Ebatavalised kasvuhooned. Suurendame energiatõhusust

Antropovi kraavi kasvuhooned, Ivanovi taimetoit, öko kasvuhoone, soojusakumulaatoritega päikesekütte kasvuhooned. Selles artiklis käsitleme seadme omadusi ja nende ainulaadsete struktuuride eeliseid..

Kasvuhooned on struktuurid, mis pikendavad märkimisväärselt mitmesuguste põllukultuuride kasvuaega. Neid on vaja kõikjal. Põhjapoolsetes piirkondades on oluline mitte jätta ühtegi sooja päeva vahele ja kõige olulisem on iga säästetud soojusaste – köögiviljade kasvatamisel peate ju hoidma väga lühikese aja jooksul. Lõunapoolsetes piirkondades aitab kasvuhoone kasvatada taimi peaaegu aastaringselt..

Kahjuks on traditsioonilistel struktuuridel, mida võib leida peaaegu igal isiklikul maatükil, kolm peamist puudust:

1. Päikese madala seismise ajal ning hommikul ja õhtul, kevadel, sügisel ja talvel, peegelduvad selle kiired teravate nurkade all väga tugevalt, mille tagajärjel võib kasvuhoonesse tungida vaid 25–30 protsenti päikeseenergiast.
2. Külmal aastaajal on kasvuhoonekatte kaudu tekkivate suurte kadude tõttu üsna keeruline soojust salvestada ja kokku hoida, mis põhjustab päeva- ja öise temperatuuri tohutuid hüppeid – ning sellel on äärmiselt negatiivne mõju põllukultuuride arengule ja viljadele..
3. Traditsioonilistes kasvuhoonetes on otsene ventilatsioon igasuguste tuulutusavade, uste jms kujul. Ja just selle kaudu on taimede normaalseks kasvuks vajalik kõik vajalik, süsinikdioksiid, lämmastik ja peaaegu kogu põllukultuuride aurustunud niiskus. Seetõttu vajavad kasvuhoonepeenrad pidevat kastmist ja väetamist..

Allpool käsitletud kasvuhoonekujunduse ainulaadsed põhimõtted aitavad kõiki neid probleeme lahendada..

Kaevikute kasvuhooned Vladimir Antropov

Nimi räägib enda eest. Sellise mullika alus on kraav, mille sügavus on poolteist või enam meetrit (kõik sõltub sellest, kui sügaval põhjavesi paikneb saidil), pikkus on meelevaldne, laius on kahest meetrist. Kaeviku külgedele on paigutatud tellistest tugiseinad, mis toimivad suurepärase soojusakumulaatorina. Taimede kasvatamiseks kasutatakse siin tellistest valmistatud kõrgeid peenraid – nende kujunduse üksikasjaliku kirjelduse leiate artiklist “Mahepõllumajandus. Kuidas luua nutikaid voodeid ”. Nende peamine eelis on sel juhul see, et nad koguvad aktiivselt soojust päeva jooksul ja vabastavad selle öösel järk-järgult..

Ülevalt on kraavi kasvuhoone kaetud lihtsa kaarega painutatud plasttorude kaarekujulise konstruktsiooniga. Torud asetatakse 1,2-meetriste vahedega ja kinnitatakse koos risttaladega. Plastist ümbris venitatakse järgmisel viisil: riba üks serv kinnitatakse rööpale ja lohistatakse kahe köiega teisele poole. Pärast seda surutakse kile servad kasvuhoone aluse külge puitliistudega tüüblite abil. Selleks, et kile paremini vastu peaks, surutakse see visatud trossidega konstruktsiooni külge ja venitatakse raami torude vahele hästi.

Mõlemas otsas peaaegu lae all asuvad uksed toimivad Antropovi kraavi kasvuhoonetes ventilatsiooniavadena. Telliskivi voodid on valmistatud sellisest kõrgusest, et nende pind asub kasvuhoone katuseharja all – see on koht, mis on sooja õhu stabiilse kogunemise tsoon. Selle paigutusega ei teki külma õhu negatiivset mõju taimedele – see voolab sujuvalt põrandani.

Selle konstruktsiooni kraavist kasvuhoone eelised on ilmsed. Esiteks on Antropovi kasvuhoonetes soojuskaod märkimisväärselt vähenenud ja kõrge temperatuur püsib siin pikka aega. See on tingitud asjaolust, et tellistest tugipostid ja kõrged voodid soojenevad kiiresti ja kogunevad suurel hulgal soojust. Lisaks eraldab talvel sügav pinnasehorisont soojust iseenesest. Suhteliselt väike maht ja minimaalne tuule puhumispiirkond soodustavad õhu kohest soojenemist. Selle tulemusel on öises õhutemperatuur sellises kasvuhoones talvel 8–12 kraadi kõrgem kui tavaliselt. Tahaksin märkida, et siin ei kasutata kütet üldse. Ja külmematel öödel piisab taimede külma eest kaitsmiseks lihtsalt voodite katmiseks mittekootud kattematerjaliga..

