Солнечный вегетарий — это теплица, разработанная в 50 годах прошлого столетия украинским учителем физики А. В. Ивановым, увлекавшимся выращиванием плодовых культур, овощей и экзотических фруктов. Многолетние эксперименты, аграрный опыт и знание физических законов позволили Иванову сконструировать уникальное сооружение, которое используются в сельском хозяйстве многих стран мира. А мы расскажем, как построить этот садово-огородный объект своими руками.

Устройство и особенности конструкции

Вегетарий из поликарбоната

Вегетарий из сотового поликарбоната

А. В. Иванов более 20 лет проводил эксперименты, на основе которых бала сконструирована и запатентованная теплица нового поколения, получившая в дальнейшем множество наград на аграрных выставках. В странах СНГ уникальная на то время технология не получила массового распространения.

Это интересно: максимальный результат, полученный Ивановым в период с февраля по ноябрь, составлял 44 кг овощей, собранных с 1 м2. При этом общая площадь теплицы не превышала 16,5 м2. Среди российских специалистов достигнуть этой урожайности удалось лишь в 2010 г.

Зато в Северной Европе и Азии вегатарий широко используется, а его конструкция постоянно дорабатывается. Нередко вегетарий называют теплицей по скандинавской технологии, но на практике это не что иное, как изобретение советского учителя, имеющее некоторые доработки.

Устройство вегетария Иванова

Схема устройства солнечного вегеатрия

Общая схема устройства солнечного вегеатрия А. В. Иванова

Вегетарий представляет собой односкатную теплицу, расположенную с севера на юг. Общее устройство вегатария можно увидеть на схеме выше. Среди особенностей конструкции можно отметить:

  • Северная часть — глухая капитальная стена, облицованная теплоизоляционным материалом с отражающей поверхностью или выкрашенная в белый цвет. Стена может быть выполнена как в виде отдельно расположенной конструкции, так и быть частью жилого или хозяйственного здания.
  • Кровля — возводится с уклоном в 15–35о в южном или юго-восточном направлении. В качестве покрытия для кровли и торцевых частей стен используется светопроницаемый материал: стекло, матовое оргстекло, сотовый поликарбонат.
  • Уклон грунта — преимущественно теплица возводится на участке с наклоном 15–35о. Если участок абсолютно ровный, то создаётся искусственная насыпь параллельная уклону кровли. Угол уклона выбирается в зависимости от региона. На юге градус уклона меньше, а на севере — больше.

За счёт правильно подобранного угла уклона количество солнечной энергии, поступающей внутрь теплицы через кровельный материал, увеличивается от 4 до 20 раз в зависимости от времени года.

Система воздухообмена в теплице

Схематичное изображение солнечного вегетария

Схематичное изображение солнечного вегетария с системой орошения

Система замкнутого воздухообмена является одной из главных особенностей теплиц нового поколения. Она помогает решить проблему потери питательной среды для растений в виде углекислого газа (СО2), который в обычных теплицах улетучивается при открывании форточек или боковых створок в сооружении.

Для воздухообмена в вегетарии используется следующая система:

  • Трубы под грунтом — располагаются на глубине 30–35 см от поверхности почвы с шагом 55–60 см. Направление укладки — с юга на север или перпендикулярно капитально стене сооружения. В нижней части теплицы трубы выходят наружу на высоту до 60 см.
  • Вертикальные трубы — система труб в верхней части теплицы соединяется в коллектор с регуляционной заслонкой и вентилятором. Труба коллектора выводится на крышу через северную стену. Вентилятор располагается внутри теплицы в верхней части трубы под потолком.

Заслонка и вентилятор используются для регуляции температуры внутри теплицы. К примеру, зимой, когда температура снаружи сооружения равна минус 8–10 Со, внутри теплицы в дневное время поддерживаются постоянные 25 Со.

Система воздухообмена в солнечном вегетарии

Система воздухообмена из полипропиленовых труб в солнечном вегетарии

Это достигается за счёт распределения тепла, которое скапливается в верхней части теплицы. Днём посредством вентилятора тёплый воздух принудительно транспортируется в систему труб под почвой. Ночью процесс повторяется с точностью наоборот — аккумулированное почвой тепло нагревает холодный воздух.

