Помоги проекту - поделись книгой:
Николай Курдюмов, Константин Малышевский
Умная теплица
Рад сообщить дачникам приятнейшее известие. Наконец-то мне написал человек, не только по-настоящему понимающий предмет малых теплиц и парников, но и прекрасно пишущий об этом. Представляю: Константин Георгиевич Малышевский, клуб "Лето", г. Красноярск. Он практически полностью автоматизировал свою тепличку без всякой электроники - само солнышко, с помощью простых гидроцилиндров, открывает фрамуги и включает полив! Результат - отличные урожаи овощей весь сезон, с самых ранних сроков до заморозков.
Сейчас Константин делится опытом, а при вашем желании может собрать и выслать свои устройства с подробными инструкциями. С удовольствием предлагаю вам часть его брошюры, посвящённую теплицам. Честно скажу: ничего более умного и дельного о теплицах я до сих пор не читал!
Предисловие автора
Дорогой читатель!
В течение последних лет я выращивал разные растения в разных теплицах, начиная от больших промышленных теплиц, и заканчивая маленькими дачными тепличками и парниками. Даже в экологических экспедициях Института биофизики Сибирского отделения Академии Наук СССР, проходивших в глухой тайге, на полевых научных стационарах, у меня всегда были парники, в которых росли все овощи, вплоть до арбузов; а свежей зеленью экспедиционная кухня всегда была обеспечена. По своей неугомонной натуре естествоиспытателя, я постоянно думал и экспериментировал, находя самые оптимальные и эффективные способы использования теплиц, сравнивая их достоинства и недостатки, и, как мне кажется, кое-что в этом деле понял.
На даче у меня тоже есть несколько вариантов теплиц. Поскольку до пенсионного возраста мне еще очень далеко, и дачей я занимаюсь только в свободное от работы время, я стал больше уделять внимание тепличной автоматизации, с целью сократить до минимума собственное участие в ежедневном их обслуживании; впрочем, моя природная лень и любовь к свободе тоже являются мощным к этому стимулом.
Итогом этой работы стала "умная", почти полностью автоматизированная теплица, которая требует помощи хозяина не чаще двух - трех раз в неделю. То есть, она может самостоятельно растить овощи, постоянно обеспечивая им оптимальные условия, а хозяева в это время могут заниматься своими делами.
Одно из самых полезных и удобных устройств - устройство для проветривания теплицы, которое я называю просто "открывалка". Полное имя - "Устройство для автоматического проветривания теплиц и парников "УМНАЯ ТЕПЛИЦА".
Начав писать инструкцию для "открывалки", обнаружил, что кратко все не объяснишь, и получается уже целая небольшая книжка про "умную" теплицу, которую я предлагаю вашему вниманию. Это мой первый опыт в написании подобных книг, и оказалось, что доходчиво объяснить то, что ты придумал, гораздо труднее, чем придумать и сделать. Но так хочется поделиться накопленным опытом - ведь я очень многого достиг в тепличном обустройстве! И что самое главное - я понял, что и как, а главное, зачем происходит в теплице, и как избежать распространенных ошибок при ее строительстве и эксплуатации.
Как писал классик - "Не могу молчать!"
Поэтому считаю своим долгом рассказать о том, что я знаю и умею, всем, кто хочет иметь выращенный своими руками урожай, не попадая при этом в дачное рабство.
Хочу еще раз подчеркнуть, что все изложенное проверено мною на собственном опыте, в наших сибирских условиях, и каждый, кто бывал у меня на даче, мог убедиться в действенности всех описанных методов и устройств.
Нужна ли нам на даче теплица?
Вопрос непростой. В глубине души каждый из нас понимает, что, конечно, в теплице овощи должны расти лучше. Все видели теплицы китайцев, слышали о голландцах, о тепличных ананасах ко двору Его Императорского Величества Государя Всея Руси (это в Питере, в позапрошлом веке!), и тем не менее, в нашей дачной реальности все обстоит несколько иначе.