Antropovi kraavi kasvuhoonete teine ​​oluline eelis on see, et õhutemperatuur muutub siin sujuvalt. Voodikohtade seinte kaudu on soojusvahetuse pind kolm korda suurem kui läbi pinnase. Arvestades, et tellis säilitab täiuslikult soojust, saadakse omamoodi soojuse hooratas, see tähendab, et liigne kuumus imendub pikka aega ja selle puudus kompenseeritakse pikka aega. Selliste ehitiste õhk ei kuumene enne juuni keskpaika.

Öko kasvuhoone

Idee autor on Ameerika põllumees Anna Edei. Öko kasvuhoone korraldamisel kasutas Anna permakultuuriliikumise asutajate ideid, mis põhinesid teatud ökosüsteemi kõigi liikmete vastastikusel kohanemisel üksteisega. Permakultuuri kohta rääkisime üksikasjalikult artiklis „Mahepõllumajandus. Permakultuur – elu loodusega kooskõlas “.

Anna Edei ehitatud ökohoone kasvuhoone pindala on 300 ruutmeetrit. m. Konstruktsioon on piklik idast läände. Vertikaalne põhjasein on kaetud valge plastikuga ja toimib päikesekiirte peegeldajana. Katus on tasane, lõuna poole kaldu. Külgseinad on klaaskiust ja katus on kaetud salveiiniga (usaldusväärne läbipaistev soojusisolaator), erilist tähelepanu pööratakse tihedusele – kõik see tagab minimaalse soojuskao.

Kuid öko kasvuhoone peamine rõhk on selle sümbioos loomadega. Konstruktsiooni mõlemas otsas on ruumid nende hooldamiseks – ühelt poolt küülikumaja, milles elab 30–40 küülikut, teiselt poolt 60–70 kanade jaoks mõeldud kanakodu. Need toad on ka väga kerged ja õhukindlad. Öko kasvuhoones on spetsiaalne perforeeritud torude süsteem, mis on asetatud maa alla ja mille kaudu pumbatakse ventilaatori abil söögimajadest soe õhk kasvuhoonesse. Ja koos selle õhuga – kuumus, ammoniaak, süsinikdioksiid ja niiskus. Sellest tulenevalt on see kõigile kasulik – kanakodu- ja küülikumajas puhastatakse õhk, toites ja soojendades seeläbi taimi kasvuhoones.

Öko kasvuhoones sisalduva mulla koostis on järgmine: mätasmaa, liiv, kana- ja küülikutoorikutest valmistatud kompost, tuhk. Hästi korraldatud aluspinnase tilguti niisutussüsteem loob taimedele ideaalsed tingimused, pärast seda, kui kogu jäätmed kogutakse, lähevad läheduses elavatele loomadele.

Anna Edei arvutas, et iga “loom” annab aastas sama palju soojust kui 10 liitrist õlist – küttesääst ulatub 7 tuhande dollarini aastas.

Muu hulgas akumuleerub vees suur kogus soojust ökoloogilises kasvuhoones. Paigaldatud veemahutite kogumaht on umbes 16 tonni ja spetsiaalsed ventilaatorid paigaldatakse lae alla, neid toidavad päikesepaneelid ja lülitatakse päikeselise ilmaga automaatselt sisse. Nad destilleerivad kuuma õhku veemahutitele, mis on päeva jooksul taimedega peenardelt aiaga tarastatud. Päeva jooksul neelavad need niinimetatud radiaatorid tohutul hulgal soojust, mida nad eraldavad öösel. Kõik veereservuaarid on omavahel ühendatud torudega, nii et pumba abil destilleeritakse ülevalt sooja vett allapoole – seega kuumutatakse kogu maht ühtlaselt.

Suvises kuumuses säästab spetsiaalselt läbimõeldud ventilatsioon taimi öko-kasvuhoones ülekuumenemise eest. Lõunapoolsel küljel asuvad transomid otse maapinna kõrval ja põhjas – peaaegu lae all. See võimaldab kuumal õhul libiseda kaldtee üles ja pääseb kiiresti välja. Veemahutid tasandavad temperatuuride erinevuse tõhusalt, öösel eraldavad nad päeval soojust ja päeval – öösel jahedust, seega kasutatakse ventilatsiooni ainult väga kuumadel päevadel.

