Niezwykłe szklarnie. Zwiększamy efektywność energetyczną

Treść artykułu

• Szklarnie okopowe – Vladimir Antropov
• Ekologiczna szklarnia
• Wegetarianin Iwanow
• Szklarnie słoneczne z akumulatorami ciepła

Szklarnie okopowe Antropowa, wegetariańska, ekologiczna szklarnia Iwanowa, szklarnie słoneczne z akumulatorami ciepła. W tym artykule rozważymy cechy urządzenia i zalety tych unikalnych konstrukcji..

Szklarnie to konstrukcje, które znacznie wydłużają czas wzrostu różnych upraw. Są wszędzie potrzebne. W regionach północnych ważne jest, aby nie przegapić ani jednego ciepłego dnia, a każdy stopień zaoszczędzonego ciepła ma największe znaczenie – w końcu przy uprawie warzyw należy je przechowywać w bardzo krótkim czasie. W regionach południowych szklarnia pomoże uprawiać rośliny prawie przez cały rok..

Niestety tradycyjne konstrukcje, które można znaleźć na prawie każdej osobistej działce, mają trzy główne wady:

1. W okresie niskiego stania słońca, a zdarza się to rano i wieczorem wiosną, jesienią i zimą, jego promienie odbijają się bardzo silnie pod ostrymi kątami, w wyniku czego tylko 25-30 procent energii słonecznej może przenikać do szklarni.
2. W zimnych porach roku magazynowanie i oszczędzanie ciepła jest dość trudne ze względu na duże straty przez osłonę cieplarnianą, co prowadzi do ogromnych skoków temperatur dziennych i nocnych – a to ma niezwykle negatywny wpływ na rozwój i owocowanie upraw.
3. Tradycyjne szklarnie mają bezpośrednią wentylację w postaci wszelkiego rodzaju wywietrzników, drzwi i tym podobnych. I to dzięki niej wszystko, co jest potrzebne roślinom do normalnego wzrostu, dwutlenek węgla, azot i prawie cała wilgoć wyparowywana przez rośliny uprawne. Dlatego łóżka szklarniowe wymagają stałego podlewania i nawożenia..

Omówione poniżej unikalne zasady projektowania szklarni pomagają rozwiązać wszystkie te problemy..

Szklarnie okopowe – Vladimir Antropov

Nazwa mówi sama za siebie. Podstawą takiej jałówki jest rów o głębokości półtora metra lub więcej (wszystko zależy od tego, jak głęboko w miejscu znajdują się wody gruntowe), długość jest dowolna, szerokość wynosi od dwóch metrów. Po bokach wykopu ułożone są ceglane ściany oporowe, które służą jako wspaniały akumulator ciepła. Do uprawy roślin wykorzystuje się wysokie rabaty z cegieł – szczegółowy opis ich konstrukcji w artykule „Rolnictwo ekologiczne. Jak stworzyć inteligentne łóżka ”. Ich główną zaletą w tym przypadku jest to, że aktywnie gromadzą ciepło w ciągu dnia i stopniowo uwalniają je w nocy..

Od góry szklarnia okopowa pokryta jest prostą łukowatą konstrukcją z plastikowych rur wygiętych w łuk. Rury są rozmieszczone w odstępach 1,2 metra i mocowane razem za pomocą poprzeczek. Folię rozciąga się w następujący sposób: jedną krawędź paska mocuje się do szyny i przeciąga dwoma linami na drugą stronę. Następnie krawędzie folii są dociskane do podstawy szklarni drewnianymi listwami za pomocą kołków. Aby folia lepiej się trzymała, jest dociskana do konstrukcji za pomocą przerzuconych lin i dobrze rozciągniętych między rurami ramy.

Drzwi znajdujące się prawie pod sufitem na obu końcach działają jak otwory wentylacyjne w szklarniach w okopach Antropova. Ceglane łóżka wykonane są z takiej wysokości, że ich powierzchnia znajduje się pod kalenicą szklarni – jest to miejsce będące strefą stabilnego gromadzenia się ciepłego powietrza. Przy takim układzie nie ma negatywnego wpływu zimnego powietrza na rośliny – płynnie spływa na podłogę.

