Νέα υλικά κάλυψης θερμοκηπίων. Επίδραση στο κλίμα και στην παραγωγή.

New greenhouse covering materials. Impact on climate and production. (english)

  1. MSc thesis
  2. ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΧΡΙΣΤΟΠΟΥΛΟΣ
  3. Καλλιέργειες υπό Κάλυψη - Υδροπονία (ΚΥΚ)
  4. 19 July 2025
  5. Ελληνικά
  6. 133
  7. Κατσούλας Νικόλαος
  8. Κατσούλας Νικόλαος, Κίττα Ευαγγελινή
  9. Θερμοκήπιο, Νέα υλικά κάλυψης, Φωτοεπιλεκτικά καλύμματα, Αγροβολταϊκά, Νανοσωματίδια Κλίμα, Παραγωγή
  10. Κατασκευές και εξοπλισμός καλλιεργειών υπό κάλυψη / ΚΥΚ 53
  11. 4
  12. 162
  13. Περιλαμβάνει πίνακες, εικόνες, σχήματα και ραβδογράμματα
    • Τα τελευταία χρόνια η χρήση των θερμοκηπίων έχει αυξηθεί σημαντικά σε όλο τον κόσμο. Το γεγονός αυτό οφείλεται στο ότι το θερμοκήπιο παρέχει την δυνατότητα να προστατεύει τα φυτά που καλλιεργούνται στο εσωτερικό του και ταυτόχρονα εκμεταλλεύεται τη μετάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας υπό ελεγχόμενες συνθήκες για τη βελτίωση του περιβάλλοντος ανάπτυξης. Έτσι λοιπόν το υλικό κάλυψης του θερμοκηπίου αποτελεί τον πιο σημαντικό παράγοντα της κατασκευής του διότι ελέγχει δύο κύριες παραμέτρους, την ποσότητα του φωτός και της θερμότητας που διαχέεται από το περιβάλλον στον εσωτερικό χώρο.

      Στην παρούσα μελέτη αρχικά γίνεται μια αναφορά στα βασικά υλικά κάλυψης των θερμοκηπίων όπως είναι το γυαλί και τα πλαστικά φύλλα. Στην συνέχεια της μελέτης γίνεται αναφορά στις νέες τεχνολογίες υλικών κάλυψης των θερμοκηπίων και την επίδρασή που παρουσιάζουν τόσο στο μικροκλίμα του θερμοκηπίου όσο και στην απόδοση των καλλιεργειών.

      Πιο συγκεκριμένα με βάση την πιο πρόσφατη βιβλιογραφία γίνεται αναφορά στα εξελιγμένα φωτοεπιλεκτικά καλύμματα όπως είναι τα χρωματιστά καλύμματα, τα φωτεινά φωτοεπιλεκτικά καλύμματα, οι βαφές οργανικής βάσης και οι κβαντικές κουκίδες. Τα υλικά αυτά έχουν την ικανότητα να τροποποιούν επιλεκτικά το φάσμα του προσπίπτοντος φωτός και στη συνέχεια να προκαλούν φυσιολογικές αντιδράσεις των φυτών, με αποτέλεσμα την αυξημένη απόδοση των καλλιεργειών και την βελτιωμένη ποιότητα των καρπών.

      Επίσης, γίνεται αναφορά σε μια άλλη κατηγορία υλικών κάλυψης των θερμοκηπίων όπως είναι τα αγροβολταϊκά. Η αγροβολταϊκή τεχνολογία είναι μια καινοτόμος ιδέα που έχει ως στόχο την κοινή χρήση ηλιακής ενέργειας μεταξύ της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας και της γεωργικής παραγωγής. Η αγροβολταϊκή τεχνολογία στοχεύει στην προώθηση της ηλιακής ενέργειας, ενώ παράλληλα παράγει καλλιέργειες στην ίδια γη.

      Ακόμη γίνεται αναφορά στα νανοσωματίδια ευρωπίου, ρουμπινιού και χρυσού. Τέλος γίνεται αναφορά στο υλικό κάλυψης <έξυπνο γυαλί>, και στα αλλοτροπικά υλικά με βάση τον άνθρακα, όπως  το φουλερένιο  και το γραφένιο και περιγράφεται πως αυτά τα υλικά επηρεάζουν το κλίμα των θερμοκηπίων και την παραγωγή των καλλιεργειών.

      Τα συμπεράσματα έδειξαν ότι τα νέα υλικά αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά κάλυψης των θερμοκηπίων διότι επηρεάζουν σε γενικές γραμμές θετικά το κλίμα του θερμοκηπίου και κατ’  επέκταση και την παραγωγή των καλλιεργειών. Παρόλα αυτά όμως δεν παρουσιάζουν ευρεία χρήση λόγω του υψηλού κόστους τους και της περιορισμένης έρευνας. Η περαιτέρω έρευνα αυτών των υλικών κάλυψης είναι απαραίτητη για να εξαχθούν καλύτερα συμπεράσματα.  

    • In recent years, the use of greenhouses has increased significantly around the world. This is due to the fact that the greenhouse provides the ability to protect the plants grown inside and at the same time exploits the transmission of solar radiation under controlled conditions to improve the growth environment. Therefore, the greenhouse covering material is the most important factor in it’s construction because it controls two main parameters, the amount of light and heat that diffuses from the environment to the interior space.

      In this study, a reference is initially made to the basic greenhouse covering materials such as glass and plastic sheets. The study then refers to new greenhouse covering material technologies and the effect they have on both the greenhouse microclimate and crop yield.

      More specifically, based on the most recent literature, reference is made to advanced photoselective coatings such as colored coatings, luminous photoselective coatings, organic-based dyes and quantum dots. These materials have the ability to selectively modify the spectrum of incident light and subsequently induce physiological reactions in plants, resulting in increased crop yield and improved fruit quality.

      Reference is also made to another category of greenhouse covering materials such as agrovoltaics. Agrovoltaic technology is an innovative idea that aims to share solar energy between photovoltaic energy production and agricultural production. Agrophotovoltaic technology aims to promote solar energy, while simultaneously producing crops on the same land.

      There is also a reference to nanoparticles of europium, ruby, and gold. Finally, the covering material "smart glass" is mentioned, along with carbon-based allotropes such as fullerene and graphene, and it is described how these materials affect the greenhouse climate and crop production.

      The findings indicate that these novel materials have the potential to be utilized as greenhouse covering materials, as they generally exert a positive influence on the greenhouse microclimate and, by extension, on crop productivity. Nevertheless, their widespread application remains limited due to their high cost and the relatively scarce body of research. Further investigation into these covering materials is essential in order to draw more definitive and comprehensive conclusions.

  14. Hellenic Open University
  15. Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 4.0 Διεθνές