サボテン用温室の保温を真剣に計算する!

注)今回の記事はぱんさ先生の温室・ハウスの冬季の温度管理、暖房機についてを参考に書かせていただいております。私の駄文でご不明な点は、適宜ぱんさ先生のページをご参照くださいますようお願いいたします。大変わかり易いです。

冬目前。といいますかもう冬です。朝の気温が10℃を下回れば冬です。サボテンたちも紫色になってきました。というわけで、今回はサボテンたちを元気に越冬させるために、冬の保温について考えたいと思います。
具体的には、以前に製作したサボテン用温室について、越冬を考える上で、どのような温度目標で、どのようなヒーターを導入すればよいかを考えます。
冬といえばこの装備!そう歩ける寝袋!
そしてヒーターなのです!
■サボテンの越冬には最低何度が必要か
例えば一般にメロカクタスやディスコカクタスは寒さに弱いといわれていますし、一般にエキノプシスやオプンチアは寒さには強いといわれています。エキノケレウスなど寒さに当てないと花も咲かないものもあります。でもそんなこんなで、それぞれに適した温度を調整している時間もお金もないので、今回、全部ひっくるめて”なんとなく”のサボテンの越冬最低温度(保温目標温度)を決めます。
というわけで、いろいろな本を読んで勉強した結果!その温度とはズバリ6℃になりました!詳しい根拠は省略いたしますが、「少ない日光の中、無駄に成長せず」、「春の成長期への流れがスムーズで」、「まず死ぬことはない」ぐらい温度を考えました。ちなみに断水前提です。
断水具合と日照量次第では、本当はもっと低くても死ぬことはないのでしょうが、「死なないこと」と「冬を越すこと」はイコールではないと思いますので、この温度です。というわけで今回は最低温度6℃を目標に温室を保温したいと思います(もちろんユーフォルビアやパキポディウムなどの高温夏型種は、別途室内直行ですので、今回は関係ありません。実生苗も室内です)。
■どれぐらいのヒーターが必要か
目標温度は決まりました。あとはヒーター選びです!
以下の写真は私の温室です。天板は紫外線透過アクリル。前面・後面パネルはPVC。側面パネルは一般アクリル。後面パネルに排気用ファンありです。底面は吹き抜けそのままです。各パネルの断熱性はよくわかりませんが、隙間を完全に密封した時は、農ビの外張りぐらいの保温性はあるんではないでしょうか(テキトウです!)。

一般的な温室ならば地上に建っているため、地熱の影響で少しは冬の放射冷却も和らぐ(相殺される)らしいです。でもこの温室は屋上。地熱は期待できません。夜間に下の家が暖房を使ってくれたら少しは暖かい・・・のですかね?11月の朝に私が入って横になった時は意外に暖かかったです。

何にせよ、地面からの放熱を防ぐために断熱材などを敷いたほうが良い気が致します。キャンプの寝袋も、下にダンボールとかしかないと寒いですしね!
具体的な大きさは下記設計図のとおりです。
いまから、温室のサイズから必要なヒーターの熱量を算出します。
[計算式] 

前面の柱の高さは、600【mm】- (1000【mm】 * tan(17度)) = 294【mm】
前面面積 = 2440【mm】 * 294【mm】 * 1【枚】 ≒ 0.71【m^2】
側面面積 = (294【mm】+ 600【mm】) * 1000【mm】 * (1/2) * 2【枚】 ≒ 0.89【m^2】
後面面積 = 2440【mm】 * 600【mm】 * 1【枚】 ≒ 1.46【m^2】
天板面積 = (1000【mm】 / cos(17度)) * 2440【mm】 * 1【枚】 ≒ 2.55【m^2】

底面を除く合計表面積 ≒ 0.71【m^2】 + 0.89【m^2】 + 1.46【m^2】 + 2.55【m^2】 = 5.61【m^2】


ぱんさ先生のページによると、温室からの放出熱量【Wh】は、熱貫流率【W・m2・K】×表面積【m^2】×温度差 【℃】という計算式で算出され、熱貫流率は、内張りありのときは3.8、外張りのみのときは9.5の固定だそうです。


というわけで、表面積が5.61【m^2】で固定、放出熱量と温度差を変数として上記方程式をグラフにすると以下のようになります(画像クリックで拡大)。

たとえば、外気温より5℃上昇させたい(例:温室外が1℃で温室内は6℃を目指す)場合、横軸が5℃のところを参照して、内張りあり(オレンジ線)なら106.5W、外張りだけ(青線)なら266.5Wのヒーターが必要となることを意味します(放出熱量と同じ分の熱量を加えればいいので)。もちろんこのワット数は、ヒーターの熱変換効率が100%であると仮定した場合です。

というわけで私の住んでいる地域の最低温度が0℃ぐらいなので、目標である温度6℃との差は6℃です。6どの温度差をつくり出すには、上記グラフより127.8W~319.8W ぐらいだということがわかります。あとは電気代VS断熱性の戦いです。

ちなみに我が家にあった簡易ヒーター総和工業製SF-193Aは200Wですので、断熱性を超完璧にすれば、まぁいけないことはない・・・という感じで・・・しょう・・・かね?。


躍動感あふれる私とSF-193A。

<ヒーターのスペック等は画像をクリック


というわけで、頑張って計算したのですが、果たしてあっているんでしょうかねぇ???
次回以降の記事で、断熱効果倍増実践編を書ければと思います!

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スーパーサボテンタイム管理者

2013年に知人宅にあった金鯱の美しさに一目惚れして、サボテン栽培を開始する。栽培場所はベランダとルーフバルコニー。好きなサボテンは海王丸。

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