Сколько раз мне приходилось слышать мнение, что от теплицы толку почти нет, одни только лишние расходы и хлопоты. Некоторые мои знакомые уже даже снесли свои теплицы, впрочем, и я сам однажды так поступил! Аргумент очень простой - урожай "на грядке" порой не меньше, а больше, и вкус плодов (особенно помидоров) лучше. Ну, созреют они в теплице на неделю раньше. Стоит ли из-за какой-то недели упираться?! К тому же в теплице растения чаще поражаются болезнями и вредителями. Например, паутинный клещ и тля в жаркую погоду может уничтожить все листья огурцов и перцев в считанные дни.
Так в чем же дело? Почему у кого-то теплицы приносят доход, урожай и радость, а нам достаются одни переживания и хлопоты? Давайте разберемся!
Для чего нужна теплица? Дурацкий вопрос, скажете вы. Чтобы растениям было тепло! Это верно, но не совсем. А вернее, совсем не верно!
Чтобы пояснить, что я имею в виду, позвольте краткий экскурс в школьный курс ботаники.
Большинство наших овощей - тропические и субтропические растения. Чтобы они себя чувствовали комфортно, им нужно создать условия, в которых они росли у себя на родине. А это температура 25-35 градусов Цельсия, и влажность 70-100% (Такая погода бывает у нас в Сибири одну-две недели в году, да и то не каждый год!). Солнечного света у нас даже больше, чем в тропиках - летом продолжительность светового дня достигает 17 часов, тогда как на экваторе - всего 12 часов. То есть главная задача теплицы - создать растениям наиболее благоприятные условия для жизни -
Рассмотрим температурный режим.
Известно, что скорость роста растений пропорциональна температуре, и повышение температуры на каждые 10 градусов увеличивает скорость роста вдвое! А на 20 градусов - соответственно, вчетверо! Но часто мы забываем о том, что это правило действует только в зоне оптимума, а при чрезмерном повышении температуры (выше 40 градусов) наступает угнетение и затем гибель растения.
Но это же и так всем известно! - скажете вы.
Да. Известно. А известно ли вам, какие условия вы создаете своим любимцам в вашей теплице? Возьмите два термометра, а еще лучше четыре. В общем, чем больше, тем лучше. Один термометр наверняка у вас уже есть, там, где на него удобно смотреть - на уровне ваших глаз. А теперь поместите еще один термометр на уровне почвы, второй - под крышей теплицы, и если еще не надоело - между растений, и где еще хотите. И для сравнения - пара термометров "на улице", тоже на высоте около 1,5м и на уровне почвы. Разумеется, что все они находятся в тени!
А вот теперь мы можем узнать, что же дает нам наша теплица в течение суток, в солнечную погоду. Давайте наблюдать детально.
" Утро, солнце еще не взошло. На всех термометрах почти одинаковые показания. Весной это 5-10 градусов, летом - 10°-15°. При такой температуре "тепличные" растения практически не растут, и от теплицы сейчас нет никакого толку.
" Утро, первые лучи солнца попадают в теплицу. Температура в теплице начинает быстро повышаться, особенно в верхней ее части, и достигает 35 градусов. Это оптимум для растений. Это плюс. Вот теперь понятно, для чего нам теплица.
" День. Солнцепек. Жара внутри достигает 40-50 градусов, особенно в верхней части, где она может достигать 60° и более! Влажность воздуха резко падает. Заботливые хозяева открывают все рамы и двери, но это помогает мало, а сквозняк уносит влагу, которой и так растениям не хватает! Сильнейший стресс!Такие условия обычно бывают не в тропиках, а в пустыне, и в такое время ваша теплица лучше всего подходит не для огурцов, а для кактусов! Листья и молодые побеги в массе теряют тургор (внутреннее давление в клетках), вянут и обжигаются, цветы и завязи опадают. Вредители (паутинный клещ, который любит жару и сухость!) блаженствуют. Отметим, что в это время "на улице" температура обычно не превышает 35° (а это оптимум!), и растения почти не страдают от жары. В такое время теплица, несомненно, приносит растениям больше вреда, чем пользы. Это минус.