Taimetoitlane Ivanov

Selle ainulaadse kasvuhoonekujunduspõhimõtte töötas välja ja patenteerinud Kiievi füüsikaõpetaja Aleksandr Vasilievitš Ivanov juba eelmise sajandi 50ndatel. Taimetoitlase disain on läbimõeldud väikseima detailini ja välistab traditsiooniliste kasvuhoonete kõik kolm peamist probleemi, millest me juba alguses rääkisime – päikesevalguse puudumine, soojakaotus katte kaudu, süsinikdioksiidi, niiskuse ja lämmastiku kadu otsese ventilatsiooni tagajärjel. Räägime kõik korras.

On vaja rajada taimestik nõlvale (15–20 kraadi). Kallak võib olla looduslik või lahtine, kuid alati kaldu kagu- või lõunakülje poole. Ehitise ligikaudne suurus: pikkus 5m, laius 4m, kõrgus 1,7-2m. Lamekatus ja kolm seina on valmistatud klaasist või vahtpolükarbonaadist, viimane on selle konstruktsiooni jaoks peaaegu ideaalne.

Tagasein on tahke. Selleks võib olla sobiv maja sein või majapidamisruum, lubjaga lubjatud, valge värviga värvitud ja ideaaljuhul peegelkilega kaetud. See toimib helkurina, mis kahekordistab mulla päikesekiiri..

Seega suurendab 15-20-kraadine kalle, lamekatus ja talvel peegeldav sein päikesevalguse tungimist märkimisväärselt ja mida madalam on päike, seda võimsam on efekt..

Soojuse, süsinikdioksiidi ja lämmastiku kadude probleemid lahendatakse tänu huvitavale leiutisele, milleks on suletud soojus- ja õhuvahetuse tsükkel. Plasttorud maetakse maasse 35–40 cm sügavusele, mis asuvad 60–65 cm kaugusel üksteisest kogu kasvuhoone piirkonnas. Nende alumised (lõunapoolsed) otsad eemaldatakse pinnasest ja suletakse peene võrguga (et prahti ei tekiks). Ülemised (põhjapoolsed) on ühendatud põiksuunalisse kollektorisse, millest põhiseinas on ette nähtud püstik (vertikaalne toru). Püstik ei lähe otse välja, vaid spetsiaalse juhtimiskambri kaudu, mis avaneb taimetoitlasele umbes pooleteise meetri kõrgusel. Nii selle kambri kohal kui ka allpool on siibrid piiratud ja kasvuhoone väljapääsu juures on tavaline majapidamisventilaator võimsusega 15–20 W. See võimsus on täiesti piisav 3-4 toru jaoks, mille läbimõõt on 7-10 cm. Kui torusid on rohkem, on vaja paigaldada teine ​​püstik ventilaatoriga.

Päeval on päikesepaisteliste ilmadega temperatuur kasvuhoones 30–35 kraadi (isegi talvel). Juhtkambri ülemine siiber sulgub, ventilaator lülitub sisse ja imeb sooja õhku, juhtides selle läbi torude mulda. Samal ajal soojeneb pinnas, jahutatud õhk puhutakse tagasi ja soojeneb uuesti. Selle tulemusel soojeneb maa kogu päevaks temperatuurini 30 kraadi ja sellest saab kogu öö kestev looduslik soojuse akumulaator. Öösel juhib ventilaator mullast soojust õhku.

Sarnast süsteemi kasutatakse laialdaselt paljudes Euroopa riikides, eriti Skandinaavias. Siin ei ole soojusakud lisaks pinnasele ka kiviseinad, basseinide sees olevad kollektorid, kivipõrandad.

Praktika näitab, et kui kõik on tihedusega korras, annab selline suletud soojusvahetustsükkel talvel suurepärase jõudluse ilma igasuguse kuumutamiseta. Kui talvel on see päevasel ajal miinus 10, siis taimestikus – pluss 18, öösel temperatuuril miinus 15 – taimestikus – pluss 12. Väga tugevate külmade korral sisestatakse juhtkambrisse tavaline mitte eriti võimas kütteseade (1-1,2 kW), mille abil sooja õhku juhitakse sisse.

Kevadel ja külmal suvel kaitseb suletud tsükkel samas režiimis kasvuhoonet ülekuumenemise eest – öösel ei kogune pinnasesse enam soojust, vaid jahedust, mis jahutab päeva jooksul õhku.

Kuumadel suvekuudel eemaldab see soojusvahetussüsteem suurepäraselt liigse kuumuse väljast. Kambri alumine klapp sulgub ja ülemine avaneb – ventilaator väljutab kuuma õhu lihtsalt köögiviljadest väljapoole, kuid samal ajal kaob ka süsihappegaas, seetõttu on soovitatav sellist ventilatsiooni kasutada ainult hädaolukorras. See on suletud soojus- ja õhuvahetuse süsteem, mis kogub kasvuhoone sees normaalseks kasvuks ja arenguks vajaliku CO koguse.₂ ja lämmastikku.

