Вегетарий или зимняя теплица

Солнечный вегетарий Иванова

Солнечный вегетарий – изобретение учителя физики А. В. Иванова, реализовавшего в нем идею максимального использования солнечной энергии в теплице. Конструкция позволяет поддерживать температуру, влажность и состав воздуха в теплице без сложных и дорогостоящих систем. О том, как устроен вегетарий, чем он отличается от других теплиц и как его построить своими руками, читайте в нашей статье.

Отличия вегетария от теплицы

Что представляет собой обычная теплица? Строение, расположенное на ровной площадке, арочной или двускатной формы, иногда с наклонными стенами. Солнечные лучи при низком солнцестоянии падают на кровлю и стенки такой теплицы под углом. В результате большая часть лучей отражается от покрытия и лишь 20-40% проникает внутрь теплицы.

На грядки в теплице солнечные лучи падают также под углом, при этом отдавая на нагрев лишь часть энергии. По этой причине в периоды низкого положения солнца теплица прогревается и освещается плохо. В результате время использования не отапливаемой теплицы ограничено периодом с мая по сентябрь, когда солнце стоит высоко над горизонтом в течение всего дня.

Летом в теплице наблюдаются значительные перепады температуры: в ясный день на жарком солнце она поднимается до отметки +40°С и выше, а ночью резко снижается почти до уличной. Удержать тепло обычная теплица не в состоянии, так как почва в ней прогревается на небольшую глубину и быстро остывает.

Еще одна проблема – нестабильная влажность воздуха. Как она меняется в течение суток? Утром влажность близка к нормальной. После восхода солнца теплица нагревается и чтобы избежать перегрева, садовод открывает форточки или двери. Через них улетучивается испаренная с почвы влага, а также необходимый для фотосинтеза углекислый газ.

Чтобы восполнить испарившуюся почвенную влагу, необходимы регулярные поливы, что отнимает время и силы у садовода. Кроме того, все колебания температуры и влажности вызывают стресс у растений. Вместо того чтобы активно наращивать зеленую массу и формировать плоды, они вынуждены постоянно приспосабливаться к изменениям тепличного микроклимата.

Как избежать всех этих колебаний? А. В. Иванов, опираясь на законы физики, создал вегетарий – теплицу с практически замкнутой экосистемой, в которой присутствует постоянный круговорот влажности и естественный газообмен, а солнечная энергия используется максимально эффективно.

Конструктивные отличия вегетария от обычной теплицы:

• вегетарий устанавливают на южном, юго-западном или юго-восточном склоне с углом от 15 до 40 градусов, чем выше географическая широта, тем больше рекомендуется делать уклон;
• крышу вегетария делают односкатной параллельно склону;
• северную стенку выполняют глухой из материалов, способных накапливать тепло: кирпич, бетонные блоки; иногда в качестве северной стены выступает капитальное строение;
• внутри северную стенку обшивают фольгой или красят в светлые тона для максимального отражения солнечных лучей;
• поддержание температуры и влажности в вегетарии обеспечивают с помощью системы воздухообмена посредством труб, проложенных под слоем грунта;
• высокое содержание СО₂ в воздухе достигается за счет герметизации стен вегетария и отсутствия форточек для проветривания.

Каркас вегетария выполняют из дерева или металла, при этом металл предпочтительнее, так как дерево в этих условиях быстро гниет. Покрытие – стекло или сотовый поликарбонат, на стенках достаточно 4 мм толщины, на крышу лучше положить 6 или 8 мм.

Обратите внимание! При постройке необходимо сразу предусмотреть способ очистки крыши от снега или положить направляющие или ребра жесткости, по которым можно передвигаться, не повредив поликарбонат.

Поддержание микроклимата в вегетарии

Какие процессы происходят в вегетарии и почему он эффективнее обычных теплиц? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Нагрев почвы и воздуха

В отличие от обычной теплицы, обогрев вегетария солнечной энергией возможен даже зимой, когда солнце стоит низко над горизонтом. Достигается это правильным наклоном крыши и почвы в вегетарии.