В жаркие дни, когда температура воздуха в теплице может привести к перегреву произрастающих растений, система вентилирования выводит лишнее тепло наружу. Для этого нижняя заслонка в коллекторной трубе закрывается, а вентилятор «выгоняет» горячий воздух через открытую верхнюю заслонку.

Система орошения солнечного вегетария

Вегетарий Иванова промышленного типа

Солнечный вегетарий промышленного типа с капельным поливом

Для орошения культур, произрастающих в теплице, используется влага, собираемая из почвы и воздуха. В качестве системы для сбора влаги выступает вентиляционный трубопровод, проложенный под почвой.

По всей длине труб просверлены отверстия с шагом 20 см. В момент прохождения тёплого воздуха по холодной трубе образуется конденсат, оседающих на стенках вентиляционного канала. Благодаря отверстиям конденсат проникает в почву. И также под трубами располагается керамзитовый слой, который впитывает часть влаги и равномерно распределяет её по всей длине гряды.

Вода, полученная из влаги, не содержит солей, обогащена аммиаком и органическими разложениями. При недостаточном орошении предусмотрена система капельного полива. При этом внешний полив растений не требуется.

Недостатки

Солнечный вегетарий с кровлей из поликарбоната

Солнечный вегетарий с кровлей из сотового поликарбоната

Несмотря на массу преимущественных особенностей, описанных выше, теплица вегетарий не лишена некоторых минусов. К существенным недостаткам этой теплицы можно отнести:

  • в регионах с высокой летней температурой воздух внутри вегетария прогревается слишком сильно, что может привести к перегреву почвы и гибели растения. При этом даже мощная система вентиляции не всегда справляется с отводом горячего воздуха. Для решения этой проблемы кровлю нужно затенять посредством укладки плотной ткани или брезента;
  • если теплица плохо сконструирована, то по эффективности она ничем не превосходит обычный парник. Конструкция будет лишена герметичности, что приведёт к потере тепла и слишком низкой температуры в ночное время, а ошибки в системе вентилирования могут стать причиной образования сырости и конденсата;
  • соотношения пространства к количеству гряд в сравнении с классической теплицей слишком мало. В маленьких вегетариях наклон почвы не позволяет в полной мере расположить полноценные гряды для выращивания большого объёма овощей. Для увеличения объёмов приходиться увеличивать общую площадь вегетария.

Стоимость обслуживания и капитального ремонта вегатария в несколько раз выше, чем стандартной теплицы из поликарбоната или оконных рам. Но даже несмотря на эти минусы, использование вегетариев оправданно. Необходимо лишь соблюдать технологию устройства и проверять качество выполняемых работ.

Галерея: вегетарии различной конструкции

Подготовка к строительству сооружения

Прежде чем приступать к расчётам и закупать строительный материал потребуется выбрать место расположения вегетария. Сооружение должно располагаться с севера на юг, на природном или искусственном склоне. Желательно, чтобы деревья и кустарник располагались с северной стороны, а пространство с юга было свободным и не затенялось.

Оптимально, если вегетарий будет пристроен к жилому дому, подсобному или хозяйственному строению. Это даст возможность не только снизить объёмы выполняемых работ, но и сделать конструкцию стены более капитальной.

При выборе площадки под теплицу следует учитывать её размеры. Стандартный размер вегетария Иванова — высота по задней стенке 3,5 м, ширина 2,75 м, длина 6 м. При желании можно взять произвольный размер с учётом свободного места на участке. После согласования места расположения и размеров теплицы можно переходить к выбору материала, его расчётам, закупке и доставке на место проведения работ.

Видео: выбор места для солнечного вегетария

Выбор материала

Пескобетон М300 и асбоцементные трубы

Пескобетон М300 и асбоцементные трубы для возведения фундамента вегетария

Для постройки современного варианта вегетария Иванова рекомендуется использовать только качественные материалы. Это обезопасит будущего владельца теплицы от повреждения светопроницаемого материала и несущих опор кровли.