Zalety szklarni okopowej tego projektu są oczywiste. Po pierwsze, straty ciepła są znacznie zmniejszone w szklarniach Antropova, a wysoka temperatura utrzymuje się tutaj przez długi czas. Wynika to z faktu, że ceglane podpory i wysokie łóżka szybko się nagrzewają i gromadzą dużą ilość ciepła. Ponadto zimą głęboki poziom gleby samoczynnie oddaje ciepło. Stosunkowo mała objętość i minimalna powierzchnia wiejącego wiatru przyczyniają się do natychmiastowego ocieplenia powietrza. W rezultacie nocna temperatura w takiej szklarni zimą jest o 8-12 stopni wyższa niż w zwykłej. Chciałbym zauważyć, że ogrzewanie nie jest tutaj w ogóle używane. A w najzimniejsze noce, aby zabezpieczyć rośliny przed mrozem, wystarczy przykryć legowiska włókniną..

Kolejną ważną zaletą szklarni okopowych Antropov jest to, że temperatura powietrza zmienia się tutaj płynnie. Powierzchnia wymiany ciepła przez ściany łóżek jest trzykrotnie większa niż przez glebę. Biorąc pod uwagę, że cegła doskonale zatrzymuje ciepło, uzyskuje się rodzaj termicznego koła zamachowego, czyli nadmiar ciepła jest pochłaniany przez długi czas, a jego brak jest kompensowany przez długi czas. Powietrze w takich konstrukcjach przegrzewa się dopiero w połowie czerwca.

Ekologiczna szklarnia

Autorką pomysłu jest amerykańska rolniczka Anna Edei. Podczas organizacji eko-szklarni Anna wykorzystała pomysły założycieli ruchu permakultury, polegające na wzajemnym dostosowywaniu się do siebie wszystkich członków określonego ekosystemu. Szczegółowo rozmawialiśmy o permakulturze w artykule „Rolnictwo ekologiczne. Permakultura – życie w zgodzie z naturą ”.

Powierzchnia eko-szklarni zbudowanej przez Annę Edei to 300m2. m. Konstrukcja jest wydłużona w kierunku ze wschodu na zachód. Pionowa północna ściana jest pokryta białym plastikiem i odbija promienie słoneczne. Dach jest płaski i nachylony na południe. Ściany boczne wykonane są z włókna szklanego, a dach pokryty jest sunginą (niezawodny przezroczysty izolator ciepła), szczególną uwagę zwraca się na szczelność – wszystko to zapewnia minimalne straty ciepła.

Ale główną atrakcją eko-szklarni jest jej symbioza ze zwierzętami. Na obu końcach obiektu znajdują się pomieszczenia do ich utrzymania – z jednej strony króliczek, w którym mieszka 30–40 królików, z drugiej kurnik na 60–70 kurczaków. Pomieszczenia te są również bardzo jasne i szczelne. Ekologiczna szklarnia posiada specjalny system perforowanych rur ułożonych pod ziemią, którymi ciepłe powietrze z menażerii wtłaczane jest do szklarni za pomocą wentylatora. A wraz z tym powietrzem – ciepło, amoniak, dwutlenek węgla i wilgoć. W efekcie każdy jest dobry – powietrze w kurniku i królikarni jest oczyszczane, karmi i tym samym ogrzewa rośliny w szklarni.

Skład gleby w eko-szklarni przedstawia się następująco: ziemia darniowa, piasek, kompost z odchodów kurczaków i królików, popiół. Dobrze zorganizowany system nawadniania kropelkowego gruntu stwarza idealne warunki dla roślin, po zebraniu wszystkich odpadów trafia do żyjących w pobliżu zwierząt.

Anna Edei obliczyła, że ​​każde „zwierzę” daje w ciągu roku tyle ciepła, ile można uzyskać z 10 litrów oleju – oszczędności na ogrzewaniu sięgają 7 tysięcy dolarów rocznie.

