Ovanliga växthus. Vi ökar energieffektiviteten

Antropovs dike växthus, Ivanovs vegetarian, eko växthus, sol växthus med värmeakkumulatorer. I den här artikeln kommer vi att ta hänsyn till enhetens funktioner och fördelarna med dessa unika strukturer..

Växthus är strukturer som förlänger växttiden för olika grödor avsevärt. De behövs överallt. I de nordliga regionerna är det viktigt att inte missa en enda varm dag, och varje sparad värme är av största vikt – när allt grönsaker odlas är det nödvändigt att hålla sig inom en mycket kort tid. I de södra regionerna kommer växthuset att bidra till att odla växter nästan året runt..

Tyvärr har de traditionella strukturerna som finns på nästan varje personlig tomt tre huvudsakliga nackdelar:

1. Vid tidpunkten för solens låga ställning, och det händer på morgonen och på kvällen på våren, hösten och vintern, reflekteras dess strålar i skarpa vinklar mycket starkt, vilket resulterar i att endast 25-30 procent av solenergin kan tränga in i växthuset.
2. Under den kalla säsongen är det ganska svårt att lagra och spara värme på grund av stora förluster genom växthusskyddet, vilket leder till stora hopp i dag- och nattemperaturer – och detta har en extremt negativ effekt på utvecklingen och fruktningen av grödor.
3. Traditionella växthus har direktventilation i form av alla slags ventiler, dörrar och liknande. Och det är genom det att allt som är så nödvändigt för växter för normal tillväxt, koldioxid, kväve och nästan all fukt som förångas av grödor lämnar. Det är därför växthusbäddar behöver konstant vattning och befruktning..

De unika principerna för växthusdesign som diskuteras nedan hjälper till att lösa alla dessa problem..

Trench växthus av Vladimir Antropov

Namnet talar för sig själv. Grunden för en sådan kvig är en dike med en och en halv meter djup eller mer (det beror på hur djupt grundvattnet ligger på platsen), längden är godtycklig, bredden är från två meter. På sidorna av diket är brickväggar anordnade som fungerar som en underbar värmeakkumulator. För växande växter används här höga bäddar av tegel – för en detaljerad beskrivning av deras design, se artikeln ”Ekologiskt jordbruk. Hur man skapar smarta sängar ”. Deras främsta fördel i detta fall är att de aktivt ackumulerar värme under dagen och gradvis släpper den på natten..

Uppifrån täcks skyttegolvet med en enkel välvd struktur av plaströr böjda av en båge. Rören placeras i intervaller på 1,2 meter och fästes tillsammans med tvärskenor. Plastomslaget är sträckt på följande sätt: en kant av remsan är fäst vid skenan och dras med två rep till den andra sidan. Därefter pressas kanterna på filmen mot botten av växthuset med träspalter med hjälp av stift. För att filmen ska hålla bättre pressas den till strukturen med rep som kastas och sträckes väl mellan ramrören.

Dörrar som ligger nästan under taket i båda ändarna fungerar som öppningar i Antropovs dike växthus. Tegelbäddar är gjorda av en sådan höjd att deras yta är belägen under växelhusets kant – detta är en plats som är en zon med stabil ansamling av varm luft. Med detta arrangemang har det ingen negativ effekt av kall luft på växter – den flödar smidigt ner till golvet.

Fördelarna med ett dike växthus med denna design är uppenbara. För det första minskas värmeförlusterna betydligt i Antropovs växthus, och den höga temperaturen kvarstår här länge. Detta beror på att tegelrekvisita och höga bäddar snabbt värms upp och samlar en stor mängd värme. På vintern avger dessutom den djupa jordhorisonten värmen av sig själv. Den relativt lilla volymen och minimalt vindblåsande område bidrar till omedelbar uppvärmning av luften. Som ett resultat är nattlufttemperaturen i ett sådant växthus på vintern 8-12 grader högre än i det vanliga. Jag vill notera att värme inte används här alls. Och på de kallaste nätter, för att skydda växterna från frost, räcker det bara att täcka bäddarna med ovävt täckmaterial..

