώσεις υλικών κάλυψης Επειδή τα υλικά κάλυψης των θερμοκηπίων βρίσκονται εκτεθειμένα συνέχεια στις καιρικές συνθήκες, υφίστανται με το χρόνο αλλοιώσεις στο χρώμα, στη διαπερατότητα του φωτός και στην αντοχή.

49 Οι σπουδαιότεροι παράγοντες που συντελούν στην παλαίωση και αποσύνθεση των πλαστικών είναι: η υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία, η θερμοκρασία, η υγρασία, το οξυγόνο, το διοξείδιο του θείου διάφοροι υδατάνθρακες, ελεύθερα σωματίδια και βακτήρια.

50 Η ταχύτητα και η ένταση των μεταβολών στο χρώμα και στην μηχανική αντίσταση εξαρτώνται από το πάχος του υλικού και τον τύπο του πολυμερούς

51 Επιλογή των διαφόρων υλικών κάλυψης: - Περατότητα στο φως - Μηχανική αντοχή - Θερμοπερατότητα -Ευαισθησία στη γήρανση - Αντίσταση στα χτυπήματα από χαλάζι - Αντίσταση στο σκίσιμο

52 - Μέγεθος της διαφανούς επιφάνειας που μπορεί να κατασκευασθεί - Ευαισθησία στη συγκράτηση σκόνης - Τρόπος συμπύκνωσης υγρασίας (σε σταγόνες ή σε μεμβράνη) - Περατότητα στην υπεριώδη ακτινοβολία UV - Ευαισθησία στις διάφορες χημικές ουσίες

53 Το Γυαλί Φυσικές ιδιότητες -Το γυαλί είναι σχεδόν αδιαπέρατο στην υπεριώδη και τη θερμική ακτινοβολία με μήκος κύματος μεγαλύτερο των 3000nm

54 -Το γυαλί έχει 89-92% διαπερατότητα στο ορατό φως -Η διαπερατότητα μπορεί να μειωθεί σημαντικά αν η επιφάνειά του είναι σκονισμένη λερωμένη (μείωση 20-30%)

55

56

57 Τα προβλήματα στεγανότητας που μπορεί να εμφανισθούν στα υαλόφρακτα θερμοκήπια, προέρχονται από την κακή επαφή που παρουσιάζεται σταδιακά στα σημεία στήριξης του υαλοπίνακα με το σκελετό και από το σπάσιμο των υαλοπινάκων, που προέρχεται από χαλάζι ή απροσεξία, λόγω του εύθραυστου που χαρακτηρίζει το γυαλί

58 Ο υαλοπίνακας μπορεί να είναι διαφανής (ελαχ. πάχος 4 mm), με τις δυο του επιφάνειες επίπεδες και λείες, ή διαφώτιστος (Μαρτελέ, ελαχ. πάχος 5 mm), με τη μια επιφάνεια κυματοειδή ή φολιδωτή, ώστε να διευκολύνει τη διάχυση του φωτός

59 Συνήθως στην οροφή του θερμοκηπίου τοποθετούνται υαλοπίνακες με κυματοειδή ή φολιδωτή τη μια πλευρά για καλύτερη διάχυση του φωτός, ενώ στις πλευρές τοποθετούνται υαλοπίνακες με τις δυο τους επιφάνειες επίπεδες, διότι το φως που εισέρχεται από πλάγια είναι κατά το μεγαλύτερο μέρος διάχυτο, προερχόμενο κυρίως από ανακλάσεις στο έδαφος ή άλλα αντικείμενα.

60 Πλεονεκτήματα Μεγάλη διαπερατότητα στο φως Αντοχή στη θέρμανση και τη UV ακτινοβολία Εύκολα διαθέσιμο Ανθεκτικό σε χαλάζι Αδιαπέρατο στο νερό Μικρή διαπερατότητα στη θερμική ακτινοβολία Μεγάλη διάρκεια ζωής Μειονεκτήματα Υψηλό κόστος Απαιτεί βαριές κατασκευές Κατακρατεί σκόνη και μειώνεται η διαπερατότητά του

61 Διπλός υαλοπίνακας Έχει κενό χώρο μεταξύ των δυο επιφανειών του ή είναι γεμάτος με CO2. Ο διπλός υαλοπίνακας μειώνει το συντελεστή θερμοπερατότητας του υαλοπίνακα περίπου στο ήμισυ, επειδή όμως συμμετέχει και ο σκελετός στην περατότητα του θερμοκηπίου, τελικά ο ολικός συντελεστής θερμοπερατότητας μειώνεται περίπου κατά 40 %.

