Круглогодичная теплица: освещение, обогрев и автоматизация своими руками

Конструкция теплицы: наземный вегетарий против подземного погреба

При выборе конструкции круглогодичной теплицы рассматриваются два основных направления: классические остекленные парники и заглубленные подземные помещения (подвал, погреб под домом).

Наземная теплица позволяет максимально использовать естественный солнечный свет, но зимой несет огромные теплопотери. Для повышения теплоэффективности наземных построек обращаются к проектам солнечных вегетариев (например, солнечный вегетарий Иванова или китайские пристенные теплицы), ориентированных на юг и имеющих глухую утепленную северную стену . В регионах с глубоким промерзанием грунта (например, в Амурской области промерзание достигает 250 см против 60–80 см в центральной полосе) поддержание тепла в наземных теплицах требует чрезмерных затрат.

Заглубленная теплица (или тепличный отсек в цокольном этаже) существенно выигрывает по теплоизоляции: под землей круглый год держится стабильная плюсовая температура (+7...+9 °C), что снижает расходы на прогрев. Однако такая схема полностью исключает естественное солнце и требует организации непрерывного искусственного освещения, а также приточно-вытяжной вентиляции для подачи углекислого газа, необходимого для фотосинтеза.

Источники света и спектральные требования для светокультуры

Для нормального фотосинтеза и плодоношения светолюбивым овощам (томаты, огурцы, перец) требуется не менее 10–14 часов непрерывного освещения в сутки . Участники форума выделяют несколько вариантов ламп:

• Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ): признаны наиболее эффективным и проверенным решением. Обеспечивают высокую светоодачу (80–150 Лм/Вт), большой ресурс (до 25 000 часов) и спектр, хорошо подходящий для плодоношения. Недостатки — ощутимое энергопотребление и сильный нагрев колбы.
• Металлогалогенные и ртутно-дуговые лампы: также применяются благодаря широкому спектру излучения, близкому к солнечному.
• Люминесцентные трубчатые лампы: не нагревают воздух и растения, могут монтироваться в непосредственной близости к всходам, однако чаще всего используются на стадии выращивания рассады.
• Светодиодные светильники (LED): обладают низким энергопотреблением и долговечностью, позволяют комбинировать конкретные спектры (красный, синий), но готовые решения обходятся дорого.

Для максимизации освещенности и создания рассеянного света стены теплицы или подвального гроубокса обшивают светоотражающими экранами из фольги

. Также рассматриваются пассивные решения — системы светопередачи типа «световой колодец» или световая шахта для доставки дневного света под землю .

Способы отопления теплицы зимой

Обогрев теплицы исключительно электричеством признан экономически нецелесообразным, за исключением локального подогрева грядок кабельным или полупроводниковым «теплым полом»:

• Печное отопление: использование чугунных печей-буржуек, печей длительного горения типа «Бубафоня» или «Булерьян» (Bullerjan), обложенных шамотным кирпичом для теплоаккумуляции. Это энергонезависимый и доступный вариант для сельской местности.
• Водяное отопление: трубная разводка от домашней котельной или теплотрассы. Трубы пускают по контурам, включая прогрев почвы под стеллажами.
• Зональный прогрев: для снижения расходов на прогрев всего объема грунта растения высаживают в изолированные торфяные маты на многоярусных стеллажах либо используют гидропонные установки . Для большинства культур оптимальная рабочая температура поддерживается в коридоре +18...+22 °C.

Самодельный капельный полив

Капельный полив позволяет подавать влагу и питательные растворы непосредственно под корень, не создавая сухой корки на грунте и не провоцируя грибковые болезни на листьях томатов . Проверенные практические варианты:

1. Система из магистрального шланга и медицинских капельниц: вдоль конька теплицы 3×6 м монтируется шланг (дюрит), запитанный от подвешенной емкости (например, бак на 25 литров). На входе в шланг ставится фильтр и вентиль, в сам дюрит втыкаются иглы одноразовых медицинских капельниц. Выходные трубки заглубляются под корни растений, а концы обматываются бинтом, чтобы в них не забивалась земля. Растворы удобрений требуют предварительной тщательной фильтрации.

2. Точечный полив из ПЭТ-бутылок: у пластиковой бутылки емкостью 1,5 л срезается дно, пробка слегка приоткручивается для регулировки капель, емкость вкапывается горлышком вниз около стебля. Чтобы пробка не заиливалась землей, используют метод «бутылка в бутылку»: наружная бутылка вкапывается с открытым горлышком, на дно насыпается песок, а внутрь ставится рабочая емкость с водой.

3. Особенности полива культур: если для большинства овощей в теплице требуется исключительно теплая вода под корень (из поднятых бочек, нагревающихся солнцем), то капусту допускается поливать холодной водой методом дождевания.

Автоматизация проветривания и климат-контроля

Перегрев теплицы днем (температура может превышать +50 °C даже ранней весной) губителен для завязей. Для поддержания микроклимата применяют как электронные, так и автономные механические системы:

• Электронные контроллеры: применение промышленных термореле (например, Danfoss EKC-102A) в связке с электроприводами (мотоподвесы спутниковых антенн, реечные приводы) и резервным питанием от аккумулятора с блоком АВР.
• Автономные гидроприводы створок: цилиндры, заполненные полиэтиленовыми гранулами с машинным маслом, либо двухемкостные жидкостные системы. Черная герметичная емкость (например, 5-литровая канистра) вывешивается на солнечной стороне и соединяется трубкой с приемным бачком меньшего объема внутри. При нагреве расширяющаяся жидкость перетекает во внутренний бак, увеличивая его вес и открывая створку форточки. При остывании вечером процесс идет в обратном направлении, закрывая раму.