Vegetariul lui Ivanov

Publicat de Artur pe data de 10 iunie 2011

Moto: Pentru a-ţi lua zborul nu e nevoie să încălci legea gravitaţiei.

Vegetariul lui Ivanov (în original ”Вегетарий Иванова”) nu mai este o simplă seră.

Încă la începutul anilor 50 un învăţător de fizică din Kiev, Ivanov Alexandr Vasilievici, a creat primul său vegetariu. La sfârşitul anilor 60 el a reuşit să ia patenta. În acest răstimp vegetariul a fost studiat, autorul a primit o sumedenie de distincţii, autorităţile ucrainene a susţinut iniţiativa, în special prin vorbe. În anul 1971 A. V. Ivanov a decedat. În anul 1996 la Kiev, în tiraj mic, a fost editată o carte neobişnuită a coautorilor A. A. Ivanko, A. P. Kalinicenko, N. A. Şmat, ”Vegetariul solar”. Aceasta descrie experienţa de lucru a vegetariilor, cu o amplă descriere a construcţiei şi principiului de funcţionare, schiţele construcţiei şi proiectelor. Buna mea cunoştinţă, Oleg Iancevski, cu inimă uşoară mia transmis un exemplar al acestei cărţi. Punctele principale din aceasta le redau mai jos. Unul dintre coautori, mi-a permis cu amabilitate să folosesc imaginile din această carte. Cei drept, singur autorul nu se ocupă cu vegetariile.

Sera tradiţională posedă trei probleme majore:

1. La o înălţimea mică a soarelui (primăvara, toamna, iarna, dimineaţa şi seara), din cauza reflecţiei puternice sub unghi ascuţit, în seră pătrunde numai 20-30% energie solară.

2. Pierderi enorme de căldură prin înveliş şi imposibilitatea acumulării ei în interior duc la salturi ale temperaturii de zi şi noapte.

3. Ventilarea directă, necesară vara, suflă aproape tot bioxidul de carbon (principala hrană a plantelor!), o parte din azot şi toată umiditatea, transpirată de frunze – de aici necesitatea constantă în irigaţie şi îngrăşăminte.

Vegetariul rezolvă dintr-o dată toate aceste probleme.

Problema nr 1. Se construieşte vegetariul pe o pantă de 15-20°, naturală sau artificială, cu povârnişul spre sud sau sud-est (vezi desenul de la începutul postului). La o mărime de 4×5 m acest lucru este pe deplin real. Acoperişul se face plat, din sticlă sau şi mai bine din policarbonat – iată unde într-adevăr acesta este de neînlocuit! Rezultă: razele solare cad

perpendicular şi reflecţia este apropiată de zero. Conform autorilor, în comparaţie cu serele obişnuite cu boltă, cantitatea de soare sporeşte de 4-5 ori, iar dimineaţa, seara şi iarna de 18-21 ori.

Dar aceasta nu e totul. Peretele din spate reprezintă o construcţie capitală. La drept vorbind, acesta poate fi peretele casei sau a unei construcţii adiacente. El este albit, în ideal – tapetată cu folie reflectorizantă. Când soarele se află în perigeu aceasta serveşte drept reflector, care aproape dublează cantitatea de raze solare care ating solul.

Numai panta de 15° la latitudinea Kievului de la sine majorează iarna absorbţia razelor solare cu 32%. Plus acoperişul plat şi ecranul reflectorizant. Cu cât soarele este mai jos, cu atât efectul este mai mare. La o poziţionare a soarelui sub un unghi de 20° se asimilează de două ori mai multă energie, la unul de 10° – de trei ori, iar la cel de 5° – de patru ori. Panta de 25° majorează absorbţia solară din perigeu corespunzător de 2,5, 4 şi 6 ori.

Problemele 2 şi 3 sunt rezolvate printr-o invenţie elegantă – ciclul închis de schimb de aer şi

căldură.

