Vetitë fizike të materialeve mbuluese të serrave.

Zgjedhja e materialeve mbuluese zë një vend të veçantë në teknologjinë e ndërtimit dhe të shfrytëzimit të serave. Natyra e materialit mbulues përcakton sasinë dhe tipin e rrezatimit diellor që mbërrin tek bimët brenda në serë. Veç kësaj faktorë mikroklimatikë të tillë si lagështia ajrore dhe përqendrimi i dyoksidit të karbonit ndikohen indirekt nga natyra e materialit mbulues.

Zgjedhja e mbulesës është një nga komponentët e ndërtimit të serës. Ajo është esenciale për të realizuar një mjedis optimal të kontrolluar, sidomos në raport me intensitetin e rrezatimit diellor dhe gjatësinë e valës së dritës që depërton në atë. Asnjë nga materialet mbuluese që njihen deri tani nuk është ideal. Edhe në rastet kur një material i caktuar ofron forcë, konsistencë të përshtatshme, qëndrueshmëri, cilësi të kontrolluara prodhimi dhe siguri, faktorë të tjerë duhen marrë në konsideratë. Këta përfshijnë transmetimin e rrezatimit diellor dhe ruajtjen e energjisë si edhe mënyrën se si ato bashkëveprojnë me superstrukturën e serës.

Në përzgjedhjen e materialeve mbuluese rol parësor kanë cilësitë optike dhe të përcjellshmërisë termike të tyre.

 

Përshkueshmëria e rrezatimit diellor. Qëllimi kryesor i mbulimit të një sere është të krijojë një mjedis të brendshëm, të përshtatshëm për rritjen e bimëve, pavarësisht nga mjedisi i jashtëm. Energjia diellore përcillet nëpërmjet mbulesës së serës tek bimët, në të cilat ajo mundëson zhvillimin e fotosintezës. Aftësia e mbulesës për të përcjellë dritën në gjatësi vale të përshtatshme për bimët, është jashtëzakonisht e rëndësishme. Intensiteti i valëve me gjatësi 400 deri 700 nm, të të ashtuquajturit rrezatim fotosintetikisht aktiv (PAR) influencon drejtpërdrejt rritjen dhe zhvillimin e bimëve të gjelbra. Pjesa tjetër e rrezatimit diellor, ajo e padukshme, përfshin rrezatimin ultraviolet (UV), infra të kuq (IR) dhe atë ultra të kuq (FR).

Energjia diellore mund të transmetohet, reflektohet ose absorbohet nga atmosfera dhe mbulesat e serave. Energjia që transmetohet është e nevojshme për procesin e fotosintezës, por vetëm një pjesë e saj (1-5 %) përdoret nga bimët. Pjesa që mbetet absorbohet dhe riemetohet si radiacion termik (nxehtësi), sidoqoftë duke ngrohur ajrin e serës. Ky “efekt serë” është rezultati i mirëpritur i përshkueshmërisë së energjisë së dritës në një ambient të mbyllur.

Përshkueshmëria për drite (t) është veti fizike e materialit mbulues. Ajo është përcaktuar si raport i intensitetit të rrezatimit të matur nën mbulesë (I) me atë të matur në të njëjtën kohë mbi mbulesë (Io) për të njëjtën gjatësi vale. Gjatësia e valës së matur  mund të jetë cilado nga ato të përshkruara më lart (PAR, FR, IR, UV).

Cilësitë radiometrike të materialeve mbulues ndryshojnë shumë në varësi nga gjatësia e valës. Si pasojë vlerat e përshkueshmërisë për rrezatimin e dukshëm, infra të kuq, rrezatimin total dhe atë fotosintetik aktiv ndryshojnë midis materialeve të ndryshëm mbulues në një masë të vogël. Metodat e vlerësimit të vetive radiometrike të materialeve të ndryshëm plastikë ndryshojnë shumë në varësi nga autorët e tyre. Si pasojë ekzistojnë diferenca të mëdha në rezultatet e prezantuara në literaturë, sidomos sepse shumë autorë nuk marrin në konsideratë përbërjen kimike të materialeve mbulues. Vetitë optike të materialeve mbuluese janë të kushtëzuara jo vetëm nga kushtet e prodhimit të tyre, trashësia, qartësia, mosha etj, por gjithashtu edhe nga natyra dhe sasia e kimikateve përbërës dhe e elementëve të tjerë shtesë në to.

Nga studime të shumta që janë bërë për vlerësimin e përshkueshmërisë për rrezatimin diellor dhe infra të kuq për disa lloje materialesh konkludohet që;

  • të gjithë materialet mbulues njështresorë të përshtatur për sera, kanë praktikisht vlera të barabarta të përshkueshmërisë për rrezatimin total diellor (87-92%).
  • vetëm materiale të veçanta, xhama me shkallë të ulët emetimi dhe xhama në dy shtresa, reduktojnë në një masë të konsiderueshme (72-74%) përshkueshmërinë e rrezatimit total diellor.
  • disa PE janë lehtësisht të ngjyrosur. Pavarësisht se influenca e këtyre ngjyruesve në përshkueshmërinë e materialit mbulues është e provuar (2-3%), mund të injorohet në kushtet e Mesdheut.

 

Ruajtja e energjisë. Vetitë ngrohtësi-konservuese gjatë natës dhe ditëve të vrenjtura të stinës së ftohtë, të materialeve mbuluese janë veçanërisht të rëndësishme. Humbjet nëpërmjet përcjellshmërisë termike të materialit mbulues shprehen zakonisht nëpërmjet koeficientit të përcjellshmërisë termike “k”. Ky koeficient shpreh humbjet e energjisë nga njësia e sipërfaqes së materialit mbulues kur diferenca e temperaturës brenda dhe jashtë serës është një njësi.

