Круглогодичная теплица-термос. Чудо-конструкция, помогающая уменьшить затраты на тепло и свет

Вечерний вид

Теплица-термос, о которой пойдёт речь, «работает» первый сезон.

Как всё начиналось? Идея позаимствована у Александра Васильевича Иванова, изобретателя СБВ — солнечного биовегетария. Под словом «идея» здесь понимается задача (или возможность) выращивания зелёной летней продукции зимой, т.е. круглогодично, с уменьшенными затратами на тепло и свет. Не с уменьшенными теплом и светом (поскольку законы физики и биологии отменить или изменить невозможно), а с уменьшенными затратами на энергию.

Построить классический СБВ: с градуированными уклонами почвы и кровли — мне не позволила «архитектура» участка, да и финансы. А поскольку задача сохранения тепла является одной из первостепенных, то «мозговой штурм» проблемы привёл к появлению идеи теплицы-термоса, в которую были бы, по возможности, встроены элементы СБВ. Что и нашло своё воплощение к концу прошлого летнего сезона.

Дневной вид

Ночной вид

Далее — конкретика:

В тамбуре

Устройство теплицы

«Теплица-в-теплице»: две арочные конструкции, покрытые обычным сотовым поликарбонатом, одна над другой, по оси восток-запад.

Внутренняя теплица — стандартная, 3х6 м, поликарбонат 4 мм.

Наружная конструкция — 4,5х8 м, поликарбонат 6 мм.

По продольной оси обе конструкции расположены симметрично, а по виду сбоку (если смотреть с севера на южную сторону) — со сдвигом влево, чтобы входной тамбур был повместительнее.

Получилось, что дополнительные 2 м наружного контура делятся примерно так: 1,3 м — со стороны входа (восточная сторона), а с другой, западной стороны, получился технический проход около 70 см шириной, как, впрочем, и весь промежуток между наружной и внутренней теплицами.

Если бы делал ещё раз, то промежуток сделал бы посвободнее, не менее 80 см. Вход в наружную и во внутреннюю теплицу — с востока. Основания, на которых стоят металлоконструкции — обычные для таких теплиц, пропитанные бруски 10х10. По периметрам обеих теплиц, впритык к брускам, вкопаны фундаментные утеплители — плиты «Пеноплекс».

Днём в начале зимы

Днём в конце зимы

Внутри — три полосы грядок, высокие, оцинкованные с полимерным покрытием, 25 см высотой.

Центральная полоса состоит из двух грядок-половинок — длина и ширина каждой соответственно 2 м и 80 см. Таким образом, между двумя половинами центральной грядки в центре теплицы — проход, около 70 см. Расстояние от входа до переднего торца центральной грядки — около 80 см, в конце теплицы от торца грядки до входа/выхода — около 50 см, технический проход на «чёрный вход/выход».

По бокам две грядки: с южной стороны — 65 см, с северной — 50 см, длина обеих 6 м, т.е. во всю длину внутренней теплицы.

Система вентиляции

В процессе устройства вентиляции

Под грядками на глубине 50-70 см вкопаны трубы и чугунные старые размороженные лопнувшие батареи. С одной стороны в них входят высокие трубы-стояки (через патрубки) высотой почти до потолка теплицы, с другой стороны, тоже через патрубки или резиновые толстостенные шланги — низкие трубы-стояки, по 4 на каждой грядке, на высоте около 10-15 см от поверхности почвы.

В высокие трубы вмонтированы бытовые вытяжные вентиляторы, 12 штук по 14 Ватт (на 4 высоких стояках, по 3 вентилятора на каждом), которые работают круглосуточно, забирая нагретый воздух из-под потолка теплицы и отдавая его под землю, пропуская воздух через закопанные в землю батареи и нагревая землю «бесплатным» солнечным теплом, одновременно подпитывая влажным конденсатом почву на глубине. Ночью процесс продолжается, только теперь нагретая земля отдаёт набранное за день тепло — в воздух, уравнивая суточные колебания температуры, которые без такой «технологии» — неизбежны.

В батареях и в трубах отверстия, прорезанные в нижней их части — это обязательно!, — через которые конденсат уходит в почву, сохраняя влагу в замкнутом объёме.

Внутри теплицы всегда влажно, постоянно на стенах и сводах — конденсат. Благодаря этому, полив — капельный, из двух 200-литровых бочек — провожу один раз в 30 дней, тем не менее, почва всегда влажная, как будто что-то увлажняет её из-под земли. Видимо, так оно и есть: влага, попадающая из воздуха в подземные каналы через прорезанные по низу отверстия, возвращается обратно в землю.

В процессе устройства подпочвенного подогрева

Обогрев

Над батареями, которые засыпаны песком с грунтом, установлена автоматическая система почвенного обогрева, раздельная на три грядки, каждая со своим датчиком. Температура поддерживается — на уровне датчика (глубина около 15 см) + 26ºC, температура почвы на глубине 5-7 см — около +18ºC.

Вид внутри — на запад

Температура внутри держится на заданном уровне, независимо от мороза «за бортом».

Термометр с выносным датчиком: на улице -30ºС, на полу внутри +15ºС. Жить можно!

Обогрев воздуха производится ПЛЭНами. Это прозрачные потолочные или подпольные нагреватели — «Тёплый пол», нагревающиеся сами максимум до +30ºC и имеющие датчик, который можно отрегулировать на нужную температуру включения/выключения.

Установлены эти прозрачные плёнки с полосками-термоэлементами по периметру длинных сторон теплицы, на уровне почвы и соответственно, на высоту 0,7 м (с севера — на 1,4 м), что обеспечивает нужную температуру как раз на уровне растений, защищая их от холода со стороны стен.

Всего 8 панелей 2х0,7 м, с северной, более холодной стороны в два яруса. На всякий случай на полу теплицы стоит «дежурный» бытовой нагреватель-вентилятор, включающийся, если температура воздуха на уровне почвы падает ниже +13ºC. Его работа пригодилась 3 раза за зиму.

Вид внутри — на восток

Освещение

Освещение комбинированное. Светодиодные фитосветильники собственной сборки, сконструированные по заказу, «Биколор», комбинация красный-синий 2:1, есть и другие — для эксперимента.

По крайним — узким — грядкам установлено по 5 таких ламп. Лампы с радиаторами, каждая длиной 1 метр, с фокусирующими линзами.

По центру установлены 8 таких же ламп, по 4 штуки на каждую из двух центральных грядок, поскольку средние грядки пошире. Радиаторы, охлаждая лампочки (24 диода — 16 красных+8 синих — по 2 Ватта на 1 м), выделяют тепло, которое тоже идёт на пользу общему делу.

Второй источник света — энергосберегающие спиралевидные, в сочетании 2 теплых — 2700К и 1 холодная — 6400К, блоки по три лампы 2+1, на 1 м, всего 4 блока, с отражателями из фольги. Цепи включения/выключения — по таймеру, пока единому, примерно на 14 часов, но в дальнейшем надо будет разделять количество и качество света в различных грядках, в зависимости от потребностей различных культур.

Освещение

Пульт управления

Свёкла и мангольд при искусственном освещении

Свёкла и мангольд при естественном освещении

Сельдерей

Выращиваемые культуры

Вся конструкция задумана для домашнего оздоровительного пользования, в основном, для выращивания съедобной зелени, как то: салаты, китайские и пекинские капусты, сельдерей, петрушка, мангольд, зелёный лук, листовые горчицы, репы и свёклы, стебли пшеницы и прочие «хлорофиллы».

«Пищевая добавка» к столу

Съедобная зелень в такой атмосфере растёт очень сочными и развитыми листьями, что от неё и требуется, причём листья и черешки намного сочнее, чем летом. Из сорванного пера зелёного лука сок стоит на оставшемся срезе, чуть вытекая и капая.

Герань «non-stop»

Для красоты пересадил летние цветы, обречённые на замерзание: герань и бегонию, которые, особенно герань, «вымахали» как никогда и летом.

Огуречное «баловство»

Помидорное «баловство»

Зелень...

Зелень...

Зелень...

«Для баловства» и эксперимента посажены томаты и огурцы, которые, по недосмотру хозяина, с удовольствием были съедены тлёй. Жаль, на них было много цветков и завязей. Но на ошибках учатся. С тлёй поздно, но справились, потом появились слизни, с которыми сейчас тоже справились. Теперь вылезают муравьи, с которыми тоже, надеюсь, справимся. Сейчас посажена вторая партия томатов и огурцов — «для баловства».

На форумах опытников говорится, что для освоения зимней теплицы уходит примерно три зимних сезона. Этот — первый, поэтому сейчас время выявления проблем и постановки задач: по микроклимату, по регулировке времени, количества и качества света, влажности и тепла, по выяснению приоритетных и проблемных культур и прочих.

Второй год, как понимаю, будет посвящён поиску решений задач и усвоению уроков и ошибок.

Третий — должен быть «урожайный». Хотя и в этом — первом, проблемном, на столе всегда свежая сочная зелень без химии.

Земля — выдержанный компост на основе конского навоза, смешанный со старой садовой землёй, глиной, песком, торфом, с добавлением древесного измельчённого угля (фракции 0,5-2 см). Всё это богатство обрабатывается АКЧ — аэрированным компостным чаем, успешно испытанным мною этим летом на открытом грунте в саду и в огороде (см. в интернете информацию про АКЧ от Г.Ф. Распопова — честь ему, благодарность и хвала!). Так что добавленной химии — ноль.

