Итак, как было показано выше, что бы выдавать «на гора» заявленные разработчиками проекта производственные показатели, этот СБВ должен работать просто очень и очень эффективно (как сейчас любят говорить – супер эффективно).
Обосновывать невозможность заявленных очень высоких показателей производства биогумуса я не буду. Эта тема эксплуатируется Кониным С.С. уже больше 15-ти лет. Схема завлекания была та же – заявлять значительно бóльшие, чем это возможно в принципе, производственные показатели, и через это продавать то, что нужно разработчикам-коммерсантам – червей «старателей», консультации по червеводству, различные лицензии и ноу-хау.
Но, схема зарабатывания денег начала существенно буксовать. Люди постепенно начинают понимать, что никакого заработка на предлагаемой технологии просто нет! Что же делать? Необходимо было срочно «вдохнуть свежую кровь» в проект простого зарабатывания денег. И вот тут то и пригодился вегетарий Иванова. Книга Александра Иванько, Анатолия Калиниченко и Николая Шмата «Солнечный вегетарий», изданная в Киеве в 1996 году, была просто настоящим бестселлером. Даже в интернете и через десять лет после издания найти эту книгу было просто невозможно. Вот это была просто находка. Не сама книга, а идея и схема. Но как её реализовать? Очень просто - необходимо к зданию червятника пристроить вегетарий, заявить это как собственное инновационное сверх изобретение, активировать сайт дополнительной информацией, построить «действующую» модель и дальше спокойно зарабатывать деньги. Причём, заметьте, что и в «новой модели» очень существенный объём дохода так и остался за производством биогумуса – «СБВ производит 250 тн. биогумуса, а это еще 2 500 000 руб». Правда при относительно низкой цене реализации биогумуса (10 рублей за 1 килограмм, что бы «накачать» относительно существенный доход (2,5 млн.рублей), разработчикам пришлось заявить невероятно большой объём производства продукции (250 тонн биогумуса в год) для тех производственных площадей, которые выделены для этого типа производства. Но, как мы видим, разработчики особо и не заморачиваются с разъяснениями, как именно это работает. Работает и всё! Верьте нам на слово! Да и вообще, червятник в системе СБВ особо и «не выпячивается». На первейшем месте именно вегетарий. Посмотрите хотя бы представляемые разработчиками фотографии СБВ – подавляющее большинство фотографий посвящается именно вегетарию.
Итак, почему же вегетарная часть СБВ в принципе не может работать так эффективно, как заявляют разработчики - СБВ в течение года произведет минимум 50 тонн овощей (!!!). Я постараюсь обосновать, что данная теплица не сможет производить и 30-ти тонн овощей в год.
Начнём с прояснения того, что именно изобрёл (действительно изобрёл!!!) простой учитель физики Александр Васильевич Иванов ещё в 50-х годах 20-го века.
Вот вышеупомянутая книга:
У меня есть электронная (PDF) версия этой книги и я могу всем желающим абсолютно бесплатно эту книгу выслать на электронную почту. Мои личные данные в конце этой работы.
Извлечение из книги будет достаточно длинным, но и разработки Иванова существенно системны. Именно система мероприятий (инженерных решений) и дала тот невероятный вегетационный эффект, который получил Иванов в своём вегетарии – урожай растений, «проживающих» в вегетарии, возрастал от 3-х до 10-ти раз!!!
Замечательный популяризатор агротехнологий Николай Иванович Курдюмов очень увлекательно пересказывает наработки многих реальных практиков. И в этом его замечательная миссия. В том числе, Николай Иванович в своей книге «Умная теплица» привёл выдержки из книги «Солнечный вегетарий». Я не буду приводить выдержки из самой книги (кому будет интересно, тот сам внимательно причтёт эту книгу) а сам перескажу основные изобретения А.В.Иванова, которые работая как система факторов и привели к таким выдающимся результатам. При этом я, как инженер. всё же буду давать свои комментарии и разъяснения.
Основные принципиальные решения А.В.Иванова:
1 Поверхность гряд и поверхность светопрозрачного покрытия не только обращена на юг, но и имеет наклон относительно горизонта в южную сторону. Обоснование этого решения следующее:
на схемах я постарался наглядно показать, как поступает солнечная энергия (лучи солнечной энергии) в зимнее время к светопрозрачной поверхности теплицы и количество отражённой и поступившей внутрь теплицы в зависимости от наклона этой светопрозрачной поверхности к горизонту.