Duhet të kihet mirë parasysh që “k” , që në vështrimin e parë duket relativisht i thjeshtë për tu shprehur, nuk është i lehtë as për tu përcaktuar dhe as për tu përdorur. Një numër i konsiderueshëm faktorësh merren në konsideratë për vlerësimin e tij; temperatura brenda serës dhe jashtë saj, shpejtësia e erës, etj. Faktorë të tillë shpesh i bëjnë të pakrahasueshme vlerat e propozuara nga autorë të ndryshëm. Për më tepër, përderisa materialet mbulues janë pjesërisht opakë për valët e gjata IR, “k” nuk mund të përcaktohet matematikisht për deri sa secili nga parametrat e bilancit termik të jetë vlerësuar me saktësi. Në përfundim duhet mbajtur parasysh që “k” e një materiali të dhënë, e vlerësuar matematikisht, ose e përcaktuar në laborator në kushte të përcaktuar statike, nuk mund të jetë vlerësues i saktë i një sere, ku madhësia, orientimi gjeografik, mënyra e ndërtimit. etj., influencojnë në ndryshimin dinamik të kushteve në serë.

Duke i konsideruar disa parametra të përcaktuar; mure vertikalë, shpejtësia e erës (4 m/s), temperatura e ambientit 0 0C, temperatura në serë 20 0C, është e mundur të përcaktohen vlerat mesatare të “k”, për disa materiale mbulues. Ne kushtet e mësipërme është provuar qe:

  • humbjet e energjisë nga mbulesa PE (polietilen) janë më të larta se në rastin e mbulimit të serrave me xham (9 kundrejt 6.1 W m-2 K-1).
  • edhe në rastet kur është i ndërtuar me mure dyfishe (20-50 mm ajër i thatë) aftësia nxehtësi konservuese e PE është inferiore karshi xhamit (6.4 kundrejt 6.1 W m-2 K-1). Energjia e transmetuar direkt nëpërmjet rrezatimit është praktikisht e njëjtë pavarësisht nëse PE është në një apo dy shtresa (159-180 Wm-2 ) Megjithatë, energjia totale e transmetuar nëpërmjet përcjellshmërisë termike+konveksionit reduktohet me 3 herë, si rrjedhojë e jastëkut ajror që gjendet midis fletëve (34 kundrejt 90 w m-2).
  • PE e modifikuara dhe fletët e PVC paraqesin vlera të “k” shumë pranë atyre të xhamit, ato janë rreth 20 % më të ulta krahasuar me ato të PE të zakonshëm.

 

Në praktikën  duhet mbajtur në konsideratë që:

  1. Humbjet e energjisë janë më të mëdha (vlerë maksimale e “k’) në mot të kthjellët dhe në vlerat minimale absolute të temperaturës. Përkundrazi, “k” ka vlerat minimale dhe humbjet e energjisë janë minimale kur qielli është i mbuluar me re dhe temperaturat janë të moderuara.
  2. Në mot të ftohtë dhe të kthjellët, PE është shumë më pak i përshtatshëm se sa xhami (vlera më të mëdha të “k”), ndërkohë që në kushtet e temperaturave të moderuara (mot të vrenjtur), vlerat e “k” të PE janë shumë pranë atyre të xhamit.
  3. Cipat e holla ujore në faqen e brendshme të mbulesave (PE) reduktojnë ndjeshëm vlerën e “k”, absorbojnë totalisht rrezatimin infra të kuq (IR), i cili nga ana e tij redukton ndjeshëm diferencat e vlerave të “k” të PE  të “lagur” kundrejt xhamit. Ndërkohë, ato zvogëlojnë ndjeshëm përshkueshmërinë e mbulesës për dritë.
  4. Nuk është vërejtur ndonjë lidhje midis trashësisë së mbulesës dhe vlerës së “k”. Duket e padobishme që të përdoren mbulesa më të trasha me qëllim që të reduktohen humbjet e energjisë nëpërmjet tyre. Trashësia e materialit duhet të përcaktohet nga qëndrueshmëria mekanike që kërkohet për të dhe nga jetëgjatësia e pritshme e mbulesës.
  5. Vlerat e “k” rritet ndjeshëm  kur shpejtësia e erës rritet nga 0 në 4 m/s, por nuk vihen re ndryshime të tjera të rëndësishme me rritjen e mëtejshme të shpejtësisë së erës. Muret dyfishe janë dukshëm më pak të ndjeshëm se mbulesat e thjeshta.

 

Vlerat e përshkueshmërisë për dritë dhe të përcjellshmërisë termike “k” për serat me mbulesa të dyfishta plastike.  Ekziston mundësia që  dy fletë plastike të montohen në mënyrë korrekte me njëra tjetrën, me një distanca që i ndan ato me një mur ajri 5 deri në 10-15 cm. Në raste të tilla “k” është gjithmonë më i vogël.  Ndërkohë, reduktimi i dritës si rrjedhojë e prezencës së fletës së dytë plastike nuk duhet nënvleftësuar. Ky fenomen është edhe më i theksuar në raste kur mbulesat janë të ndotura nga pluhurat ose montimi i tyre nuk është korrekt (nuk janë të shtrira mirë). Në të vërtetë, një reduktim i tillë i sasisë së ndriçimit brenda në serë shkakton vonesë në rritjen e bimëve të mbjella në pranverë, nëse ajo nuk kompensohet me një rritje të mjaftueshme të temperaturës. Një vendosje e papërshtatshme e mbulesave dyfishe mund të jetë më shumë e dëmshme se sa e dobishme, ajo mund të ketë një ndikim të vogël në reduktimin e humbjeve të energjisë, ndërkohë që ndikimi në zvogëlimin e  sasisë së energjisë së dritës që depërton në serë është i madh.