Sub sol, la o adâncime de 30-35 cm, la o distanţă de 55-60 cm una de la alta, dea lungul serei se instalează ţevi de plastic sau azbociment (vezi imaginile). Capetele lor de jos sunt scoase la suprafaţă şi sunt protejate de gunoaie cu plasă. Capetele de sus (dinspre nord) sunt unite într-un colector transversal. De la colector porneşte o ţeavă verticală – o coloană zidită în peretele capital. Ea iese pe acoperiş, dar nu direct, ci printr-o cameră de reglaj. Camera are ieşire în seră aproximativ la 1,5 m înălţime. De jos şi de sus ea este limitată de două clapete, iar vehicularea aerului în seră este asigurată de un ventilator. Dacă vara se umbreşte acoperişul cu argilă sau var, un ventilator de uz casnic cu o putere de 15-20 W deserveşte bine două ţevi cu diametrul de 70-100 mm. Dacă ţevi sunt mai multe, atunci se fac mai multe coloane cu ventilatoare.

În zilele însorite, chiar şi iarna, când afară este -10°C, în interiorul vegetariului sunt +30-35°C. clapeta superioară din camera de reglaj este închisă. Ventilatorul trage aerul în ţevi şi-l vehiculează de jos în sus (vezi desenul). Aerul cedează căldura către sol şi răcindu-se este suflat înapoi în seră, unde procesul se repetă. Timp de o zi solul se încălzeşte până la 30°C şi mai mult – tot solul se transformă într-un acumulator de căldură. Pe timp de noapte

ventilatorul continuă să lucreze, vehiculând căldura deja din sol în atmosfera încăperii.

Ultimii 20 ani asemenea sisteme se folosesc în Europa pe larg, în special în ţările Scandinave. Acolo aerul cald se pompează şi în sol, şi în pardoseala de piatră, şi în colectoare amplasate în bazine, şi chiar în pereţii construcţiilor adiacente.

Astfel, fără nici un fel de încălzire suplimentară, la geruri de -10° C ziua şi -15°C noaptea, în vegetariu se menţin temperaturi de +18°C ziua şi +12°C.

Lucrul principal constă într-o ermetizare bună a învelişului. Pentru comparaţie, într-o seră obişnuită în aceeaşi perioadă se constată: de la ora 9 până la 20 sunt mai mult de 10°C – de la 12 până la 16 sunt 30°C; iar noapte de la ora 23până la 7 dimineaţa – în jur de zero şi mai jos. Fără un sistem de reglare automată temperatura normală se ţine numai 8 ore!

Dacă se prevăd geruri mari în camera de reglaj se amplasează un calorifer şi în seră se suflă aer cald. Pentru orice situaţie de urgenţă este suficient un calorifer de 1-1,2 kW. Însă, astfel de nopţi nu sunt multe la număr, dar şi spaţiul de cultivare pe timp de iarnă este mai bine de folosit sub verdeţuri care nu necesită temperaturi mari.

Primăvara şi chiar în verile reci acelaşi ventilator în acelaşi regim salvează sera de supraîncălzire. În sol se acumulează deja răcoare şi nu căldură. Ziua se încălzeşte şi cedează răcoarea solul răcit timp de o noapte, iar noaptea – aer răcorit.

Apropo, încălzirea solului este cel mai bun stimulator pentru dezvoltarea plantelor. La o temperatură de 32°C a solului roşiile şi castraveţii dau producţii de două ori mai mari şi cu o lună mai devreme, iar vinetele – de patru ori mai mult!

Şi totuşi, dacă se stabilesc temperaturile mari pe o perioadă îndelungată, este necesar de a evacua căldura excesivă în afară. Atunci se închide clapeta de jos a camerei de reglaj, iar cea de sus se deschide. Se modifică şi direcţia de evacuare: ventilatorul pur şi simplu fugăreşte aerul fierbinte din seră în atmosferă. Dar în asemenea condiţii se pierde bioxidul de carbon şi umiditatea. Din aceste considerente trebuie cât mai puţin posibil folosit acest regim de ventilare. Este mai util pe timp de călduri mari de aruncat peste acoperiş o plasă de mascare sau o plasă artizanală din funii cu bucăţi ataşate de pânză. Este destul de eficace de stropit acoperişul cu soluţie de argilă. Se absoarbe exact necesarul de radiaţie – 50%.