Исходя из представленных схем А.В.Иванов и предложил заменить горизонтальное расположение теплицы
на наклонное, относительно горизонта. Правда, необходимо признать, что А.В.Иванов делал светопрозрачную поверхность теплицы плоской (как представлено на рисунках из книги). Это было связано с тем, что в те далёкие годы в качестве светопрозрачного материала использовалось стекло. Хотя оно было достаточно дорогим. Не было современных плёнок, поликабонатов. А теперь, когда эти замечательные материалы изобретены и внедрены в практику, светопрозрачная поверхность вегетария превратилась в дугообразную. Это решение так же в некоторой мере увеличивает эффект поступления солнечной энергии внутрь теплицы.
Этого решения в проекте СБВ нет!
2 Вторым решением, и практически самым главным, является решение использовать массив грунта как аккумулятор тепловой энергии. Не даром Иванов был физиком. Дело заключается в том, что не оснащённая таким принципиальным решением теплица является очень не устойчивым в тепловом отношении строительным объектом. Что это означает? Дело заключается в том, что при ясном небе, даже в относительно холодное время года, через светопрозрачное покрытие теплицы в объём теплицы поступает относительно большое количество тепла. Разберёмся со сказанным. Относительно чего? Относительно того объёма тепловой ёмкости, которая существует в конструкции теплицы. Все теплицы, являясь лёгкими каркасными конструкциями, имеют в своей конструкции очень малый объём тепловой ёмкости. Поэтому, когда во внутренний объём теплицы начинает активно поступать солнечная энергия (кроме света и тепло), то «впитывать» это тепло просто нечем. Это приводит к тому, что воздух внутри теплицы начинает активно нагреваться. А грунт, спросите Вы? Ведь он то обладает огромной тепловой ёмкостью и он готов вобрать в себя всё это «излишнее» тепло. Ничего подобного! При таких динамических процессах (всё происходит за считанные часы) внутри теплицы формируются активные ковекционные процессы, воздух становится просто «горячим» в верхних объёмах теплицы, и остаётся практически холодным в приземном слое. А как же световой луч, который «упирается» в грунт? Во-первых, достаточно большой объём такой лучистой энергии просто отражается от поверхности грунта. Особенно в зимнее время, при низком угле солнечного стояния в светлое время суток. Именно поэтому А.В.Иванов наклонил и поверхность грунта (кроме светопрозрачного покрытия теплицы) в южную сторону, что бы уменьшить отражение солнечных лучей в том числе и от грунта. Во-вторых, собственно «впитывание» грунтом тепловой энергии (прогрев грунта) происходит крайне медленно. Это связано с физическими и теплотехническими свойствами грунта, и все огородники хорошо знают как медленно прогревается почва даже при достаточно тёплой и, самое главное, солнечной весне. Большое количество тепла. А насколько большое? В этом плане Сергей Степанович Конин в своей рекламе своего «изобретения» выдал просто перлы! (нечто нелепое, смешное, бессмысленное). Так он утверждает, что в солнечный день на каждый квадратный метр СБВ каждый час поступает 1,5 кВт тепловой энергии!!! Видимо С.С.Конин не знает даже законов физики. Есть такая физическая величина - Со́лнечная постоя́нная — суммарная мощность солнечного излучения, проходящего через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца вне земной атмосферы. По данным внеатмосферных измерений солнечная постоянная составляет 1367 Вт/м², То есть к Земле (к планете) к верхним слоям атмосферы приходит только 1,367кВт/м2 в час. А уж после прохождения через плотные слои земной атмосферы тепла приходит значительно меньше. В летнее время в средних широтах нашей страны (от 48-ой до 57-ой северных параллелей) в ясный день приходит достаточно много световой и тепловой энергии (суммарная мощность), при этом непосредственно теплового потока приходит не более 0,8 кВт/м2 в час. Это достаточно много – лето, жара! Но зимой, даже в солнечные дни, даже в полдень приходит в 10 (десять!!) раз меньше. Именно поэтому и наступает зима. Вообще необходимо хорошо понимать, что Россия – северная (холодная) страна. Обмороженных в России значительно больше, чем обварившихся. Именно поэтому во всех наших рассуждениях в плане теплотехники мы, инженеры, должны бороться за привлечение и сохранение тепла, а не за его излишки. Тем не менее, если в весенний солнечный день на каждый квадратный метр теплицы будет поступать 0,5 кВт тепловой энергии в час, то при площади теплицы 800 м2 суммарное поступление тепла составит 400 кВт!!! Ого!!! Воздух начнёт резко нагреваться, что и происходит во всех теплицах.
