Obsah článku
- Příkopové skleníky od Vladimíra Antropova
- Eco skleník
- Vegetariánský Ivanov
- Solární skleníky s akumulátory tepla
Antropovské příkopové skleníky, Ivanovův vegetarián, ekologický skleník, solární skleníky s tepelnými akumulátory. V tomto článku se budeme zabývat vlastnostmi zařízení a výhodami těchto jedinečných struktur..
Skleníky jsou struktury, které významně prodlužují dobu pěstování různých plodin. Jsou potřeba všude. V severních oblastech je důležité si nechat ujít jediný teplý den a každý stupeň uloženého tepla má největší význam – při pěstování zeleniny je konec konců nutné udržet ve velmi krátké době. V jižních oblastech pomůže skleník pěstovat rostliny téměř po celý rok..
Bohužel, tradiční struktury, které lze nalézt téměř na každém osobním spiknutí, mají tři hlavní nevýhody:
- V době nízkého postavení slunce, a to se děje ráno a večer na jaře, na podzim a v zimě, se jeho paprsky velmi silně odrážejí v ostrých úhlech, v důsledku čehož může do skleníku proniknout pouze 25-30 procent sluneční energie..
- V chladném období je poměrně obtížné ukládat a šetřit teplo kvůli velkým ztrátám skleníkovým krytem, což vede k velkým skokům ve dne i v noci – to má extrémně negativní dopad na vývoj a plodiny plodin..
- Tradiční skleníky mají přímou ventilaci ve formě všech druhů větracích otvorů, dveří a podobně. A to je vše, co je pro rostliny nezbytné pro normální růst, oxid uhličitý, dusík a téměř veškerá vlhkost odpařená plodinami. Z tohoto důvodu je třeba skleníkové postele neustále zavlažovat a hnojit..
Všechny níže uvedené problémy pomáhají vyřešit jedinečné principy návrhu skleníků..
Příkopové skleníky od Vladimíra Antropova
Jméno mluví samo za sebe. Základem takové jalovice je příkop s hloubkou jeden a půl metru nebo více (vše záleží na tom, jak hluboká je podzemní voda na místě), délka je libovolná, šířka je ze dvou metrů. Po stranách příkopu jsou uspořádány cihlové opěrné zdi, které slouží jako skvělý tepelný akumulátor. Pro pěstování rostlin se zde používají vysoké postele z cihel – podrobný popis jejich designu viz článek „Ekologické zemědělství. Jak vytvořit inteligentní postele “. Jejich hlavní výhodou v tomto případě je to, že během dne aktivně hromadí teplo a v noci ho postupně uvolňují..
Z výše uvedeného je příkopový skleník zakryt jednoduchou klenutou strukturou plastových trubek ohnutých obloukem. Trubky jsou rozmístěny v intervalech 1,2 metru a jsou upevněny společně s příčkami. Plastový obal je napnut následujícím způsobem: jedna hrana proužku je připevněna ke kolejnici a tažena dvěma lany na druhou stranu. Poté se okraje filmu přitlačí na základnu skleníku pomocí dřevěných lamel pomocí hmoždinek. Aby se fólie mohla lépe držet, je přitlačena ke konstrukci s lany převrácenými a dobře napnutými mezi trubkami rámu.
Dveře umístěné téměř pod stropem na obou koncích fungují jako průduchy v příkopových sklenících v Antropově. Cihlové postele jsou vyrobeny v takové výšce, že jejich povrch je umístěn pod hřebenem skleníku – to je místo, které je zónou stabilní akumulace teplého vzduchu. S tímto uspořádáním nedochází k negativním účinkům studeného vzduchu na rostliny – hladce teče dolů na podlahu.
Výhody tohoto příkopového skleníku jsou zřejmé. Zaprvé, tepelné ztráty jsou v Antropovských sklenících výrazně sníženy a vysoká teplota zde zůstává dlouhou dobu. Důvodem je skutečnost, že cihlové podpěry a vysoké postele se rychle zahřívají a hromadí velké množství tepla. Navíc, v zimě, hluboký půdní horizont vydává teplo sám. Relativně malý objem a minimální plocha foukání větrem přispívají k okamžitému zahřátí vzduchu. V důsledku toho je noční teplota v takovém skleníku v zimě 8-12 stupňů vyšší než v obvyklém. Chtěl bych poznamenat, že vytápění se zde vůbec nevyužívá. A v nejchladnějších nocích stačí chránit rostliny před mrazem, aby se postele pokryly netkanou krycí hmotou..
