Как да изградим пасивна слънчева оранжерия и защо
Как да изградим пасивна слънчева оранжерия? Собствениците на дребна малка плантация в Пенсилвания споделят, че решението да построят екологично чиста оранжерия е било в действителност закъсняла мисъл. Фермерът и брачната половинка му Шана преди малко били купили първото си тежко съоръжение, употребен мини товарач Caterpillar. Фермерът споделя че е търсел огромен план, с цел да се научи по какъв начин да го употребява. Ето какво си споделя фермерът:
„ Може би би трябвало да построим оранжерия, сподели тя. Звучи добре, споделих аз. Но оранжериите би трябвало да се отопляват. Пропанът е много безценен. Да не приказваме за замърсяването. Погледни това. Тя наклони своя iPad, с цел да ми покаже постройка, която приличаше на кръстоска сред стъклена плевня и склад. ”
„ Какво има вътре в тези стоманени варели? Попитах. Химикали? Не. Прясна вода. Хиляди литри прясна вода. Водата загрява оранжерията през зимата и я охлажда през лятото. Няма радиатор? Или климатици? Не са нужни изкопаеми горива. Звучи добре, нали? Звучеше добре. Малко прекомерно добре. Не знам… споделих аз. Е, мисля, че би трябвало да построим такава оранжерия, сподели тя. Ще бъдеш специалист с този товарач, до момента в който свършиш плана. И тъкмо по този начин ме убедиха. “
Защо оранжерия?
Зимите в Пенсилвания са дълги, студени и тъмни. Пролетните замръзвания тук са постоянно срещани и непредвидими. Една оранжерия доста би удължила нашите вегетационни сезони и би направила допустимо експериментирането с растения и дървета, които просто не са задоволително издръжливи за нашия климат.
Умовете ни се надпреварваха с опциите. Можем да отглеждаме портокали, лайм, нарове — може би даже авокадо! Да не приказваме за градинските зеленчуци и домати . Помислете за салатите, които ще ядем през февруари. Хареса ни и концепцията за основаване на топло, ярко, цялостно с растения пространство, което да помогне за компенсиране на зимната пауза.
Беше ли в действителност тази оранжерия екологична? Имах подозрения по отношение на отоплението на оранжерия в нашия климат с нищо повече от варели с вода. Но колкото повече четях за дизайна и неговия основател, Корд Парментър ( Cord Parmenter ) от Smart Greenhouses, LLC, толкоз повече започвах да имам вяра.
Корд строи оранжерии на висока надморска височина в Скалистите планини на Колорадо от 1992 година насам. Той е построил десетки от тях до момента, подобрявайки дизайна с всяка итерация. Той също по този начин учи хората за работа с тях. Колорадо Колидж неотдавна поръча една от неговите устойчиви оранжерии.
Как се изградим сами оранжерия като на Корд?
За да може този тип оранжерия да остане топла през зимата, тя би трябвало да максимизира пасивното слънчево греене и да минимизира загубата на топлота. Тези два елементарни правилото ръководят всички избори на материали и строителни техники. Варелите с вода са в положение да работят като великански топлинни акумулатори, само че единствено в случай че оранжерията е вярно ситуирана, деликатно построена и извънредно добре изолирана.
Стегнатата постройка ще отбрани вашите растения през зимата, само че през лятото оранжерията би трябвало да се вентилира като всяка друга. В сходство с тематиката за устойчивостта, Корд е създал метод вентилационните отвори на оранжерията да се отварят и затварят, когато температурата се повишава и пада – без да се постанова да разчита на електрически мотори.
Колкото повече научавахме за тази луда оранжерия, която се отопляваше и охлаждаше сама, без да изгори и капка гориво или да употребява нито ват електричество, толкоз повече се заинтригувахме.
Как да разположим оранжерията за оптимално слънчево греене през зимата
Правилното разположение на оранжерията е извънредно значимо. За да се възползвате изцяло от ъгъла на зимното слънце, стъклената стена би трябвало да гледа към същинския юг, за разлика от магнитния юг. Прозорците и полупрозрачният покрив на оранжерията не би трябвало да бъдат в сянката на здания или дървета.
Достъпът до вода и електричество също са значими съображения за мястото, изключително в случай че желаете да можете елементарно да поливате растенията си и да имате термометър с достъп до интернет да вземем за пример.
