Low-Tech

25 Март 2017

Подземный гелиовегетарий как залог финансовой автономности семьи

Оцените материал
(0 голосов)

Идея строительства зимней подземной теплицы не нова. Еще в дореволюционной России предприимчивые купцы и богатые дворяне строили подобные сооружения у себя в поместьях. Как правило, они были огромных размеров и на значительную глубину утоплены в землю (иногда глубина могла достигать 2,5 м!). И надо отметить, урожаи у них были просто фантастические. Так, сосланный в Сибирь декабрист В.Ф.Раевский первым в Иркутской губернии начал выращивать бахчевые культуры. В письме к другу он сообщал, что снимает «средним числом ежегодно более 150 отличных арбузов, дынь до 100 шт.». А княгиня М.Н.Волконская первой в Восточной Сибири стала сажать картофель, цветную капусту, карликовые бобы, томаты, маис, сельдерей, шпинат, портулак, эстрагон, артишоки и четыре вида дынь. Разумеется, в теплицах использовалось дополнительное отопление - в них возводились дровяные печи. Помимо того, каждую весну теплицы загружали конским навозом. Стены в них, как правило, были земляные, укрепленные брусом. Такие теплицы прекрасно сохраняли тепло даже в условиях сибирской зимы. Вот еще один показательный пример работы подземной теплицы позапрошлого века. В 1870-ом Лев Толстой о своей теплице писал: «в ней выращивается не только рассада, но и содержатся круглогодично комнатные растения, померанцы, кофейные кусты, в кадках растут ананасы, абрикосы, персики и вишни». По некоторым данным таких кадок у графа было больше тысячи… Представляете размеры этой теплицы?! 

К сожалению, со временем идея сооружения подземных теплиц была почти полностью забыта. Вероятно, для среднего рабочего класса процесс строительства оказался слишком трудоемким и финансово неподъемным. К тому же зимой теплицу чем-то нужно было отапливать. А верхняя обеспеченная прослойка общества уже не нуждалась в выращивании собственных ананасов, постольку в доступности появились привезенные из жарких стран.

И вот сегодня давно позабытые технологии снова возрождаются и усовершенствуются. Современные гелиовегетарии почти полностью автономные и не требуют постоянного контроля со стороны человека. Уже в феврале там можно получить свежий урожай зелени и огурцов, и круглогодично выращивать экзотические теплолюбивые растения.

Один из самых оптимальных вариантов – подземная теплица-термос. Ее конструкция основана на идее использования естественной тепловой энергии земли для обогрева воздуха в теплице зимой и охлаждения летом. Для того, чтобы теплица-термос начала функционировать, глубина котлована должна составлять не меньше двух метров. Чем глубже – тем теплее. Можно сделать глубину и меньше, тогда теплица также будет работать, но КПД будет заметно ниже. По сторонам горизонта подземную теплицу традиционно ориентируют с востока на запад, чтобы одна из боковых сторон была обращена на юг. При таком положении растения получат максимальное количество солнечной энергии. Разумеется, от заглубления теплицы на большую глубину сильно теряется общая внутренняя освещенность. Однако, применив ряд усовершенствующих приемов можно добиться светонасыщенности даже выше, чем у классических парников.

Но будем последовательными и пойдем по порядку. Помимо глубины теплицы, есть еще специальные требования к ее размерам. По ширине рекомендуют делать ее не меньше трех метров, иначе будут ухудшаться характеристики по освещению. Оптимальной шириной для подземной теплицы считается 5 м. Минимальная рекомендованная длина – 6 м, что позволит создать достаточный внутренний объем для ее эффективного фунционирования.

Стены теплицы можно отделать по-разному, в зависимости от окружающего рельефа, глубины залегания подземных вод, климата местности, температурных колебаний зимой и, в конце концов, наличия финансов. Кто-то  считает, что можно оставить их просто земляными, если они вырыты под тупым углом, укрепив сверху металлической сеткой. Другие подходят к вопросу фундаментально и предлагают использовать специальные термоблоки для обеспечения хорошей теплоизоляции. Ну, или, на худой конец, шлакобетон. Свободное пространство между землей и стеной засыпают шлаком. В любом случае, нужно начинать с фундамента по периметру теплицы и каркаса. Каркас чаще делают деревянным, из пропитанного антисептическими средствами бруса.

Конструкция крыши прямая двускатная либо односкатная. В качестве покрытия крыши лучше взять сотовый поликарбонат - популярный современный материал. Крышу ставят под углом 90 градусов к солнцу на день зимнего солнцестояния (примерно 40 градусов), что позволит теплице получить наибольшее тепло в те дни, когда солнце светит меньше всего часов. 

Задача улучшения осветления в теплице гораздо важнее, чем могла показаться сначала. Ведь еще великий естествоиспытатель и физиолог К. А. Тимирязев обратил внимание на то, что плодоношение растений не столько зависит от тепла, влажности и удобрений, сколько от количества света. Стабильный показатель освещённости оказывает решающее влияние на урожайность. Помимо этого известно, что фотосинтез интенсивнее происходит на нижней стороне листа, и понятно, что в условиях подземной теплицы процесс фотосинтеза сильно затруднен. Эта проблема весьма эффективно решается дополнительным покрытием стен отражающей термопленкой из фольги. Таким образом, стены теплицы вместо того, чтобы поглощать свет, начинают его отражать.

Но этого вовсе не достаточно. Есть еще три важных момента, которые обязательно следует учесть, если хочется, чтобы растения выглядели здоровыми и красивыми, как на картинках. Впервые их озвучил и разрешил еще в 50-х годах прошлого века киевский ученый А.В. Иванов, за что получил в свое время множество наград. В 1996 году вышла в свет очень подробная практическая книга «Солнечный вегетарий», написанная коллективом соавторов уже после смерти изобретателя. Скачать ее и ознакомиться вы сможете в конце статьи.

Момент первый. При низком солнцестоянии осенью, зимой, весной, утром и вечером, ввиду отражения солнечных лучей под острыми углами, в теплицу проникает всего 20-30% солнечной энергии.

Момент второй. Несмотря на эффект термоса, обеспеченный земляными стенами, в холодное время года остаются довольно большие скачки температуры дня и ночи.

Момент третий. Летом из-за высокой температуры все равно остается необходимость использовать прямую вентиляцию, которая, в свою очередь, уносит весь углекислый газ (главное питание растений!), часть азота и всю влагу, испарённую листьями.  Отсюда и возникает постоянная нужда в поливах и удобрениях. 

Первый недостаток решается помимо правильного наклона крыши правильным наклоном поверхности почвы. Александр Васильевич считал, что грядки должны располагаться под наклоном 15-40 градусов к югу. Поэтому вегетарий он рекомендовал устраивать на склоне. Но принцип такой, что чем больше угол наклона почвы в теплице и крыше приближен к 40 градусам, тем оптимальнее поглощение солнечных лучей растениями и почвой.

Остальные моменты можно сгладить замкнутым циклом тепло- и воздухообмена. Для этого под почвой, на глубине 30-35 см, через каждые 55-60 см друг от друга, по всей площади теплицы прокладывают пластиковые трубы. Нижние их концы выведены на поверхность и прикрыты от мусора сеточкой. Верхние северные концы соединяются в один поперечный коллектор. Из коллектора выходит вертикальная труба - стояк. Она выходит на крышу, но не напрямую, а сквозь регулировочную камеру. Камера открывается в теплицу примерно на высоте 1,5 м. Снизу и сверху она ограничена заслонками, а выход в теплицу – вентиляторный.  Если летом притенять крышу распыленной глиной или агроволокном, бытовой вытяжной вентилятор мощностью 15-20 Вт вполне успешно обслуживает две трубы диаметром 70-100 мм. Если труб больше, делаются дополнительные стояки с вентиляторами.

Таким образом, в солнечный зимний день, когда снаружи -10 градусов, внутри вегетария +30-35 градусов. При ночной температуре -10 градусов внутри вегетария будет +12 градусов. Верхняя заслонка камеры закрыта. Вентилятор засасывает воздух в трубы и гонит его снизу вверх. Воздух отдаёт тепло почве. Остывший воздух вдувается обратно в теплицу – и снова греется. За день почва прогревается до 30 градусов и выше. Если вентилятор связать с простыми датчиками температуры, он будет автоматически отключаться, если температурный режим в теплице близок к норме – когда температура воздуха и подземных труб выровнялась.

Таким образом, вся почва(!) становится аккумулятором тепла. А ведь нагрев почвы – мощнейший ускоритель развития растений! Тепла запасается столько, что хватает почти на всю ночь.  Ночью вентилятор продолжает работать, подавая тепло уже из почвы в воздух. Удивительно, что подобные температуры можно поддерживать в вегетарии зимой без всякого дополнительного отопления!

На случай более сильных морозов в камеру можно встроить простой калорифер и принудительно задувать в теплицу тёплый воздух. Для стандартной украинской зимы хватит калорифера мощностью в 1,0-1.2 КВт. Обычно таких холодных ночей с морозами -20-25 градусов на территории Украины бывает немного, да и лучше зимой выращивать зелень, не требующую подогрева.

Вентилятор может пригодиться также в теплое время, спасая теплицу от перегрева. В почве запасается уже не тепло, а прохлада. Днём греется и отдаёт свою прохладу остывшая за ночь почва, а ночью – прохладный воздух. В жару закрывается нижняя заслонка камеры, а верхняя – открывается. Меняется и направление продува: вентилятор начинает просто гнать горячий воздух из теплицы наружу. Однако при этом теряется СО2 и влага. Чтобы сэкономить электричество, можно просто открыть дверь теплицы или форточки, если таковые предусмотрены в кровле теплицы. Проблему потери углекислого газа можно частично компенсировать гниющей органикой. И чем ее больше, тем выше будет урожай.

Искусственный полив в теплице можно и нужно свести к минимуму. Во-первых, потому что поверхностный полив и даже капельный приносит много вреда, это: и большие потери с испарением, и охлаждение почвы, и поверхностное развитие корней, и влияние на физику и химию почвы. Система почвенных труб – готовая система «атмосферной ирригации». Это собиратель конденсата!  Проходя по прохладным трубам, тёплый воздух отдаёт массу воды – она выпадает в виде конденсата на стенках труб. При этом она абсолютно свободна от жёстких солей, но обогащена аммиаком разлагающейся органики. А трубы дырявые: по всей своей «донной» части, через каждые 15-20 см, пробиты отверстиями диаметром с карандаш. Чтобы вода успевала просочиться, трубы уложены на небольшой слой керамзита или щебня.

Если нет внешней вентиляции, в таком вегетарии постоянно поддерживается высокая влажность воздуха. Она в свою очередь  сильно уменьшает испарение через листья, и растения, разгруженные от ненужной работы, ещё в полтора раза увеличивают синтез биомассы!

Замечательным решением для солнечного вегетария является создание узкого водоема в нижней южной части теплицы на всю ее длинну. Иванов предлагал с помощью искусственного водоема решить ряд полезных задач. Во-первых, с помощью земли, вынутой из траншеи в нижней части теплицы можно создать насыпь с нужным уклоном в верхней ее части. Во-вторых, масса воды будет служить дополнительным аккумулятором тепла. В-третьих, туда будет стекать излишняя влага с грунта. В-четвертых, водоем позволит обеспечить всегда высокую влажность воздуха. И в-пятых, эту воду можно будет использовать для полива молодых растений в случае необходимости.

В начале 60-х А.В. Иванов выращивал в вегетарии лимоны, мандарины и ананасы. С 17 кв.м. вегетария – с двух 8-летних деревьев – он снял 193 кг лимонов, а на следующий год – 216 кг. Это – не считая тут же собранных ананасов. Удельная стоимость вегетария была меньше 15 долларов за квадратный метр. К слову, свой вегетарий Иванов не заглублял в почву, а строил прямо на поверхности.

На сегодняшний день замечательным подтверждением жизнеспособности идеи Иванова является гелиовегетарий, построенный в Алтайском крае в конце 2016 года. Первый урожай собрали уже зимой. Ребята сообщают, что урожай зелени и овощей достигает технической спелости даже быстрее, чем положено по срокам. Вот ссылки на два телевизионных репортажа про этот вегетарий: https://vesti22.tv/news/v-altayskom-rayone-poyavitsya-eksperimentalnaya-teplica-solnechnyy-vegetariy и https://vesti22.tv/news/v-altayskom-rayone-v-eksperimentalnom-vegetarii-sobrali-pervyy-urozhay. И ссылка на их группу ВКонтакте https://vk.com/club124862801, где можно почитать их блог и посмотреть 3D-модели усовершенствованного вегетария Иванова.

Один из соавторов книги «Солнечный вегетарий» А.А. Иванько пошел дальше. На сегодняшний день являясь вице-пезидентом Международной Академии Экологии в Украине, он призывает все семьи к энергетической, продовольственной, финансовой и социальной самодостаточности. В качестве решения он предлагает создание энергоавтономных семейных товарных хозяйств. Понятно, что одной семье со средним финансовым достатком поднять такой проект может быть не под силу. Зато, объединившись вместе, 3-4 семьи вполне могли бы построить вегетарий, который круглый год обеспечивал бы их здоровой и экологически чистой пищей. Что касается доходов, он открыто заявляет: «По нашим оценкам создание 1 га гелиотеплицы, которая с марта по декабрь бесплатно подогревает ещё 1 га открытого грунта излишками полученного от Солнца тепла, может дать от 1 млн. евро чистой прибыли в год с себестоимостью продукции до 0,1 евро за 1 кг и потребностью в поливной воде до 15% от нормы.» Вот такая вот нескромная перспектива!

Как вам?!

ЧТОБЫ ПОЧИТАТЬ КНИГУ ПО СОЗДАНИЮ СОЛНЕЧНОГО ВЕГЕТАРИЯ НАЖИМАЙТЕ КНОПКУ НИЖЕ

Скачать

Прочитано 1599 раз

Оставить комментарий

Контактная информация

По каким-либо вопросам или с предложениями можете связаться с нами по телефону или отправить письмо на наш эл. ящик.

Тел: (098) 3276478

Фотогалерея