En annan viktig fördel med Antropovs dikeväxthus är att lufttemperaturen här förändras smidigt. Ytan på värmeväxling genom väggarna i sängarna är tre gånger större än genom jorden. Med tanke på att tegelsten perfekt håller värmen, erhålls ett slags termiskt svänghjul, det vill säga överskottsvärmen absorberas under lång tid, och dess brist kompenseras under en lång tid. Luften i sådana strukturer överhettas inte förrän i mitten av juni.

Eco växthus

Idéens författare är den amerikanska bonden Anna Edei. När hon organiserade eko-växthuset använde Anna idéerna från grundarna av permakulturrörelsen, baserat på ömsesidig anpassning av alla medlemmar i ett visst ekosystem till varandra. Vi talade i detalj om permakultur i artikeln ”Ekologiskt jordbruk. Permakultur – liv i harmoni med naturen ”.

Området för det eko-växthus som byggdes av Anna Edei är 300 kvm. m. Strukturen är långsträckt i riktning från öst till väst. Den vertikala norra väggen är täckt med vit plast och fungerar som en reflektor för solens strålar. Taket är plant, sluttande söderut. Sidoväggarna är gjorda av glasfiber, och taket är täckt med sagein (pålitlig transparent värmeisolator), särskild uppmärksamhet ägnas åt täthet – allt detta garanterar minimal värmeförlust.

Men den främsta höjdpunkten i eko-växthuset är dess symbios med djur. I båda ändarna av strukturen finns lokaler för underhåll av dem – på ena sidan ett kaninhus, där 30–40 kaniner bor, å andra sidan en kycklingsko för 60–70 kycklingar. Dessa rum är också mycket lätta och lufttäta. Eko-växthuset har ett speciellt system av perforerade rör som läggs under jord genom vilken varm luft från menagerierna pumpas in i växthuset med hjälp av en fläkt. Och tillsammans med denna luftvärme, ammoniak, koldioxid och fukt. Som ett resultat är det bra för alla – luften i kycklinghuset och kaninhuset rengörs, matas och därmed värmer växterna i växthuset.

Jordens sammansättning i eko växthuset är som följer: sodmark, sand, kompost gjord av kyckling och kaninuttap, ask. Ett välorganiserat droppbevattningssystem för undergrunden skapar ideala förhållanden för växter, efter att allt avfall har samlats till djuren som bor i närheten.

Anna Edei beräknade att varje ”djur” ger så mycket värme per år som kan erhållas från 10 liter olja – besparingar på uppvärmning når 7 tusen dollar per år.

Bland annat samlas en stor mängd värme i ett eko-växthus i vattnet. Den totala volymen installerade vattentankar är cirka 16 ton, och specialfläktar monteras under taket, drivs av solpaneler och slås på automatiskt i soligt väder. De destillerar varm luft ner på behållare med vatten, inhägnad från sängarna med växter med en gardin under dagen. Under dagen absorberar dessa så kallade radiatorer enorma mängder värme, som de avger på natten. Alla vattenbehållare är sammankopplade med rör så att med hjälp av en pump destilleras varmt vatten uppifrån nedåt – så att hela volymen värms jämnt.

På sommaren värme, speciellt genomtänkt ventilation sparar växterna från överhettning i eko-växthuset. På södra sidan är transomsna belägna bredvid marken och på norr – nästan under taket. Detta gör att den varma luften kan glida upp rampen och snabbt fly. Tankar med vatten utjämnar effektivt temperaturskillnaden, på natten avger de värme på dagen, och under dagen – nattkylhet, så att ventilationen bara används på mycket varma dagar.