Między innymi w wodzie gromadzi się duża ilość ciepła w eko-szklarni. Całkowita objętość zainstalowanych zbiorników na wodę to około 16 ton, a pod sufitem zamontowane są specjalne wentylatory, zasilane panelami słonecznymi i włączane automatycznie przy słonecznej pogodzie. Zrzucają gorące powietrze na pojemniki z wodą, w ciągu dnia odgrodzone od łóżek roślinami zasłoną. W ciągu dnia te tak zwane grzejniki pochłaniają ogromną ilość ciepła, które wydzielają w nocy. Wszystkie zbiorniki wodne są połączone rurami, dzięki czemu za pomocą pompy ciepła woda z góry jest destylowana w dół – dzięki temu cała objętość jest równomiernie podgrzewana.

W letnie upały specjalnie przemyślana wentylacja chroni rośliny przed przegrzaniem w eko-szklarni. Od strony południowej rygle znajdują się blisko gruntu, a od północy – prawie pod stropem. Dzięki temu gorące powietrze może zsunąć się po rampie i szybko uciec. Zbiorniki z wodą skutecznie wyrównują różnicę temperatur, w nocy wydzielają ciepło w ciągu dnia, aw dzień – chłód w nocy, dzięki czemu wentylację stosuje się tylko w bardzo upalne dni.

Wegetarianin Iwanow

Ta wyjątkowa zasada działania szklarni została opracowana i opatentowana przez kijowskiego nauczyciela fizyki Aleksandra Wasiljewicza Iwanowa już w latach 50. ubiegłego wieku. Projekt wegetarianina jest przemyślany w najdrobniejszych szczegółach i eliminuje wszystkie trzy główne problemy tradycyjnych szklarni, o których mówiliśmy na samym początku – brak światła słonecznego, straty ciepła przez przykrycie, utratę dwutlenku węgla, wilgoci i azotu w wyniku bezpośredniej wentylacji. Porozmawiajmy o wszystkim w porządku.

Konieczne jest zbudowanie roślinności na zboczu (15–20 stopni). Stok może być naturalny lub luźny, ale zawsze nachylony w kierunku południowo-wschodnim lub południowym. Przybliżone wymiary budynku: długość 5 m, szerokość 4 m, wysokość 1,7-2 m. Płaski dach i trzy ściany są wykonane ze szkła lub poliwęglanu komórkowego, ten ostatni jest prawie idealny dla tej konstrukcji.

Tylna ściana jest solidna. Może to być odpowiednia ściana domu lub dowolnego pomieszczenia gospodarczego, bielona wapnem, pomalowana białą farbą i idealnie pokryta folią lustrzaną. Działa jako odbłyśnik, który podwaja promienie słoneczne na glebie..

Tak więc nachylenie 15-20 stopni, płaski dach i odblaskowa ściana zimą znacznie zwiększają przenikanie światła słonecznego, a im niższe słońce, tym silniejszy efekt..

Problem utraty ciepła, dwutlenku węgla i azotu rozwiązuje ciekawy wynalazek, jakim jest zamknięty obieg wymiany ciepła i powietrza. Rury z tworzywa sztucznego wkopuje się w ziemię na głębokość 35–40 cm, rozmieszczone w odległości 60–65 cm od siebie na całej powierzchni szklarni. Ich dolne (południowe) końce są usuwane z gleby i przykrywane drobną siatką (aby nie dostać się do gruzu). Górne (północne) połączone są z poprzecznym kolektorem, z którego w ścianie głównej układany jest pion (rura pionowa). Riser nie wychodzi bezpośrednio, ale przez specjalną komorę kontrolną, która otwiera się na wegetarianina na wysokości około półtora metra. Zarówno powyżej, jak i poniżej tej komory ograniczają przepustnice, a przy wyjściu do szklarni znajduje się zwykły domowy wentylator o mocy 15–20 W. Ta moc wystarcza na 3-4 rury, których średnica wynosi 7-10 cm. Jeśli jest więcej rur, konieczne jest zamontowanie kolejnego pionu z wentylatorem.

W ciągu dnia, przy słonecznej pogodzie, temperatura wewnątrz szklarni wynosi 30–35 stopni (nawet zimą). Górna przepustnica komory kontrolnej zamyka się, wentylator włącza się i zasysa ciepłe powietrze, wprowadzając je rurami do gleby. W takim przypadku gleba nagrzewa się, a schłodzone powietrze jest ponownie wydmuchiwane i ponownie się nagrzewa. W rezultacie ziemia nagrzewa się do temperatury 30 stopni na cały dzień i staje się naturalnym akumulatorem ciepła, który utrzymuje się przez całą noc. W nocy wentylator odprowadza ciepło z gleby do powietrza.

Podobny system jest szeroko stosowany w wielu krajach Europy, zwłaszcza w Skandynawii, akumulatory ciepła to tu nie tylko gleba, ale także kamienne ściany, kolektory wewnątrz basenów, kamienne posadzki.

Praktyka pokazuje, że jeśli wszystko jest w porządku ze szczelnością, taki zamknięty cykl wymiany ciepła zapewnia doskonałą wydajność zimą bez ogrzewania. Jeśli zimą w ciągu dnia wynosi minus 10, w roślinności – plus 18, w nocy temperatury minus 15 w okresie wegetacji – plus 12. W przypadku bardzo silnych mrozów do komory sterującej wstawia się zwykłą niezbyt mocną grzałkę (1–1,2 kW), za pomocą której ciepłe powietrze jest wtłaczane.

Wiosną i chłodnym latem zamknięty obieg w tym samym trybie chroni szklarnię przed przegrzaniem – w nocy gleba nie gromadzi już ciepła, ale chłód, który chłodzi powietrze w ciągu dnia.

W gorące letnie miesiące ten system wymiany ciepła doskonale usuwa nadmiar ciepła na zewnątrz. Dolna klapa komory zamyka się, a górna się otwiera – wentylator po prostu wypycha gorące powietrze z zewnątrz wegetarianina, ale również dwutlenek węgla jest tracony, dlatego zaleca się stosowanie takiej wentylacji tylko w sytuacjach awaryjnych. Jest to zamknięty system wymiany ciepła i powietrza, który gromadzi ilość CO niezbędną do normalnego wzrostu i rozwoju wewnątrz szklarni.₂ i azot.

System rur perforowanych, zakopanych w glebie roślinnej, w cyklu zamkniętym, pozwala rozwiązać problem utraty powietrza i wilgoci w glebie. Taki system sam w sobie jest skutecznym kolektorem kondensatu..

Kiedy ciepłe powietrze przechodzi przez chłodne rury, wydziela dużo wody, która w postaci kondensatu opada na ściany. Rury – perforowane (otwory o średnicy ołówka wybijane są co 20 cm na całym ich dnie), układane na cienkiej warstwie tłucznia lub keramzytu, co umożliwia swobodne przenikanie wody do gleby.

Tak więc po włączeniu zamkniętego systemu wymiany ciepła i powietrza woda odparowująca przez rośliny i glebę jest wypychana z powrotem do korzeni. Ciepłą glebę zwilża się ciepłą wodą – nie ma nic lepszego dla roślin. W gorącym sezonie, kiedy konieczne jest zastosowanie otwartej wentylacji, a brakuje wilgoci, w roślinności stosuje się system nawadniania kroplowego.

Kolejnym bardzo ważnym punktem jest to, że wentylator zamontowany w komorze sterowniczej wyposażony jest w najprostsze czujniki temperatury. Cały system wyłącza się automatycznie, gdy temperatura powietrza w rurach podziemnych oraz w całym układzie szklarni wyrównuje się.

Wegetarianin Iwanow to nie tylko szklarnia. Ta unikalna kapitałowo konstrukcja jest uważana za przykład technologii racjonalnego wykorzystania energii słonecznej. Jeśli temperatura na zewnątrz nie spadnie poniżej -10 stopni poniżej zera, nie będzie wymagane ogrzewanie, z wyjątkiem promieni słonecznych. Agronomowie, którzy w praktyce poznali skuteczność takiej szklarni, twierdzą, że koszty utrzymania wymaganego mikroklimatu u wegetarianina są 60–80 razy niższe niż w zwykłej tradycyjnej szklarni. Wegetarianin opłaca się już w pierwszym roku, pomimo konieczności budowy kapitału.

Szklarnie słoneczne z akumulatorami ciepła

Jak już się przekonaliśmy, jednym z głównych problemów tradycyjnych szklarni jest ogromna utrata ciepła przez zewnętrzną pokrywę. Dlatego jeśli chcesz uprawiać warzywa w zwykłej szklarni w zimnych porach roku, musisz zadbać o ogrzewanie i odpowiednią izolację termiczną. Szczegółowo zostało to opisane w artykule „Ogrzewanie elektryczne szklarni – wybór optymalnego systemu ogrzewania”.

Możesz zaoszczędzić na ogrzewaniu, korzystając z konstrukcji tzw. Szklarni słonecznej (słonecznej), wyposażonej w niezawodne akumulatory ciepła. Projekt takich szklarni przypomina opisanego powyżej wegetarianina Iwanowa. Oznacza to, że jedna ściana pełna, pokryta materiałem odblaskowym, dach i ściany są wykonane z niezawodnego materiału (najlepiej nadaje się komórkowy poliwęglan lub podwójne szyby), co skutecznie zmniejsza straty ciepła.

Główną atrakcją szklarni słonecznych jest podziemny akumulator ciepła, zorganizowany w następujący sposób. Na podstawie szklarni o powierzchni 100 m2. m, pośrodku wykopany jest dołek o szerokości 1 metra, długości 15 mi głębokości 1,2–1,4 metra, który wypełnia się kawałkami granitu lub łamanej cegły o frakcji 150–200 mm. Kanały z cegły wykonane są na całej długości, wychodzące rurami z tworzywa sztucznego o średnicy 350 mm. Z jednej strony w kanale ceglanym jest zainstalowany wentylator o mocy 0,1 kW. W ciągu dnia akumulator ładowany jest ciepłem, które w nocy służy jako ogrzewanie.

Dlatego zbadaliśmy unikalne zasady projektowania szklarni, które pomagają utrzymać optymalny mikroklimat do uprawy roślin bez dodatkowych kosztów. Po zbudowaniu takich konstrukcji będziesz mógł uprawiać warzywa prawie przez cały rok, co zapewni Twojej rodzinie nie tylko świeże warzywa i zioła, ale także możliwość zorganizowania dodatkowego lub głównego bardzo dochodowego biznesu, szczególnie zimą..

Powiązane Wpisy:

1. Gimnastyka energetyczna tybetańskich mnichów, recenzje ćwiczeń, wideo Treść artykułów Tybetańska gimnastyka energetyczna Do utraty wagi W łóżku Gimnastyka Hermes Trismegistus Gimnastyka energetyczna według Zeland Tybetańscy mnisi są „pionierami” unikalnych i skutecznych ćwiczeń energetycznych. Taka gimnastyka została wynaleziona kilka...
2. Jak przygotować szklarnię do sadzenia wiosennego Śnieg się stopił, ogród trochę wysechł – czas zacząć przygotowania do wiosennych sadzeń. Ważnym zadaniem każdego letniego ogrodnika-rezydenta jest przygotowanie szklarni, ponieważ to tutaj najpierw sadzone będą wczesne rośliny. W naszej...
3. Jak samodzielnie zbudować szklarnię Treść artykułu Którą szklarnię wybrać Cechy konstrukcyjne i lokalizacyjne Instalowanie stojaków System dachowy Dlaczego folia Mocowanie filmu Urządzenie wentylacyjne Robienie drzwi Podsumowując Wraz z nadejściem wiosny rozpoczyna się aktywny sezon ogrodniczy....
4. Budujemy szklarnię: dlaczego jest potrzebna, opcje i funkcje Porozmawiajmy o tym, dlaczego potrzebna jest szklarnia, kiedy jest budowana i jak. Powiemy Ci, jakie są szklarnie, jak mogą pomóc budowniczym. Podamy przykłady wybudowanych szklarni, które mogą znacznie wydłużyć sezon budowy.....