" Вечер. Температура внутри снизилась до 35° - 25°, влажность возросла. Растения поднялись, ожили. Поскольку все открыто настежь, температура почти равна наружной. В это время растения внутри и снаружи почти в равных условиях, если не считать пережитого стресса "тепличных", которые только приходят в себя.
" Поздний вечер. Хозяева закрыли теплицу (если не забыли), на улице холодает, а "тепличным" еще пару часов можно подрасти, пока температура внутри не упадет до 10-15 градусов, когда рост практически прекращается. Это плюс.
" Ночь. Температура внутри и снаружи отличается на 1-3 градуса, что почти не имеет значения, если, конечно, это не заморозки! Плюс весной и осенью. Снаружи выпадает роса, давая растениям источник влаги, "тепличным" остается надеяться на полив. Небольшой, но минус.Кстати, неотапливаемая теплица может защитить лишь от незначительных заморозков - до -3° -5°.
Итак, сложив все плюсы и минусы, мы видим, почему в хорошую погоду в целом от теплицы мало пользы.
В пасмурную погоду ситуация несколько лучше. Тепловая энергия Солнца, частично проникая через облака, все же нагревает теплицу, хотя и не так быстро. Зато - это существенный плюс- нет перегрева днем. Однако есть проблема - открывать или нет теплицу? Если открыть - температура сравняется с наружной, и эффект будет равен нулю. Не открывать - при первом же прояснении растения моментально сварятся! А это уже окончательный минус!
Мы видим, что минусы почти уравновешивают плюсы, и поэтому теплица не дает того эффекта, которого мы от нее ждем.
Что же делать? Получается, что для того, чтобы получить пользу от теплицы, нужно стоять рядом с ней днем и ночью, глядя на градусник, и без конца открывать и закрывать ее?! Вначале мы так и делаем. Потом, махнув рукой, просто открываем утром, и закрываем вечером - и имеем то, что имеем.
Автоматика для теплиц
Что же нам предлагает современная наука и техника?
Конечно, за сотни лет существования теплиц в разных странах было много чего понапридумано. Для проветривания - форточки и фрамуги, для отопления - различные конструкции печей, котлов, и использования тепла гниющей органики.
Современная промышленная теплица - это сложный организм, с множеством датчиков, отслеживающих температуру, влажность, освещенность, а также компьютерного центра управления, анализирующего поступающую информацию и подающего необходимые команды на исполнительные механизмы. В нужное время открываются фрамуги, жалюзи, включаются вентиляторы, увлажнители воздуха, полив и т.п. Растениям постоянно обеспечиваются оптимальные условия для роста - и для высоких урожаев. Вот тут-то и проявляются высокие качества новых сортов и гибридов, созданных именно для этих условий. Но все эти компьютерные системы имеют существенный недостаток - они дороги, и поэтому практически не применимы на дачном участке.
Однако армия садоводов-энтузиастов не желает сдаваться. В различных садоводческих и изобретательских изданиях описано множество устройств, позволяющих автоматизировать теплицу. Это прежде всего автоматы для проветривания, которые оптимизируют температурный режим. Они также имеют свои достоинства и недостатки.
1. Электрические. Состоят из вентилятора и термореле, включающего вентилятор при достижении заданной температуры воздуха. Достоинство - высокая чувствительность и удобная регулировка, а также неограниченная мощность. Недостаток - ненадежность, так как даже кратковременное (1-2 часа) отключение электроэнергии в жаркую погоду может оставить вас без урожая на весь сезон.
