Солнечный вегетарий. Витаминное изобилие круглый год

Можно ли здесь воспользоваться солнечной энергией? Можно и довольно несложно. Но как накопить энергию солнца и распределить ее хотя бы в течение суток? Решений много. Среди них нужно выбрать простейшее, но наиболее эффективное.

Есть отрасль пауки и техники, занимающаяся вопросами использования солнечной энергии. Это — гелиотехника. В соответствии со стандартными рекомендациями для использования солнечного тепла необходимо приобрести или изготовить систему солнечного нагрева воды и этой водой обогревать теплицу. Часть энергии следует экономить на ночь с помощью теплоаккумулятора (нагреваемые солнечными лучами большие массы камня, воды, бетона и др.). Непосредственно теплоприемником является коллектор (застекленный плоский ящик), где нагревается теплоноситель (вода, реже — воздух).

Такая система очень дорога (более 80 % от капитальных затрат на сооружение). Затраты по ее эксплуатации составляют 40 % от общих затрат на обслуживание теплицы.

Нам нс подходят и тепловые насосы (холодильники «наоборот»). Их испаритель должен находиться в теплой почве или все в том же солнечном коллекторе, а конденсатор, отдающий тепло, — в теплице. Такая конструкция очень накладна даже для состоятельных людей.

Доступнее иной путь. Ведь вся теплица — это готовый коллектор солнечной энергии. Лучи солнца, попадая внутрь вегетария, не только освещают растения, но и нагревают их, почву, дорожки, заднюю стену, конструкции, которые затем излучают полученную энергию. Но так как их температура низкая (+20…30 °C), то излучение происходит в длинноволновой, невидимой части спектра — на инфракрасных (ИК) электромагнитных волнах.

Если прозрачное покрытие теплицы (стекло, пленка полиэфирная или иная, по не обычная полиэтиленовая) не пропускает волны такого диапазона, то тепла поступает больше, чем уходит, в том числе через землю, щели, фундамент, конструкции. Температура в теплице повышается. Это и есть парниковый эффект. Но если не предпринять соответствующие меры, то даже зимой, в солнечный день, в теплице очень жарко (до 35 °C и выше), а ночью, в мороз, — холодно (до 0 °C). В таких условиях растения нормально развиваться не могут.

Есть традиционный путь. Днем рекомендуют открывать фрамуги и проветривать теплицу, а ночью использовать печное, водяное или электроотопление. Кроме трудовых затрат, это требует огромных средств на покупку энергоносителей. Потому — то и останавливаются паши тепличные комбинаты.

Воспользуемся идеей Н. И. Гаврилова, который еще в 50-е годы предложил накапливать излишки тепла в грунте теплицы. Как применить его идею к солнечному вегетарию? С этой целью в почве на глубине около 30–35 см укладываются трубы, желательно тонкостенные диаметром 110 мм и больше из полиэтилена, асбестоцемента, металла. Если для вас это дорого, можно использовать полволны шифера соединив куски шалашиком (рис. 6).

Концы труб с одной стороны выводятся из под земли для воздухозабора, с другой — соединяются в батареи, от которых прокладываются каналы подачи воздуха на северной стене или внутри ее под перекрытие. Капал заканчивается коробом с электровентилятором. При включении вентилятора теплый воздух теплицы через воздухозабор проходит по трубам, нагревая почву вокруг них, далее — по каналам в стене и, подхваченный вентилятором, уже охлажденный, возвращается в помещение вегетария, снижая температуру воздуха в нем до требуемой. Чем интенсивнее поток воздуха и больше подземных воздухопроводов, шире трубы, тем ниже будет температура в вегетарии в жаркий солнечный день.

Ночью, когда солнечная энергия не поступает, воздух, пройдя этот же путь и нагреваясь теплом, аккумулированным в почве, повышает температуру внутри теплицы. Если же температура воздуха и почвы низкая (на улице мороз до —15 °C), то, к сожалению, кроме простых вентиляторов необходимо установить электрокалориферы с вентиляторами. Их можно разместить в любом месте вегетария, соблюдая правила электробезопасности. У таких калориферов не должно быть открытой спирали.

Отапливание — это крайний случай. И то если в теплице выращивают теплолюбивые растения. Но даже при этом варианте электроэнергии на обогрев затрачивается гораздо меньше, чем без аккумулирования солнечного тепла в почве. А если нет электросети? Тогда нужна «буржуйка», как в первом вегетарии А. В. Иванова в 40-е годы.

Но можно, объединившись с соседями, построить элементарную ветростанцию на 2–4 кВт с генераторами от автомобиля (КРАЗ, КАМАЗ и др.) и стандартными авторегуляторами напряжения для них (имеются в продаже). При ветре вращаются лопасти, вырабатывается электрический ток, которым можно подогревать с помощью ТЭН-ов водоем в теплице (воду в бочке и т. д.). Накопленное водой тепло постепенно отдается объему вегетария. Необходимое условие — соблюдение правил техники безопасности.

При отсутствии напряжения даже для вентилятора в жаркие дни необходимо открыть фрамуги или удалить перегретый воздух через вытяжную трубу в верхней части северной стены вегетария. Но это неэкономно, хотя весной и осенью допустимо.

1.3. Полив. Подкормка

Полив растений в теплице возможен прямой и косвенный. Прямой — это дождевание, в борозду, подпочвенный и капельный. Косвенный — конденсация влаги при прохождении воздуха по трубам (или шиферным каналам) системы аккумулирования тепла в почве.

Начнем с последнего, при котором полив потребуется очень слабый. Ведь количество влаги, выделяемой из нагретого воздуха в почву, составляет до 4,5 л/кв. м в сутки. Это обеспечит необходимую влажность почвы в огуречном вегетарии. В томатных вегетариях влаги выделяется 2,5–3,5 л/кв. м в сутки. Чтобы конденсат попал в почву, в трубах необходимо сделать перфорацию шагом 10–15 см. Перфорация — это отверстие диаметром 5—10 мм. В случае использования шиферных каналов влага поступает на орошение свободно.

Но если растения еще небольшие, а влаги недостаточно, желательно проводить и подпочвенный или капельный полив. При таких поливах испарение и теплопотери, связанные с ним, меньше. Если полив осуществляется водой, нагретой солнцем, он полезен вдвойне. Нагретая вода является дополнительным аккумулятором тепла. Чтобы получить такой эффект, внутри вегетария целесообразно сделать простейшую гелиоустановку с баком или бочкой емкостью около 290 л (рис. 6, 7).

Рис 7. Система капельного и общего полива, водоснабжения.

Воздушная система солнечного отопления и аккумулирования энергии в почве обладает еще одним преимуществом. При конденсации влаги в виде росы количество связанного азота (NH₃, NO₃, NO₂) в 2–3 раза больше, чем при дождевании. Это было известно еще в 1925 году.

Во «можно, что конденсат, получаемый в почвенных грубах теплицы, будет содержать азота еще больше, так как больше аммиака может выделяться за счет органических удобрений, вносимых в почву вегетария. Кроме азотистых соединений, в конденсате содержатся. также в 2–3 раза больше, чем при дождевании, и фосфорные соединения (Р₂О₂).

Есть еще одна проблема теплицы — влажность воздуха. При организации системы аккумулирования тепла в почве повышенная влажность воздуха в вегетарии уменьшается интенсивной конденсацией влаги в виде росы на стенках труб. Если влажность воздуха недостаточна, необходим полив дождеванием. Регулировка влажности, особенно ее уменьшение — не самая сложная проблема вегетария.

Очень важно снизить относительную влажность воздуха в ночное время и нс допустить выпадения росы на растения, чтобы избежать их заболевания и ускорить илодообразование. Эффективным способом снижения влажности воздуха в зимних теплицах является совместная работа систем отопления и подпочвенной вентиляции.