Благодаря наклону, большая часть солнечных лучей проникает через укрытие и достигает почвы и растений. Задняя стенка вегетария с фольгированным или светлым покрытием отражает солнечные лучи и освещает нижние листья.

На грядки лучи падают почти перпендикулярно. При этом почва быстро прогревается, корни находятся в оптимальных условиях и способны поглощать максимальное количество влаги и питательных веществ. В листьях при хорошем освещении активизируются процессы фотосинтеза, в итоге растение быстрее развивается.

Обратите внимание! Угол наклона всего в 1 градус на юг создает условия освещенности и нагрева почвы, как в регионе на 50-100 км южнее вашего реального расположения.

Поддержание стабильной температуры

Нагреваясь за день, вегетарий способен удерживать тепло ночью благодаря нескольким особенностям. Массивная задняя стенка играет роль аккумулятора тепла. Нагревшись за день, она медленно остывает, излучая тепло внутрь вегетария. В северных регионах можно установить дополнительные теплоаккумуляторы – бочки с водой.

Чтобы выровнять температуру воздуха по всему объему теплицы, в вегетарии предусмотрена система воздуховодов. Она собрана из пластиковых или металлических труб, проложенных под грядками от задней стенки к передней и выведенных с южной стороны вегетария на высоту 20-30 см. Сверху трубы закрыты сеткой, предупреждающей их засорение, но не препятствующей подсосу воздуха.

С северной стороны трубы собраны в коллектор, из которого выведен один или несколько воздуховодов. Он проходит по стене и выходит на крышу. В верхней части вегетария воздуховод оснащен вентилятором с реверсивным ходом для принудительной циркуляции воздуха и шиберами для выбора режима вентиляции.

Зимой и весной, при низкой температуре воздуха на улице, верхний шибер открыт, а нижний закрыт. Система вентиляции замкнута внутри вегетария, а потери тепла от проветривания минимальны. Вентилятор включен на прямую тягу – он дует в теплицу.

Днем воздух в верхней части теплицы сильно нагревается, почва же греется только на поверхности. При включенном вентиляторе через сетчатые крышки в трубы засасывает теплый воздух с южной стороны теплицы. Проходя по трубам, он отдает тепло почве и выдувается уже охлажденным. Почва же прогревается на значительную глубину.

Ночью воздух остывает, но прогретая почва продолжает отдавать тепло, в результате температура в вегетарии остается в пределах +10-12 градусов, что допустимо для большинства растений.

Летом картина совершенно другая. В сильную жару почва прогревается гораздо быстрее и уже не успевает охлаждать проходящий по трубам воздух. Поэтому на время дневной жары систему вентиляции переключают в летний режим: закрывают нижний шибер и открывают верхний, а вентилятор включают на выдувание воздуха из теплицы в атмосферу.

Обратите внимание! Для уменьшения перегрева достаточно оснастить теплицу системой зашторивания или просто забрызгать жидким глиняным раствором снаружи. Это уменьшит светопропускание и снизит нагрев.

Влажность и состав воздуха

Влажность воздуха в теплице днем повышается – солнце активно испаряет влагу с почвы и листьев. При обычной вентиляции вся влага уходит через форточки при проветривании, но в вегетарии все происходит совершенно иначе.

Проходя по воздуховодам, проложенным в прохладной земле, влага из воздуха конденсируется на стенках труб. Через перфорацию в их (труб) нижней части она стекает в почву и увлажняет ее глубокие слои, поставляя воду прямо к корням. При этом показатели кислотности и содержания солей в ней близки к дождевой или талой воде, а потому идеальны для полива.

Еще один плюс замкнутой системы в том, что углекислый газ не улетучивается из теплицы – он остается в воздухе и продолжает активно участвовать в процессе фотосинтеза. В обычной теплице его содержание удовлетворяет потребности растений только на 2%, в вегетарии, даже без дополнительных установок, уже на 20-30%.

Обратите внимание! При летнем режиме проветривания часть влаги и СО2 уходит вместе с воздухом через воздуховод в атмосферу. Для их восполнения в теплице ставят бочки с раствором органики.

Система автоматизации проветривания и полива

Вентилятор, управляющий воздухообменом, работает не круглосуточно, а только в те периоды, когда температура в верхних слоях воздуха превышает допустимое значение. Для этого под крышей теплицы устанавливают датчик, тщательно укрытый от прямых солнечных лучей, и подключают его к контроллеру, управляющему вентилятором.

Второй датчик учитывает ночное понижение температуры воздуха в теплице до критических значений. Его устанавливают в нижней части вегетария ближе к холодной стене и также подключают к управляющему контроллеру. Включение вентилятора происходит по одному из этих условий.

Для автоматизации полива в летнее время вегетарий оснащают системой капельного полива с датчиками влажности почвы, например, «ОГО-Родник». В зависимости от модификации, система может работать от сети 220 В или от батареек, в сетях с высоким или низким давлением.

Обратите внимание! Полная автоматизация работы теплицы потребует установки управляемых шиберов или задвижек, а также переключателя реверсивного хода вентилятора.

Цены на систему капельного полива

Видео – Вегетарий на участке

Гелиотеплица и вегетарий Иванова – в чем разница?

Идея максимального использования солнечной энергии нашла широкое распространение в создании гелиотеплиц. Они бывают как бытовые, так и промышленные, площадью до 500 м 2 .

Их основные отличия от вегетария Иванова:

• гелиотеплица может размещаться как на наклонной плоскости, так и на ровном участке;
• форма ската допускается любая, главное – обеспечить хорошее светопропускание;
• в качестве подземного аккумулятора тепла могут использоваться как воздуховоды, так и резервуар, заполненный водой, с нагревом от солнечного коллектора или просто траншея, заполненная гранитом;
• для максимальной теплоизоляции в ночное время гелиотеплицы накрывают плотным тентом.

Гелиотеплицы широко используются в странах Северной Европы, а также в Китае для выращивания зелени, овощей, ягод и цветов. Гелиотеплицы для частного использования можно встретить на приусадебных участках, обычно в качестве пристройки к жилому дому.

Обратите внимание! При постройке вегетария можно использовать опыт устройства гелиотеплиц и доработать их конструкцию, оснастив тентом или изменив форму ската.

Солнечный вегетарий Иванова своими руками

Изготовление и установка солнечного вегетария по системе А. Иванова обойдется вам несколько дороже, чем монтаж обычной теплицы. Важно заранее составить эскиз и смету работ и оценить свои возможности.

Этапы работ по установке вегетария:

• заливка фундамента;
• монтаж каркаса;
• обшивка поликарбонатом или монтаж остекленных рам;
• система вентиляции и подпочвенного обогрева;
• закладка гряд и тропинок;
• система капельного полива.

Площадку для вегетария выбирают ровную или на южном склоне. Важно, чтобы здания и высокие деревья не загораживали свет, попадающий на вегетарий, в течение всего дня. С северной стороны желательна ветрозащита — здания, кусты, плодовые деревья.

Фундамент для вегетария

Фундамент вегетария выполняют по свайно-ленточной технологии.

Для установки фундамента потребуется:

• бетон марки М200-М250;
• асбоцементные трубы Ø120-150 мм, L=2000 мм – 9 шт.;
• арматура рифленая Ø12 мм и проволока для вязки;
• влагостойкая фанера или доски для опалубки;
• обрезки пластиковых труб Ø150 и Ø50 длиной не менее 30 см;
• болгарка с отрезным кругом по металлу и камню;
• электролобзик;
• шуруповерт и саморезы.

Чертеж фундамента представлен на рисунке. Размеры даны для уклона 15°, при другом значении уклона их необходимо пересчитать и составить свой эскиз.

Шаг 1. Готовят площадку под фундамент, очищают ее от мусора, кустов. Размечают площадку в строгом соответствии с планом с помощью рулетки, кольев и бечевки. Под сваи бурят скважины глубиной 500 мм от нулевой отметки по эскизу.

Шаг 2. Асбестоцементные трубы устанавливают в пробуренные отверстия, выравнивают с помощью уровня. Еще раз проверяют все расстояния в соответствии с планом. Внутрь каждой трубы вставляют по 3 арматурных прутка, втыкая их в землю. Заливают трубы бетоном чуть выше уровня грунта. Выдерживают 2-3 суток для первичного застывания бетона.

Шаг 3. По периметру фундамента снимают грунт на глубину 15-20 см и ширину 20 см. Натягивают бечевку под углом, соответствующим углу наклона фундамента, размечают уровень труб и срезают их с помощью болгарки с кругом по камню. В трубах сверлят отверстия и крепят арматуру согласно рисунку. В местах пересечения пруток вяжут отожженной проволокой.

Шаг 4. Собирают опалубку из досок или влагостойкой фанеры, с внешних сторон устанавливают подпорки из бруска. В опалубке предусматривают пять отверстий для вентиляционных каналов с северной стороны Ø150 и три отверстия для слива излишков влаги с южной стороны Ø50 согласно схеме. Для них можно использовать обрезки полиэтиленовых труб. Трубы закрепляют в опалубке под углом, соответствующим углу наклона вегетария, в данном случае – 15°. Заливают фундамент бетоном и оставляют на просушку на 15-25 дней в зависимости от погоды.

Шаг 5. В южной части теплицы выполняют заглубление под нужным углом с таким расчетом, чтобы от кромки ленточного фундамента до грунта было 40 см. Насыпают привозной грунт, выравнивают и трамбуют его, выдерживая алогичное расстояние до верха ленты фундамента. При этом нужно следить за тем, чтобы отверстия были выше уровня грунта.

Шаг 6. С внешней стороны боковые стенки фундамента также засыпают грунтом, трамбуют его и высаживают укрепляющие растения или обкладывают дерном.

Обратите внимание! Фундамент подсобного помещения удобнее заливать одновременно с фундаментом вегетария – это позволит сделать жесткую связку. Это делают по ленточной технологии.

Цены на арматуру

Каркас из металла

Металлический каркас выполняют из трех одинаковых узлов, каждый состоит из трех вертикальных стоек и верхней горизонтальной балки. Между собой детали соединяют сваркой, а затем закрепляют их на фундаменте.

Материалы и инструменты для установки металлического каркаса:

• труба прямоугольного сечения 40х80х4 мм – 9 шт. по 2500 мм и 3 шт. по 5006 мм;
• бетон марки М200;
• оцинкованная сталь для отливов;
• эмаль молотковая 3 в 1 по металлу;
• сварочный аппарат;
• болгарка с отрезным и шлифовальным кругом.

Шаг 1. Выполняют из профильной трубы заготовки согласно эскизу. В верхней части стоек выбирают пазы для укладки балки. Соединяют детали с помощью сварочного аппарата: прихватывают точечно, проверяют на соответствие с чертежом и проваривают шов. Зачищают от окалины, ржавчины и загрязнений, окрашивают молотковой эмалью в два слоя с промежуточным просушиванием.

Шаг 2. Стойки устанавливают в асбестоцементные трубы и заглубляют примерно на 60 см. Временно закрепляют с помощью обрезков арматуры.

Шаг 3. Выравнивают стойки в соответствии с чертежом, проверяют по уровню и заливают бетоном марки М200 вровень с поверхностью труб. Выдерживают бетон до полного высыхания.

Шаг 4. Устанавливают отливы с внешней стороны фундамента. Их выполняют из оцинкованной стали толщиной 1-1,5 мм. Форма отливов показана на иллюстрациях.

Шаг 5. Перед установкой отливов поверхность фундамента застилают полосами из рубероида, чтобы он прочнее держался, можно предварительно промазать бетон битумной или полимерной мастикой. Отливы крепят к стойкам с помощью саморезов по металлу.

Обратите внимание! Асбестоцементные трубы на внутренних стойках также рекомендуется обработать битумной мастикой для продления срока их службы в условиях высокой влажности.

Система воздушного обогрева почвы

Трубы прокладывают под грядками по направлению с севера на юг под углом, повторяющим угол наклона вегетария. Северные концы труб выводят через заранее выполненные в фундаменте отверстия в подсобное помещение, объединяют в коллекторы и выводят через вентиляторы в верхнюю часть теплицы.