Další důležitou výhodou antropovských příkopových skleníků je to, že se zde teplota vzduchu hladce mění. Povrch výměny tepla stěnami lůžek je třikrát větší než přes půdu. Vzhledem k tomu, že cihla dokonale udržuje teplo, získá se určitý druh tepelného setrvačníku, to znamená, že přebytečné teplo je absorbováno po dlouhou dobu a jeho nedostatek je kompenzován po dlouhou dobu. Vzduch v těchto strukturách se přehřívá až v polovině června.
Eco skleník
Autorem myšlenky je americká zemědělec Anna Edei. Při organizování eko-skleníku použila Anna myšlenky zakladatelů hnutí permacultury, založené na vzájemné adaptaci všech členů určitého ekosystému na sebe. Podrobně jsme hovořili o permacultuře v článku „Ekologické zemědělství“. Permakultura – život v souladu s přírodou „.
Rozloha ekologického skleníku postaveného Annou Edei je 300 čtverečních metrů. m. Struktura je protažena ve směru z východu na západ. Svislá severní stěna je pokryta bílým plastem a působí jako odrazka slunečních paprsků. Střecha je plochá a klesá na jih. Boční stěny jsou vyrobeny ze skelného vlákna a střecha je pokryta sageinem (spolehlivý průhledný tepelný izolátor), zvláštní pozornost je věnována těsnosti – to vše zajišťuje minimální tepelné ztráty.
Hlavním vrcholem ekologického skleníku je však jeho symbióza se zvířaty. Na obou koncích stavby jsou prostory pro jejich údržbu – na jedné straně dům králíků, ve kterém žije 30–40 králíků, na druhé straně dům slepic pro 60–70 kuřat. Tyto pokoje jsou také velmi lehké a vzduchotěsné. Eko-skleník má speciální systém děrovaných trubek uložených v podzemí, kterým se pomocí ventilátoru čerpá teplý vzduch ze zvěřin do skleníku. A spolu s tímto vzduchem – teplo, amoniak, oxid uhličitý a vlhkost. Výsledkem je, že je to dobré pro všechny – vzduch v slepičí a králičí budově je čištěn, krmí a tím zahřívá rostliny ve skleníku.
Složení půdy v eko-skleníku je následující: drsná půda, písek, kompost připravený z kuřecího a králičího trusu, popel. Dobře organizovaný systém zavlažování podloží vytváří ideální podmínky pro rostliny poté, co se veškerý odpad shromáždí do zvířat žijících v okolí.
Anna Edei vypočítala, že každé „zvíře“ vydá za rok tolik tepla, kolik lze získat z 10 litrů oleje – úspory při topení dosahují 7 tisíc dolarů ročně.
Ve vodě se mimo jiné hromadí velké množství tepla v eko-skleníku. Celkový objem instalovaných nádrží na vodu je asi 16 tun a speciální ventilátory jsou namontovány pod stropem, napájeny solárními panely a automaticky zapínány za slunečného počasí. Horký vzduch tlačí dolů na nádoby s vodou, oplocené z postele s rostlinami během dne záclonou. Během dne tyto tzv. Radiátory absorbují obrovské množství tepla, které vydávají v noci. Všechny vodní nádrže jsou propojeny trubkami, takže pomocí čerpadla je destilována teplá voda shora – celý objem je rovnoměrně ohříván.
Speciálně promyšlené větrání chrání rostliny v letním vedru před přehřátím v eko-skleníku. Na jižní straně jsou trámy umístěny blízko země a na severu – téměř pod stropem. To umožňuje horkému vzduchu klouzat po rampě a rychle uniknout. Nádrže s vodou účinně vyrovnávají teplotní rozdíl, v noci vydávají denní teplo a během dne – noční chlad, takže ventilace se používá pouze ve velmi horkých dnech.