Но перегрев для растений вреден! Ну и что, скажет читатель. Откроем форточки и всё. Тепло долой! Тем более, что систем управления (автоматического управления!!) тепличными форточками уже придумано и внедрено предостаточно. Но, не всё так просто. Тепло уходит, а на место этого перегретого воздуха «приходит» воздух извне – холодный!! Вокруг то зима или ранняя весна. Ещё холодно! Кроме этого с воздухом из теплицы удаляется углекислый газ и влага, которые так нужны растениям внутри теплицы.
Кроме того, тепло то нам очень нужно. Ведь когда солнышко уйдёт, то сразу станет холодно!
Вот Иванов и придумал – не вентилировать теплицу ни при каких условиях, а поступающее (периодически поступающее) тепло направлять в грунт посредством вентиляторов и специальной системы воздуховодов-теплообменников, проложенных в грунте теплицы. Это просто замечательное решение, которое даёт уникальный синергетический эффект (синергический эффект — (от греч. synergos вместе действующий) возрастание эффективности деятельности в результате соединения, интеграции, слияния отдельных частей в единую систему за счет так называемого системного эффекта (эмерджентности) …). Перечислим и рассмотрим внимательнее факторы, которые и создают этот самый синергетический эффект.
Фактор 1: Аккумулирование тепловой энергии в объёме грунта теплиц. Этот фактор существенно повышает энергетическую эффективность теплицы, при этом явление перегрева воздуха внутри теплицы существенно снижается, а, теоретически, явление перегрева воздуха внутри теплицы за счёт инженерной системы транспортировки и передачи тепловой энергии из воздуха в грунт можно устранить полностью!!!
Этот фактор в проекте СБВ представлен каким то муляжем и практически не работает.
Фактор 2: Повышение температуры грунта в корневой зоне растений. Одновременно с процессом аккумулирования тепловой энергии в массиве грунта теплиц мы повышаем температуру грунта. Это физика. Но наиболее важно повышать температуру грунта в зоне корневых систем растений, культивируемых в данной теплице. Почему? Приведу некоторое извлечение:
Температура почвы влияет на растения, изменяет скорость роста и развития, поглощения, усвоения и передвижения воды и элементов минерального питания и синтеза органических соединений. Температура почвы определяет темпы прорастания семян, а также степень активизации полезных и фитопатогенных микроорганизмов, повреждающих семена и снижающих полевую всхожесть. Культуры сильно различаются по диапазону температуры, при которой прорастают семена.
Семенам салата, шпината, пастернака и лука свойственно холодное прорастание. Они начинают прорастать при температуре тающего льда (0°С). Процесс прорастания, как и становления проростка, идет очень долго — соответственно 21...65 и 49...136 дней. Разные культуры сильно различаются и по верхней температурной границе прорастания семян. Так, при температуре выше 25 °С не прорастают семена салата, выше 30 °С — шпината и пастернака, выше 35 °С — моркови, кукурузы, томата, перца, фасоли.
С повышением температуры увеличивается до определенного предела скорость прорастания семян и появления всходов. У верхней температурной границы прорастания семян и становления сеянцев у лука, моркови, томата и спаржи она снижается.
Прорастание семени, то есть образование корешка, имеет более низкий температурный минимум, чем рост подсемядольного колена, с которым связан выход проростка на поверхность почвы. Так, семена спаржи начинают прорастать при 5 °С, а всходы появляются при 10 °С и выше, но лучше при 20...25 °С. У фасоли, перца и бамии семена прорастают при 10 °С, а сеянец образуется при 15 °С. В зоне экстремальных температур корни не всех проросших семян образуют корневые волоски, что сказывается на их поглощающей способности, и не все проросшие семена дают всходы, то есть снижается полевая всхожесть.
Корневые системы овощных культур имеют более низкие температурные оптимумы, чем надземная часть растений, но диапазон их толерантности значительно уже, то есть они менее холодо- и жаростойки. Корневые системы более болезненно, чем надземные, реагируют на резкие колебания температуры, что часто бывает в гидропонной культуре и при выращивании контейнерной рассады.
Понижение температуры почвы уменьшает поступление воды у теплотребовательных культур (физиологическая засуха), что происходит при поливе плантаций огурца и бахчевых культур холодной водой. В жаркую погоду дефицит влаги часто приводит к гибели посевов. У северных границ культуры огурца нередки случаи гибели посевов в жаркие дни, наступившие после дождей, сопровождавшихся значительным снижением температуры воздуха и почвы.
Влияние пониженной температуры почвы проявляется в степени поглощения элементов минерального питания, особенно фосфора, а часто и азота вследствие ослабления деятельности нитрифицирующих бактерий. Особенно сильно фосфорная недостаточность на холодных почвах ощущается у томата, когда температура опускается ниже 15 °С.
Температура субстрата сказывается не столько на поглощении элементов минерального питания, сколько на передвижении их в надземную систему.
Температура почвы определяет степень активизации почвенных патогенов и устойчивость к ним растений. При низкой температуре почвы (0...10 °С) активизируются грибы из родов Pythium и Rhizoctonia, поражающие семена, проростки и растения, особенно теплолюбивых культур. При высокой температуре (20...30 °С) почвы опасность грозит от грибов из родов Fusarium и Verticillium. При температуре около 20 °С весьма вредоносна капустная кила.
Влияние температуры почвы реализуется в накоплении биомассы растений, размерах корневой и надземной систем, темпах роста и прохождения фенофаз. Температура почвы ниже оптимальной задерживает рост корней и надземной системы, ведет к уменьшению размеров листьев и всего растения, задерживает темпы наступления фенофаз. Растения огурца, томата слабее ветвятся и плодоносят. У огурца сортов Вязниковский и Муромский при температуре почвы 12... 14 °С в опытах наблюдалось полное отсутствие плодоношения. Растения цвели, но завязи не образовывали. При температуре 15...20 °С растения плодоносили нормально.
Оптимальная температура для образования клубней у картофеля 17...19 °С. При длительном пребывании в условиях низкой температуры (ниже 5 °С) у высаженных клубней не удается получить всходы, они образуют столоны с мелкими клубеньками (детками).
Фактор увеличения температуры в корневом слое грунтов теплицы в СБВ не представлен никак. Ведь разработчики СБВ закопали какие-то трубы в проходы между грядами. Почему? Потому что за эти трубы разработчики СБВ узнали уже после того, как построили свой вегетарий и гряды уже были заложены. А трубы то нужны. Вот они (эти разработчики) и решили – а давайте закопаем хоть какие-то трубы куда можно – в проходы.
Фактор 3: Перемещение влаги и углекислого газа в корневую часть растений. Исключительно интересный фактор. Рассмотрим его повнимательнее. Дело в том, что если не вентилировать объём теплицы, то относительная влажность воздуха внутри объёма теплицы достаточно быстро достигнет 100% (так называемая «точка росы»). Такая высокая относительная влажность вокруг растений (по крайней мере растений нашей умеренной климатической зоны) неблагоприятна для их жизнедеятельности (вегетации). Так вот, во время перемещения влажного воздуха по каналам (воздуховодам-теплообменникам) в грунте воздух охлаждается (теряет энергию) и, соответственно, теряют энергию и молекулы воды, находящиеся в этом воздухе. Это приводит к конденсации паров воды (молекулы воды «склеваются» в капельки воды – образуется туман). Эти капельки воды оседают на стенках грунтовых воздуховодов, их образуется всё больше и больше, и они начинают стекать в нижнюю часть этих воздуховодов. Иванов предложил сделать специальные отверстия внизу труб-воздуховодов именно для отвода этого конденсата за пределы воздуховода. И эта вода попадает непосредственно в грунт, окружающий воздуховод. В случае, если воздуховод проложен в зоне нахождения корней растений, то водяной конденсат попадает непосредственно в корневую часть растений. Это даже покруче, чем капельный полив.
Кроме того, как было упомянуто выше, при отсутствии вентиляции теплицы внутри объёма теплицы постепенно повышается содержание углекислого газа (СО2), который в основном выделяется за счёт жизнедеятельности почвенной биоты.
Приведу ещё одно извлечение: