Nezvyčajné skleníky. Zvyšujeme energetickú účinnosť

Obsah článku

• Príkopové skleníky od Vladimíra Antropova
• Ekologický skleník
• Vegetariánske Ivanov
• Solárne skleníky s tepelnými akumulátormi

Príkopové skleníky v Antropove, vegetariánske rastliny Ivanov, ekologický skleník, solárne skleníky s tepelnými akumulátormi. V tomto článku sa zameriame na vlastnosti zariadenia a výhody týchto jedinečných štruktúr..

Skleníky sú štruktúry, ktoré významne predlžujú dobu pestovania rôznych plodín. Sú potrebné všade. V severných oblastiach je dôležité nenechať si ujsť jediný teplý deň a každý stupeň ušetreného tepla je najdôležitejší – pri pestovaní zeleniny je koniec koncov potrebné udržiavať sa vo veľmi krátkom čase. V južných oblastiach skleník pomôže pestovať rastliny takmer celý rok..

Bohužiaľ, tradičné štruktúry, ktoré možno nájsť takmer na každom osobnom pozemku, majú tri hlavné nedostatky:

1. V čase nízkeho slnečného žiarenia, ktoré sa vyskytuje ráno a večer na jar, na jeseň av zime, sa jeho lúče veľmi silne odrážajú v ostrých uhloch, v dôsledku čoho môže do skleníka preniknúť iba 25 – 30 percent slnečnej energie..
2. V chladnom období je pomerne ťažké skladovať a šetriť teplo v dôsledku veľkých strát v dôsledku skleníkového krytu, čo vedie k obrovským skokom v denných a nočných teplotách – a to má mimoriadne negatívny vplyv na vývoj a rodenie plodín..
3. Tradičné skleníky majú priame vetranie vo forme všetkých druhov prieduchov, dverí a podobne. A to je všetko, čo je pre rastliny nevyhnutné pre normálny rast, oxid uhličitý, dusík a takmer všetka vlhkosť odparená listami plodín. Z tohto dôvodu je potrebné skleníkové postele neustále zalievať a hnojiť..

Všetky nižšie uvedené problémy pomáhajú vyriešiť jedinečné princípy dizajnu skleníka..

Príkopové skleníky od Vladimíra Antropova

Meno hovorí samo za seba. Základom takejto jalovice je priekopa s hĺbkou jeden a pol metra alebo viac (všetko záleží na tom, ako hlboko sa podzemná voda nachádza v lokalite), dĺžka je ľubovoľná, šírka je od dvoch metrov. Po stranách výkopu sú usporiadané oporné múry, ktoré slúžia ako skvelý tepelný akumulátor. Pri pestovaní rastlín sa tu používajú vysoké postele z tehál – podrobný popis ich dizajnu nájdete v článku „Ekologické poľnohospodárstvo“. Ako vytvoriť inteligentné postele “. Ich hlavnou výhodou v tomto prípade je to, že aktívne akumulujú teplo počas dňa a postupne ho v noci uvoľňujú..

Zhora je priekopový skleník zakrytý jednoduchou klenutou štruktúrou z plastových rúr ohnutých oblúkom. Rúry sú umiestnené v intervaloch 1,2 metra a sú pripevnené pomocou priečok. Plastový obal sa napína nasledujúcim spôsobom: jedna hrana pásu je pripevnená k koľajnici a na druhú stranu je ťahaná dvoma lanami. Potom sa okraje filmu pritlačia na spodok skleníka pomocou drevených lamiel pomocou hmoždiniek. Aby sa fólia udržala lepšie, je pritlačená k štruktúre s vyhodenými lanami a dobre napnutá medzi rúrkami rámu..

Dvere umiestnené takmer pod stropom na oboch koncoch fungujú ako prieduchy v zákopových skleníkoch v Antropove. Tehlové postele sú vyrobené z takej výšky, že ich povrch sa nachádza pod hrebeňom skleníka – je to miesto, ktoré je zónou stabilnej akumulácie teplého vzduchu. Pri tomto usporiadaní nevzniká na rastliny žiadny negatívny vplyv studeného vzduchu – tečie hladko po zem.

Výhody priekopového skleníka tohto dizajnu sú zrejmé. Po prvé, tepelné straty sa v skleníkoch v Antropove výrazne znižujú a vysoká teplota tu zostáva dlho. Dôvodom je skutočnosť, že tehlové podpery a vysoké postele sa rýchlo zahrievajú a akumulujú veľké množstvo tepla. Okrem toho v zime hlboký pôdny horizont vydáva teplo sám. Relatívne malý objem a minimálna oblasť fúkania vetrom prispievajú k okamžitému ohrievaniu vzduchu. Výsledkom je, že nočná teplota vzduchu v takom skleníku v zime je o 8 až 12 stupňov vyššia ako v bežnom prostredí. Chcel by som poznamenať, že kúrenie sa tu vôbec nepoužíva. A v najchladnejších nociach stačí na ochranu rastlín pred mrazom stačí zakrývať postele netkanou textíliou..