В качестве материалов для различных конструктивных узлов вегетария можно порекомендовать следующее:

  • Фундамент — бетон марки М250–300. При желании можно использовать уже готовые смеси от производителя. При покупке следует внимательно осмотреть мешок. Он должен быть целый, без повреждений и проколов бумаги.
  • Опорные трубы — изделия из асбоцемента диаметром Ø120–150 мм. От длины трубы будет зависеть высота постройки. Желательно выбирать изделия не короче 2000 мм.
  • Арматура — стальные пруты не менее Ø10–12 мм. Для вязки арматуры лучше использовать стальную проволоку Ø0,9 мм.
  • Опорный каркас — стальная труба прямоугольного сечения 40×80 или 60×80 мм толщиной не менее 4 мм.
    Материалы для постройки вегетария

    Материалы для постройки каркаса и рам вегетария

  • Деревянная рама — высушенный при естественной влажности брусок из лиственницы 50×50 или 60×60 мм. В качестве защитного состава лучше использовать фирменные пропитки для дерева.
  • Светопроникающий материал — сотовый поликарбонат толщиной 8 мм для кровли и 4–6 мм для стен. Для монтажа также потребуется торцевой и соединительный профиль от производителя.
  • Система воздухообмена — трубы из полиэтилена низкого давления или полипропилена с маркировкой DN125(Ø125 мм). Для поворота, разветвления и перехода на более крупную трубу используются фитинги с аналогичной маркировкой.

В качестве крепежей используются оцинкованный саморезы 3×50 мм, болты М10 длиной 120 мм с соответствующей гайкой и шайбой. Для проклейки швов применяется герметик для наружных работ от фирменных производителей.

Расчёт необходимого материала

Обрезная доска 25x200x6000

Обрезная доска 25x200x6000 для изготовления каркаса для гряд и настила для дорожек

Количество материала необходимого для постройки солнечного вегетария напрямую зависит от его габаритов, формы кровли и глубины заглубления фундамента. В качестве примера приведём материал, который необходим для постройки теплицы с углом наклона по грунту в 15о. При этом ширина вегетария будет составлять почти 5,2 м, а длина около 5 м при высоте 2 м.

Для постройки необходим следующий материал:

  • бетон — 2 мешка пескобетона М300 по 25 кг;
  • асбоцементные трубы — 9 шт длиной 2000 мм;
  • арматура — рифлёные пруты Ø12 мм общей длиной 30 м;
  • стальная труба — 9 шт длиной 2500 мм и 3 шт длиной 5000 мм;
  • обрезная доска — 20 шт размером 25x200x6000 или 25x225x6000 мм;
  • деревянный брусок — 20 шт размером 50x50x6000 мм и 10 шт размером 50x50x3000 мм;
  • труба ПНД — 5 шт длиной 5000 мм и 7 шт длиной 1000 мм;
  • фитинги ПНД — отводы 90о в количестве 15 шт, тройник в количестве 4 шт;
  • поликарбонат — общая площадь материала в листах не менее 50 м2.
Сотовый поликарбонат прозрачный

Прозрачный сотовый поликарбонат является идельным материалом для кровли вегетария

В качестве инструмента для возведения вегетария потребуется:

  • земляной бур;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • электролобзик;
  • электродрель;
  • шуруповёрт;
  • строительный уровень;
  • молоток;
  • набор гаечных ключей;
  • ёмкость для бетона и воды.

Если есть такая возможность, то для замеса бетона лучше использовать бетономешалку.

Солнечный вегетарий своими руками: пошаговая инструкция

В процессе постройки теплицы следует соблюдать технику безопасности. Для этого при резке стальных труб обязательно используются защитные очки, перчатки и спецодежда. При работе с электроинструментом будьте внимательны и осторожны — по окончании работ дождитесь его полной остановки, а уже после выключайте инструмент из розетки.

Заливка несущего основания

Площадку под фундамент следует тщательно расчистить. Необходимо убрать мусор, срезать молодой кустарник, выдергать крупные сорняки. Оптимально, если на площадке останется чистая перекопанная земля.

Последовательность действий при заливке фундамента:

  1. По периметру расчищенного участка вбиваются деревянные колышки, и натягивается капроновая нить. Согласно плану размечаются места под установку асбоцементных свай. В обозначенных местах бурятся скважины на глубину 500–600 мм согласно схеме ниже.
    Схема устройства вегетария с размерами

    Схема устройства вегетария с уклоном 15 градусов

  2. В подготовленные скважины по уровню устанавливаются асбоцементные трубы. После этого выполняется проверка расстояния между трубами. Внутрь каждой трубы вставляется 2–3 прутка арматуры длиной 2,3–2,5 так, чтобы он плотно вошёл в почву. Затем производится замес, и заливка бетонной смеси в трубу на высоту чуть выше уровня грунта.
    Расположение опорных труб при заливке фундамента

    Расположение опорных труб при заливке фундамента вегетария

  3. Для формирования угла наклона в 15о необходимо выполнить срез трубы и арматуры. Для этого по периметру фундамента выкапывается траншея глубиной до 20 см и шириной не более 20 см. После этого от верхней точки согласно уровню натягивается капроновая нить. Для среза труб используется болгарка с диском бетону.
    Установка опорных труба в заглубления в почве

    Установка и бетонирования опорных труба в заглублениях

  4. Для установки армирующего каркаса из стальных прутов потребуется в каждой трубе просверлить отверстия с шагом 20–25 см (см. схему). Для вязки каркаса используется стальная нержавеющая проволока. Перед вязкой арматурный прут заглубляется землю на 10–15 см.
    Армирование стен фундамента вегетария

    Армирование стен фундамента прутами арматуры при постройке вегетария

  5. Вокруг армирующего каркаса собирается опалубка из старой фанеры или досок. При использовании обрезной доски потребуется сколотить щиты с подпорками. Перед заливкой бетона с южной стороны опалубки просверливаются два отверстия для слива сечением 50 мм. С северной стороны монтируются 3–5 вентиляционных каналов сечением 150 мм.
    Устройство вентиляционных отверстия при постройке вегетария

    Устройство вентиляционных отверстия в северной стене при постройке вегетария

  6. Производится заливка бетонной смеси по периметру фундамента. В процессе работ бетон постепенно трамбуется, используя арматурный прут. По окончании работ несущий каркас оставляется на 20–25 суток. При высокой влажности и низкой температуре время полимеризации бетона может составлять до 40 суток.
    Засыпка грунта после заливки фундамента теплицы

    Засыпка грунта после заливки фундамента солнечного вегетария

  7. С южной стороны вегетария на расстояние 35–40 см изымают часть грунта, формируя небольшое углубление. При этом соблюдается наклон в 15о. После этого насыпается часть грунта, который можно взять с участка. После трамбовки первого слоя насыпается второй и последующие слои, пока не будет сформирован необходимый уклон.

В завершение с внешней стороны фундамента формируется насыпь, полностью закрывающая ленточный каркас. После постройки вегетария на скаты высаживаются декоративные растения или выкладывается дёрн.

Возведение каркаса

Металлический каркас собирается отдельно от основной конструкции теплицы. Для соединения металлических заготовок используется сварка. Если нет такой возможности, то можно скрепить каркас при помощи болтов, но такой жёсткости, как при сварке достичь не удастся.

Для сборки и установки каркаса потребуется выполнить следующее:

  1. Каркас представляется собой три узла из трёх вертикальный стоек и двух горизонтальный балок каждый. Для изготовления опорного каркаса используется стальная труба прямоугольного сечения 40×80 мм. Высота стоек — 2500 мм. Шаг между вертикальными стойками — 2383 мм. Горизонтальная балка крепится под углом 15о. Схема крепления показана на фото ниже.
    Схема сооружения стоек для вегетария

    Схема сооружения стоек для постройки каркаса вегетария

  2. Элементы прихватывают точечно без формирования сварного шва и проверяют на соответствие. После этого формируется полноценный сварной шов. Отвердевший шов зачищается от окалины лёгким постукиванием молотка. Далее, шов зачищается при помощи щётки со стальным ворсом и окрашивается эмалью для металла на два раза.
    Установка стоек после сварки

    Установка стоек после сварки в опорные трубы

  3. Сваренные и окрашенные стойки устанавливаются внутри асбоцементных труб. Перед заливкой каждый узел проверяется по уровню. При необходимости стойка поднимается или опускается для формирования уклона. После этого стойки заливаются бетоном М300 вровень с верхней кромкой трубы. Время высыхания не менее 5 суток.
    Установка отливов в нижней части фундамента

    Установка отливов в нижней части фундамента

  4. С внешней стороны фундамента понизу устанавливаются отливы из оцинкованной стали толщиной до 2 мм. Форма отлива стандартная с верхним бортиком и капельником. Для этого поверхность фундамента застилается рубероидом и промазывается битумной мастикой. Для крепления отлива к вертикальной стойке используются оцинкованные саморезы.