2. Биметаллические. Состоят из склепанных между собой пластин из двух металлов, или металла и пластика, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. В результате нагрева пластина изгибается и открывает форточку, при охлаждении распрямляется и закрывает. Достоинство - работает автономно, а также недорого в изготовлении. Недостаток - небольшая мощность, т.е. может открыть и закрыть только небольшую, хорошо уравновешенную форточку без перекосов и разбухания, которой в теплице не бывает. В итоге - ненадежность (см. п.1).
3. Гидравлические. Основаны на свойстве жидкостей расширяться при нагревании. Представляют собой герметичную систему, заполненную легкокипящей жидкостью (фреоны) или другими жидкостями с высоким коэффициентом теплового расширения: водой, маслом, соляркой и т.п. В системе имеется гофрированная латунная трубка (сильфон), которая изменяет длину при заполнении жидкостью, или гидроцилиндр, имеющий выдвижной шток. Достоинство - автономность и несомненная высокая надежность системы вследствие простоты конструкции, а также очень большая мощность и долговечность. Недостаток - относительная дороговизна, из-за использования сложных технологий производства, что впрочем, вполне компенсируется высокими достоинствами.
Общий же и основной недостаток всех этих систем - то, что я никогда не видел их ни в продаже, ни в теплицах у садоводов, а только в описаниях умников-новаторов. Изобретатели охотно делятся своими конструкциями и чертежами, однако после слов: "…приварить штуцер, запрессовать сальник 4х27мм, выточить шток и отшлифовать поверхность до 6-го класса чистоты…" любому нормальному человеку становится скучно и дальше он уже не читает. Потому что любому нормальному человеку ясно, что для этого надо иметь свой машиностроительный завод. А тем, у кого нет своего завода, надо искать, что попроще.
Исходя из вышесказанного, я начал экспериментировать именно с гидравлическими автоматами, как наиболее надежными, используя готовые серийные детали и узлы. Первый мой вариант такого автомата-проветривателя имел вес около 100 кг, длину 5 метров, и обошелся мне около 2000 рублей, при том, что конструировал и собирал его я сам, применив подаренный хорошим человеком гидроцилиндр от шасси самолета. Правда, он показал себя на испытаниях прекрасно, с легкостью открывая металлическую раму площадью 5 квадратных метров. Впрочем, с такой же легкостью он мог бы поднять и всю теплицу, так как усилие на штоке составляло 5 тонн. Он исправно трудится и по сей день, обслуживая теплицу площадью 56 кв.м., не доставляя мне никаких хлопот, на удивление соседям. И в этом нет ничего странного; вспомните гидравлические домкраты, которые при собственном весе в несколько килограммов поднимают несколько тонн.
После успешных испытаний "монстра" я начал разрабатывать более дешевую и компактную конструкцию, чтобы она была доступна большинству садоводов. В итоге получился мини-вариант, который имеет вес около 3 кг и усилие на штоке около 100 кг ( рис. 5). Этого вполне достаточно, чтобы открывать стеклянную раму площадью около 2 квадратных метров, или пленочную (пластиковую) около 5 кв.м., то есть проветривать теплицу площадью 10-20 квадратных метров. В более крупных теплицах можно просто сделать несколько таких фрамуг. Стоимость получилась приемлемая, учитывая долговечность. Посудите сами - срок его службы не менее 15-20 лет. Даже если стоимость принять в размере 1500 рублей и разнести эту сумму на 10 лет, он обойдется вам по 150 рублей в год. Посчитайте, сколько вы тратите бензина на лишние поездки на дачу весной, чтобы только открыть или закрыть теплицу? Такой автомат окупится за один сезон. Про стоимость Вашего времени и нервов я уже не говорю.
Силы же этого автомата хватает еще и на включение полива, но об этом дальше.
Конструкция теплицы
Конструкций теплиц существует такое великое множество, что даже перечислить их весьма непросто. Это арочные и шатровые теплицы, одно- и двухскатные, пристенные, пленочные и стеклянные, поликарбонатные и т.д. и т.п. Кроме того, существуют разные типы теплиц, такие как зимние сады, оранжереи, теплицы временные, передвижные, парники и рассадники.
Выбрать конструкцию теплицы - дело вкуса, каждый хозяин руководствуется своими соображениями. Часто мы исходим из тех возможностей, которыми располагаем - есть клочок свободного места и немного денег.
У большинства из имеющихся в продаже готовых теплиц есть один существенный недостаток -
Если мы строим теплицу сами, то можем сразу сконструировать ее так, чтобы она была удобна и для нас, и для растений.
В чем же должен быть основной принцип конструкции теплицы?
Как мы уже говорили, в теплице должно быть тепло, но не слишком.
И конструкция теплицы в первую очередь должна быть функциональной, то есть выполнять ту функцию, для которой она предназначена: поддерживать оптимальную для роста растений температуру и влажность воздуха.
Представьте себе, что Солнце - это очень мощная бесплатная печка, которая включается утром и выключается вечером каждый день. Она нагревает теплицу за считанные минуты. Это очень удобно, если бы не один недостаток. Эта печка греет очень хорошо, когда на улице и так жара, и может отключаться самопроизвольно в любое время, причем как правило, в холодную погоду! Вот этот-то недостаток мы и должны скомпенсировать своей конструкцией.
Первое. Необходимо обеспечить гарантированный отвод лишнего тепла. Это значит, что должны быть очень большие фрамуги - не менее четверти площади теплицы, и лучше на верхней части крыши, так как именно там собирается самый горячий воздух. В идеале температура воздуха внутри никогда не должна превышать 40 градусов. На самый интенсивный период работы нашей солнечной печки (июнь) лучше бы еще предусмотреть возможность притенения - штору из легкого материала (например, агротекс), которую можно накинуть поверх теплицы.
Второе. Надо сберечь тепло, когда оно нужнее всего - в холодную, пасмурную погоду. Вот тут не обойтись без автомата, который будет регулировать открывание фрамуг. Причем умного автомата, который при внезапном включении "печки" мог бы быстро и широко открыть все фрамуги, при небольшом нагреве приоткрыть их чуть-чуть, а при похолодании - закрыть. И быть при этом весьма надежным и
Здесь наилучшим выбором по соотношению цена-качество, несомненно, является гидравлический автомат (если у вас нет тещи-пенсионерки). Ему вы можете доверить свою теплицу, если вам нужно отлучиться на несколько дней, да даже и в вашем присутствии он будет следить за температурой лучше любой тещи, при этом не учить вас жить и не задавать лишних вопросов.
Представьте, как приятно выглянуть в окно и сказать жене: "Смотри, какое солнышко сегодня теплое - вон уже и теплица открывается…"
Почему не уживаются огурцы с помидорами?
Всем известно, что эти овощи лучше не садить в одной теплице, и это справедливо.
Дело тут не в закоренелой вражде.
Просто помидорам требуется меньшая влажность воздуха, они легче переносят жару и недостаток влаги в почве. При повышенной влажности воздуха помидоры страдают от грибковых и бактериальных болезней, цветы не опыляются, урожай снижается, вкус плодов ухудшается. Поэтому в теплую погоду в теплице с помидорами желательно оставлять всегда открытой небольшую форточку, даже на ночь.
Огурцы же, напротив, сильнее страдают при недостатке воздушной и почвенной влаги. Их большие листья испаряют очень много воды, и если влажность воздуха невысока, корни просто не справляются, и листья вянут. Зато в теплице они чувствуют себя великолепно - энергично испаряя воду, они создают себе благоприятный микроклимат - почти 100-процентную влажность воздуха.
Вот эта-то влажность и мешает жить помидорам. Если же мы начинаем сильнее проветривать теплицу, уже страдают огурцы. И поэтому лучше их разделить, чтобы предложить каждому наиболее подходящие для него условия.
Такие же особенности есть и у других тепличных культур (перцев, баклажанов и т.п.), поэтому совмещать их можно только с учетом их "погодных" пристрастий.
И конструкция теплицы должна отвечать конкретным потребностям каждого вида овощей в температуре, проветривании, поливе и уходе.
То есть, "огуречник" и "перечник" должны быть теплыми и душными, влажными, а "помидорник" - жарким, но хорошо проветриваемым, например, пристенным.
Расположение теплицы
В этом вопросе, как и относительно конструкций теплиц, естественно, тоже нет единого мнения, но вариантов меньше, ибо, к счастью, сторон света всего четыре. Расположение восток-запад имеет своих горячих поклонников, особенно в Сибири, где почти всегда дефицит тепла, и теплица, обращенная длинной стороной и скатом крыши к югу, конечно, соберет больше солнечной энергии. Однако, на мой взгляд, это оправдано только весной, и подходит идеально для рассадника. Летнюю же теплицу лучше ориентировать, как и гряды, с юга на север, так она лучше просвечивается наиболее продуктивными утренними и вечерними лучами, а от полуденного палящего солнца растения будет легче притенить. Мое мнение подтверждает и расположение теплиц у китайцев, чей многотысячелетний опыт огородничества нельзя недооценить. У них рассадники также ориентированы с востока на запад, скатом к югу, а летние двускатные теплицы - с юга на север.
Проветривание
Вы никогда не задумывались, для чего у вас в квартире форточки?
То есть, я понимаю, что вы сейчас скажете.
Но все же, ведь есть окна и дверь - почему же для проветривания квартиры нельзя просто немного приоткрыть их? Почему делаются дополнительные маленькие открывающиеся оконца?
Ответ на этот вопрос очевиден для любого, кто пытался в холодную погоду проветрить комнату, открыв, например, балконную дверь.
Сразу же вам сообщат ваши домочадцы - "закрой немедленно, детей простудишь,
А это означает, что поступающий снаружи воздух гораздо холоднее комнатного, поэтому течет по полу, не смешиваясь с теплым, создавая сильный перепад температуры. Это и есть сквозняк, то есть стресс, который и приводит к болезни ( рис. 1).
Кстати, не только детей - и растений тоже.
Форточки и фрамуги в помещении всегда делаются в самой верхней части окна для того, чтобы поступающий снаружи холодный воздух, опускаясь вниз, успел смешаться и сравняться по температуре с комнатным. Даже если в новомодном пластиковом окне приоткрывается вся створка, то тоже в верхней ее части.
Почему же для проветривания теплицы мы открываем двери, устраивая тот самый сквозняк? По-видимому, просто потому, что растения молчат и не жалуются.
И после этого надо ее закрыть и держать закрытой.
А
Проветривание должно осуществляться без сквозняков, т.е. горячий воздух выходит вверх, смешиваясь с поступающим снаружи свежим воздухом, обмениваясь с ним влагой и теплом по принципу противотока ( рис. 2).
Полив
Тут, казалось бы, спорить не о чем. Всем известно, что поливать следует вечером (или утром) теплой водой. В реальности - поливаем, когда есть время (и вода!), и теплой? - ну какую качают! Если есть емкость - это просто роскошь. Естественно, что теплица поливается в первую очередь и от души. То есть пока не надоест. Конечно, существуют всякие там капельные поливы, но тоже в основном в описаниях умников-энтузиастов, которым больше делать нечего.
Если вам нужно отлучиться на несколько дней, остается только уповать на соседей.
При наличии автомата-проветривателя самое простое решение автоматизации полива напрашивается само собой. Достаточно поставить в теплице бочку с водой, проложить дырявый шланг, установить шаровый кран, и связать его прямой тягой с автоматической фрамугой. Если вы "зарядили" водой систему в дождливую погоду, она будет ждать. Когда выглянет солнце, фрамуга откроется, и ваша система выльет воду под растения. Фору в пару дней вы получили ( рис. 3).
Поделиться книгой: