Estufas incomuns. Aumentamos a eficiência energética

Estufas de trincheira de Antropov, estufa vegetariana de Ivanov, estufa ecológica, estufas solares com acumuladores de calor. Neste artigo, consideraremos os recursos do dispositivo e as vantagens dessas estruturas exclusivas..

Estufas incomuns

As estufas são estruturas que aumentam significativamente o tempo de crescimento de várias culturas. Eles são necessários em todos os lugares. Nas regiões do norte, é importante não perder um único dia de calor, e cada grau de calor economizado é da maior importância – afinal, no cultivo de hortaliças, é necessário mantê-lo dentro de muito pouco tempo. Nas regiões do sul, a estufa ajudará a cultivar plantas quase todo o ano..

Infelizmente, as estruturas tradicionais que podem ser encontradas em quase todos os enredos pessoais têm três desvantagens principais:

  1. No período de baixa altitude do sol, e isso acontece de manhã e à noite na primavera, outono e inverno, seus raios são refletidos em ângulos agudos com muita força, como resultado do qual apenas 25-30 por cento da energia solar pode penetrar na estufa.
  2. Na estação fria, é muito difícil armazenar e economizar calor devido às grandes perdas através da cobertura da estufa, o que leva a grandes saltos nas temperaturas diurnas e noturnas – e isso tem um efeito extremamente negativo no desenvolvimento e na frutificação das culturas.
  3. As estufas tradicionais têm ventilação direta na forma de todos os tipos de aberturas, portas e similares. E é por meio dela que tudo o que é necessário para as plantas para o crescimento normal, dióxido de carbono, nitrogênio e quase toda a umidade evaporada pelas folhas das lavouras. É por isso que os canteiros de estufas precisam de irrigação e fertilização constantes..

Os princípios exclusivos do projeto de estufas discutidos abaixo ajudam a resolver todos esses problemas..

Estufas de trincheiras de Vladimir Antropov

O nome fala por si. A base dessa novilha é uma trincheira com profundidade de um metro e meio ou mais (tudo depende da profundidade do lençol freático no local), o comprimento é arbitrário, a largura é de dois metros. Nas laterais da trincheira estão dispostos muros de contenção de tijolos, que funcionam como um maravilhoso acumulador de calor. Para o cultivo de plantas, canteiros altos feitos de tijolos são usados ​​aqui – para uma descrição detalhada de seu projeto, consulte o artigo “Agricultura orgânica. Como criar camas inteligentes ”. Sua principal vantagem nesse caso é que eles acumulam calor ativamente durante o dia e o liberam gradualmente à noite..

Estufas incomuns

Vista de cima, a trincheira com efeito de estufa é coberta por uma estrutura simples em arco de tubos de plástico dobrados por um arco. Os tubos são colocados em intervalos de 1,2 metros e são presos entre si com travessas. O envoltório plástico é esticado da seguinte maneira: uma borda da tira é presa ao trilho e arrastada com duas cordas para o outro lado. Em seguida, as bordas do filme são pressionadas contra a base da estufa com ripas de madeira e buchas. Para que o filme se segure melhor, ele é pressionado contra a estrutura com cordas lançadas e bem esticadas entre os tubos do quadro.

As portas localizadas quase sob o teto em ambas as extremidades funcionam como aberturas nas estufas de trincheira de Antropov. Os canteiros de tijolos são feitos de tal altura que sua superfície fica sob a crista da estufa – este é o local que é uma zona de acúmulo estável de ar quente. Com este arranjo, não há efeito negativo do ar frio nas plantas – ele flui suavemente para o chão.

Estufas incomuns

As vantagens de uma estufa de trincheira com este projeto são óbvias. Em primeiro lugar, as perdas de calor são reduzidas significativamente nas estufas de Antropov, e a alta temperatura permanece aqui por muito tempo. Isso se deve ao fato de que suportes de tijolo e camas altas aquecem rapidamente e acumulam grande quantidade de calor. Além disso, no inverno, o horizonte profundo do solo emite calor por si só. O volume relativamente pequeno e a área mínima de sopro do vento contribuem para o aquecimento instantâneo do ar. Como resultado, a temperatura do ar noturno nessa estufa no inverno é de 8 a 12 graus mais alta do que na estufa normal. Gostaria de observar que o aquecimento não é usado aqui. E nas noites mais frias, para proteger as plantas da geada, basta cobrir os canteiros com um forro de tecido não tecido..

Outra vantagem importante das estufas de trincheira de Antropov é que a temperatura do ar aqui muda suavemente. A superfície de troca de calor através das paredes dos canteiros é três vezes maior do que através do solo. Considerando que o tijolo retém calor perfeitamente, obtém-se uma espécie de volante de calor, ou seja, o excesso de calor é absorvido por muito tempo, e sua deficiência é compensada por muito tempo. O ar nessas estruturas não sobreaquece até meados de junho.

Eco estufa

A autora da ideia é a agricultora americana Anna Edei. Ao organizar a eco-estufa, Anna utilizou as idéias dos fundadores do movimento da permacultura, baseado na adaptação mútua de todos os membros de um determinado ecossistema. Falamos em detalhes sobre a permacultura no artigo “Agricultura orgânica. Permacultura – vida em harmonia com a natureza “.

A área da eco-estufa construída por Anna Edei é de 300 m². m. A estrutura é alongada na direção de leste a oeste. A parede norte vertical é coberta com plástico branco e atua como um refletor dos raios solares. O telhado é plano, inclinado para o sul. As paredes laterais são feitas de fibra de vidro e o telhado é coberto com sagein (isolador de calor transparente confiável), atenção especial é dada à estanqueidade – tudo isso garante perda mínima de calor.

Mas o principal destaque da eco-estufa é sua simbiose com os animais. Em ambas as extremidades da estrutura há instalações para sua manutenção – de um lado, uma casa para coelhos, na qual vivem 30-40 coelhos, do outro, um galinheiro para 60-70 galinhas. Estes quartos também são muito claros e herméticos. A eco-estufa possui um sistema especial de tubos perfurados colocados no subsolo, através dos quais o ar quente dos zoológicos é bombeado para a estufa com a ajuda de um ventilador. E junto com este ar – calor, amônia, dióxido de carbono e umidade. Como resultado, é bom para todos – o ar no galinheiro e na casa dos coelhos é limpo, alimentando e, assim, aquecendo as plantas na estufa.

Estufas incomuns

A composição do solo na estufa ecológica é a seguinte: terra com grama, areia, composto feito de fezes de galinha e coelho, cinzas. Um sistema de irrigação por gotejamento de subsolo bem organizado cria as condições ideais para as plantas, após a coleta de todos os resíduos vão para os animais que vivem nas proximidades.

Anna Edei calculou que cada “animal” dá tanto calor por ano quanto pode ser obtido com 10 litros de óleo – a economia com aquecimento chega a 7 mil dólares por ano.

Estufas incomuns

Entre outras coisas, uma grande quantidade de calor em uma eco-estufa é acumulada na água. O volume total dos tanques de água instalados é de cerca de 16 toneladas, e ventiladores especiais são montados sob o teto, alimentados por painéis solares e ligados automaticamente em dias de sol. Eles destilam o ar quente em recipientes de água, separados das camas com plantas por uma cortina durante o dia. Durante o dia, esses chamados radiadores absorvem enormes quantidades de calor, que emitem à noite. Todos os reservatórios de água são interligados por tubos para que, com a ajuda de uma bomba, a água quente de cima seja destilada para baixo – assim, todo o volume é aquecido uniformemente.

No calor do verão, uma ventilação especialmente pensada evita que as plantas sobreaquecem na estufa ecológica. No lado sul, as travessas estão localizadas bem próximas ao solo, e no norte – quase sob o teto. Isso permite que o ar quente deslize pela rampa e escape rapidamente. Tanques com água suavizam efetivamente a diferença de temperatura, à noite eles emitem calor diurno e durante o dia – noite fria, então a ventilação é usada apenas em dias muito quentes.

