Как правильно рассчитать и смонтировать фермы из профильной трубы своими руками?

Инвестиции в крупные вертикальные хозяйства

Для масштабного производства потребуется более “умная” и качественная ферма. Основные производители установок вертикальных ферм: Local Roots (производит фермы TerraFarm), Cyber Grow System, Fader Works, Fibonacci, AeroFarms, FreshBox Farms и другие. Стоимость установок колеблется от 1,5 тысяч до 2,5 млн долларов. Все зависит от размера, производительности фермы и “IQ” искусственного интеллекта.

Крупный бизнес не может содержать ферму усилиями одного человека. Поэтому при создании бизнес-плана нужно учитывать расходы на наемных сотрудников. Даже с учетом ИИ, как минимум, нужны люди, которые будут следить за аппаратурой. Также стоимость зависит от вида установки — гидро-, аэро-, аквапоника или «гибриды».

Требования к расчету профильной трубы для строительства фермы

При расчетах размеров и толщины стенки профильных труб, требуемых для сооружения Ваших металлоконструкций; учитываются следующие условия:

• Размеры металлоконструкции, и в частности, длина, шаг опор – расстояние между опорами.
• Высота опор и ферм.
• Форма ферм.
• Максимальная снеговая нагрузка зимой.
• Ветровая нагрузка.
• Возможные особенности геологических условий (сейсмическая активность, возможность оползней).
• Вес покрытия.

Что будет, если рассчитать неправильно

При неправильных расчетах возможны следующие последствия:

• Конструкции фермы будут деформироваться под весом снега, мокрой листвы.
• В самом неудачном случае конструкции будут деформироваться под собственным весом.
• Вся конструкция может обрушиться при сильном ветре.
• Деформация рано или поздно приведет к разрушению фермы и всей конструкции, что опасно для человека и может повредить предметы, находящиеся под навесом – машину, например.
• Непрочная и подвижная конструкция будет приводить к разрушению кровли, положенной на ферму.
• При применении слишком мощного и тяжелого профиля неоправданно возрастают затраты на материалы и работы при возведении металлоконструкции.

Датчики и счетчики

Сегодня уже существуют умные системы для ухода за растениями — они автоматически поливают и удобряют всходы, учитывая каждый нюанс.

Так, например, работает система выращивания миндаля. Датчики увлажнения, расположенные по всему периметру миндальной рощи, постоянно анализируют почву. Результаты передаются в облачное хранилище, обрабатываются и направляются в систему ирригации с капельными лентами. Каждые полчаса строго определенное количество воды при необходимости смешанное с подходящей дозой удобрений проходит через капельные ленты, напитывая миндальные деревья.

Эта технология, которая экономит до 20% воды, попадает под понятие умного фермерства — системы точного расчета посадки, полива, удобрения и сбора урожая с использованием компьютерных систем.

Современные датчики также анализируют состав почвы и прогнозируют ее плодородность, степень насыщения влагой и удобрениями.

Выращивание зелени и овощей в России с помощью вертикальных ферм

Вертикальные конструкции – практичные, функциональные установки, которые существенно экономят пространство. За счет этого активно используются не только на фермах, а еще и в обычных домах, квартирах. С их помощью реально выращивание свежих овощей, зелени в любом уголке России, включая засушливые регионы. Почему это возможно? Есть несколько объяснений:

• растения обеспечены закрытым герметичным помещением, где климатические условия задаются человеком;
• конструкция не занимает много пространства, так как располагается несколькими ярусами вдоль стены; компактное устройство способствует максимальной урожайности с одного квадратного метра;
• питание растения получают не из почвы, а из раствора, который содержит те же вещества, микро- и макроэлементы;
• выращивание возможно при минимуме затрат воды, так как большинство установок работают по замкнутому циклу;
• отсутствует необходимость перевозки на большие расстояния, хранения продукции. Свежие овощи, зелень можно сразу поставлять магазинам, подавать к столу, что повышает их питательную, витаминную ценность.

Грамотный выбор мини фермы

Основные критерии при выборе конструкции:

• тип культуры, которую будете высаживать,
• размеры помещения;
• бюджет.

