Neobični staklenici. Povećavamo energetsku učinkovitost

Sadržaj članka

• Stakleni staklenici Vladimira Antropova
• Eko staklenik
• Vegetarijanski Ivanov
• Solarni staklenici s akumulatorima topline

Antropovi staklenici, Ivanov Ivanov vegetarijanski, eko staklenik, solarni staklenici s akumulatorima topline. U ovom ćemo članku razmotriti značajke uređaja i prednosti ovih jedinstvenih struktura..

Staklenici su strukture koje značajno produžuju vrijeme uzgoja raznih usjeva. Oni su svugdje potrebni. U sjevernim krajevima važno je ne propustiti niti jedan topli dan, a svaki stupanj uštede topline od najveće je važnosti – uostalom, pri uzgoju povrća potrebno ga je zadržati u vrlo kratkom roku. U južnim regijama staklenik će pomoći u uzgoju biljaka gotovo tijekom cijele godine..

Nažalost, tradicionalne građevine koje se nalaze na gotovo svim osobnim prostorima imaju tri glavna nedostatka:

1. U vrijeme slabog sunčanja, a događa se ujutro i navečer u proljeće, jesen i zimu, njegove zrake se vrlo oštro odražavaju pod oštrim kutovima, uslijed čega samo 25-30 posto solarne energije može prodrijeti u staklenik.
2. U hladnoj sezoni prilično je teško skladištiti i štedjeti toplinu zbog velikih gubitaka kroz pokrivač staklenika, što dovodi do velikih skokova dnevnih i noćnih temperatura – a to izuzetno negativno utječe na razvoj i plodored usjeva.
3. Tradicionalni staklenici imaju izravno prozračivanje u obliku svih vrsta otvora, vrata i slično. I upravo kroz njega sve što je potrebno biljkama za normalan rast, ugljični dioksid, dušik i gotovo sva vlaga koje isparava usjevima. Zbog toga su staklenici s plastenicima potrebni stalnim zalijevanjem i gnojidbom..

Jedinstveni principi dizajna staklenika razmatrani u nastavku pomažu u rješavanju svih ovih problema..

Stakleni staklenici Vladimira Antropova

Ime govori samo za sebe. Temelj takve junice je rov s dubinom od jednog i pol metra ili više (sve ovisi o tome koliko je duboko podzemna voda smještena na mjestu), duljina je proizvoljna, širina je od dva metra. Na stranama rova ​​raspoređeni su potporni zidovi od opeke, koji služe kao prekrasan akumulator topline. Ovdje se koriste visoke biljke od opeke – za detaljan opis njihova dizajna pogledajte članak „Organska poljoprivreda. Kako stvoriti pametne krevete ”. Njihova glavna prednost u ovom slučaju je ta što tijekom dana aktivno akumuliraju toplinu i postupno je oslobađaju noću..

Odozgo je plastenik rovova prekriven jednostavnom lučnom konstrukcijom od plastičnih cijevi savijenih lukom. Cijevi su postavljene u intervalima od 1,2 metra i pričvršćene su zajedno s poprečnim trakama. Plastični omotač rasteže se na sljedeći način: jedan rub trake pričvršćen je na šinu i povučen s dva konopa na drugu stranu. Nakon toga, rubovi filma pritiskaju se na podlogu staklenika drvenim letvicama pomoću дюlova. Da bi se film mogao bolje držati, pritisnut je na strukturu užadima prebačenim i dobro razvučenim između cijevnih okvira.

Vrata smještena gotovo pod stropom s oba kraja djeluju kao otvori u staklenicima Antropova. Kreveti od opeke napravljeni su takve visine da se njihova površina nalazi ispod grebena staklenika – ovo je mjesto koje je zona stabilnog nakupljanja toplog zraka. S ovim rasporedom nema negativnog utjecaja hladnog zraka na biljke – glatko teče dolje na pod.

Prednosti rovova staklenika ovog dizajna su očite. Prvo, toplinski se gubici značajno smanjuju u staklenicima Antropova, a visoka temperatura ostaje ovdje dugo vremena. To je zbog činjenice da se rekviziti od opeke i visoki kreveti brzo zagrijavaju i akumuliraju veliku količinu topline. Uz to, zimi, duboki horizont tla odaje toplinu. Relativno mala zapremina i minimalno područje puhanja vjetra doprinose trenutnom zagrijavanju zraka. Kao rezultat toga, noćna temperatura u takvom stakleniku zimi je 8-12 stupnjeva viša nego u uobičajenoj. Želio bih napomenuti da se ovdje uopće ne koristi grijanje. A u najhladnijim noćima, kako bi se biljke zaštitile od mraza, dovoljno je samo pokriti krevete netkanim pokrivnim materijalom..