De aici se vede, că problema menţinerii temperaturii trebuie soluţionată în mod complex. Pe timp de vară puterea ventilatoarelor evident trebuie majorată. În regim de ventilare în exterior ventilatorul oricum va elimina din seră apa şi CO2, şi să cheltui pentru aşa ceva electricitatea este iraţional. De aceea, mai curând, merită să fie montate oberlihturi cu deschizătoare

inteligente. Ventilatoarele se includ automat prin termorelee, pe acoperiş se află plasa de umbrire şi pierderile de pe urma ventilaţiei sunt minime.

Problema nr 3. Când ventilaţia este deschisă în afară, în detrimentul îngrijirii şi irigaţiei, roada scade de 2-4 ori faţă de potenţial – adică cea primită în vegetariu. De ce? Aici apar două chestiuni principiale.

Unu: bioxidul de carbon. Asupra rolului său adevărat de curând mia atras atenţia O. V. Tarhanov savant din oraşul Ufa. Iată rezultatele experimentului în câmp. Pentru a produce o roadă normală de legume la un ha este necesar de până la 300 kg CO2, iar în stratul de 1 m al aerului sunt numai 6 kg de gaz. Numai 2%! Şi cum pot creşte plantele? Aproape tot necesarul de bioxid de carbon îl asigură organica în descompunere. Şi cu cât este mai mult gaz, cu atât roada este mai mare. Anume ciclu închis de schimb de gaze acumulează în vegetariu o masă inedită de CO2, care şi dezvăluie potenţialul maxim de producţie al plantelor.

Doi: umiditatea din sol şi aer.

Irigarea superficială, chiar dacă şi este prin picurare, are o sumedenie de neajunsuri: pierderile mari prin evaporare, răcirea solului, proliferarea rădăcinilor la suprafaţă, impactul asupra proprietăţilor fizice şi chimice ale solului. Sistemul constituit din ţevi în subsol constituie un sistem funcţional de ”irigare atmosferică”. Acesta este un colector al condensaților! Parcurgând ţevile reci, aerul cald cedează masa de apă – aceasta se condensează pe pereţii ţevilor. Iar ţevile sunt găurite: pe toată lungimea lor pe partea de jos, la fiecare 15-20 cm, sunt sparte orificii de grosimea unui creion. Pentru ca apa să reuşească să se scurgă, ţevile sunt amplasate pe un strat subţire cheramzit sau prundiş.

Toată ziua, iar vara prima jumătate a zilei, apa transpirată de frunze şi sol, se restituie forţat în sistemul din subsol, iar acolo prin jeturi mici se scurge prin orificii. Cu apa caldă se umezeşte solul cald din preajma ţevilor. Aici, în adâncimea caldă şi umedă, şi prosperă rădăcinile. Irigarea din exterior practic nu mei este necesară. Apa este absolut liberă de săruri grele, dar este îmbogăţită cu amoniacul din organica descompusă. Îngrăşămintele organo-minerale se incorporează din timp, la aranjarea solului, şi acţionează lent. În cazul necesităţii irigării este montat un sistem de picurare. Acesta se include numai în momentul ventilării deschise în afară.

Efectul secundar: aerul din seră este umed în permanenţă. Acesta constituie încă un factor important al productivităţii. Umiditatea aerului minimizează transpiraţia frunzelor, şi plantele, eliberate de un lucru inutil, majorează încă de 1,5 ori sinteza biomasei!

După cum a fost menţionat, ventilatorul este unit la termorelee simple, şi automat se deconectează, dacă regimul de temperaturi în seră este aproape de norme – când temperatura aerului şi a ţevilor din subsol s-a echilibrat.

Pentru montarea vegetariului poate fi folosită orice pantă, începând cu cea de est şi terminând cu cea de sud-vest. Straturile în vegetariu se aranjează prin terase înguste. Plantele se cresc uriaşe, până la acoperiş, şi sunt necesare treceri destul de largi. Sub acoperiş, deasupra răzorului, sunt montate bare pentru fixarea plantelor.