62 Τα πλαστικά υλικά κάλυψης των θερμοκηπίων 1. Εύκαμπτα πλαστικά υλικά -Στα εύκαμπτα φύλλα πλαστικού περιλαμβάνονται το φύλλο πολυαιθυλενίου (ΡΕ), το φύλλο πολυβινυλοχλωριδίου (PVC), το φύλλο πολυβινυλοφθοριδίου (PVF) και ο πολυεστέρας (Polyester) Το φύλλο πολυαιθυλενίου είναι το περισσότερο χρησιμοποιούμενο σήμερα, διεθνώς

63 Διάκριση των εύκαμπτων πλαστικών υλικών 1. Θερμοπλαστικά: Τα θερμοπλαστικά με τη θερμοκρασία χάνουν το σχήμα τους, αλλά όταν αφεθούν να κρυώσουν εξακολουθούν να έχουν τις ιδιότητες που είχαν και πριν PE, PVC 2. Θερμοσκληρά: Τα θερμοσκληρά δεν χάνουν το σχήμα τους με την υψηλή θερμοκρασία, η οποία όμως όταν υπερβεί ορισμένα όρια τα καταστρέφει, χωρίς να είναι δυνατόν να ξαναεμφανίσουν τις ιδιότητές τους μετά την πτώση της θερμοκρασίας

64 Πλεονεκτήματα Τα εύκαμπτα πλαστικά φύλλα πλεονεκτούν των άλλων υλικών κάλυψης των θερμοκηπίων λόγω: του μικρού βάρους τους, της χαμηλής τιμής τους, της ευκολίας προσαρμογής σε διάφορα σχήματα του σκελετού, της δυνατότητας που δίνουν για χρησιμοποίηση ελαφρότερου και φθηνότερου σκελετού και γενικά λόγω του χαμηλού κόστους αρχικής επένδυσης που επιτυγχάνεται στο σύνολο του θερμοκηπίου.

65 Η διάρκεια ωφέλιμης χρήσης των πλαστικών φύλλων είναι σχετικά μικρή, χρειάζεται να αντικατασταθεί το κάλυμμα αρκετές φορές κατά τη διάρκεια της παραγωγικής ζωής του θερμοκηπίου. Γι' αυτό ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στη στερέωση του πλαστικού φύλλου στο σκελετό του θερμοκηπίου.

66 Φύλλο Πολυαιθυλενίου (PE) Πλεονεκτήματα -Αδιαπέραστο στο νερό και τους υδρατμούς -Φθηνό -Εύκολο στην εγκατάσταση -Καλή μηχανική αντοχή (σε συνάρτηση με το πάχος) - Διαθέσιμο σε πολύ μεγάλα κομμάτια (πλάτος μέχρι 11 μ.) -Διαπερατό σε όλα τα απαραίτητα για την ανάπτυξη των φυτών μήκη κύματος

67 Μειονεκτήματα - Μικρό διάστημα ζωής (έντονη ακτινοβολία υψηλή θερμοκρασία) - Περατό στη μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολία IR το οποίο έχει ως αποτέλεσμα τη γρήγορη πτώση της θερμοκρασίας του θερμοκηπίου κατά τη διάρκεια της νύχτας. -Συμπύκνωση σταγονιδίων νερού στην επιφάνειά του τα οποία πέφτουν στα φυτά. -Σχίζεται εύκολα (καρφιά, τσακίσματα) -Το ΡΕ μετά 3 χρόνια χρήσης παρουσιάζει μείωση στην περατότητα του φωτός κατά 5-10 %.

68 Σήμερα χρησιμοποιείται στο θερμοκήπιο φύλλο πολυαιθυλενίου που στο υλικό κατασκευής του έχει προστεθεί παράγοντας που το καθιστά ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία (UV) του ήλιου (ειδικά προϊόντα EVA, EBA).

69 Όταν τοποθετείται διπλό φύλλο ΡΕ στο θερμοκήπιο, με απόσταση μεταξύ των φύλλων 100 mm, η περατότητα των δύο φύλλων είναι 62 % στη διάχυτη ακτινοβολία και 77 % στην άμεση. Όταν τα δύο φύλλα συγκρατούνται σε απόσταση μεταξύ τους με φούσκωμα, τότε ο αέρας που αντλείται θα πρέπει να προέρχεται από το εξωτερικό περιβάλλον, ώστε να μην υπάρχει μεγάλη συμπύκνωση υδρατμών στο εσωτερικό των δύο φύλλων.