Još jedna važna prednost Antropovih staklenika je da se temperatura zraka ovdje lagano mijenja. Površina izmjene topline kroz zidove kreveta je tri puta veća nego kroz tlo. S obzirom da cigla savršeno zadržava toplinu, dobiva se vrsta toplinskog zamašnjaka, tj. Višak topline apsorbira se dugo vremena, a njegov nedostatak nadoknađuje se dugo vremena. Zrak u takvim strukturama ne pregrijava do sredine lipnja.

Eko staklenik

Autor ideje je američka poljoprivrednica Anna Edei. Pri organizaciji eko-staklenika, Anna je koristila ideje osnivača pokreta permakulture koji su se temeljili na međusobnoj prilagodbi svih članova određenog ekosustava jedni drugima. O permakulturi detaljno smo govorili u članku „Organska poljoprivreda. Permakultura – život u skladu s prirodom “.

Površina eko-staklenika koju je izgradila Anna Edei iznosi 300 četvornih metara. m. Struktura je izdužena u smjeru od istoka ka zapadu. Okomiti sjeverni zid prekriven je bijelom plastikom i djeluje kao reflektor sunčevih zraka. Krov je ravan i nagnut prema jugu. Bočni zidovi su od stakloplastike, a krov je prekriven sageinom (pouzdan prozirni toplinski izolator), posebna se pozornost posvećuje nepropusnosti – sve to osigurava minimalan gubitak topline.

No, glavni naglasak eko-staklenika je njegova simbioza sa životinjama. Na oba kraja građevine nalaze se prostori za njihovo održavanje – s jedne strane zečja kuća, u kojoj živi 30–40 zečeva, s druge strane, kokošinjac za 60–70 pilića. Te su sobe također vrlo lagane i prozračne. Eko-staklenik ima poseban sustav perforiranih cijevi položenih pod zemljom kroz koje se topli zrak iz menagerija pumpa u staklenik uz pomoć ventilatora. A uz to i zrak – toplina, amonijak, ugljični dioksid i vlaga. Kao rezultat, svima je dobro – zrak u kokošinjcu i kuniću se čisti, hrani i tako zagrijava biljke u stakleniku..

Sastav tla u eko-stakleniku je sljedeći: sodra zemlja, pijesak, kompost napravljen od pilećih i zečjih izmetova, pepeo. Dobro organiziran sustav navodnjavanja podzemnim kapljicama stvara idealne uvjete za biljke, nakon što skuplja sav otpad ide životinjama koje žive u blizini.

Anna Edei izračunala je da svaka “životinja” daje onoliko topline u godini koliko se može dobiti od 10 litara ulja – ušteda na grijanju doseže 7 tisuća dolara godišnje.

Između ostalog, velika količina topline u eko-stakleniku akumulira se u vodi. Ukupna zapremina ugrađenih spremnika za vodu je oko 16 tona, a posebni ventilatori montirani su ispod stropa, napajani su solarnim pločama i automatski se uključuju u sunčanom vremenu. Oni se vrućim zrakom spuštaju na spremnike vode, tijekom dana ograđeni od kreveta s biljkama. Tijekom dana, ti takozvani radijatori apsorbiraju ogromnu količinu topline koju noću odaju. Svi rezervoari vode međusobno su povezani cijevima, tako da se uz pomoć pumpe destilira topla voda odozdo prema dolje – čime se cjelokupni volumen zagrijava ravnomjerno.

U ljetnim vrućinama, posebno promišljena ventilacija spašava biljke od pregrijavanja u eko-stakleniku. Na južnoj strani, tramvaji su smješteni u blizini tla, a na sjevernoj – gotovo pod stropom. To omogućuje vrućem zraku da se pomakne uz rampu i brzo pobjegne. Spremnici s vodom učinkovito izglađuju temperaturnu razliku, noću odaju toplinu, a tokom dana hladnu noćnu, pa se ventilacija koristi samo za vrlo vruće dane.

Vegetarijanski Ivanov

Ovaj jedinstveni princip staklenika razvio je i patentirao kijevski učitelj fizike Aleksandar Vasiljevič Ivanov još 50-ih godina prošlog stoljeća. Dizajn vegetarijanskog proizvoda promišljen je do najsitnijih detalja i uklanja sva tri glavna problema tradicionalnih staklenika, o kojima smo govorili na samom početku – nedostatak sunčeve svjetlosti, gubitak topline kroz pokrov, gubitak ugljičnog dioksida, vlage i dušika kao rezultat izravne ventilacije. Razgovarajmo o svemu po redu.

Potrebno je izgraditi vegetaciju na padini (15-20 stupnjeva). Nagib može biti prirodan ili labav, ali uvijek nagib na jugoistočnu ili južnu stranu. Približna veličina zgrade: duljina 5m, širina 4m, visina 1,7-2 m. Ravni krov i tri zida izrađeni su od stakla ili staničnog polikarbonata, potonji je gotovo idealan za ovu strukturu.

Stražnji zid je čvrst. To može biti prikladan zid kuće ili bilo kojeg pomoćnog prostora, obložen vapnom, obojen bijelom bojom i idealno prekriven zrcalnim filmom. Djeluje kao reflektor koji udvostručuje sunčeve zrake na tlu..

Tako nagib od 15-20 stupnjeva, ravan krov i reflektirajući zid zimi značajno povećavaju prodiranje sunčeve svjetlosti, a što je manje sunca, to je snažniji učinak..

Problemi gubitka topline, ugljičnog dioksida i dušika rješavaju se zahvaljujući zanimljivom izumu, a to je zatvoreni ciklus izmjene topline i zraka. Plastične cijevi su ukopane u zemlju do dubine od 35-40 cm, a smještene su na udaljenosti od 60–65 cm jedna od druge na cijelom području staklenika. Njihovi donji (južni) krajevi uklanjaju se iz tla i prekrivaju sitnom mrežicom (kako ne bi dobili krhotine). Gornji (sjeverni) spojeni su u poprečni kolektor iz kojeg je postavljen uzlazni otvor (okomita cijev) u glavni zid. Uzvodnik ne izlazi izravno, već kroz posebnu kontrolnu komoru, koja se u vegetarijanca otvara na visini od oko i pol metra. I iznad i ispod ove komore ograničene su prigušivače, a na izlazu u staklenik nalazi se obični kućni ventilator snage 15–20 W. Ova snaga je sasvim dovoljna za 3-4 cijevi, čiji je promjer 7-10 cm. Ako ima više cijevi, tada je potrebno montirati još jedan uspon s ventilatorom.

Tokom dana, po sunčanom vremenu, temperatura unutar staklenika iznosi 30-35 stupnjeva (čak i zimi). Gornja zaklopka upravljačke komore se zatvara, ventilator se uključuje i usisava toplim zrakom, vodeći ga kroz cijevi u tlo. U tom se slučaju tla zagrijavaju, a ohlađeni zrak se otpuhuje i ponovno zagrijava. Kao rezultat toga, zemlja se zagrijava do temperature od 30 stupnjeva cijeli dan i postaje prirodni akumulator topline, koji traje cijelu noć. Noću, ventilator odvodi toplinu iz tla u zrak.

Sličan sustav naširoko se koristi u mnogim europskim zemljama, posebno u Skandinaviji, akumulatori topline ovdje nisu samo tlo, već i kameni zidovi, kolektori unutar bazena, kameni podovi.

Praksa pokazuje da ako je sve u redu s nepropusnošću, takav zatvoreni ciklus izmjene topline daje izvrsne performanse zimi bez grijanja. Ako je zimi dnevna minus 10, u vegetaciji – plus 18, noćna temperatura minus 15, u vegetaciji – plus 12. U slučaju vrlo jakih mraza, u kontrolnu komoru se ubacuje obični, ne baš moćan grijač (1-1,2 kW) uz pomoć kojeg dovodi se topli zrak.

U proljeće i hladno ljeto, zatvoreni ciklus u istom načinu štiti staklenik od pregrijavanja – noću tlo više ne akumulira toplinu, već hladnoću, koja tijekom dana hladi zrak..

U vrućem ljetnom vremenu, ovaj sustav izmjene topline savršeno uklanja višak topline vani. Donji preklop komore se zatvara, a gornji se otvara – ventilator jednostavno izbacuje vrući zrak iz vegetarijanskog vani, ali se gubi i ugljični dioksid, pa se takva ventilacija preporučuje samo u hitnim slučajevima. Zatvoreni sustav razmjene topline i zraka akumulira količinu CO potrebnu za normalan rast i razvoj unutar staklenika.₂ i dušik.

Sustav perforiranih cijevi, koji su ukopani u tlo vegetacije, u zatvorenom ciklusu, omogućuje rješavanje problema gubitka zraka i vlage tla. Takav je sustav učinkovit sakupljač kondenzata..

Kad topli zrak prođe kroz hladne cijevi, on ispušta puno vode, koja pada kao kondenzacija na zidove. Cijevi – perforirane (rupe promjera olovke probijaju se svakih 20 centimetara duž cijelog dna), položene na tanki sloj drobljenog kamena ili ekspandirane gline, što omogućava da voda slobodno prođe u tlo.

Dakle, kad je uključen zatvoreni sustav razmjene topline i zraka, voda koja isparava iz biljaka i tla vraća se u korijenje. Toplo tlo je navlaženo toplom vodom – ništa bolje od biljaka ne može se zamisliti. U vrućoj sezoni, kada je potrebno koristiti otvoreno prozračivanje, a nedostaje vlage, u vegetaciji se koristi sustav kapljičnog navodnjavanja.

Druga vrlo važna stvar je da je ventilator ugrađen u upravljačku komoru opremljen najjednostavnijim temperaturnim senzorima. Kad se temperatura zraka u podzemnim cijevima i u općem nizu staklenika izjednači, cijeli se sustav automatski isključuje.

Vegetarijanski Ivanov nije samo staklenik. Ova kapitalna jedinstvena struktura smatra se primjerom tehnologije za racionalno korištenje solarne energije. Ako temperatura vani ne padne ispod 10 stupnjeva ispod nule, nije potrebno grijanje, osim sunčevih zraka. Agronomi, koji su u praksi naučili djelotvornost takvog staklenika, kažu da su troškovi održavanja potrebne mikroklime u vegetarijancima 60-80 puta manji nego u uobičajenom tradicionalnom stakleniku. Vegetarijanski se isplaćuje u prvoj godini, unatoč potrebi kapitalne izgradnje.

Solarni staklenici s akumulatorima topline

Kao što smo već saznali, jedan od glavnih problema tradicionalnih staklenika su ogromni gubici topline kroz vanjski pokrov. Stoga, ako želite uzgajati povrće u redovnom stakleniku tijekom hladne sezone, trebate voditi računa o grijanju i pravilnoj toplinskoj izolaciji. To je detaljno opisano u članku “Električno grijanje staklenika – odabir optimalnog sustava grijanja”.

Na grijanju možete uštedjeti pomoću dizajna takozvanog solarnog staklenika (solarnog staklenika), opremljenog pouzdanim akumulatorima topline. Dizajn takvih staklenika nalikuje gore opisanom Ivanovskom vegetarijancu. Odnosno, jedan čvrsti zid, prekriven reflektirajućim materijalom, krov i zidovi izrađeni su od pouzdanog materijala (najbolje je stanični polikarbonat ili dvostruko staklo) koji učinkovito smanjuje gubitak topline.

Glavni naglasak solarnih staklenika je podzemni akumulator topline, organiziran na sljedeći način. Na temelju stakleničke površine 100 kvadratnih metara. m, u sredini je iskopana rupa, široka 1 metar, duga 15 metara i duboka 1,2-1,4 metra, koja je ispunjena komadima granita ili slomljenom opekom s frakcijom od 150-200 mm. Kanali od opeke izrađeni su duž cijele duljine, izlazeći kroz plastične cijevi promjera 350 mm. S jedne strane ugrađen je ventilator od 0,1 kW u kanalu od opeke. Tijekom dana, baterija se puni toplinom, koja služi kao grijanje noću.

Dakle, ispitali smo jedinstvene principe dizajna staklenika, koji pomažu u održavanju optimalne mikroklime za uzgoj biljaka bez dodatnih troškova. Izgradivši takve strukture, moći ćete uzgajati povrće gotovo cijele godine, što će vašoj obitelji pružiti ne samo svježe povrće i bilje, već i dobiti priliku organizirati dodatni ili glavni vrlo profitabilan posao, posebno zimi..