Установка системы воздухообмена

Для прокладки системы вентиляции и орошения почвы используются ПВХ или ПНД трубы от Ø110. Оптимальный размер Ø125–150. Не рекомендуется брать изделия меньшего диаметра, так как пропускная способность будет слишком низкой, что чревато перегревом растений в особо жаркие дни.

Сборка системы воздухообмена выполняется в следующей последовательности:

  1. В прямой ПНД трубе просверливаются сквозные отверстия с шагом 190–200 мм согласно обозначенной схеме. Подготовленные заготовки при помощи ПНД отводов и тройников собираются в единую конструкцию.
    Схема подготовки трубя для системы орошения

    Схема подготовки трубя для системы орошения почвы

  2. На склон вегетария насыпается 15–20 см слой керамзита или гравия фракцией 20–40. Отсыпка распределяется по всей поверхности и тщательно трамбуется. Собранные трубы укладываются на подложку из керамзита и слегка заглубляются.
  3. В северной части теплицы трубы монтируются в отверстия в фундаменте так, чтобы с обратной стороны можно было установить отвод 90о. С южной стороны концы трубы закрываются крышкой со сквозными отверстиями или сеткой. Во время монтажных работ концы трубы накрываются плёнкой.
    Укладка собранный труб на подготовленную почву

    Укладка собранный системы воздухообмена на подготовленную почву

  4. Поверх трубы насыпается несколько слоёв грунта общей толщиной 40–50 см. С внутренней стороны строения монтируются приточные вентиляторы, которые подключаются к автоматике согласно схеме от изготовителя.

Для вывода трубы под потолок в северной стене потребуется просверлить отверстия нужного диаметра при помощи перфоратора с корончатой насадкой. После этого воздуховоды выводятся со стороны вегетария, а на концы трубы одевается сетчатая заглушка.

Сборка и установка гряд

Деревянный короб для гряд

Деревянный короб для гряд из обрезной доски

Гряды в солнечных теплицах изготавливаются в виде коробов из обрезной доски или плоского шифера. При желании может быть выбрана любая форма и конструкция. Главное, чтобы по теплице можно было свободно перемещаться.

Для сборки и установки каркаса гряд потребуется:

  1. Выполняется сборка короба согласно ширине теплицы. Обычно, делают 2 или 3 ряда. В нашем случае при ширине около 5 м лучше сделать 2 ряда гряд. Идеально, если по краям теплицы и по центру останутся полноценнее проходы шириной 30 см.
    Установка гряд в две полосы

    Для нешироких теплиц лучше использовать 2 ряда гряд

  2. Для сборки короба потребуется разметить и опилить обрезную доску. В итоге должно получиться по две длинных и коротких заготовки, которые сколачиваются на оцинкованные гвозди или саморезы. По углам короба закрепляются ножки-колышки.
  3. После сборки 8–10 коробов распределяют грунт и производят их установку. В процессе установки часть грунта с дорожек перекидывается в грядки, пока короб не будет заполнен до нужного объёма.
    Установка капельного полива почвы

    Установка капельного полива для теплиц и вегетариев

  4. Дорожки между грядами можно обложить тротуарной плиткой. Если таковой нет, то из обрезной доски сколачиваются дощатые настилы удобной длины. При необходимости настилы легко убираются, а дорожка облицовывается более современным материалом.

Для подвода капельного полива к каждой из гряд потребуется приобрести готовый комплект, состоящий из 3–5 двухсотлитровых бочек и системы трубопровода. Бочки монтируются в верхней части северной стены и в самом низу вегетария. Полив происходит за счёт гибкой трубы с отверстиями, которая прокладывается от верхних бочек к нижним резервуарам согласно схеме на рисунке выше.

Изготовление рам и обшивка конструкции

Конструкция из рам для солнечного вегетария

Конструкция из 4 рам для обшивки солнечного вегетария

После обустройства гряд, систем воздухообмена и полива производится сборка рам под крепление поликарбоната или стекла. В случае с поликарбонатом технология изготовления заметно упрощается — в деревянных брусках не нужно вырезать пазы для установки стекла.