Летом, когда температура в нерегулируемой теплице может подниматься до +50ºС (а в данном термосе и поболее!), будет работать самодельная охладительная установка. Дело в том, что один из принципов СБВ, который применяется в данном «термосе», — это исключение проветривания теплицы через фрамуги, окна и двери, открывающиеся наружу. Этим должен сохраняться микроклимат внутри теплицы с постоянной влажностью и концентрацией углекислого и прочих необходимых газов. И, чтобы снизить температуру воздуха внутри, не открывая двери и окна, приточно-вытяжная вентиляция «земля-воздух» сквозь стояки и подземные трубы-батареи будет направлена через круглый короб с достаточно мощным (но не слишком, чтобы обеспечивалась постепенность) вентилятором, поток воздуха, от которого будет проходить через два автомобильных радиатора (у меня от ГАЗ-3110, можно и другие), по которым насосом и шлангами постоянно по замкнутому циклу будет циркулировать вода из близлежащего плавательного бассейна, которая будет и теплицу охлаждать, и воду в бассейне подогревать.

Предварительная проба установки состоялась в середине октября и была успешной: конденсат из этого «кондиционера» капал (на пол теплицы в центре, не на растения) очень даже холодный, и весь воздух внутри был заметно прохладнее, чем до включения насоса радиатора. Летом включение этой системы будет автоматизировано через датчик температуры. Так что, как в песне поётся: «Нам ни мороз, и ни зной, и ни дождик проливной...».

Конечно же, есть и проблемы, надеюсь, и с помощью нашего замечательного сайта в том числе, решаемые.

Вредители

Появление тли в теплице. Пока вопрос решается путём локального опрыскивания или опыления — табачной пылью или золой, по местам видимого появления тли. Хотелось бы найти способ профилактический — предупредительный, а не «реакционный», реагирующий с запозданием, и, конечно же, не химический, но безвредный, поскольку урожай из теплицы потребляется ежедневно, и соответственно, нет времени на ожидание сбора зелени, пока «выветрится» вредная химия.

Где-то читалось мне про нашатырный спирт, правда, уже «по тле», а хотелось бы «до того», т.е., создать такую атмосферу, в которой тле не захотелось бы появиться.

Появление слизней. Для них микроклимат теплицы идеальный: сыро, тепло, еды — листьев недалеко от почвы — полно и по ночам темно!

Были вкопаны стаканчики с пивом, в которые попались поначалу некоторые «алкоголики», но потом, видно, была проведена в их сообществе антиалкогольная кампания, после которой пить пиво, проваливаясь потом в ёмкости, перестали. Пока помогает примитивная охота: ночной поиск улиток с последующим изгнанием их на улицу, на снег. В планах — устройство поперечных полос на грядках, на которые будет нанесён слой садового клея, к которому ползающие по грядкам слизни, вроде бы, должны прилипать. Надеюсь, червяков и прочих полезных друзей это не коснётся.

Надо будет поточнее отрегулировать световое время для различных культур.

Пока нашёл общие рассуждения и пожелания, которые, в общем-то, понятны, но хотелось бы найти конкретную таблицу, основанную на серьёзном опыте производителей, а не рекламщиков продажи оборудования, в которой были бы даны для каждой культуры — или группы культур — рекомендации по длине светового дня, по периодичности включения подсветки — полный ли день она должна гореть или же достаточно удлинить утро и вечер, какой свет — красный, или синий, или ещё какой требуется какой культуре на каждом этапе роста, какая длина волн света, особенно красного — длинного или короткого, — требуется каждой культуре на каждом этапе выращивания.

Наверное, при серьёзном подходе к делу, нужны будут контролирующие приборы: измерители влажности воздуха и почвы, измерители интенсивности светового потока, измерители спектра светового потока, чтобы не «переборщить» или «недоборщить» со светом, влажностью и теплом. Если кто-то порекомендует конкретные аппараты, проверенные опытом, буду рад и благодарен. А, учитывая открытую форму нашего общения, наверное, будет польза и многим другим, дабы не изобретать велосипеды и не «открывать Америки»

Вопросы

И ещё — попутные вопросы, касающиеся экологии питания.

Кто может ответить на вопросы о хлорофилле?

1) Делаем сок из пшеницы или из любой другой зелени в шнековой соковыжималке. Где находится больше хлорофилла: в соке или в жмыхе? Понятно, что самая полезная, естественно, сама трава в комплексе. Но, всё-таки, если сравнить сок и жмых — где хлорофилл? В Википедии отмечается „… нерастворимость нативного хлорофилла в воде“. Значит, бОльшая его часть — или весь — в сухом остатке? Или без разницы, поровну?

2) Говорят и пишут о пользе высушенных и перемолотых зелёных ростков пшеницы. Ко всем её пользам вопрос из предыдущего: а хлорофилл в порошке остаётся, или же он только там, где есть вода?

3) У мангольда и листьев свёклы, у сельдерея и петрушки и другой зелени очень сочные черешки. В них столько же хлорофилла, сколько и в самих листьях, или же он накапливается и «работает» только в листовых пластинах?

В общем, проект открыт для обсуждения, улучшения и повторения на более высоком уровне.

Спасибо всем, кто читал и кто захочет высказаться!