Ďalšou dôležitou výhodou antropovských zákopových skleníkov je to, že sa teplota vzduchu plynulo mení. Povrch výmeny tepla stenami postelí je trikrát väčší ako cez pôdu. Vzhľadom na to, že tehla dokonale udržuje teplo, získa sa určitý druh zotrvačníka, to znamená, že prebytočné teplo sa absorbuje na dlhú dobu a jeho nedostatok sa kompenzuje na dlhú dobu. Vzduch v týchto štruktúrach sa neprehrieva až v polovici júna.

Ekologický skleník

Autorom myšlienky je americká farmárka Anna Edei. Pri organizovaní eko-skleníka použila Anna myšlienky zakladateľov hnutia za perakultúru, založené na vzájomnej adaptácii všetkých členov určitého ekosystému. Podrobne sme hovorili o permacultúre v článku „Ekologické poľnohospodárstvo“. Permakultúra – život v harmónii s prírodou „.

Rozloha ekologického skleníka, ktorý postavila Anna Edei, je 300 metrov štvorcových. m) Štruktúra je predĺžená v smere z východu na západ. Zvislá severná stena je pokrytá bielym plastom a pôsobí ako odrazka slnečných lúčov. Strecha je plochá, klesajúca na juh. Bočné steny sú vyrobené zo sklenených vlákien a strecha je pokrytá sageínom (spoľahlivý priehľadný tepelný izolátor), osobitná pozornosť je venovaná tesnosti – to všetko zaručuje minimálne tepelné straty.

Hlavným vrcholom eko-skleníka je jeho symbióza so zvieratami. Na oboch koncoch stavby sú priestory na ich údržbu – na jednej strane je to králičie dom, v ktorom žije 30–40 králikov, na druhej strane chovné sliepky pre 60–70 sliepok. Tieto izby sú tiež veľmi ľahké a vzduchotesné. Eko-skleník má špeciálny systém perforovaných potrubí uložených pod zemou, cez ktorý sa teplý vzduch zo zveri čerpá do skleníka pomocou ventilátora. A spolu s týmto vzduchom – teplo, amoniak, oxid uhličitý a vlhkosť. Výsledkom je, že je dobrý pre všetkých – vzduch v kurníku a v králičom dome sa čistí, kŕmia a tým zohrievajú rastliny v skleníku..

Zloženie pôdy v ekologickom skleníku je nasledovné: drsná pôda, piesok, kompost vyrobený z trusu z kurčiat a králikov, popol. Dobre usporiadaný systém zavlažovania podložia vytvára ideálne podmienky pre rastliny po zbere všetkého odpadu pre zvieratá žijúce v okolí..

Anna Edei vypočítala, že každé „zviera“ vydá toľko tepla ročne, koľko je možné získať z 10 litrov oleja – úspory pri vykurovaní dosahujú 7 tisíc dolárov ročne.

Okrem iného sa vo vode hromadí veľké množstvo tepla v eko-skleníku. Celkový objem nainštalovaných vodných nádrží je asi 16 ton a špeciálne ventilátory sú namontované pod stropom, napájané solárnymi panelmi a automaticky zapínané za slnečného počasia. Horúci vzduch destilujú nadol na nádoby s vodou, oplotené počas dňa z postelí s rastlinami závesom. Počas dňa tieto takzvané radiátory absorbujú obrovské množstvo tepla, ktoré vydávajú v noci. Všetky vodné nádrže sú vzájomne prepojené potrubiami, takže pomocou pumpy je destilovaná teplá voda zhora nadol – celý objem je rovnomerne ohrievaný.

V letnom období špeciálne premyslená ventilácia chráni rastliny pred prehriatím v eko-skleníku. Na južnej strane sú priečky umiestnené hneď vedľa zeme a na severe – takmer pod stropom. Toto umožňuje horúcemu vzduchu kĺzať po rampe a rýchlo unikať. Nádrže s vodou efektívne vyrovnávajú teplotný rozdiel, vydávajú denné teplo v noci a nočné chladenie počas dňa, preto sa vetranie používa iba vo veľmi horúcich dňoch.

Vegetariánske Ivanov

Tento jedinečný princíp skleníkového dizajnu bol vyvinutý a patentovaný učiteľom fyziky Kyjeva Alexandrom Vasilievičom Ivanovom už v 50. rokoch minulého storočia. Dizajn vegetariána je premyslený do najmenších detailov a eliminuje všetky tri hlavné problémy tradičných skleníkov, o ktorých sme hovorili hneď na začiatku – nedostatok slnečného svetla, tepelné straty povlakom, strata oxidu uhličitého, vlhkosti a dusíka v dôsledku priameho vetrania. Poďme hovoriť o všetkom v poriadku.

Na svahu (15–20 stupňov) je potrebné vybudovať vegetáciu. Sklon môže byť prirodzený alebo voľný, ale vždy sklon na juhovýchodnú alebo južnú stranu. Približná veľkosť budovy: dĺžka 5 m, šírka 4 m, výška 1,7 – 2 m. Plochá strecha a tri steny sú vyrobené zo skla alebo celulárneho polykarbonátu, ktorý je pre túto konštrukciu takmer ideálny..

Zadná stena je pevná. Môže to byť vhodná stena domu alebo akejkoľvek technickej miestnosti, bielená vápnom, natretá bielou farbou a ideálne pokrytá zrkadlovým filmom. Funguje ako reflektor, ktorý zdvojnásobuje slnečné lúče na pôde..

Preto sklon 15 – 20 stupňov, plochá strecha a reflexná stena v zime významne zvyšujú prenikanie slnečného svetla a čím nižšie slnko, tým silnejší je účinok..

Problémy so stratou tepla, oxidu uhličitého a dusíka sa riešia zaujímavým vynálezom, ktorým je uzavretý cyklus výmeny tepla a vzduchu. Plastové potrubia sú zakopané do zeme do hĺbky 35 – 40 cm, umiestnené vo vzdialenosti 60 – 65 cm od seba v celej oblasti skleníka. Ich dolné (južné) konce sa odstránia z pôdy a uzavrú sa jemnou sieťou (aby sa nedostali úlomky). Horné (severné) sú spojené do priečneho kolektora, z ktorého je v hlavnej stene usporiadaná stúpačka (zvislá rúra). Stúpačka nevychádza priamo, ale cez špeciálnu kontrolnú komoru, ktorá sa otvára do vegetariánu vo výške asi jeden a pol metra. Nad i pod touto komorou je obmedzený tlmič a pri výstupe do skleníka je bežný ventilátor pre domácnosť s výkonom 15–20 W. Táto sila postačuje na 3-4 rúrky, ktorých priemer je 7 – 10 cm. Ak existuje viac rúr, potom je potrebné namontovať ďalšiu stúpačku s ventilátorom.

Počas dňa je za slnečného počasia teplota v skleníku 30 – 35 stupňov (dokonca aj v zime). Horný tlmič riadiacej komory sa uzavrie, ventilátor sa zapne a nasáva teplý vzduch a vtláča ho potrubím do pôdy. Zároveň sa pôda zahrieva a ochladený vzduch sa fúka späť a znova sa zahrieva. V dôsledku toho sa Zem zahrieva na teplotu 30 stupňov na celý deň a stáva sa prirodzeným akumulátorom tepla, ktorý trvá celú noc. V noci ventilátor odvádza teplo z pôdy do vzduchu.

Podobný systém je široko používaný v mnohých európskych krajinách, najmä v Škandinávii, tepelné akumulátory tu nie sú len pôda, ale aj kamenné steny, kolektory vo vnútri bazénov, kamenné podlahy..

Prax ukazuje, že ak je všetko v poriadku s tesnosťou, takýto uzavretý cyklus výmeny tepla poskytuje vynikajúci výkon v zime bez akéhokoľvek zahrievania. Ak je v zime mínus 10 vo dne, v vegetácii – plus 18, pri nočnej teplote v mínus 15 v vegetácii – plus 12. V prípade veľmi silných mrazov sa do regulačnej komory vkladá obyčajný, nie príliš výkonný ohrievač (1-1,2 kW), pomocou ktorého vchádza teplý vzduch.

Na jar a chladné leto chráni uzavretý cyklus v rovnakom režime skleník pred prehriatím – v noci už pôda ne hromadí teplo, ale chlad, ktorý počas dňa ochladzuje vzduch.

V horúcich letných mesiacoch tento systém výmeny tepla dokonale odvádza prebytočné teplo vonku. Spodná klapka komory sa uzavrie a horná sa otvorí – ventilátor jednoducho vytlačí horúci vzduch zo zeleniny do vonkajšej strany, zároveň sa však stratí aj oxid uhličitý, preto sa odporúča takéto vetranie používať iba v prípade núdze. Je to uzavretý systém výmeny tepla a vzduchu, ktorý akumuluje množstvo CO potrebné pre normálny rast a vývoj vo vnútri skleníka.₂ a dusík.