Vegetariánský Ivanov
Tento jedinečný princip skleníku byl vyvinut a patentován učitelem kyjevské fyziky Alexanderem Vasilyevičem Ivanovem v 50. letech minulého století. Design vegetariánů je promyšlen do nejmenších detailů a eliminuje všechny tři hlavní problémy tradičních skleníků, o kterých jsme hovořili hned na začátku – nedostatek slunečního záření, tepelné ztráty skrz krytí, ztráta oxidu uhličitého, vlhkosti a dusíku v důsledku přímého větrání. Pojďme mluvit o všem v pořádku.
Je nutné postavit vegetaci na svahu (15–20 stupňů). Sklon může být přirozený nebo volný, ale vždy sklon k jihovýchodní nebo jižní straně. Přibližná velikost budovy: délka 5 m, šířka 4 m, výška 1,7 – 2 m. Plochá střecha a tři stěny jsou vyrobeny ze skla nebo celulárního polykarbonátu, přičemž druhý je pro tuto konstrukci téměř ideální..
Zadní stěna je pevná. Může to být vhodná zeď domu nebo jakékoli technické místnosti, nabílená vápnem, natřená bílou barvou a ideálně pokryta zrcadlovým filmem. Funguje jako reflektor, který zdvojnásobuje sluneční paprsky na půdě..
Sklon 15-20 stupňů, plochá střecha a reflexní stěna v zimě tak výrazně zvyšují pronikání slunečního světla a čím nižší je slunce, tím je účinek silnější..
Problémy ztráty tepla, oxidu uhličitého a dusíku jsou řešeny zajímavým vynálezem, kterým je uzavřený cyklus výměny tepla a vzduchu. Plastové trubky jsou zakopány do země do hloubky 35–40 cm, umístěné ve vzdálenosti 60–65 cm od sebe po celé ploše skleníku. Jejich spodní (jižní) konce jsou odstraněny z půdy a pokryty jemnou sítí (aby se nedostaly trosky). Horní (severní) jsou spojeny do příčného kolektoru, ze kterého je v hlavní stěně položena stoupačka (svislá trubka). Stoupačka nevychází přímo, ale skrze speciální kontrolní komoru, která se otevírá do vegetariánské ve výšce asi jeden a půl metru. Nad i pod touto komorou jsou omezeny tlumiče a na výstupu do skleníku je běžný domácí ventilátor s výkonem 15–20 W. Tato síla je dostačující pro 3-4 trubky, jejichž průměr je 7-10 cm. Pokud existuje více trubek, je nutné namontovat další stoupačku s ventilátorem.
Přes den, za slunečného počasí, je teplota uvnitř skleníku 30–35 stupňů (i v zimě). Horní klapka řídicí komory se uzavře, ventilátor se zapne a nasává teplý vzduch, čímž jej vtlačí potrubím do půdy. V tomto případě se půda zahřeje a chlazený vzduch se vhání zpět a znovu se zahřívá. Výsledkem je, že se Země po celý den zahřívá na teplotu 30 stupňů a stává se přirozeným akumulátorem tepla, který trvá celou noc. V noci ventilátor odvádí teplo z půdy do vzduchu.
Podobný systém je široce používán v mnoha evropských zemích, zejména ve Skandinávii, tepelné akumulátory zde nejsou jen půda, ale také kamenné zdi, kolektory uvnitř bazénů, kamenné podlahy.
Praxe ukazuje, že pokud je vše v pořádku s těsností, tak uzavřený cyklus výměny tepla poskytuje vynikající výkon v zimě bez jakéhokoli vytápění. Pokud je v zimě minus 10 ve dne, v vegetaci – plus 18, při noční teplotě v minus 15 v vegetaci – plus 12. V případě velmi silných mrazů se do regulační komory vloží běžný, nepříliš výkonný ohřívač (1–1,2 kW), pomocí kterého je vháněn teplý vzduch.
Na jaře a v chladném létě chrání uzavřený cyklus ve stejném režimu skleník před přehřátím – v noci již půda nehromadí teplo, ale chlad, který během dne chladí vzduch.
V horkém létě tento systém výměny tepla dokonale odvádí přebytečné teplo venku. Spodní klapka komory se uzavře a horní se otevře – ventilátor jednoduše vytlačí horký vzduch z vegetariánské venku, ale oxid uhličitý je také ztracen, proto se doporučuje takové větrání používat pouze v případě nouze. Je to uzavřený systém výměny tepla a vzduchu, který hromadí množství CO nezbytného pro normální růst a vývoj uvnitř skleníku.2 a dusík.