Вече бяхме определили място в нашия парцел за новата оранжерия. Бях разчистил земята и имах построен дренаж. Създадох огромна равнинна площадка за постройката. Също по този начин оголих горния почвен пласт и го оставих настрани, с цел да го употребявам по-късно. След това беше време да очертая постройката. За да намеря същинския юг, изтеглих приложение за компас на телефона си, с цел да изчисля корекцията на деклинацията за нашата географска широчина и дължина.
Там, където пребивавам, корекцията на деклинацията е 11˚ на запад, тъй че същинският юг за нас е 191˚ на компас, за разлика от 180˚ за магнитен юг. След като стъклената стена на оранжерията беше ситуирана по този начин, че да гледа на 191˚, останалите стени бяха сложени под прав ъгъл една по отношение на друга по нормалния метод.
Топла и здрава основа
Поставянето на вярната основа е от решаващо значение за всяка конструкция, само че изключително за този съответен дизайн на оранжерия. Корд доставя чертежи за два разнообразни типа основи: обичайната блокова стена, сложена върху бетонна основа; или това, което той назовава основа “кей и греда ”, което включва единично, монолитно бетонно изтичане, което основава основа от взаимосвързани стълбове и греди.
Защо е нужна толкоз здрава основа? Един железен варел от 200 литра, цялостен с вода, може да тежи близо 220 кг. Умножете това по шестдесет и три, броя на варелите, употребявани в дизайна на оранжерията „ Walden “ на Корд, и ще видите че всичко това тежи към петнадесет тона.
Това не е моментът да пестите от бетон и арматура! Независимо дали основата ви е бетонен блок или дирек и греда, ще би трябвало да я изолирате с твърди стиропорни панели с дебелина от 5 см или еквивалент. Предпазването от мраз над и подземен е главен приоритет.
Рамкиране, боядисване и уплътняване – по какъв начин да изградим пасивна слънчева оранжерия
Оранжериите нормално са извънредно влажни места. Вместо да употребява обработено под налягане дърво, което може да внесе токсини в почвата, дизайнът на Корд изисква елементарен дървен материал за рамки, само че грундиран и оцветен с минимум два пласта висококачествена външна багра. Всяка рамкова фуга е уплътнена.
Дървеният перваз под долните вентилационни отвори е изключително уязвим на влага, както под формата на дъжд, който духа, до момента в който вентилационните отвори са отворени, по този начин и от конденз, който се стича отвътре на стената на прозореца. Така че прагът се покрива с железна обшивка.
Задната стена на оранжерията; половината от страничните стени; и таванът над варелите е изцяло изолиран или с фибростъкло; или с по този начин нареченото „ Ecofoil “, което всъщност съставлява мехурчеста обвивка, покрита с фолио; или и с двете.
Тези изолирани пространства би трябвало да бъдат предпазени от влага, тъй че вашият вътрешен сайдинг материал би трябвало да бъде водоустойчив и всички фуги би трябвало да бъдат деликатно уплътнени.
Необичаен покрив и още по-странна стена от прозорци
Корд дефинира два разнообразни типа поликарбонатни панели за оранжерията: един тип за полупрозрачната част на покрива, а другият тип за стените. Покривът има „ дифузни панели Softlite “, които защищават вашите растения от изгаряне. Стените имат транспарантни панели, с цел да усилят оптимално резултата от зимното слънце.
Един от най-трудните механически аспекти на структурата се оказва ъгловата стъклена стена с южно ревю. Можете да употребявате поликарбонатни листове за целия сектор, само че ние харесахме типа на стъклените прозорци в оранжерията на Колорадо Колидж, тъй че взехме решение да похарчим повече пари.
Самите прозоречни модули с двоен стъклопакет са много скъпи и изискват всевъзможни профилирани отдалечени детайли, уплътнители и персонализирани железни ленти. Обичаме типа им, изключително гледката от вътрешността на оранжерията. Но имахме проблеми с някои от модулите, които изгубиха прозрачността си и се замъглиха.
Парникови отвори, които не употребяват електричество – по какъв начин да изградим пасивна слънчева оранжерия
Няма нищо по-удивително от това да гледате по какъв начин нашата оранжерия „ диша “ сама в течение на парещ ден – знаейки, че вентилационните отвори се отварят и затварят без помощта на изкопаеми горива.
Това се реализира по два метода: посредством разработване на два комплекта вентилационни отвори, ниски и високи, от специфични материали; и посредством потребление на автоматизирани отвори за вентилация, наречени „ Gigavents “.
Отварачките Gigavent употребяват хидравличните свойства на восъка, с цел да отварят и затварят отворите на оранжерията. Когато температурата на околната среда в оранжерията се увеличи, восъкът в Gigavent се топи и генерира хидравлично налягане. Това налягане е това, което отваря вентилационния отвор. Когато оранжерията се охлади, восъкът се втвърдява, хидравличното налягане се освобождава и вентилационните отвори постепенно се затварят.
Определено има крива на образование за инсталиране и потребление на Gigavents. Корд е източник на познания за тези устройства. Той също по този начин е създал хардуер, който уголемява обсега на отваряне на Gigavents, като ви дава повече еластичност да контролирате вашите вентилационни отвори през другите сезони.
Изменена почва, докъдето стига погледът – по какъв начин да изградим пасивна слънчева оранжерия
Една от обичаните ни характерности на този дизайн е неналичието на изкуствени подови настилки. Всеки квадратен см от оранжерията е цялостен с модифициран горен почвен пласт, което значи, че можем да отглеждаме дървета и растения, където пожелаем.
Споменах по-рано, че бях премахнал горния почвен пласт, когато подготвях мястото. С помощта на нашия товарач смесих горния почвен пласт с спомагателни четиридесет кубически метра органична почва за гъби.
След като основата беше сложена, натоварих почвата назад вътре в бетонния периметър и я изсипах цялата. Няколко от дърветата, които засадихме – по-специално цитрусовите дървета – се нуждаеха от в допълнение изменение на почвата. Но комбинацията от горния почвен пласт на Пенсилвания и обогатената почва за гъби се оказа отлична насочна точка.
Удобства за оранжерията: вода, ток и подготвен за интернет термометър
Прокарахме гъвкава PVC водопроводна тръба от тройник в тръба, която зарежда близкия хамбар. Водопроводите тук би трябвало да са заровени под линията на заледяване, което включва изкопаване на задоволително дълбоки изкопи, с цел да влезем под основата на оранжерията. Прекъснахме водопровода в незамръзващ хидрант, макар че температурата в оранжерията в никакъв случай не би трябвало да пада под нулата.
Докато целият смисъл на оранжерията беше да се избегне потреблението на изкопаеми горива, ние взехме решение да пуснем две вериги от 20 ампера от хамбара на стълбовете, основно за осветяване. Но също по този начин и с цел да ни дадат варианти, в случай че в миналото би трябвало да включим нещо.
Цялото окабеляване, което използвахме в оранжерията, е от сорта „ непосредствено закопаване “. Това значи, че обвивката му е дебела и водоустойчива. Това направи прокарването на кабелите малко по-трудно – приказвам тук като основен електротехник – само че ми хареса концепцията за спомагателна отбрана от рисковата мокрота вътре в структурата. Избрахме екстериорни таванни тела за тежък режим на работа по същата причина.
Имахме огромен интерес към отдалеченото наблюдаване на температурата и влажността в оранжерията. Безжичният термометър SensorPush се оказа постоянен като канара. Тъй като самият термометър би трябвало да комуникира с интернет, с цел да бъде потребен отвън обсега на Bluetooth, ние сдвоихме термометъра със SensorPush Wifi Gateway. Обхватът на Gateway е отличен. Той може да се свърже с wifi рутера в къщата ни на повече от 35 метра.
След всичко това нашата устойчива оранжерия работи ли в действителност?
Започнахме да следим температурата в оранжерията незабавно откакто завършихме построяването й предишния юли. Според приложението SensorPush пиковата лятна температура в оранжерията е била 36,9˚C.
Сега, за зимния минимум… оранжерията беше най-студена в края на декември, както бихте очаквали, в един от най-кратките дни в годината. Навън температурата падна до -18˚C. Вътре температурата падна до 2,5˚ – само че не по-ниска. Нашите цитрусови дървета оцеляха през зимата и порастват добре.
Нашата устойчива оранжерия е всичко, което се надявахме да бъде: продуктивна, целогодишна градина и доста радостна противоотрова за зимата. Сега просто би трябвало да се оправим с листните въшки , които са се настанили. Изглежда, че харесват мястото също толкоз, колкото и ние.