Ivanov vegetariano

Este princípio de projeto de estufa único foi desenvolvido e patenteado pelo professor de física Alexander Vasilievich Ivanov na década de 50 do século passado. O design do vegetariano é pensado nos mínimos detalhes e elimina todos os três principais problemas das estufas tradicionais, dos quais falamos no início – falta de luz solar, perda de calor pela cobertura, perda de dióxido de carbono, umidade e nitrogênio como resultado da ventilação direta. Vamos falar sobre tudo em ordem.

É necessário construir uma vegetação em uma encosta (15–20 graus). A inclinação pode ser natural ou solta, mas sempre incline para os lados sudeste ou sul. O tamanho aproximado do edifício: comprimento 5m, largura 4m, altura 1,7-2m. O telhado plano e três paredes são feitos de vidro ou policarbonato celular, sendo este último quase ideal para esta estrutura.

Estufas incomuns

A parede posterior é sólida. Pode ser uma parede adequada de uma casa ou qualquer despensa, caiada com cal, pintada com tinta branca e, de preferência, coberta com uma película de espelho. Ele atua como um refletor que duplica os raios do sol no solo..

Assim, uma inclinação de 15-20 graus, um telhado plano e uma parede reflexiva no inverno aumentam significativamente a penetração da luz solar, e quanto mais baixo o sol, mais poderoso é o efeito..

Os problemas de calor, dióxido de carbono e perda de nitrogênio são resolvidos graças a uma invenção interessante, que é um ciclo fechado de troca de calor e ar. Os tubos de plástico são enterrados no solo a uma profundidade de 35–40 cm, localizados a uma distância de 60–65 cm um do outro em toda a área da estufa. Suas extremidades inferiores (sul) são removidas do solo e fechadas com uma malha fina (para não deixar resíduos). Os superiores (norte) são conectados em um coletor transversal, do qual um riser (tubo vertical) é disposto na parede principal. O riser não sai diretamente, mas por uma câmara de controle especial, que se abre para o vegetariano a uma altura de cerca de um metro e meio. Tanto acima quanto abaixo desta câmara é limitada por amortecedores, e na saída da estufa há um ventilador doméstico comum com uma potência de 15–20 W. Esta potência é suficiente para 3-4 tubos com diâmetro de 7-10 cm. Se houver mais tubos, é necessário montar outro riser com ventilador.

Estufas incomuns

Durante o dia, com tempo ensolarado, a temperatura dentro da estufa é de 30–35 graus (mesmo no inverno). O amortecedor superior da câmara de controle fecha, o ventilador é ligado e suga o ar quente, conduzindo-o por meio de canos até o solo. Ao mesmo tempo, o solo aquece e o ar resfriado é soprado de volta e aquecido novamente. Como resultado, a terra aquece a uma temperatura de 30 graus durante todo o dia e se torna um acumulador natural de calor, que dura a noite toda. À noite, um ventilador leva o calor do solo para o ar.

Um sistema semelhante é amplamente utilizado em muitos países europeus, especialmente na Escandinávia, os acumuladores de calor aqui não são apenas o solo, mas também paredes de pedra, coletores dentro de piscinas, pisos de pedra.

A prática mostra que se tudo estiver em ordem com a estanqueidade, esse ciclo fechado de troca de calor proporciona excelente desempenho no inverno sem nenhum aquecimento. Se no inverno for menos 10 durante o dia, na vegetação – mais 18, em temperaturas noturnas de menos 15 na vegetação – mais 12. No caso de geadas muito fortes, um aquecedor comum não muito potente (1-1,2 kW) é inserido na câmara de controle, com a ajuda do qual ar quente é conduzido para dentro.

Na primavera e no verão frio, um ciclo fechado no mesmo modo protege a estufa do superaquecimento – à noite, o solo não acumula mais calor, mas sim frio, que resfria o ar durante o dia.