Виды мини ферм многообразны. Они выглядят как:

• змеевики, когда трубы с расположенными внутри горшочками имеют вид «змейки»;
• многоярусные стеллажи, конструкции для самого разного объёма продукции;
• А-образные горки, стены;
• цилиндры;
• спирали и др.

Все они конструируются с целью экономии дефицитных при определённых условиях ресурсов: территории, электроэнергии, воды. Например, Австралия может похвастаться теплицей, которая работает благодаря солнечным батареям. Фермеры Израиля гидропоникой выращивают одновременно рыбу и зелень, то есть получается практически безотходное производство. А там, где ощущается недостаток площадей (города, горные местности) возводят гидропонные башни или используют помещения заброшенных предприятий.

Запрос на вертикальные фермы

Интерес к вертикальным фермам связан с вызовами, с которыми столкнулось человечество в последние десятилетия:

• беспрецедентный рост населения планеты, чьи растущие потребности сказываются на экологии. Важнейшей из них является потребность в пище — в следующие 30 лет население планеты вырастет более чем на 2 млрд человек. Это увеличит нагрузку на сельское хозяйство и агрохимический сектор;

• увеличение средней продолжительности жизни людей также стало большим вызовом. Чем дольше человек живет, тем больше у него хронических заболеваний, тем острее необходимость поддерживать себя в форме, которая диктует высокие требования к питанию.

Хотя мы редко задумываемся об этих факторах в повседневной жизни, они напрямую влияют на формирование потребительских трендов, которым мы следуем. Среди них агентство-измеритель Nielsen выделяет:

локально произведенные продукты — они реже подвергаются химической обработке, так как не транспортируются на дальние расстояния;

эко-лейблы — интенсивное использование сельскохозяйственных угодий часто приводит к злоупотреблению химическими удобрениями, в связи с чем эко-лейблы становятся почти так же значимы, как бренды производителей;

прозрачность в коммуникациях продукта — доступ к цифровым коммуникациям формирует запрос на полную информацию о процессе производства продукта и его влиянии на окружающую среду и общество;

функциональность — продукты с полезными свойствами становятся важной составляющей рациона, позволяя компенсировать нехватку полезных веществ.

Эти тренды оказывают огромное влияние на сельское хозяйство — как на технологии производства, так и на технологии маркетинга конечной продукции. Воплощением этих изменений стала индустрия вертикальных ферм, подвергающая пересмотру все этапы цепочки производства.

Фото: Pexels

Купить вертикальную гидропонную установку в Москве

Приобретение надежного, проверенного современного оборудования – залог успеха. Купить многофункциональные гидропонные установки, вертикальные мини фермы для квартир, домов, хозяйств в Москве предлагает компания «Агроновия». Мы производим эффективное оборудование, которое дает отличные результаты в домашних и промышленных условиях.

Конструкции рассчитаны на разный объём продукции, предназначены для выращивания:

• пряных трав,
• микрозелени,
• овощей,
• ягод,
• грибов,
• свежих кормов,
• лекарственных трав,
• декоративных растений.

Домашние мини-огороды оснащены насосами, распылителями, таймерами, всеми необходимыми контрольными приборами.

Гроубоксы полностью готовы создать микроклимат для выращивания отдельных культур. Вам остаётся только установить, подключить, наблюдать и собирать урожай.

Универсальные промышленные комплексы оборудованы приборами для производства рассады, мытья поддонов, хранения зерна.

Цена вертикальных мини ферм

Покупатели могут выбирать конструкции в соответствии с бюджетом. Цена вертикальных мини ферм зависит от нескольких факторов:

• количества посадочных мест;
• предполагаемого объёма урожая;
• сложности оборудования;
• материалов, используемых приборов;
• применяемых инновационных технологий;
• масштаба;
• дополнительных услуг.

Покупать оборудование стоит осознанно. Изучите отзывы о вертикальных фермах, получите максимум информации о результатах выращивания разных культур.

Ознакомиться с оборудованием можно здесь.

Наши статьи

Название
Купить вертикальные мини фермы для выращивания зелени, овощей

Описание
Купить вертикальные мини фермы, многоярусные гидропонные установки в Москве для выращивания зелени, овощей, ягод. Привлекательные цены.

Автор

Организация
agronovia.ru

Логотип

Как создать ферму дома

Он разработал системы роста как продукт сам по себе — люди смогут их купить, чтобы выращивать пищу в относительно ограниченных пространствах — и, возможно, это позволит перенести ферму в городские районы или комплексы, такие как университетские городки. Эту установку также можно поставить рядом с существующими производственными линиями на тепличных фермах. Одно из крупнейших имен в области вертикальных ферм, однако, имеет другую бизнес-модель. AeroFarms расположены в Нью-Джерси, США, и открыли, по их словам, самую большую в мире крытую вертикальную ферму общей площадью в 7000 кв.м. Компания надеется производить вкусную зелень в больших количествах.

Эд Харвуд — изобретатель и эксперт по сельскому хозяйству, который придумал технологию, которая сделала это возможным. К такой идее он пришел несколько лет назад во время работы в Корнельском университете, где аэропонные системы использовались для выращивания растений в лабораторных условиях. Почему этот подход не используется в более широких масштабах, спросил тогда себя он?

Такое положение дел его не устраивало. После долгих экспериментов он придумал систему и конструкцию сопла для распыления аэропонного тумана на корни его растений. В AeroFarms корни растут сквозь тонкую ткань, а не почву. Но детали того, как он решил ключевую проблему — как сохранить сопла чистыми с течением времени — остаются коммерческой тайной.

Если растения выращивают в космосе, почему нельзя дома?

«У каждого сопла, купленного с полки, были существенные проблемы», говорит Харвуд. «Я должен был что-то сделать и пришел к решению интуитивно». Но о нем он никому не рассказывает.

Как и Urban Crops, AeroFarms уделяет первостепенное внимание выращиванию быстрорастущих овощных салатов и зелени. Харвуд считает, что спрос на такую продукцию, выращенную на местном рынке на крупных предприятиях, может однажды стать особенностью городских окраин

И еще он гарантирует хрусткость и свежесть, которую хотят потребители. Харвуд твердо уверен в том, что бизнес, который затеяли он и его коллеги, может быть прибыльным. Но есть много скептиков.

Майкл Хамм, профессор устойчивого сельского хозяйства в Университете штата Мичиган, один из таких. Он отмечает, что вертикальные фермы зависимы от постоянных поставок электричества, большая часть которого поступает от источников на ископаемом топливе.

Он говорит, что просто нет экономического смысла выращивать некоторые культуры таким образом. «При 10 центах за киловатт-час количество энергии, которое потребуется для производства пшеницы, выйдет примерно в 11 долларов за буханку хлеба». Когда-то был подъем домашнего пивоварения — будет ли подъем домашнего фермерства?

Хамм признает некоторые преимущества такого подхода. Если закрытые системы хорошо поддерживатьб, эта технология должна теоретически давать воспроизводимые результаты с каждым урожаем — вы, скорее всего, всякий раз будете получать культуры одного качества. Кроме того, хотя вертикальная ферма стоит довольно дорого, это более привлекательный вариант для людей, впервые попавших в сельскохозяйственный бизнес — им не придется тратить годы, чтобы выяснить, как бороться с капризами солнца и времен года. Замены этому опыту пока не придумали.

С развитием технологий вертикального земледелия и вероятным снижением стоимости, некоторые делают ставку на то, что люди захотят выращивать собственную зелень дома. Neofarms — это немецко-итальянский стартап, который предвосхищает это. Его основатели Хенрик Йобчик и Максимилиан Рихтер разработали прототип вертикальной фермы размером с бытовой холодильник с морозилкой.

«Мы разработали ее в стандартных размерах кухонного шкафа», объясняет Йобчик, добавляя, что их план заключается в том, чтобы сделать устройство доступным в интегрированном или отдельно стоящем дизайне, как кому понравится. Людям, которые купят себе этот агрегат, придется платить за электроэнергию, содержать Neofarms в чистоте и постоянно наполнять водой. Но взамен они получат самые свежие продукты.

«С растениями, растущими в системе, вы знаете об условиях, в которых они выросли», говорит Йобчик. «И получаете свежесть, а это одна из крупнейших проблем со свежими овощами, особенно зелени».

В супермаркетах будущего могут быть собственные миниатюрные вертикальные фермы. Если вы сами выбираете растения и сразу их едите, вы получаете больше витаминов и других питательных веществ, которые можно потерять при упаковке и транспортировке. Многие потребители уже выращивают травы на оконной раме, но это недорогое и малоэффективное мероприятие. Возможно, в будущем это станет эффективным и повсеместным способом накормить себя хрустящим салатом.

Что можно выращивать дома?

Но можно ли вырастить что угодно, если под рукой будут нужные технологии?

Вандекрюс говорит, что внутри можно вырастить практически все, что угодно — но это не всегда хорошая идея. Он объясняет, что экономически выгоднее придерживаться более быстрорастущих культур, которые имеют высокую рыночную стоимость. Травы, зелень для салата и съедобные цвета, например, приносят намного больше за килограмм, чем некоторые корнеплоды, которые, скорее всего, будут выращиваться на открытом воздухе по старинке еще какое-то время.

Выращивая растения в закрытом помещении, вы получаете точный контроль над ресурсами, в которых нуждается ваш урожай. Это позволяет растениям расти предсказуемым и тщательно контролируемым образом. Светодиоды, например, можно включать и выключать по желанию, потому что они не излучают много тепла, как «лампочки Ильича» и их можно приближать к растениям для оптимального потребления света.

Конечно, можно производить то же самое количество овощей и на «свободе», но на это уйдет больше земли и ресурсов.

Дождь часто является спасением урожая. Но тут он не нужен

Итак, как это работает на самом деле? Есть несколько основных моделей закрытого сельского хозяйства, из которых может выбирать вертикальный фермер: гидропоника — когда растения выращиваются в богатом питательными веществами бассейне с водой — и аэропоника — когда корни растений периодически сбрызгиваются туманом, содержащим воду и вещества. В последнем случае используется меньше воды, но возникает больше технических проблем. Есть еще аквапоника, которая немного отличается, потому что включает разведение рыбы, которая помогает культивировать бактерии, которые затем используются для питания растений.

Urban Crops выбрала гидропонику. Вандекрюс отмечает, что они перерабатывают воду несколько раз после того, как она испаряется с растений, и вытягивают ее из влажного воздуха. Ее также обрабатывают ультрафиолетовым светом, чтобы предупредить распространение болезней.

Возможно, ключевым преимуществом вертикального земледелия является то, что в нем используется гораздо меньше воды. «Мы сделали оценку с листьями салата и поняли, что снижаем потребление воды на 5%, по сравнению с традиционным выращиванием на полях», объясняет Вандекрюс.

Но Urban Crops не планирует зарабатывать на продаже сельскохозяйственных культур. Он планирует зарабатывать деньги на продаже своих вертикальных ферм.

Использование вертикальных ферм в разных странах

Технологии гидропоники широко используются во всём мире, включая Россию. Конструкции строят молодые перспективные бизнесмены, идущие в ногу с требованиями времени.

Москва получила первую ферму по производству растений на гидропонике ещё в 1937 году. Затем по известным причинам, технологии были забыты, но сейчас они возрождаются.

Сингапур – карликовое государство, где построено несколько башен. Специалисты выращивают около 50 наименований продукции, что позволило значительно сократить импорт овощей из других стран.

Париж имеет многоярусные теплицы, расположенные под землёй – на месте заброшенных паркингов бункеров, подвалов. Здесь производят грибы, овощи, которые пользуются спросом круглый год.

Многофункциональный комплекс-башню возводят на территории Швеции. Там, в шестнадцатиэтажном здании будет расположен рынок, предназначенный для реализации продукции на месте производства.

Многие торговые центры строят вертикальные мини фермы прямо на торговой территории. Там выращивают пряную зелень, салат и даже ягоды, которые тут же продаются.

Грузовой контейнер с многоярусными установками можно разместить непосредственно у городских объектов общественного питания, решив таким образом сразу несколько задач:

• свежесть продукции будет наивысшей, так как отсутствует проблема хранения;
• поставка, транспортировка – необходимость этого этапа отпадает;
• вкусовые качества блюд возрастают опять же благодаря свежести продукции.

Посмотрите короткое видео о фермах от младшего брата Илона Маска:

Что такое вертикальная гидропоника

Пример вертикальной гидропоники

Технология выращивания в многоэтажной автоматизированной теплице, где насаждения размещаются на разных ярусах, питательные вещества к корневой системе поступают прямо из раствора, то есть без участия почвы. Домашняя установка отличается от промышленной небольшим размером.

Для полноценного функционирования таким теплицам нужно на 90% меньше воды, вдвое меньше удобрений. При этом урожайность овощей, зелени, ягод, грибов вдвое выше.

Сегодня по всему миру успешно функционируют автоматизированные агропромышленные комплексы с очень высокой производительностью за счёт:

• экономии ресурсов;
• высокой урожайности;
• свежей, экологически чистой продукции все 365 дней;
• отсутствия среды для размножения болезней и вредителей, живущих в почве, а значит, необходимости бороться с ними, нанося вред растительности;
• условий труда, не связанных с тяжёлыми работами на земле, как при традиционном растениеводстве.

Так как естественное освещение успешно заменяет искусственный свет, под фермы используются заброшенные городские многоэтажки, скважины, бывшие шахты, катакомбы, тоннели, подвальные помещения, а это сразу несколько плюсов: рациональное использование территорий, экономия времени на организацию хозяйства, полный контроль климатических условий человеком, возможность выращивать витаминные овощи прямо в городе. Фото, схемы и принцип работы находятся в свободном доступе; возможно, они подскажут Вам идеи вертикальных грядок для дома.

Проектируем ферму и ее элементы

Полный и точный расчет нагрузки на ферму вместе с эпюрами сложен, и для его выполнения следует обратиться к специалистам.

При проектировании крупных навесов, ангаров, гаражей из металлоконструкций точный расчет требуемого профиля необходим, но для строительства не слишком больших навесов или беседок в частной усадьбе можно воспользоваться общеизвестными рекомендациями специалистов.

Для очень маленьких конструкций (навес в вольере для животных, навес над запасом дров) достаточно использовать трубы размером 40×20 мм с толщиной стенки 2 мм; для беседок и навесов над столами, барбекю или местами отдыха – 40×40 мм с толщиной стенки 3 мм; навес над местом для автомобиля – от 60×40 до 100×100 мм с толщиной стенки 3-4 мм.

Если ферм и опор у навеса несколько и шаг опор менее 2 м, можно взять более тонкую трубу, если всего 4 опоры и две фермы и длина пролета 6-8 м и больше – более толстую.

Допустимые нагрузки на фермы приведены в таблице:

Ширина пролета, м Размер трубы на толщину стенки, мм	1	2	3	4	5	6
Для профильной трубы
40×40х2	709	173	72	35	16	5
40×40х3	949	231	96	46	21	6
50×50х2	1165	286	120	61	31	14
50×60х3	1615	396	167	84	43	19
60×60х2	1714	422	180	93	50	26
60×60х3	2393	589	250	129	69	35
80×80х3	4492	1110	478	252	144	82
100×100х3	7473	1851	803	430	253	152
100×100х4	9217	2283	990	529	310	185
120×120х4	113726	3339	1484	801	478	296
140×140х4	19062	4736	2069	1125	679	429
Для прямоугольной трубы (при вертикальном расположении большей стороны)
50×25х2	684	167	69	34	16	6
60×40х2	1255	308	130	66	35	17
80×40х2	1911	471	202	105	58	31
80×40х3	2672	658	281	146	81	43
80×60х3	3583	884	380	199	112	62
100×50х4	5489	1357	585	309	176	101
120×80х3	7854	1947	846	455	269	164

Чертежи и схемы

При изготовлении металлоконструкций выполнение чертежа с точными размерами обязательно! Это позволит закупить нужное количество материала, сэкономит время при сборке и подготовке заготовок, позволит без проблем проконтролировать размеры металлоконструкции в процессе монтажа и уже готового сооружения. В данном случае от точности сборки зависит безопасность Вас и Ваших домочадцев – рухнувшее от снега или от ветра сооружение может принести много бед.

Что такое вертикальное сельское хозяйство?

Вертикальное земледелие — это метод производства сельскохозяйственных культур, который сильно отличается от того, что мы обычно считаем сельским хозяйством. Вместо выращивания культур на обширных полях, они выращиваются вертикально или в воздухе. Обычно это означает, что «фермы» занимают гораздо меньше места, чем традиционные фермы: например, фермерство в высоких городских зданиях или фермерское хозяйство на открытом воздухе в сельской местности.

Вертикальное земледелие приписывают Диксону Деспоммье, профессору экологии в Колумбийском университете, который выступил с идеей поднять городские сады на крыше на шаг вперед и создать вертикальные фермерские «башни» в зданиях, которые позволили бы построить все этажи здания, не только на крыше, чтобы использоваться для производства сельскохозяйственных культур.

Большинство вертикальных ферм являются либо гидропонными, где овощи выращиваются в бассейне с водой, содержащими питательные вещества, либо аэропоникой, где корни растений опрыскиваются туманом, который включает воду и питательные вещества, необходимые для роста растений. Также не требуется почвы для выращивания сельскохозяйственных культур. Обычно используются искусственные растущие фонари, хотя в местах, где много естественного солнечного света, это может быть комбинация.

И, в некоторых местах, кажется, работает довольно хорошо. Sky Greens находится в Сингапуре, стране с населением более 5,5 миллионов человек на главном острове шириной всего 26 миль и длиной 14 миль. В четырехъярусной вращающейся теплице компания производит 1 тонну зелени в день, что впечатляет для страны, которая импортирует около 93 процентов своей продукции, поскольку там мало доступной земли.

Вернувшись в Штаты, AeroFarms, базирующаяся в Ньюарке, штат Нью-Джерси, управляет несколькими фермами. Его глобальная штаб-квартира составляет 70 000 кв. футов вертикальное земледелие, крупнейшее в мире, и может собирать до 2 миллионов фунтов продукции в год. Кроме того, AeroFarms помогает детям из области немного приблизиться к еде, которую они едят. В партнерстве с местной начальной школой ученики собирают зелень на 50 кв. футов. Аэрофермы в их столовой.

В каких условиях выращивают зелень

Ферма «РусЭко» выращивает мелколистовые салаты (беби-лифы), пряные травы и микрозелень — молодые ростки растений возрастом несколько дней, в которых максимально много питательных веществ.

Зелень выращивают гидропонным методом без использования пестицидов и ядохимикатов. Применяются только органические удобрения, а почвой служит искусственный грунт. Воздух и вода, поступающие к растениям, проходят многоуровневую очистку и фильтрацию. При этом используется замкнутая система водоснабжения, которая позволяет максимально экономить потребление воды.

Растения освещают светодиодными фитолампами, спроектированными по индивидуальному заказу. Они создают такую же благоприятную среду для роста, как и солнечные лучи.

Системы управления на ферме автоматизированы. Благодаря им можно создать 10 разных режимов климата — от тропического до среднеевропейского. Все зависит от потребностей конкретных видов растений.

На предприятии работает лаборатория, которая контролирует качество выпускаемой продукции. Специалисты также разрабатывают прогрессивные технологии производства и ведут селекцию семян.

Количество отходов сведено к минимуму.

Будущее вертикальных ферм

Известный идеолог вертикальных ферм Диксон Депомье утверждает, что если бы каждый город на Земле производил 10% потребляемых продуктов внутри зданий, мы бы смогли вернуть лесу 880 тыс. кв. км пахотных земель. Для сравнения — в ходе лесных пожаров в Сибири в 2019 году пострадали от 30 до 55 тыс. кв. км.

Фото: Reuters

Это громкое утверждение, видимо, не берет в расчет текущую стоимость вертикальных ферм и их потребности в энергии. По некоторым подсчетам, стоимость буханки хлеба, полученного из выращенной на такой ферме пшеницы, при сегодняшних затратах порядка $15 или более 1 тыс. руб.

Вместе с тем, вертикальные фермы уже меняют образ мегаполисов. Стремление к гармонии с природой и экологическое сознание оказывают значительное влияние на стиль жизни современных горожан и создают запрос на иную городскую среду. И у брендов вертикальных ферм, которые смогут удовлетворить этот запрос, есть шанс найти немало клиентов, которые захотят приобщиться к городскому фермерству. Текущие тренды позволяют предположить, что в скором времени многие захотят не только питаться более здоровой пищей, но и участвовать в ее производстве наравне со своими соседями. «Бренды единства», которые предложат им зеленые фермы, станут полноправными участниками в строительстве нового будущего.

В России, к слову, в 2020 году наконец разрешили использовать крыши жилых домов для озеленения. Возможно, что и там будут использоваться технологии вертикальных ферм.

Подписывайтесь на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.