Существует множество различных форм и стилей строительства пассивных
солнечных теплиц. Наиболее удачные стили строительства (обычно
называемые «геометрическими») объединяют четыре основных принципа:
ориентацию, остекление, изоляцию и вентиляцию в энергоэффективное
решение для выращивания, которое может использоваться круглый год.
Помимо стандартной конструкции теплиц Ceres, существуют две наиболее
распространенные формы теплиц с солнечной батареей: теплица в стиле
Валипини и теплицы с геодезическим куполом. Эти модели интересны тем,
что, по мнению производителей, их проще строить и они требуют меньше
энергии, чем стандартные теплицы с цельным остеклением. Несмотря на то,
что многие садоводы успешно выращивают растения в теплицах walipini и
геодезических куполах, важно понимать, как принципы дизайна каждого
стиля влияют на их функциональность, если вы выбираете один из них для
вашего конкретного климата и условий выращивания.
Теплица Walipini или ямочная теплица
Теплица в стиле валипини - это, по сути, котлован или яма, вырытая в земле и застекленная сверху. Название “валипини” произошло от сельскохозяйственного проекта 2002 года, в рамках которого волонтеры из Института Бенсона отправились в Боливию с целью строительства недорогих теплиц для местных фермеров, которые могли бы использоваться круглый год. Конструкция ямы была названа “валипини”, что на языке местных жителей означает "теплое место" (Шиллер, 162). По сути, "валипини" - это вырытая в земле яма высотой 6-8 футов, покрытая одинарным или двойным слоем полиэтиленовой пленки.
В последнее время валипини приобрели популярность благодаря статьям, распространяющимся в Интернете, в которых утверждается, что на строительство подземной теплицы требуется всего несколько сотен долларов. К сожалению, в Северной Америке не слишком много внимания уделяется серьезным модификациям, которые необходимы производителям, чтобы сделать валипини функциональными.
Ориентация
Теплица в стиле "карьер" хорошо подходит для выращивания вблизи экватора на больших высотах в условиях преимущественно сухого климата. В этих районах ни одна из стен не будет отбрасывать глубокую тень на пространство для выращивания растений, а стекающая с крыши вода не повредит стенкам вырытой ямы. Учитывая, что на большей части территории Северной Америки освещенность значительно ниже, особенно зимой, когда теплицы более ценны, пол валипини будет затенен до такой степени, что выращивание будет практически невозможно. По этой причине мы не рекомендуем выращивать валипинис круглый год фермерам, живущим в Северной Америке.
Если вы решите построить теплицу walipini в северных широтах, вам нужно будет тщательно продумать наклон крыши и угол падения солнечных лучей во время зимнего солнцестояния, чтобы в вашей теплице не было затенения. Чтобы решить эту проблему, вы можете соорудить земляной вал на северной стороне теплицы, чтобы создать более крутой скат крыши.
Остекление
Поскольку валипини построен под землей, остекление - это один из немногих строительных материалов, которые вам необходимо учитывать при первоначальных затратах. Как и во всех конструкциях теплиц, важно использовать стеклопакеты с высокой светопропускающей способностью и теплоизоляционными свойствами, поскольку именно на поверхности остекления происходит большая часть теплопотерь. Популярным вариантом остекления теплиц walipini являются либо полиэтиленовые листы, свободно закрепленные на деревянных элементах размером 2× 4, либо, в качестве более долговечной и стабильной альтернативы, поликарбонатные панели. Любой из этих методов будет работать, если снег может соскальзывать с крыши, не накапливаясь из-за отсутствия поверхностного стока.
теплица walipini
Изоляция
Очевидное преимущество теплицы в яме заключается в том, что земляные стены, окружающие место для выращивания, обеспечивают достаточную теплоизоляцию. Несмотря на то, что эта форма утепления бесплатна, она не так эффективна в улавливании и удержании тепла, как кажется людям. Реальность такова, что у земли R-значение составляет всего 0,125-0,25 на дюйм, по сравнению со стандартными стенами Ceres R-8 на дюйм. Другими словами, для достижения такой же теплоизоляции, как у стандартной изолированной стены, требуется 11 футов грунта.