Systém děrovaných trubek, uložených v půdě vegetace, v uzavřeném cyklu, umožňuje vyřešit problém ztráty vzduchu a půdní vlhkosti. Samotný takový systém je účinným sběračem kondenzátu..
Když teplý vzduch prochází chladnými trubkami, vydává hodně vody, která padá jako kondenzace na stěnách. Potrubí – děrované (otvory o průměru tužky se děrují každých 20 centimetrů podél jejich celého dna), pokládané na tenkou vrstvu drceného kamene nebo expandovaného jílu, což umožňuje vodě volně pronikat do půdy.
Když je tedy zapnutý uzavřený systém výměny tepla a vzduchu, voda, která se vypařuje rostlinami a půdou, je tlačena zpět ke kořenům. Teplá půda je navlhčena teplou vodou – pro rostliny není nic lepšího. V horké sezóně, kdy je nutné používat otevřenou ventilaci a je zde nedostatek vlhkosti, se v vegetaci používá zavlažovací systém.
Dalším velmi důležitým bodem je to, že ventilátor namontovaný v řídicí komoře je vybaven nejjednoduššími teplotními senzory. Celý systém se automaticky vypne, když se teplota vzduchu v podzemních trubkách a v celkovém poli skleníku vyrovná.
Vegetariánský Ivanov není jen skleník. Tato jedinečná struktura kapitálu je považována za příklad technologie pro racionální využití sluneční energie. Pokud venkovní teplota neklesne pod 10 stupňů pod nulou, není zapotřebí žádné topení kromě slunečních paprsků. Agronomové, kteří se v praxi dozvěděli o účinnosti takového skleníku, tvrdí, že náklady na udržování požadované mikroklima v vegetariánovi jsou 60–80krát nižší než v tradičním tradičním skleníku. Vegetarián se vyplatí v prvním roce, a to i přes potřebu investiční výstavby.
Solární skleníky s akumulátory tepla
Jak jsme již zjistili, jedním z hlavních problémů tradičních skleníků jsou obrovské tepelné ztráty vnějším krytem. Pokud tedy chcete v chladném období pěstovat zeleninu v pravidelném skleníku, musíte se postarat o vytápění a správnou tepelnou izolaci. Toto je podrobně popsáno v článku „Elektrické vytápění skleníku – výběr optimálního topného systému“.
Můžete ušetřit na vytápění pomocí návrhu tzv. Solárního skleníku (solárního skleníku), který je vybaven spolehlivými akumulátory tepla. Návrh takových skleníků připomíná Ivanovův vegetarián popsaný výše. To znamená, že jedna pevná zeď pokrytá reflexním materiálem, střecha a stěny jsou vyrobeny ze spolehlivého materiálu (nejlépe se hodí celulární polykarbonát nebo dvojité zasklení), což účinně snižuje tepelné ztráty.
Hlavním vrcholem solárních skleníků je podzemní tepelný akumulátor uspořádaný takto. Založeno na skleníkové ploše 100 čtverečních metrů. m, uprostřed je díra vykopaná 1 metr široký, 15 metrů dlouhý a 1,2–1,4 metrů hluboký, který je vyplněn kousky žuly nebo rozbité cihly o zlomku 150–200 mm. Cihlové kanály jsou vyráběny po celé délce a vycházejí plastovými trubkami o průměru 350 mm. Na jedné straně je do cihlového kanálu nainstalován ventilátor 0,1 kW. Během dne je baterie nabita teplem, které slouží jako vytápění v noci.
Prověřili jsme tedy jedinečné principy návrhu skleníkových plynů, které pomáhají udržovat optimální mikroklima pro pěstování rostlin bez dalších nákladů. Po vybudování takových struktur můžete pěstovat zeleninu téměř po celý rok, což vaší rodině poskytne nejen čerstvou zeleninu a byliny, ale také příležitost uspořádat další nebo hlavní velmi výnosný podnik, zejména v zimě..
Jaké konkrétní metody a technologie jsou využívány pro zvýšení energetické účinnosti těchto neobvyklých skleníků?