Taimestiku pinnasesse suletud tsüklisse mattunud perforeeritud torude süsteem võimaldab lahendada õhu ja pinnase niiskuse kadumise probleemi. Selline süsteem ise on efektiivne kondensaadi koguja..

Kui soe õhk läbib jahedaid torusid, eraldab see palju vett, mis langeb kondensatsioonina seintele. Torud – perforeeritud (pliiatsi läbimõõduga augud lüüakse iga 20 sentimeetri järel kogu nende põhja ulatuses), pannakse õhukesele killustiku või paisutatud savi kihile, mis võimaldab vett vabalt pinnasesse viia.

Niisiis, kui suletud soojus- ja õhuvahetuse süsteem on sisse lülitatud, sunnitakse taimede ja pinnase aurustunud vesi tagasi juurte juurde. Soe muld niisutatakse sooja veega – taimedele midagi paremat ei saa arvata. Kuumal aastaajal, kui on vaja kasutada avatud ventilatsiooni ja niiskuse puudus, kasutatakse taimestikus tilguti niisutussüsteemi.

Veel üks väga oluline punkt on see, et juhtimiskambrisse paigaldatud ventilaator on varustatud kõige lihtsamate temperatuurianduritega. Kui õhutemperatuur maa-aluste torude ja kasvuhoone üldmassiivi korral võrdub, lülitub kogu süsteem automaatselt välja.

Ivanovi taimetoit pole ainult kasvuhoone. Seda kapitali ainulaadset struktuuri peetakse päikeseenergia mõistliku kasutamise tehnoloogia näiteks. Kui välisõhu temperatuur ei lange alla 10 kraadi alla nulli, pole kütet vaja, välja arvatud päikesevalgus. Sellise kasvuhoone efektiivsust praktikas õppinud agronoomid ütlevad, et taimetoitlasel vajaliku mikrokliima säilitamiseks kulub 60–80 korda vähem kui tavalises traditsioonilises kasvuhoones. Taimetoitlane tasub end ära esimesel aastal, hoolimata kapitali ehitamise vajadusest.

Päikeseküte kasvuhoonetega

Nagu me juba teada saime, on traditsiooniliste kasvuhoonete üks peamisi probleeme tohutu soojakadu väliskatte kaudu. Seetõttu, kui soovite külmal aastaajal tavalises kasvuhoones köögivilju kasvatada, peate hoolitsema kuumutamise ja korraliku soojusisolatsiooni eest. Seda on üksikasjalikult kirjeldatud artiklis “Kasvuhoone elektriküte – optimaalse küttesüsteemi valimine”.

Kütmisel saate kokku hoida, kui kasutate nn päikese kasvuhoone (päikese kasvuhoone) konstruktsiooni, mis on varustatud usaldusväärsete soojusakumulaatoritega. Selliste kasvuhoonete kujundus sarnaneb eespool kirjeldatud Ivanovi taimetoiduga. See tähendab, et ühest tahkest seinast, mis on kaetud peegeldava materjaliga, katus ja seinad on valmistatud usaldusväärsest materjalist (kõige paremini sobivad vahtpolükarbonaat või topeltklaasid), mis vähendab tõhusalt soojuskadusid.

Päikesekütte kasvuhoonete peamine esiletõst on aluspinnase soojusakumulaator, mis on korraldatud järgmiselt. Põhineb kasvuhoone pindalal 100 ruutmeetrit. m, keskel on kaevatud 1 meetri laiune, 15 meetri pikkune ja 1,2-1,4 meetri sügavune kaev, mis täidetakse graniidist või purustatud tellistest tükkidega, mille fraktsioon on 150-200 mm. Telliskanaleid tehakse kogu pikkuses, väljudes läbi 350 mm läbimõõduga plasttorude. Ühel küljel on telliskanalisse paigaldatud 0,1 kW ventilaator. Päeval laaditakse aku kuumusega, mis toimib öösel küttena.

Niisiis uurisime kasvuhoonete kujundamise ainulaadseid põhimõtteid, mis aitavad ilma lisakuludeta säilitada optimaalset mikrokliimat taimede kasvatamiseks. Kui olete sellised ehitised ehitanud, saate peaaegu aastaringselt kasvatada köögivilju, mis pakuvad teie perele mitte ainult värskeid köögivilju ja ürte, vaid saavad ka võimaluse korraldada täiendav või peamine väga kasumlik ettevõte, eriti talvel..