• трубы ПНД канализационные DN125;
• муфта DN125$
• отводы DN125х87° и DN125х15°;
• тройник DN125/125х87°;
• крестовина DN125/125/125х87°;
• переходник DN125/150;
• вентиляторы с реверсивным ходом;
• тепловая пушка, газовая или электрическая.

Таблица. Обустройство системы воздушного обогрева почвы.

Шаги, иллюстрации	Описание действий
Выполняют в трубах перфорацию согласно эскизу для стока конденсата в грунт.	Собирают систему воздуховодов согласно эскизу, выдерживая расстояния между элементами.	Укладывают трубы на склоне вегетария, предварительно отсыпав места укладки гравием или щебнем мелкой фракции. Северные концы труб выводят через отверстия в фундаменте в подсобное помещение. Южные закрывают сетчатой крышкой и до окончания работ накрывают полиэтиленом, чтобы избежать засорения. Поверх труб насыпают 40 см плодородного грунта.	Устанавливают реверсивные вентиляторы по схеме. Подключают их к системе автоматики и сети 220 В.	В северных регионах с суровыми зимами рекомендуется установить дополнительный обогрев воздуха с помощью электрической или газовой тепловой пушки. В этом случае к воздуховодам подключают каналы подачи теплого воздуха, собранные в общий коллектор и подключенные к тепловентилятору. Обратите внимание! При сгорании газа в тепловой пушке образуется углекислый газ и пары воды. Попадая в пространство теплицы, они улучшают микроклимат. Устройство грядок и капельного полива Грядки в вегетарии выполняют в виде ящиков, расположенных по обеим сторонам от центрального прохода, и оснащают системой капельного полива с подогревом воды. доска 25 мм и обрезки бруска для изготовления гряд-коробов; тротуарная плитка для проходов; 5 бочек емкостью 200 л, пластиковых или металлических; труба водопроводная Ø20 мм; краны и вентили для монтажа капельного полива. Шаг 1. Сколачивают грядки-коробы согласно эскизу, оснащают их ножками-колышками. В стенках выполняют отверстия диаметром 25 см для труб капельного полива. Шаг 2. Выполняют разметку и разравнивают грунт в виде террас. Устанавливают грядки-коробы так, как показано на иллюстрации. Готовят углубления под бочки для слива воды с системы. Шаг 3. Проходы и дорожки выкладывают тротуарной плиткой. Оставляют канавки под укладку труб для полива. Шаг 4. На крышу подсобного помещения устанавливают металлические бочки (1), окрашенные в черный цвет. В одну из бочек вводят трубу подачи холодной воды (2) с поплавковым краном. Из другой на том же уровне выводят трубу контроля уровня, при переливе через нее происходит сброс воды за пределы теплицы. Бочки соединяют трубой (4) для выравнивания уровня воды. Магистральные трубы (5) выводят на высоте 10-15 см от дна бочек, чтобы избежать засоров. Для слива воды предусмотрены сливные трубы (6) и вентили (7). Шаг 5. В трубах, предназначенных для укладки в грядки, делают отверстия согласно эскизу. Укладывают их по схеме. Концы труб выводят в сливные бочки. Шаг 6. Система слива состоит из бочек (1) емкостью 150-200 л, заглубленных в грунт в южной части вегетария. В них сливается излишек воды из системы полива, кроме того, они служат дополнительными аккумуляторами тепла. Для контроля воды и слива ее излишков предусмотрены сливные трубы (2). Магистральный трубопровод (3), подводимый к накопителю, перекрывается вентилем (4). Полив осуществляют следующим образом: вода в бочках, установленных на крыше, нагревается от солнца в течение дня; закрывают краны на бочках-накопителях и открывают краны подачи с бочек-нагревателей; в течение некоторого времени осуществляют полив; перекрывают краны на бочках-нагревателях; сливают остатки воды с системы в накопительные емкости, открыв на них краны. Обратите внимание! Для зимнего использования системы полива бочки-нагреватели размещают внутри подсобного помещения и оснащают ТЭНами. Изготовление деревянных рам и обшивка вегетария Рамы на вегетарий устанавливают в последнюю очередь — после окончания работ по установке внутренних систем. В качестве укрытия вегетария можно использовать как остекленные рамы, так и поликарбонат. Разница в изготовлении описанных ниже рам заключается в одном: при использовании поликарбоната не нужно выбирать в брусках пазы для укладки стекла. Поликарбонат крепят поверх рам после их установки на каркас. Необходимые материалы и инструменты: брусок сухой 50х50 мм; антисептик и краска или универсальное текстурное покрытие для дерева; стекло 3 мм или поликарбонат 4 мм на стены и 8 мм на потолок; при использовании поликарбоната – торцевой и соединительный профиль; силиконовый герметик; болты М10 L 120 мм с шайбами и гайками. Схема укладки рам на каркас теплицы приведена на иллюстрации: 1 – торцевая рама; 2 и 3 – боковые рамы; 4 – потолочная рама; 5 – соединительный брусок. Шаг 1. Собирают торцевую раму согласно эскизу. При использовании стекла в качестве укрывного материала, в заготовках выбирают пазы 10х14 мм. Заготовки нарезают в размер и соединяют на уголки саморезами или с помощью системы шип-паз. Шаг 2. Собирают боковые рамы по эскизу. При сборке рам нужно учесть, что они зеркально отражают друг друга. Шаг 3. Собирают потолочные рамы – 2 шт. Шаг 4. Для соединения потолочной и торцевой рам готовят соединительный брусок по эскизу. Шаг 5. Все рамы и заготовки покрывают антисептиком, а после красят. Можно использовать текстурное покрытие для древесины, оно заменяет обе эти обработки. Шаг 6. Устанавливают торцевую раму на фундамент поверх отлива. Выравнивают так, чтобы с обеих боковых сторон были равные расстояния. Рассверливают в раме и трубе отверстия Ø12 для крепления болтов. Закрепляют раму на стойках. Шаг 7. Крепят боковые рамы. К стойкам на болты по той же технологии, что и торцевую, а к фронтальной раме на саморезы, предварительно промазав место стыка силиконовым морозостойким герметиком. Шаг 8. Нижние фрамуги для проветривания – по 5 шт. на каждую сторону, а также рамы для них – 2 шт. в зеркальном отображении собирают согласно эскизу. Устанавливают рамы на боковые отливы и закрепляют к каркасу. Фрамуги вешают на петли и оснащают запорными ручками. Шаг 9. Укладывают потолочные рамы на верхние балки и соединяют друг с другом согласно эскизу на саморезы, промазав стык герметиком. Соединение потолочных рам должно приходиться на среднюю балку. Соединение торцевой и потолочной рам выполняют с помощью фигурного соединительного бруска. Шаг 10. Изготавливают верхнюю раму и две фрамуги для проветривания согласно эскизу и крепят их на место. Шаг 11. Выполняют остекление рам или обшивку поликарбонатом. При креплении поликарбоната используют специальные саморезы с термошайбой и соединительные профили. Как крепить поликарбонат В частном строительстве обычно используют сотовый поликарбонат, а для создания декоративных перегородок, барьеров внутри помещений, рекламных конструкций дизайнеры выбирают как монолитный, так и сотовый лист. Крепить этот материал несложно, для работ используется доступный инструмент, а технологию крепления можно освоить за короткое время. Обратите внимание! После сборки вегетария рекомендуется еще раз пройтись по стыкам силиконовым герметиком, чтобы исключить сквозняки. Видео – Вегетарий своими руками из оконных рам Строительство солнечного вегетария на участке позволит вам увеличить урожай овощей и зелени на 30-40%, продлить срок их вегетации на 2-3 месяца, а также вырастить экзотические фрукты и теплолюбивые культуры. Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять! Источник статьи: http://teplica-exp.ru/solnechnyy-vegetariy-ivanova/ Читайте также:  Как мерить сотки огорода Оцените статью Вам также может понравиться Ящики с землей для теплицы Почему эффективны ящики в теплице? В настоящее время Ящики пластмассовые для клумбы Клумба из ящиков: фото, идеи, как сделать своими руками Ящики парники для рассады Как сделать парник для выращивания рассады — лучшие Ящики клумбы для цветов Клумба из ящиков: фото, идеи, как сделать своими руками Правообладателям Политика конфиденциальности Контакты