Vegetariul este o construcţie capitală de durată. Aceasta poate fi o parte a casei de locuit, un mod de viaţă al stăpânilor lui. Aceste reprezintă nu o simplă seră, ci o mostră al tehnologiilor

solare – o tehnologie de utilizare raţională a Soarelui de tip nou. Pe timpuri visam la o casă cu o seră capitală alăturată. Deja ştiu, cum trebuie executată!

La începutul anilor 60 A. V. Ivanov cultiva în vegetariu lămâi, mandarine şi ananaşi. De pe 17 mp de vegetariu – de pe doi arbuşti de 8 ani – el lua 193 kg lămâi, iar în anul următor – 216 kg. Fără a lua în calcul ananaşii produşi tot aici. Costul construcţiei constituia mai puţin de 15 USD/mp.

În anul 1963 pe 22 mp al vegetariului primitiv au fost cultivate 110 plante de roşii dintr-un răsad de calitate proastă. Roada a constituit 269 fructe măşcate – câte 12,5 kg/plantă. După acestea, tot aici au crescut 110 crizanteme. Fără a cheltui vre-un bănuţ pentru încălzire, Ivanov a livrat producţii în valoare de 600 USD. Costul construcţiei acelui vegetariu se ridica la 3 USD/mp.

Anul 1964, experimentul comparativ cu sera în două caturi. Roşiile în vegetariu s-au copt cu 43 zile (timp de 92 zile). Roadă de pe aceeaşi suprafaţă a vegetariului s-a colectat de trei ori mai mare, iar costul acesteia – de trei ori mai mic. Lucru a fost depus de două ori mai puţin, iar folie pentru învelire s-a utilizat de 2,4 ori mai puţină.

Chiar şi fără sistemul de acumulare forţată a căldurii în sol eficienţa vegetariului impresionează experţii. La 21 aprilie 1992 într-un vegetariu primitiv au fost semănate roşii. La 17 mai plantele aveau deja 10 cm înălţime, la 7 iunie – 40 cm şi în jur de zece inflorescenţe, la 21 iunie – 50 de inflorescenţe şi 6 fructe coapte, şi până la sfârşitul lunii iulie produceau câte 50-60 inflorescenţe şi 35-45 fructe.

În medie, inflorescenţele în vegetariu apar cu o lună mai devreme, faţă de serele obişnuite, iar fructele coapte – cu 1,5 luni. În cazul gerurilor mai mici de -10°C nu este nevoie nici de un fel de energie, în afară de cea solară. Cheltuielile pentru exploatare şi menţinerea microclimatului sunt de 60-90 ori mai mici, decât la serele obişnuite. În ciuda construcţiei capitale, vegetariul se răscumpără deja în primul an. Costul roadei din vegetariu este mai mică de 10 ori, iar producţia mult mai utilă pentru organism, decât cea din serele industriale.

Alexandr Vasilievici visa, ca vegetarii să existe pe lângă fiecare casă, şi noi vom avea Soare, şi nu vom mai avea necesităţi în combustibili şi legume cumpărate. Acest fapt nu s-a împlinit atunci. Autorităţile nu l-au susţinut, sticla şi metalele erau scumpe, iar bani erau puţini. Acum situaţia s-a răsturnat. Autorităţile nu mai joacă nici un rol, bani sunt la mulţi oameni, există pereţi nefolosiţi la multe case, şi există policarbonat celular! Ei ce, oare chiar suntem atât de neputincioşi fârtaţilor, pentru a creşte până la un vegetariu?!

În momentul când manuscrisul era aproape finisat, buna mea cunoştinţă din or. Ipatovo, Victor Şarapov, mi-a trimis cartea lui B. Erat şi D. Vulston, ”Sera din casa voastră”, Moscova, ”Stroiizdat”, 1994. Cartea s-a dovedit a fi minunată. Aceasta prezintă analiza detaliată a tuturor aspectelor construcţiei serelor în regiunile de nord, şi în primul rând ale celor adiacente la casă sub forma grădinilor de iarnă. Mai jos reproduc ceea, ce mi s-a părut cel mai interesant.

1. Profesorul Rossi a elaborat forma serei, care colectează la maxim radiaţiile soarelui în perigeu. Inteligenţa umană nu are limite! Se constată, că reflectoarele pot fi amplasate nu numai în interior, dar şi în afară vezi imaginea)! Rezultă o ”seră-reflector”. În regiunile de nord în calitate de reflector serveşte zăpada. Cei de la sud pot aranja şi dale albe în faţa serei.

Iar reflectoarele interne – vopseaua albă sau foliile argintate (suprafeţele reflectorizante sunt

indicate prin linii întrerupte).

O astfel de seră este deosebit de eficientă, atunci când este ”afundată” în casă (pe aceeaşi imagine în stânga este şi aspectul de sus). S-a constatat: prin crăpături se pierde mult mai multă căldură, decât prin sticla ermetică într-un singur strat. Problema legată de sticla într-un singur strat este numai una, aceasta se acoperă cu gheaţă iarna. În general cu cât este mai mică suprafaţa sticlită, cu atât sunt mai mici şi pierderile de căldură. Pereţii casei încălzesc sera, nivelând diferenţele de temperaturi şi protejând plantele de îngheţurile de primăvară. Iarna, pentru acumularea căldurii, peretele şi podeaua ”reflectorului” se acoperă cu folie neagră, iar vara se albesc sau se acoperă cu folie argintie.

2. În loc de riglete în serele adiacente este mai comod de utilizat ţevi de evacuare. Putere de evacuare a ţevii depinde de înălţimea acesteia şi poate fi destul de impresionantă! Pentru o seră de 20 mp o ţeavă de evacuare de un sfert mp plus o uşoară umbrire în total sunt mai eficiente, decât un ventilator de 140 W!

Cu cât ţeava este mai înaltă, cu atât puterea de evacuare creşte. Fiece metru al ţevii este echivalent cu o mărire a secţiunii cu 12-15% sau a scăderii temperaturii cu 1,5-2°C. astfel o ţeavă de 7 m înălţime şi o secţiune de 0,5 mp, de la sine fără nici un ventilator, într-un minut evacuează tot aerul din sera cu un volum de 45 mc, scăzând temperatura de la 40 la 30°C.

3. Pentru amatorii de ventilatoare va fi necesar calculul puterii acestora. Ea coincide ci valoarea numerică a fluxului de aer, în metri cubi. S-a constatat: o ventilaţie bună există atunci când tot aerul din seră este înlocuit cu altul într-un minut. Altfel căldura nu reuşeşte să fie scoasă în totalitate. Aduc mai jos dependenţa empirică:

Diametrul ţevii, mm puterea ventilatorului, kW

100 0,014 = 14 W

125 0,028

160 0,070

200 0,120 = 120 W

250 0,260

315 0,550

400 1,2 kW

În acelaşi timp ventilatorului îi vine în ajutor şi înălţimea ţevii.

4. Un calcul interesant: într-o seră adiacentă cu o suprafaţă de 25-30 mp oamenii petrec în jur de 700 ore pe an – 200 ore se odihnesc, beau cei, şi 500 ore lucrează! Adică zilnic câte 1-2 ore de lucru. Ei, asta fac oamenii care nu pot să lenevească inteligent. Noi pur şi simplu suntem obligaţi să atingem un rezultat mai spectaculos. 150 de or pentru muncă şi 550 pentru consum de ceai – aceasta constituie stilul nostru.

* * *

Ei iată. D-voastră vă rămâne să prelucraţi toată informaţia primită şi să vă faceţi sera d-voastră inteligentă – cu suplinirea ideilor d-voastră şi ajustărilor de rigoare. Să vă dea Domnul răbdare, şi roada să se facă, fără necesitate în durerile d-voastră de spate.

—

Aici puteţi vedea imagini reale ale vegetariului în acţiune: http://veg.baxtool.com/stroika.php

P. S.: Aceasta a fost o secvenţa din cartea lui N. I. Kurdyumov ”Sera inteligentă” şi constituie un vis spre care tinde şi translatorul.