Kurtyny termoizolacyjne to druga po kurtynach cieniujących ważna kategoria wśród kurtyn do szklarni i tuneli foliowych. Za względu na wysokie koszty ogrzewania upraw pod osłonami może nawet kategoria przynosząca więcej korzyści w postaci sporych oszczędności.
W tym artykule przybliżamy właśnie temat kurtyn termoizolacyjnych. Piszemy o ich rodzajach, sposobie montowania oraz korzyściach z ich stosowania.
W artykule:
- Czym są kurtyny termoizolacyjne?
- Straty konwekcyjne i radiacyjne w szklarniach
- Kurtyny termoizolacyjne poziome i pionowe (wertykalne)
- Jedno i dwuwarstwowe
- Kurtyny wierzchołkowe i zewnętrzne
Głównym zadaniem kurtyn termoizolacyjnych jest ograniczanie strat ciepła.
Szklarnie należą do najbardziej energochłonnych obiektów w przeliczeniu na metr kwadratowy i kubaturę.
Nic dziwnego, wykonane są w przeważającej większości z pojedynczych tafli szkła w celu jak najlepszego doświetlenia roślin światłem słonecznym.
Kurtyny termoizolacyjne
W miesiącach chłodniejszych, gdy konieczne staje się utrzymanie optymalnej temperatury pod osłonami, ogrzewanie musi skompensować ogromne straty ciepła. Te są normalne i nie do uniknięcia w każdym budynku. Jednak są wyjątkowo wysokie w przypadku szklarni i podobnych obiektów.
Dla porównania, nowoczesny budynek mieszkalny zużywa około 30 razy mniej energii w przeliczeniu na m² niż szklarnia.
Dlatego każde rozsądne działania, mające na celu ograniczenie strat energii, są chętnie stosowane i najczęściej inwestycja w nie zwraca się szybko.
Jednym z najpowszechniejszych rozwiązań stosowanych w celu ograniczenia strat ciepła pod osłonami jest stosowanie kurtyn termoizolacyjnych.
Przy tak ogromnych stratach ciepła na styku „ciepłe powietrze wewnątrz — szyba — zimne powietrze na zewnątrz”, nawet niewielka przeszkoda dla ucieczki tego ciepła może przynieść duże oszczędności.
Taką przeszkodą dla ciepła są kurtyny termiczne. Zapewniają one przy niewielkiej grubości odpowiedni opór cieplny, nie stanowią bariery dla wilgoci oraz odbijają promieniowanie podczerwone z powrotem — w kierunku wnętrza szklarni.
Dzięki temu ciepło nie przenika swobodnie w kierunku zimnych ścian osłony. Nie występuje skraplanie się wilgoci na ich powierzchni. Zaś odbicie promieniowania podczerwonego powoduje, że straty ciepła ze szklarni są mniejsze.
W szklarniach największe straty związane są z konwekcją.
Ciepłe ogrzane powietrze unosi się, by w zetknięciu z zimną powierzchnią dachu ochłodzić się i opaść w dół. By zapobiegać temu zimnemu, opadającemu powietrzu, stosuje się górny obieg ogrzewania. Zapobiega to co prawda kontaktowi roślin z zimnym powietrzem, ale wydatnie podnosi koszty ogrzewania.
Istnieje jednak inne rozwiązanie:
Poziome kurtyny termoizolacyjne
Kurtyny te rozciągnięte są poziomo nad powierzchnią szklarni najczęściej na wysokości okapu lub nieco wyżej — w zależności od wysokości, kształtu i konstrukcji danej osłony.
Stanowią one przeszkodę dla unoszącego się ciepłego powietrza. Dla odpowiedniej wentylacji i zapewnienia odpowiedniej wilgotności, kurtyny te nie są, a nawet nie powinny być szczelne. Jednak są wystarczającą przeszkodą, by znacznie spowolnić przedostawanie się ciepłego powietrza pod zimny dach.
To powoduje, że duża masa ciepłego powietrza znajduje się niżej i jest wychładzana w znacznie mniejszym stopniu.
Analogicznie, wychłodzone pod dachem powietrze opadając napotyka powierzchnię kurtyny i zatrzymuje się na niej od góry.
Te dwie warstwy — chłodnego powietrza u góry szklarni i cieplejszego w dolnej części, rozdzielone poziomą kurtyną mieszają się ze sobą względnie powoli.
Jednocześnie kurtyna dzieli kubaturę osłony uprawowej na dwie mniejsze części. Część ogrzewaną i użytkowaną — dolną oraz część nieogrzewaną — górną.
Kurtyna sprawia, że ogrzewamy mniejszą kubaturę obiektu i to przekłada się na spore oszczędności.
Dzięki temu można śmiało stwierdzić, że kurtyny termoizolacyjne w największym stopniu przyczyniają się do ograniczenia strat ciepła pod osłonami i przynoszą największe efekty.
Można je jeszcze bardziej zwiększyć, instalując system podwójnych kurtyn. Jedna nad drugą.
System dwóch warstw kurtyn
Jest to system zdublowania podstawowego systemu. Zamiast jednej warstwy kurtyn stosuje się dwie.
Pierwsza warstwa — najczęściej ta niżej, składa się z typowej kurtyny termoizolacyjnej i ma za zadanie jak najlepiej utrzymywać ciepłe powietrze w dolnej części obiektu.
Druga warstwa to z kolei najczęściej kurtyna cieniująco-termoizolacyjna (którą opisaliśmy dokładniej w poprzednim artykule).
Efekt ich współpracy jest znacząco lepszy niż każdej z nich z osobna. Powietrze uwięzione pomiędzy nimi zachowuje się jak dodatkowa warstwa izolacyjna. Dlatego podwójny system kurtyn dużo skuteczniej chroni szklarnię przed utratą ciepła wskutek konwekcji.
Dodatkową korzyścią z drugiej kurtyny jest jej wykorzystywanie jako kurtyny cieniującej i poprawiającej warunki klimatyczne pod osłonami.
Kurtyny wierzchołkowe
To szczególny rodzaj kurtyn poziomych. Instaluje się je mniej więcej w połowie wysokości dachu szklarni, ponad innymi kurtynami. Powstrzymują one mieszanie się mas zimnego powietrza wychłodzonego w górnej części dachu. Zaletą jest niższy koszt instalacji w porównaniu z systemem dwóch kurtyn (dużo mniejsza powierzchnia takiej kurtyny), jednak nie wykorzystują efektu izolacyjnego warstwy powietrza pomiędzy dwoma kurtynami.
Jednak to nie wszystko. Można jeszcze bardziej ograniczyć straty energii dolnej, ogrzewanej części szklarni. W tym celu stosuje się kurtyny termiczne umieszczone przy ścianach obiektu.
Kurtyny termiczne boczne, wertykalne
Kurtyny te, jak sama nazwa wskazuje, montowane są przy ścianach szklarni. Powinny znajdować się jak najbliżej ściany, jednak tak, by jej nie dotykały. Cienka warstwa powietrza dodatkowo polepsza izolacyjność takiej przegrody.
Dobrze zainstalowane kurtyny boczne charakteryzują się tym, że całkowicie rozłożone nie pozostawiają żadnej szczeliny w dolnej części, a boczne krawędzie kurtyny dobrze przylegają do konstrukcji szklarni lub wpuszczone są w specjalne prowadnice.
To powoduje, że chłodne powietrze zgromadzone pomiędzy kurtyną a taflą szkła nie wydostaje się i nie „rozlewa” po gruncie szklarni.
Te kurtyny boczne zbudowane są z odmiennego materiału niż podwieszane pod sufitem, poziome termoizolacyjne.
Nie muszą one już zapewniać przedostawania się przez nie pary wodnej. Dlatego najczęściej stosuje się nieprzepuszczalne dla powietrza materiały laminowane.
Przy dobrym uszczelnieniu dołu i boków materiału, uzyskuje się parametry porównywalne z zastosowaniem podwójnej szyby w konstrukcji ścian. A nawet, jak twierdzą niektórzy specjaliści, lepsze.
Łatwiej jest umyć pojedynczą szybę od wewnątrz. Po zwinięciu kurtyny pojedyncza szyba ma lepszą przepuszczalność promieniowania słonecznego.
Dodatkowo na rozłożonej kurtynie kondensuje się para wodna zawarta w powietrzu. Podczas kondensacji wydziela się ciepło, które kurtyna odbiera i pozostaje ono wewnątrz szklani. To samo zjawisko występuje w gazowych piecach kondensacyjnych, co poprawia znacząco ich sprawność. Gdyby nie kurtyna, to para wodna skraplałaby się na szklanych ścianach, a ciepło kondensacji byłoby szybko tracone.
Nie jest to znaczny efekt i odzysk energii, ale możliwy do zaobserwowania przy pomocy kamery termowizyjnej.
Radiacja podczerwieni, a strata energii
Przy pomocy kamery możemy też zaobserwować inną drogę „ucieczki” ciepła z wnętrza szklarni — radiację, czyli wypromieniowanie energii cieplnej pod postacią fal podczerwonych.
Radiacja nie jest na szczęście tak bardzo znacząca, jak konwekcja (unoszenie ciepła przez lżejsze powietrze ku zimnemu dachowi) i kondukcja (wymiana ciepła zawartego w powietrzu z taflami szkła ścian i zadaszenia).
Jednak i ona odpowiada za wzrost kosztów ogrzewania i warto zadbać, by ją ograniczyć.
Co więcej — badania pokazują, jak duży wpływ na prawidłowy rozwój roślin ma promieniowanie podczerwone.
Dzięki kurtynom z powłokami z aluminium, które odbijają podczerwień, spora część tego promieniowania nie jest tracona lub pochłaniana przez konstrukcję budynku. Zamiast tego podczerwień trafia tam, gdzie są z niej największe korzyści — do roślin.
Oczywiście kurtyny boczne nie ograniczają się tylko do kurtyn termoizolacyjnych.
Boczne, okrywające ściany mogą też być kurtyny: cieniujące — głównie od południowej strony, zaciemniające, asymilacyjne lub cieniująco-termoizolacyjne.
Kurtyny cieniująco-termoizolacyjne
Kurtyny posiadające zalety kurtyn cieniujących i termoizolacyjnych.
Pisaliśmy o nich w tym artykule.
Kurtyny do szklarni zewnętrzne
Jest to odrębna kategoria kurtyn do szklarni wyróżniona ze względu na miejsce ich montowania.
Większość kurtyn jest montowana wewnątrz szklarni. Jest to tańsze rozwiązanie i sprawia mniej problemów przy obfitych opadach śniegów i w rejonach występowania silnych wiatrów.
Jednak zastosowanie kurtyn zewnętrznych jest uzasadnione, kiedy zastosowanie kurtyn wewnętrznych jest utrudnione ze względu na umieszczony wewnątrz osprzęt, urządzenia lub instalacje. Wówczas koszt montażu na zewnątrz, może być porównywalny z montażem kurtyn wewnętrznych.
Zaletą kurtyn zewnętrznych są lepsze właściwości termoizolacyjne w miesiącach chłodnych i skuteczniejsze ograniczenie temperatury latem.
Zgodnie z fizyką budowli materiał izolacyjny najlepiej spełnia swoje zadanie, gdy jest umieszczony na zewnątrz przegrody.
Jeśli zaś stosowane są zewnętrzne kurtyny cieniujące, to blokują dużą część promieniowania słonecznego przed dostaniem się go do wnętrza szklarni. Odmiennie niż kurtyny cieniujące zamontowane wewnątrz. Te blokują promieniowanie, które już przeszło przez ściany i dach osłony, a więc znalazło się już wewnątrz.
Dzięki lepszemu kontrolowaniu temperatury przez kurtyny zewnętrzne często można zrezygnować z systemów chłodzenia szklarni lub ograniczyć ich działanie ograniczając koszty z tym związane.
Zalety kurtyn termoizolacyjnych i cieniująco-termoizolacyjnych
Istniejące badania wskazują, że stosowanie kurtyn do szklarni przynosi bardzo duże oszczędności.
W zależności od zastosowanego rozwiązania oszczędności energii mogą wynieść średnio od 26% do 36%. Jednak są też głosy producentów o oszczędnościach w ogrzewaniu przekraczających 40% rocznie.
To niebagatelne kwoty zwłaszcza w kontekście wysokich cen nośników energii i możliwych problemach w jej zaopatrzeniu, jakie obserwowaliśmy w roku 2022.
Zastosowanie kurtyn zarówno termoizolacyjnych, jak i cieniujących przynosi nie tylko oszczędności. Przynosi też korzyści. Są to:
- wyższa jakość uprawy
- mniejszego ryzyko strat spowodowanych nieodpowiednimi warunkami
- dokładniejsze kontrolowanie czasu uprawy
- przyspieszenie produkcji
Kurtyny termoizolacyjne, podsumowanie