Vegetarisk Ivanov

Denna unika princip om växthusdesign utvecklades och patenterades av Kiev fysiklärare Alexander Vasilievich Ivanov redan på 50-talet av förra seklet. Vegetariskt utformning är genomtänkt till minsta detalj och eliminerar alla tre huvudproblemen i traditionella växthus, som vi talade om i början – brist på solljus, värmeförlust genom beläggningen, förlust av koldioxid, fukt och kväve som ett resultat av direkt ventilation. Låt oss prata om allt i ordning.

Det är nödvändigt att bygga en vegetation i en sluttning (15–20 grader). Lutningen kan vara naturlig eller lös, men alltid lutning mot sydost eller söder. Byggnadens ungefärliga storlek: längd 5 m, bredd 4 m, höjd 1,7-2 m. Det platta taket och tre väggar är gjorda av glas eller cellulärt polykarbonat, det senare är nästan perfekt för denna struktur.

Bakväggen är solid. Detta kan vara en lämplig vägg i ett hus eller ett annat tvättstuga, vitkalkad med kalk, målad med vit färg och idealiskt täckt med en spegelfilm. Det fungerar som en reflektor som fördubblar solens strålar på jorden..

Således ökar en sluttning på 15-20 grader, ett plant tak och en reflekterande vägg på vintern avsevärt penetrationen av solljus, och ju lägre solen är, desto kraftfullare blir effekten..

Problemen med värme, koldioxid och kväveförlust löses tack vare en intressant uppfinning, som är en stängd cykel för värme och luftutbyte. Plaströr begravs i marken till ett djup av 35–40 cm, beläget på ett avstånd av 60–65 cm från varandra i hela växthusområdet. Deras nedre (södra) ändar tas bort från jorden och stängs med ett fint nät (för att inte få skräp). De övre (nordliga) är anslutna till en tvärgående kollektor, från vilken en stigare (vertikalt rör) läggs ut i huvudväggen. Stigningen går inte direkt ut, utan genom en speciell kontrollkammare, som öppnar in i vegetarianen på en och en halv meters höjd. Både över och under denna kammare är begränsad av spjäll, och vid utgången till växthuset finns en vanlig hushållsfläkt med en effekt på 15–20 W. Denna kraft är tillräckligt för 3-4 rör, vars diameter är 7-10 cm. Om det finns fler rör, är det nödvändigt att montera en annan stigare med en fläkt.

Under dagen, i soligt väder, är temperaturen inuti växthuset 30–35 grader (även på vintern). Kontrollkammarens övre spjäll stängs, fläkten slås på och suger in varm luft och driver den genom rören i jorden. Samtidigt värms marken upp och den kylda luften blåses tillbaka och värms upp igen. Som ett resultat värms jorden upp till en temperatur på 30 grader under hela dagen och blir en naturlig ackumulator av värme, som varar hela natten. På natten driver en fläkt värme från marken i luften.

Ett liknande system används ofta i många europeiska länder, särskilt i Skandinavien, värmeackumulatorer här är inte bara marken, utan också stenväggar, samlare i pooler, stengolv.

Övningen visar att om allt är i ordning med tätheten ger en sådan stängd värmeväxlingscykel utmärkta prestanda på vintern utan värme. Om det på vintern är minus 10 på dagtid, i vegetation – plus 18, på nattemperaturer på minus 15 i vegetation – plus 12. För mycket svåra frost, sätts en vanlig, inte särskilt kraftfull värmare (1-1,2 kW) in i kontrollkammaren, med hjälp av varm luft drivs in.

På våren och den kalla sommaren skyddar en stängd cykel i samma läge växthuset mot överhettning – på natten samlar jorden inte längre upp värme utan svalhet, som kyler luften under dagen.

Under varma sommarmånader tar detta värmeväxlingssystem perfekt bort överskottsvärme utanför. Kammarens nedre klaff stängs, och den övre öppnas – fläkten släpper helt enkelt ut varm luft från grönsaken till utsidan, men samtidigt förloras koldioxid också, därför rekommenderas det att använda sådan ventilation endast i nödsituationer. Det är det stängda värme- och luftväxlingssystemet som ackumulerar den mängd CO som krävs för normal tillväxt och utveckling i växthuset.₂ och kväve.

Systemet med perforerade rör som ligger begravda i vegetationsjord i en stängd cykel gör det möjligt att lösa problemet med luft- och markfuktighet. Ett sådant system är i sig en effektiv kondensatkollektor..

När varm luft passerar genom svala rör, avger det mycket vatten, som faller som kondens på väggarna. Rör – perforerade (hål med en blyertsdiameter stansas var 20 centimeter längs hela botten), läggs på ett tunt lager krossad sten eller expanderad lera, vilket gör att vatten fritt kan gå in i jorden.

Så när det stängda systemet med värme- och luftutbyte slås på tvingas vattnet som förångas av växter och jord tillbaka till rötterna. Varm jord fuktas med varmt vatten – inget bättre för växter kan man tänka på. Under den varma säsongen, när det blir nödvändigt att använda öppen ventilation och det finns brist på fukt, används ett droppbevattningssystem i vegetation.

En annan mycket viktig punkt är att fläkten monterad i kontrollkammaren är utrustad med de enklaste temperatursensorerna. Hela systemet stängs av automatiskt när lufttemperaturen i de underjordiska rören och i den allmänna matrisen i växthuset utjämnas.

Ivanovs vegetarian är inte bara ett växthus. Denna kapital unika struktur anses vara ett exempel på teknik för rationell användning av solenergi. Om temperaturen utanför inte sjunker under 10 grader under noll, krävs ingen uppvärmning, utom solsken. Agronomer, som lärt sig effektiviteten av ett sådant växthus i praktiken, säger att kostnaderna för att upprätthålla det krävda mikroklimatet i en vegetarian är 60–80 gånger mindre än i ett vanligt traditionellt växthus. Vegetariskt lönar sig det första året, trots behovet av kapitalbyggande.

Solväxthus med värmeakkumulatorer

Som vi redan har konstaterat är ett av de största problemen med traditionella växthus den enorma värmeförlusten genom ytterytan. Därför, om du vill odla grönsaker i ett konventionellt växthus under den kalla säsongen, måste du ta hand om uppvärmning och korrekt värmeisolering. Detta beskrivs i detalj i artikeln ”Elektrisk uppvärmning av växthus – att välja det optimala värmesystemet”.

Du kan spara på uppvärmning genom att använda designen av det så kallade solväxthuset (solväxthus), utrustat med pålitliga värmeakkumulatorer. Utformningen av sådana växthus liknar Ivanovs vegetarian som beskrivs ovan. Det vill säga en solid vägg, täckt med ett reflekterande material, taket och väggarna är tillverkade av pålitligt material (cellulärt polykarbonat eller dubbla fönster är bäst lämpat), vilket effektivt minskar värmeförlusten.

Den främsta höjdpunkten i solväxthus är en underjordisk värmeakkumulator, organiserad enligt följande. Baserat på ett växthusområde på 100 kvm. m, i mitten grävs en grop 1 meter bred, 15 meter lång och 1,2-1,4 meter djup, som är fylld med bitar av granit eller trasig tegel med en bråkdel av 150-200 mm. Tegelkanaler tillverkas längs hela längden och kommer ut genom plaströr med en diameter på 350 mm. På ena sidan installeras en 0,1 kW fläkt i en tegelkanal. Under dagen laddas batteriet med värme, som fungerar som värme på natten.

Så vi undersökte de unika principerna för växthusdesign, som hjälper till att upprätthålla ett optimalt mikroklimat för växande växter utan extra kostnad. När du har byggt sådana strukturer kommer du att kunna odla grönsaker nästan året runt, vilket kommer att förse din familj inte bara med färska grönsaker och örter, utan också få möjligheten att organisera en extra eller huvudsakligen mycket lönsam verksamhet, särskilt på vintern..