Conținutul articolului
- Sere tranșant de Vladimir Antropov
- Seră eco
- Vegetarianul Ivanov
- Sere solare cu acumulatori de căldură
Sere din Antropov, sere vegetariene, seră ecologică a lui Ivanov, sere solare cu acumulatori de căldură. În acest articol, vom lua în considerare caracteristicile dispozitivului și avantajele acestor structuri unice..
Serele sunt structuri care extind semnificativ timpul de creștere al diferitelor culturi. Sunt necesare peste tot. În regiunile nordice, este important să nu pierdeți o singură zi caldă, iar fiecare grad de căldură economisit este de cea mai mare importanță – la urma urmei, atunci când se cultivă legume, este necesar să se păstreze într-un timp foarte scurt. În regiunile sudice, sera va ajuta la cultivarea plantelor aproape tot anul..
Din păcate, structurile tradiționale care pot fi găsite pe aproape fiecare complot personal au trei dezavantaje principale:
- În momentul în care soarele este scăzut și se întâmplă dimineața și seara, primăvara, toamna și iarna, razele sale sunt reflectate într-un unghi ascuțit foarte puternic, în urma căruia doar 25-30% din energia solară poate pătrunde în seră.
- În sezonul rece, este destul de dificil să păstrați și să economisiți căldura din cauza pierderilor mari prin capacul de seră, ceea ce duce la salturi uriașe la temperaturi de zi și de noapte – iar acest lucru are un efect extrem de negativ asupra dezvoltării și fructificării culturilor.
- Serele tradiționale au ventilație directă, sub formă de orificii de aerisire, uși și altele asemenea. Și prin aceasta se întâmplă tot ceea ce este atât de necesar pentru plante pentru o creștere normală, dioxid de carbon, azot și aproape toată umiditatea evaporată de culturi. Acesta este motivul pentru care paturile de seră au nevoie de udare și fertilizare constantă..
Principiile unice ale proiectării de sere discutate mai jos ajută la rezolvarea tuturor acestor probleme..
Sere tranșant de Vladimir Antropov
Numele vorbește de la sine. Baza unui astfel de juniniu este un șanț cu o adâncime de un metru și jumătate sau mai mult (totul depinde de cât de adânc este apele subterane situate pe șantier), lungimea este arbitrară, lățimea este de la doi metri. Pe părțile laterale ale șanțului sunt amenajate pereți de reținere a cărămizii, care servesc ca un minunat acumulator de căldură. Pentru plantele în creștere, aici se folosesc paturi înalte din cărămizi – pentru o descriere detaliată a designului lor, a se vedea articolul „Agricultură ecologică. Cum se creează paturi inteligente ”. Principalul lor avantaj în acest caz este că acumulează activ căldură în timpul zilei și o eliberează treptat noaptea..
De sus, sera din șanț este acoperită cu o structură simplă de tuburi din plastic îndoite de un arc. Țevile sunt distanțate la intervale de 1,2 metri și sunt fixate împreună cu barele transversale. Învelișul din plastic este întins în felul următor: o margine a benzii este fixată pe șină și târâtă cu două funii în cealaltă parte. După aceea, marginile filmului sunt presate pe baza serii cu șipci de lemn folosind dibluri. Pentru ca filmul să se mențină mai bine, acesta este presat pe structură cu funii aruncate și bine întinse între conductele cadrului.
Ușile amplasate aproape sub tavan la ambele capete acționează ca guri de aerisire în serele Antropovului. Paturile din cărămidă sunt realizate la o înălțime atât de mare încât suprafața lor este situată sub creasta serei – acesta este locul care este o zonă de acumulare stabilă de aer cald. Cu acest aranjament, nu există niciun efect negativ asupra aerului rece asupra plantelor – curge lin până la podea.
Avantajele unei sere cu tranșe de acest design sunt evidente. În primul rând, pierderile de căldură sunt semnificativ reduse în serele Antropov, iar temperatura ridicată rămâne aici mult timp. Acest lucru se datorează faptului că popi din cărămidă și paturi înalte se încălzesc rapid și acumulează o cantitate mare de căldură. În plus, iarna, orizontul adânc al solului degajă căldură de la sine. Volumul relativ mic și aria de suflare minimă a vântului contribuie la încălzirea instantanee a aerului. Drept urmare, temperatura de noapte într-o astfel de seră în timpul iernii este cu 8-12 grade mai mare decât în cea obișnuită. Aș dori să notez că încălzirea nu este folosită deloc aici. Și în cele mai reci nopți, pentru a proteja plantele de îngheț, este suficient să acoperiți paturile cu material de acoperire nețesut..
Un alt avantaj important al serelor în tranșeul Antropov este că temperatura aerului se schimbă fără probleme aici. Suprafața schimbului de căldură prin pereții paturilor este de trei ori mai mare decât prin sol. Având în vedere că cărămida păstrează perfect căldura, se obține un fel de volan termic, adică excesul de căldură este absorbit mult timp, iar lipsa acesteia este compensată mult timp. Aerul din astfel de structuri nu se supraîncălzește până la jumătatea lunii iunie.
Seră eco
Autorul ideii este fermierul american Anna Edei. La organizarea eco-serei, Anna s-a folosit de ideile fondatorilor mișcării de permacultură, bazate pe adaptarea reciprocă a tuturor membrilor unui ecosistem anume între ei. Am vorbit în detaliu despre permacultură în articolul „Agricultură ecologică. Permacultura – viața în armonie cu natura „.
Suprafața eco-sere construită de Anna Edei este de 300 mp. m. Structura este alungită pe direcția de la est la vest. Peretele nordic vertical este acoperit cu plastic alb și acționează ca un reflector al razelor solare. Acoperișul este plat și înclinat spre sud. Pereții laterali sunt din fibră de sticlă, iar acoperișul este acoperit cu salvie (izolator termic transparent fiabil), o atenție deosebită se acordă etanșeității – toate acestea asigură pierderi de căldură minime.
Dar principalul punct de vedere al eco-serei este simbioza acesteia cu animalele. La ambele capete ale structurii există spații pentru întreținerea lor – pe de o parte, o casă de iepuri, în care trăiesc 30–40 de iepuri, pe de altă parte, o găină pentru 60–70 pui. Aceste camere sunt, de asemenea, foarte ușoare și etanșe. Seră ecologică are un sistem special de țevi perforate puse sub pământ prin care aerul cald din menajerie este pompat în seră cu ajutorul unui ventilator. Și alături de acest aer – căldură, amoniac, dioxid de carbon și umiditate. Drept urmare, toată lumea este bună – aerul din casa de găini și iepure este curățat, hrănindu-se și astfel încălzind plantele din seră.
Compoziția solului din eco-seră este următoarea: pământ, apă, nisip, compost obținut din excremente de pui și iepure, cenușă. Un sistem bine organizat de irigare prin picurare prin subsol creează condiții ideale pentru plante, după ce colectarea tuturor deșeurilor se duce la animalele care locuiesc în apropiere.
Anna Edei a calculat că fiecare „animal” dă cât mai multă căldură într-un an, cât se poate obține din 10 litri de petrol – economiile la încălzire ajung la 7 mii de dolari pe an.
Printre altele, în apă se acumulează o cantitate mare de căldură într-o seră ecologică. Volumul total al rezervoarelor de apă instalate este de aproximativ 16 tone, iar ventilatoarele speciale sunt montate sub tavan, alimentate de panouri solare și pornite automat pe vreme însorită. Ei conduc aer cald pe containerele de apă, închise de pe paturi cu plante de o perdea în timpul zilei. În timpul zilei, aceste așa-numite calorifere absorb o cantitate imensă de căldură, pe care o degajă noaptea. Toate rezervoarele de apă sunt interconectate de conducte astfel încât cu ajutorul unei pompe să fie distilată apa caldă de sus în jos – astfel întregul volum se încălzește uniform.
În timpul căldurii de vară, o ventilație special gândită salvează plantele de supraîncălzirea în eco-seră. Pe partea de sud, trapanele sunt situate chiar lângă pământ, iar în partea de nord – aproape sub tavan. Acest lucru permite aerului fierbinte să alunece rampa și să scape rapid. Rezervoarele cu apă netezesc eficient diferența de temperatură, noaptea produc căldură în timpul zilei, iar în timpul zilei – răcoare noaptea, astfel încât ventilația este folosită doar în zilele foarte călduroase.