Кроме того, к сожалению, отсутствие усиленных стенок создает проблемы с их долговечностью. В районах, где хотя бы раз в год бывает сезон дождей, вода, стекающая с крыши, может легко просачиваться через почву в теплицу. В результате стены теплицы могут разрушиться. Это может стать еще большей проблемой в холодные зимы с высокой снеговой нагрузкой, поскольку ваши стены более подвержены эрозии и разрушению. И если в теплицу постоянно поступает вода, вам необходимо спроектировать дренажную систему, чтобы теплица не превратилась в грязевую ванну. Вы можете обнаружить, что внезапно ваш простой дизайн котлована превращается в большую работу, чем в вознаграждение.
И последнее, но не менее важное: дизайн входной зоны также сложен. Входные зоны, расположенные значительно ниже уровня земли, могут превратиться в бассейны во время сильных дождей.
Вентиляция
С вентиляцией в теплице Walipini могут возникнуть некоторые сложности, поскольку сама теплица находится под землей. Некоторые варианты вентиляции включают в себя выкапывание дверей в восточном и западном концах теплицы, установку вентиляционного отверстия в верхней части задней стены теплицы или установку вентиляционного люка в материале остекления на верхнем северном конце крыши. Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения трудозатрат, стоимости, тепловой массы и воздушного потока, поэтому ваша система вентиляции будет зависеть от вашего климата и ресурсов.
Геодезическая теплица с куполом
Геодезические купольные теплицы - еще одна популярная геометрия в области пассивных солнечных теплиц. Геодезический купол был разработан в 1960-х и 1970-х годах дизайнером и футуристом по имени Бакминстер Фуллер. Помимо применения в теплицах, этот дизайн использовался в жилых домах, церквях, аудиториях, стадионах и других местах проведения мероприятий (Chandler, 2011).
Геодезическая купольная теплица состоит из небольших секций остекления (в основном треугольной формы), которые вырезаются и устанавливаются на деревянную или стальную раму. Привлекательной особенностью геодезического купола является его повышенная прочность конструкции. Фактически, в конструкции купола используется более тонкий каркас, что обеспечивает такую же прочность, как и в прямоугольной теплице. Помимо долговечности, форма купола привлекательна своей уникальной эстетикой.
Как говорится в “Круглогодичной солнечной теплице", "большинство куполов, особенно комплектов, не имеют изолированной северной стены, что значительно снижает производительность в холодном климате. Для создания энергоэффективной конструкции северная половина должна быть изолирована, но возможности использования купола более ограничены”. Самый простой и распространенный способ утепления купола - это установить пузырчатую пленку, покрытую серебряной фольгой, чтобы немного увеличить теплоизоляцию, что также обходится по разумной цене. Более эффективная изоляция включает в себя изоляцию пенопластом с распылением или вырезание отдельных секций жесткого пенопластового утеплителя для установки на панели остекления.
В Интернете легко найти готовые комплекты для изготовления каркаса теплицы, для сборки которых не требуется опыта в строительстве. Эти комплекты обычно оснащены вентиляционными отверстиями, которые органично вписываются в конечный продукт. Но если вы изготавливаете каркас купола самостоятельно, вырезание прямоугольных отверстий для вентиляционных отверстий может быть сопряжено с большими затратами времени. Если вентиляционное отверстие слишком сильно выступает за каркас или не закрывается полностью, это может создать множество проблем для окружающей среды, когда на улице ветрено.
Другие вопросы, которые следует учитывать при строительстве теплиц с геодезическим куполом:
Использование пространства: В круглых конструкциях соотношение площади для выращивания и проходов обычно меньше. Другими словами, вам потребуется относительно больше места для проходов на площадь теплицы.
Объемный резервуар для воды с подогревом: в теплице полезно иметь место для хранения тепла (аккумуляторы тепла). Во многих теплицах grow dome это достигается за счет размещения большого резервуара для воды на северной стороне конструкции. Несмотря на то, что этот резервуар действительно является отличным накопителем энергии, мы не советуем вам держать в теплице открытую поверхность для воды в зимние месяцы. Чрезмерная влажность является серьезной проблемой в любой теплице, а наличие теплого и открытого резервуара для воды быстро приведет к появлению мучнистой росы.
Набор для приусадебного участка Ceres
Решение Ceres
Как мы уже выяснили, геометрия теплиц в стиле валипини и теплиц с геодезическим куполом подходит не для всех климатических условий выращивания по своим собственным причинам. С другой стороны, конструктивные решения Ceres, такие как угол наклона крыши, изолированные металлические панели для восточных, западных и северных стен, ориентация здания на восток/запад и отражающая внутренняя северная стена, гарантируют, что наши садоводы круглый год получают много солнечного света, особенно те, кто живет в более северных широтах.
Не забудьте подписаться на канал и поставить 👍