Systém perforovaných potrubí uložených v pôde vegetácie v uzavretom cykle umožňuje vyriešiť problém straty vzduchu a pôdnej vlhkosti. Takýto systém je sám o sebe účinným zberačom kondenzátu..

Keď teplý vzduch prechádza cez studené rúry, vydáva veľa vody, ktorá padá ako kondenzácia na stenách. Potrubia – perforované (otvory s priemerom ceruzky sú razené každých 20 centimetrov po celom ich spodnom okraji), položené na tenkú vrstvu drveného kameňa alebo expandovaného ílu, čo umožňuje vode voľne prenikať do pôdy..

Keď je teda zapnutý uzavretý systém výmeny tepla a vzduchu, voda, ktorá sa odparuje rastlinami a pôdou, je tlačená späť ku koreňom. Teplá pôda je navlhčená teplou vodou – pre rastliny nie je nič lepšie. V horúcom období, keď je potrebné používať otvorené vetranie a nie je dostatok vlhkosti, sa v vegetácii používa systém kvapkovej závlahy..

Ďalším veľmi dôležitým bodom je to, že ventilátor namontovaný v regulačnej komore je vybavený najjednoduchšími teplotnými snímačmi. Celý systém sa automaticky vypne, keď sa teplota vzduchu v podzemných potrubiach a vo všeobecnom poli skleníka vyrovná.

Ivanov’s Vegetarian nie je len skleník. Táto jedinečná kapitálová štruktúra sa považuje za príklad technológie na racionálne využívanie slnečnej energie. Ak vonkajšia teplota neklesne pod 10 stupňov pod nulu, nebude potrebné žiadne vykurovanie okrem slnečného svetla. Agronómovia, ktorí sa v praxi dozvedeli o účinnosti takéhoto skleníka, tvrdia, že náklady na udržiavanie požadovanej mikroklímy vo vegetariáne sú 60 – 80-krát nižšie ako v bežnom tradičnom skleníku. Vegetariánsky sa oplatí v prvom roku, napriek potrebe kapitálovej výstavby.

Solárne skleníky s tepelnými akumulátormi

Ako sme už zistili, jedným z hlavných problémov tradičných skleníkov sú obrovské tepelné straty vonkajším krytom. Preto, ak chcete pestovať zeleninu v bežnom skleníku počas chladného obdobia, musíte sa postarať o vykurovanie a správnu tepelnú izoláciu. Toto je podrobne opísané v článku „Elektrické vykurovanie skleníka – výber optimálneho vykurovacieho systému“..

Môžete ušetriť na vykurovaní pomocou návrhu takzvaného solárneho skleníka (solárny skleník), ktorý je vybavený spoľahlivými tepelnými akumulátormi. Dizajn takýchto skleníkov pripomína skôr opísaný vegetarián Ivanov. To znamená, že jedna pevná stena pokrytá reflexným materiálom, strecha a steny sú vyrobené zo spoľahlivého materiálu (najvhodnejší je celulárny polykarbonát alebo dvojité zasklenie), ktorý účinne znižuje tepelné straty..

Hlavným vrcholom slnečných skleníkov je podzemný tepelný akumulátor, ktorý je usporiadaný nasledovne. Na základe skleníkovej plochy 100 štvorcových metrov. m, v strede jamy je vykopaná 1 meter široká, 15 metrov dlhá a 1,2-1,4 metrov hlboká, ktorá je vyplnená kúskami žuly alebo zlomenej tehly s frakciou 150-200 mm. Tehlové žľaby sa vyrábajú po celej dĺžke a vystupujú plastovými rúrkami s priemerom 350 mm. Na jednej strane je v tehlovom kanáli nainštalovaný ventilátor 0,1 kW. Počas dňa sa batéria nabíja teplom, ktoré slúži na vykurovanie v noci.

Preskúmali sme teda jedinečné princípy dizajnu skleníkových plynov, ktoré pomáhajú udržiavať optimálnu mikroklímu pre pestovanie rastlín bez ďalších nákladov. Po vybudovaní takýchto štruktúr budete môcť pestovať zeleninu takmer po celý rok, čo vašej rodine poskytne nielen čerstvú zeleninu a bylinky, ale tiež získate príležitosť zorganizovať ďalší alebo hlavný veľmi ziskový podnik, najmä v zime..