Изготовления рам под обшивку теплицы происходит в следующем порядке:

  1. Для обшивки теплицы потребуется изготовить торцевую, две боковых и потолочные рамы. Общий принцип изготовления каждой из секций схож. Для скрепления брусков между собой используется система шип-паз или крепежи в виде саморезов.
    Схема сборки торцевой рамы

    Схема сборки торцевой рамы

  2. Торцевая рама собирается из двух горизонтальных балок высотой 1802 мм и двух вертикальных стоек длиной 5106 мм. Для усиления конструкции внутри рамы с равным шагом монтируются вертикальные стойки.
    Схема сборки боковых рам

    Схема сборки боковых рам для вегетария

  3. Боковые рамы собираются с соблюдением уклона в 15о. Для этого вертикальные стойки в верхней и нижней части строгаются до нужного наклона при соприкосновении с горизонтально балкой. Аналогичные действия проделываются для изготовления внутренних стоек рамы.
    Схема сборки потолочной рамы

    Схема сборки потолочной рамы для солнечного вегетария

  4. Потолочные рамы по принципу сборки аналогичны торцевой. Длина рамы — 5106 мм, ширина 2482 мм. Для соединения с торцевой и боковыми рамами необходимо изготовить брусок согласно схеме с соблюдение точных размеров.
    Схема изготовления соединительного бруска

    Схема изготовления соединительного бруска для установки потолочной рамы

  5. Перед установкой рамы обрабатываются антисептиком для дерева на два раза. После высыхания их можно покрасить специальной водозащитной краской.
    Установка торцевой рамы на фундамент

    Установка и крепление торцевой рамы к опорному каркасу

  6. Первой монтируют торцевую раму. С боковых сторон должны быть равные расстояния, которые позволяют установить в боковые рамы. Для установки необходимо рассверлить отверстия в прямоугольной трубе и раме под Ø10–12 в зависимости от крепёжного болта. После этого рама крепится на болты с резиновой шайбой.
    Крепления потолочной рамы к соединительному бруску

    Крепления потолочной рамы к соединительному бруску

  7. Боковые рамы крепятся по аналогичной схеме. С южной стороны рама крепится непосредственно к вертикальной стойке в виде стальной трубы. При стыковке с торцевой рамой место стыка обрабатывается герметиком для наружных работ.
    Каркас перед обшивкой вегетария

    Каркас перед обшивкой вегетария сотовым поликарбонатом

  8. Потолочные рамы укладываются сверху конструкции и прикручиваются к соединительному бруску, которые заранее устанавливаются на торцевую раму. Место стыковки, как и ранее, обрабатывается морозостойким герметиком.

Для обшивки каркаса поликарбонатом используются соединительные профили. В качестве крепежей используются саморезы с термошайбой. Подробная технология установки сотового поликарбоната должна быть описана в инструкции от производителя.

Нюансы эксплуатации

Солнечный вегетарий в процессе экплуатации

Солнечный вегетарий большой площади с каркасом из деревянного бруса

В процессе эксплуатации солнечного вегетария следует внимательно следить за уровнем влажности и температурой внутри сооружения. Для этого лучше установить электронный гигрометр и термометр в водонепроницаемом корпусе.

Температура в вегетарии подбирается с учётом комфортных значений для произрастающих в нём растений. За номинальную берётся температура не ниже 25 Со в дневное время и 12–15 Со в ночное.

При необходимости повысить температуру принудительно закрывается вытяжная створка, расположенная в верхней части коллектора. Если требуется понизить температуру на несколько градусов, то необходимо открыть заслонку и форточки.

По мере расходования в бойлеры следует пополнять чистой водой без содержания извести, тяжёлых металлов и следов ржавчины. От качества воды зависит не только урожайность, но и общее состояние почвы.

Видео по теме: солнечный вегетарий — теплица нового поколения из окон

Солнечный вегетарий является ярким примером того, как конструктивно простое сооружение, собранное со знанием простых законов физики, позволяет увеличить урожайности овощным и плодовых культур в несколько раз. Причём для выращивания растения не используются удобрения и добавки. При этом растения плодоносят на несколько недель раньше, а по вкусу ничем не отличаются от овощей, выращенных в открытом грунте.

 Просмотров: 103  Рубрика: Строительство и ремонт