Vegetarianul Ivanov
Acest principiu unic de seră a fost dezvoltat și patentat de profesorul de fizică din Kiev, Alexandru Vasilievici Ivanov, în anii 50 ai secolului trecut. Designul vegetarianului este gândit până la cele mai mici detalii și elimină toate cele trei probleme principale ale serelor tradiționale, despre care am vorbit chiar de la început – lipsa de lumină solară, pierderea de căldură prin capac, pierderea de dioxid de carbon, umiditate și azot, ca urmare a ventilației directe. Să vorbim despre totul în ordine.
Este necesară construirea unei vegetații pe o pantă (15-20 grade). Panta poate fi naturală sau slabă, dar întotdeauna versantul spre sud-est sau sud. Dimensiunea aproximativă a clădirii: lungime 5m, lățime 4m, înălțime 1,7-2m. Acoperișul plat și trei pereți sunt din sticlă sau policarbonat celular, acesta din urmă fiind aproape ideal pentru această structură.
Peretele din spate este solid. Acesta poate fi un perete adecvat al unei case sau al oricărei utilități, vopsit cu var, vopsit cu vopsea albă și acoperit în mod ideal cu un film de oglindă. Acționează ca un reflector care dublează razele soarelui de pe sol..
Astfel, o pantă de 15-20 de grade, un acoperiș plat și un perete reflectorizant în timpul iernii cresc semnificativ pătrunderea luminii solare, iar cu cât soarele este mai mic, cu atât efectul este mai puternic..
Problemele de pierdere de căldură, dioxid de carbon și azot sunt rezolvate datorită unei invenții interesante, care este un ciclu închis de schimb de căldură și aer. Țevile din plastic sunt îngropate în pământ până la o adâncime de 35–40 cm, situată la o distanță de 60–65 cm unul de celălalt pe întreaga zonă a serii. Capetele lor inferioare (sudice) sunt scoase din sol și acoperite cu o plasă fină (pentru a nu obține resturi). Cele superioare (nordice) sunt conectate într-un colector transversal, din care este așezat un rider (conductă verticală) în peretele principal. Ridicatorul nu iese direct, ci printr-o cameră de control specială, care se deschide în vegetarian la o înălțime de aproximativ un metru și jumătate. Atât deasupra, cât și de dedesubt, această cameră este limitată de amortizoare, iar la ieșirea în seră există un ventilator obișnuit cu o putere de 15-20 W. Această putere este suficientă pentru 3-4 conducte, al căror diametru este de 7-10 cm. Dacă există mai multe conducte, atunci este necesar să montați o altă roșu cu un ventilator.
În timpul zilei, pe vreme însorită, temperatura din seră este de 30-35 de grade (chiar și iarna). Amortizorul superior al camerei de control se închide, ventilatorul se aprinde și aspiră aer cald, conducându-l prin conducte în sol. În acest caz, solul se încălzește, iar aerul răcit este respins și se încălzește din nou. Drept urmare, pământul se încălzește până la o temperatură de 30 de grade pentru toată ziua și devine un acumulator natural de căldură, care durează toată noaptea. Noaptea, un ventilator alungă căldura din sol în aer.
Un sistem similar este utilizat pe scară largă în multe țări europene, în special în Scandinavia, acumulatorii de căldură aici nu sunt numai solul, ci și pereții de piatră, colectoarele din piscine, podelele de piatră.
Practica arată că, dacă totul este în regulă cu etanșeitatea, un astfel de ciclu închis de schimb de căldură oferă performanțe excelente în timpul iernii fără încălzire. Dacă în timpul iernii este minus 10 în timpul zilei, în vegetație – plus 18, la temperatura de noapte în minus 15 în vegetație – plus 12. În cazul înghețurilor foarte severe, un încălzitor obișnuit, nu foarte puternic (1-1,2 kW) este introdus în camera de control, cu ajutorul căruia aerul cald este introdus în interior.
Primăvara și vara rece, un ciclu închis în același mod protejează sera de supraîncălzire – noaptea, solul nu mai acumulează căldură, ci răcoare, care răcește aerul în timpul zilei.
În timpul verii calde, acest sistem de schimb de căldură elimină perfect excesul de căldură în exterior. Clapeta inferioară a camerei se închide, iar cea superioară se deschide – ventilatorul expulzează pur și simplu aerul cald din exteriorul vegetarianului, dar dioxidul de carbon se pierde, de aceea, se recomandă utilizarea unei astfel de ventilații doar în caz de urgență. Este sistemul închis de schimb de căldură și aer care acumulează cantitatea de CO necesară creșterii normale și dezvoltării în seră.2 și azot.
Sistemul de conducte perforate, îngropat în solul vegetației, într-un ciclu închis, permite soluționarea problemei pierderii aerului și a umidității solului. Un astfel de sistem în sine este un colector de condensare eficient..
Când aerul cald trece prin țevi reci, degajă multă apă, care cade sub formă de condens pe pereți. Țevi – perforate (găurile cu diametrul unui creion sunt perforate la fiecare 20 de centimetri de-a lungul întregului fund), așezate pe un strat subțire de piatră zdrobită sau argilă extinsă, care permite trecerea apei liber în sol.
Deci, atunci când sistemul închis de schimb de căldură și aer este pornit, apa care se evaporă de plante și sol este forțată înapoi la rădăcini. Solul cald este umezit cu apă caldă – nu se poate gândi nimic mai bun pentru plante. În sezonul cald, când devine necesară utilizarea unei ventilații deschise, iar lipsa de umiditate, un sistem de irigare prin picurare este utilizat în vegetație.
Un alt punct foarte important este că ventilatorul montat în camera de control este echipat cu cei mai simpli senzori de temperatură. Întregul sistem se oprește automat când temperatura aerului din conductele subterane și în cadrul general al serii se egalează.
Vegetarianul Ivanov nu este doar o seră. Această structură unică de capital este considerată un exemplu de tehnologie pentru utilizarea rațională a energiei solare. Dacă temperatura afară nu scade sub -10 grade sub zero, nu va fi necesară încălzirea, cu excepția razelor solare. Agronomii, care au învățat în practică eficacitatea unei astfel de sere, spun că costurile menținerii microclimatului necesar într-un vegetarian sunt de 60–80 de ori mai mici decât într-o seră tradițională obișnuită. Vegetarianul plătește în primul an, în ciuda necesității construcției de capital.
Sere solare cu acumulatori de căldură
După cum am aflat deja, una dintre problemele principale ale serelor tradiționale este pierderea uriașă de căldură prin capacul exterior. Prin urmare, dacă doriți să cultivați legume într-o seră obișnuită în sezonul rece, trebuie să aveți grijă de încălzire și de izolare termică corespunzătoare. Acest lucru este descris în detaliu în articolul „Încălzirea electrică a unei sere – alegerea sistemului optim de încălzire”.
Puteți economisi la încălzire folosind designul așa-numitei seri solare (seră solară), echipată cu acumulatori de căldură fiabili. Designul unor astfel de sere seamănă cu vegetarianul lui Ivanov descris mai sus. Adică, un perete solid, acoperit cu un material reflectorizant, acoperișul și pereții sunt confecționate dintr-un material de încredere (policarbonatul celular sau geamul dublu este cel mai potrivit), ceea ce reduce eficient pierderea de căldură.
Principalul punct de vedere al serelor solare este un acumulator de căldură din subsol, organizat după cum urmează. Bazat pe o suprafață de seră de 100 mp. m, o gaură este săpată la mijloc, 1 metru lățime, 15 metri lungime și 1,2-1,4 metri adâncime, care este umplut cu bucăți de granit sau cărămidă spartă cu o fracție de 150-200 mm. Canalele de cărămidă sunt realizate pe toată lungimea, ieșind prin conducte de plastic cu un diametru de 350 mm. Pe o parte, un ventilator de 0,1 kW este instalat într-un canal de cărămidă. În timpul zilei, bateria este încărcată cu căldură, care servește ca încălzire noaptea.
Astfel, am examinat principiile unice ale proiectării de sere, care ajută la menținerea unui microclimat optim pentru plantele în creștere, fără costuri suplimentare. După ce ai construit astfel de structuri, poți cultiva legume aproape tot anul, ceea ce va oferi familiei tale nu numai legume și ierburi proaspete, ci și să primești oportunitatea de a organiza o afacere suplimentară sau principală foarte profitabilă, mai ales iarna..
Ce sere neobișnuite există în prezent și cum contribuie ele la sporirea eficienței energetice?
Ce tipuri de tehnologii sau metode sunt utilizate în aceste sere neobișnuite pentru a spori eficiența energetică?