Nos meses quentes de verão, este sistema de troca de calor remove perfeitamente o excesso de calor externo. A aba inferior da câmara se fecha e a superior se abre – o ventilador simplesmente expele o ar quente do vegetal para o exterior, mas ao mesmo tempo também se perde dióxido de carbono, por isso recomenda-se usar tal ventilação apenas em caso de emergência. É o sistema fechado de troca de calor e ar que acumula a quantidade de CO necessária para o crescimento e desenvolvimento normais dentro da estufa.2 e nitrogênio.

O sistema de tubos perfurados, enterrados no solo da vegetação, em ciclo fechado, permite resolver o problema da perda de ar e umidade do solo. Esse sistema em si é um coletor de condensado eficaz..

Estufas incomuns

Quando o ar quente passa por canos frios, ele libera muita água, que cai como condensação nas paredes. Tubos – perfurados (furos com o diâmetro de um lápis são perfurados a cada 20 centímetros em todo o fundo), colocados sobre uma fina camada de brita ou argila expandida, que permite que a água passe livremente para o solo.

Assim, quando o sistema fechado de troca de calor e ar é ligado, a água que é evaporada pelas plantas e pelo solo é forçada a voltar para as raízes. Solo quente é umedecido com água morna – nada melhor para as plantas pode ser pensado. Na estação quente, quando é necessário o uso de ventilação aberta, e há falta de umidade, é utilizado um sistema de irrigação por gotejamento na vegetação.

Outro ponto muito importante é que o ventilador montado na câmara de controle é equipado com os sensores de temperatura mais simples. Todo o sistema desliga-se automaticamente quando a temperatura do ar nas tubulações subterrâneas e no arranjo geral da estufa se iguala.

O Vegetariano de Ivanov não é apenas uma estufa. Essa estrutura única de capital é considerada um exemplo de tecnologia para o uso racional da energia solar. Se a temperatura externa não cair abaixo de 10 graus abaixo de zero, nenhum aquecimento, além da luz solar, será necessário. Os agrônomos, que aprenderam a eficácia de tal estufa na prática, dizem que os custos de manutenção do microclima necessário em um vegetariano são 60-80 vezes menores do que em uma estufa tradicional comum. Vegetariano compensa no primeiro ano, apesar da necessidade de construção de capital.

Estufas solares com acumuladores de calor

Como já descobrimos, um dos principais problemas das estufas tradicionais é a grande perda de calor pela cobertura externa. Portanto, se você deseja cultivar vegetais em uma estufa convencional durante a estação fria, é necessário cuidar do aquecimento e do isolamento térmico adequado. Isso é descrito em detalhes no artigo “Aquecimento elétrico de uma estufa – escolhendo o sistema de aquecimento ideal”.

Você pode economizar em aquecimento usando o design da chamada estufa solar (estufa solar), equipada com acumuladores de calor confiáveis. O design dessas estufas lembra o vegetariano de Ivanov descrito acima. Ou seja, uma parede sólida, coberta com um material reflexivo, o telhado e as paredes são feitos de material confiável (policarbonato celular ou vidros duplos são mais adequados), o que reduz efetivamente a perda de calor.

Estufas incomuns

O principal destaque das estufas solares é um acumulador de calor do subsolo, organizado da seguinte forma. Baseado em uma área de estufa de 100 sq. m, no meio uma cova é cavada com 1 metro de largura, 15 metros de comprimento e 1,2-1,4 metros de profundidade, que é preenchida com pedaços de granito ou tijolo quebrado com uma fração de 150-200 mm. Canais de tijolos são feitos ao longo de todo o comprimento, saindo por tubos de plástico com diâmetro de 350 mm. De um lado, um ventilador de 0,1 kW é instalado em um canal de tijolo. Durante o dia, a bateria é carregada com calor, que funciona como aquecimento à noite.

Portanto, examinamos os princípios exclusivos do projeto de estufas, que ajudam a manter um microclima ideal para o cultivo de plantas sem nenhum custo extra. Tendo construído tais estruturas, você poderá cultivar hortaliças quase todo o ano, o que proporcionará à sua família não só verduras e ervas frescas, mas também terá a oportunidade de organizar um negócio adicional ou principal muito lucrativo, especialmente no inverno..

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