70 Φύλλο Πολυβινυλοχλωριδίου (PVC) Πλεονεκτήματα -Καλές οπτικές ιδιότητες -Αδιαπέραστο στο νερό -Χαμηλή διαπερατότητα στη μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολία (κρατάει τη θερμοκρασία το βράδυ στο θερμοκήπιο μεγαλύτερη) -Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από το PE (έως 5 έτη)

71 Μειονεκτήματα - Έλκει και κατακρατεί σκόνη (μείωση περατότητας σταδιακά) -Επηρεάζεται από μικροοργανισμούς και ιδιαίτερα από μύκητες -3-4 φορές μεγαλύτερο κόστος από το PE -Παράγεται σε φύλλα μικρού πλάτους (1,25 ως 2,5 m)

72 Πολυεστέρας (Polyester) Πλεονεκτήματα -Καλές οπτικές ιδιότητες (περατότητα πλησιάζει του γυαλιού) -Δεν συγκρατούν μεγάλες ποσότητες σκόνης -Μεγάλη διάρκεια ζωής (4-7 έτη) Μειονεκτήματα -Πολύ μεγαλύτερο κόστος από το PE -Παράγεται σε μικρό πλάτος

73 Πλεονεκτήματα -Μεγάλη ανθεκτικότητα (10 έτη) - Μεγάλη διαπερατότητα στο φως - Δεν κατακρατεί σκόνη - Καλές θερμικές ιδιότητες - Μεγάλη μηχανική αντοχή Φθοριούχο Φύλλο (PVF) Μειονεκτήματα -Μεγάλο κόστος που περιορίζει τη χρήση του -Πολύ σκληρό σε σχέση με το PE (μεγαλύτερη ευαισθησία στον άνεμο)

74 B) Σκληρά Πλαστικά φύλλα -Πολυκαρβονικές επιφάνειες (PC) -Ενισχυμένος πολυεστέρας (Fiberglass) -Σκληρό Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) -Ακρυλικές επιφάνειες

75 Ενισχυμένος Πολυεστέρας (Fiberglass) Πλεονεκτήματα: Προέρχονται από πολυεστέρα στον οποίο έχουν προστεθεί 20-34% ίνες γυαλιού με αποτέλεσμα αυξημένη τη μηχανική αντοχή και καλύτερη διάχυση του φωτός στο θερμοκήπιο. Είναι ελαφρότερο σημαντικά του τζαμιού. Ο ενισχυμένος πολυεστέρας είναι ανθεκτικός στις χαλαζοπτώσεις και στις περιπτώσεις βανδαλισμών.

76 Έχει πολύ μικρό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας (χαμηλότερη κατανάλωση από τα γυάλινα) Μικρότερη απαίτηση για ψύξη σε σχέση με τα γυάλινα (μικρότερη περατότητα στην κάθετη ακτινοβολία)

77 Μειονεκτήματα: η διάβρωση που παθαίνει με το χρόνο στην εξωτερική του επιφάνεια, από σωματίδια άμμου που πέφτουν επάνω του (παρασυρμένα από τον αέρα) και τη χημική μόλυνση. Συνέπεια της διάβρωσης είναι η καταστροφή της λείας του εξωτερικής επιφάνειας, με αποτέλεσμα να μαζεύει σκόνη, μειώνοντας έτσι την περατότητά του στο φως. Υδρόφοβοι επιφάνεια (μεγάλες σταγόνες) Είναι εύφλεκτο υλικό

78 Βελτίωση της αντοχής, διάρκειας και χημικής αδράνειας: - «Tedlar» - Μορφή ζελατίνης Όταν ο ενισχυμένος πολυεστέρας περιέχει προστατευτικό για τις υπεριώδεις ακτίνες, μπορεί να διαρκέσει μέχρι 10 χρόνια με μια λογική μείωση της περατότητάς του σε φως και μέχρι και 25 χρόνια σε μηχανική αντοχή. Χωρίς προστατευτικό παρουσιάζει περίπου 3 χρόνια ικανοποιητική περατότητα και 5 χρόνια μηχανική αντοχή.

79 Οι πολυκαρβονικές επιφάνειες (PC) Κυκλοφορούν στο εμπόριο υπό μορφή απλών αυλακωτών επιφανειών και υπό μορφή διπλών τοιχωμάτων. Τα διπλά τοιχώματα χρησιμοποιούνται στην κάλυψη θερμοκηπίων με σκοπό τη μείωση των απωλειών θερμότητας.

80 Μειονεκτήματα: η μείωση της περατότητάς τους στο φως με την πάροδο του χρόνου. Αποδεδειγμένα μετά από έκθεση 15 ετών στην υπεριώδη ακτινοβολία, οι πολυκαρβονικές επιφάνειες έχουν μια μείωση πάνω από 10% στην περατότητα του φωτός. Από τα πρώτα ήδη χρόνια παρουσιάζεται ένα κιτρίνισμα στο υλικό. Σύνηθες φαινόμενο επίσης είναι μεταξύ των δυο επιφανειών να συμπυκνώνεται η υγρασία και να μειώνεται ακόμα περισσότερο η περατότητα στο φως.

81 Ακρυλικές επιφάνειες Προέρχονται από το polymethyl metacrylate (ΡΜΜΑ) και βρίσκονται στο εμπόριο με το όνομα Plexiglas, Perspex, Vedril και Mouch. Φέρονται στο εμπόριο σε σκληρές επίπεδες ή κυματοειδείς πλάκες πάχους 2-4 mm καθώς και σε επιφάνειες διπλών τοιχωμάτων.

82 Πλεονεκτήματα: H καλή περατότητα του υλικού αυτού διαρκεί πολύ - Πειράματα έχουν δείξει ότι σε 15 χρόνια η πτώση της περατότητάς τους στο φως είναι μόνο 2 % Υψηλή μηχανική αντοχή, πολύ μεγαλύτερη του γυαλιού. Δεν μεταβάλλουν τα χαρακτηριστικά τους σε ευρεία κλίμακα θερμοκρασιών -70 και +80 C. Έχουν μικρό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας Η αντοχή του στο χαλάζι είναι ίδια με αυτήν του υαλοπίνακα, 4 mm. Η διάρκεια αντοχής στο χρόνο είναι συγκρίσιμη με εκείνη του υαλοπίνακα.

83 Είναι ένα θαυμάσιο υλικό από πλευράς οπτικών ιδιοτήτων και θερμομόνωσης. Το κόστος του όμως είναι πολύ υψηλό, ώστε να μην μπορούμε να πούμε πως μπορεί το υλικό αυτό να βρει γενική χρήση στα θερμοκήπια.

84 Το σκληρό Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) Έχει χαμηλό κόστος (40 % - 60 % του fiberglass) πολύ μικρός ο χρόνος κατά τον οποίο διατηρεί ικανοποιητικά τις ιδιότητές του ως προς την περατότητα και αντοχή, μερικές φορές μόνο 2 χρόνια στοιχίζει 5 φορές περισσότερο από το φύλλο πολυαιθυλενίου η τοποθέτησή του είναι πιο δύσκολη.

85 Το σκληρό P.V.C. αποδομείται σχετικά γρήγορα από την υπεριώδη ακτινοβολία UV με αποτέλεσμα, αρχικά να σκουραίνει και να μειώνεται η περατότητα του φωτός, ενώ αργότερα να γίνεται πιο εύθραυστο.

86

87

88 Υλικά κάλυψης με επιλεκτική περατότητα στο φως Τα υλικά αυτά προέρχονται από τα συνήθη πλαστικά φύλλα, με τη διαφορά ότι με διάφορα πρόσθετα γίνεται αλλαγή των οπτικών χαρακτηριστικών τους, λ.χ. μειώνεται η περατότητα σε ορισμένα μήκη κύματος του ορατού φωτός και ενισχύεται η περατότητα σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος

89 Πλαστικά που εμποδίζουν την διέλευση της UV Πλαστικά που μειώνουν την διαπερατότητα στην IR (θερμόφυλλα) Πλαστικά που ανακλούν την NIR Επίσης: Πλαστικά που αυξάνουν το ποσοστό της διάχυτης ηλιακής ακτινοβολίας Αντισταγονικά πλαστικά Αντισκονικά πλαστικά

90 Υλικό Κάλυψης Ειδικό βάρος (kg/m3) LDPE EVA EBA PVCP MMA 1180 Fiberglass Glass 2400

91 Υλικό Κάλυψης Πάχος (mm) Διαπερατ. φως (%) Διαπερατ. IR (%) Απλό γυαλί 4, Αντιανακλαστικό γυαλί LDPE με προστασία UV 4,ο , EVA 0, PVC Πολυβινυλοχλω ρίδιο Πολυκαρβονικό διπλό (PC) PC με κυματοειδή επιφάνεια 0,1-0, , ,0 80 0

92 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΛΥΨΗΣ Λαμβάνουμε υπόψη: -Αρχικό κόστος αγοράς -Διάρκεια ωφέλιμης χρήσης -Απαιτούμενη συντήρηση και επισκευή