Геотермальное отопление теплицы своими руками

Геотермальное отопление теплицы своими руками

Геотермальное отопление теплицы своими руками

Оптимальный климат является залогом эффективного функционирования теплицы даже в условиях абсолютной герметизации. Зимний период времени, характеризующийся понижением температур и действием парникового эффекта, обуславливает поиск дополнительных источников тепла, способных обеспечить оптимальный климат в замкнутом пространстве. Век инноваций позволяет отказаться от обустройства традиционной отопительной системы и воспользоваться системой альтернативного энергопотребления, к которой предъявляются повышенные требования. Именно поэтому она должна быть не только высокопроизводительной, но и максимально выгодной с экономической точки зрения. Геотермальное отопление, принцип работы которого основан на функционирующих законах природы и использовании возобновляемых ресурсов, максимально отвечает вышеперечисленным требованиям.

Содержание

Геотермальное отопление теплицы. Принцип работы

Геотермальное отопление теплицы проектируется с учетом того, что температура грунта, залегающего глубоко в недрах земли, в летний период находится в пределах 10-12 градусов, а в зимний – 6-8 градусов.

Она многократно увеличивается под действием парникового эффекта и энергии солнечного излучения, чего вполне достаточно, чтобы обеспечить оптимальные климатические условия в замкнутом тепличном пространстве. Таким образом, принцип работы системы геотермального отопления основан на использовании энергетического потенциала земли и многократном его приумножении с использованием специализированного оборудования.

Энергетический потенциал грунта и подземных вод преобразуется в тепло, впоследствии передаваемое на специализированный тепловой носитель.

Это происходит за счет работы тепловых насосов для геотермального отопления, с функциональной точки зрения, представляющих устройство, предназначенное для переноса и преумножения тепловой энергии, полученной от источника с более низким потенциалом. Современные геотермальные насосы являются высокотехнологичным, экологически чистым оборудованием, не выделяющим в процессе работы вредные вещества, приносящие вред человеческому организму и зачастую разрушающие озоновый слой.

Достоинства геотермальной конвекционной системы

Учитывая то, что к альтернативным методам получения энергии (коим является система геотермального отопления) зачастую относятся довольно скептически, конвекционная система геотермального отопления, очевидно, является приятным исключением. Несмотря на довольно сложный принцип монтажа и высокую стоимость оборудования для геотермального отопления, такие системы обладают огромным количеством весомых преимуществ, без проблем компенсирующих все материальные и трудовые затраты.

Рассмотрим основные из них:

1.Основное достоинство, благодаря которому стоит заняться оборудованием геотермальной отопительной системы – максимальная экологичность и высочайшая производительность при минимальном потреблении энергетических ресурсов;

2.Абсолютная независимость от электроэнергии: тепловые установки подобного профиля могут функционировать за счет потребления энергии воды, грунта или воздуха;

3.Длительный эксплуатационный срок – по мнению специалистов, стандартная геотермальная отопительная система может эффективно функционировать минимум в течение 50 лет;

4.Возможность постоянного поддержания оптимальных микроклиматических условий в теплице за счет регулирования относительной влажности воздуха, что обеспечивает создание мягкого и сбалансированного микроклимата с возможностью постоянного регулирования вентиляции и показателей влажности;

5.Способность беспроблемного обогрева помещения, характеризующегося большой площадью (более 150 кв. м), а также обеспечения его тепловодоснабжения.

Конструктивные особенности геотермальной системы отопления

Как упоминалось выше, сооружение систем геотермальной конвекции ассоциируется с определенными сложностями, основной из которых является размещение основных функциональных элементов системы глубоко под землей.

Сооружение альтернативной системы энергообеспечения связано с монтажом подземных коммуникаций, что обуславливает необходимость масштабной выемки грунта. Но, несмотря на это, сооружение геотермального отопления, стоимость оборудования для которого значительно ниже, относительно затрат, необходимых для организации электрического или газового отопления.

Конструктивные особенности геотермальной системы сложны лишь на первый взгляд, однако, вникнув в ее суть, можно без труда организовать систему альтернативного энергопотребления своими руками. Ее конструкция подразумевает наличие двух контуров, расположенных как в теплице, так и под землей. Первый требуется для отопления самого помещения, а второй необходим для сбора тепла в недрах земли, то есть, по сути, за счет него происходит тепловой обмен.

Установка описываемого теплообменника может осуществляться либо ниже точки промерзания грунтового слоя, либо в водоемах, для которых промерзание не свойственно. В трубу контура, расположенного под землей, заливают тепловой носитель, роль которого выполняет очищенная вода, либо вода, разбавленная антифризом в определенных пропорциях. Теплоноситель предназначен для сбора тепловой энергии глубоко в недрах земли, которая впоследствии передается тепловому насосу, снабженному двумя теплообменниками.

Последовательность действий при монтаже геотермальной системы

1.Перед тем, как заняться установкой геотермального отопления, необходимо создать его проект, который разрабатывается задолго до постройки теплицы. Однако важно помнить, что расчет плотности воздуховодов, которая должна быть не менее 2,7 м на квадратный метр отапливаемого помещения, также должен проводиться на этапе проектирования;

2.Далее на участке земли, выбранном под постройку теплицы, организовывают котлован, глубина которого соответствует уровню зимнего промерзания почвы (для средней полосы приблизительно 3 м). С данной задачей можно справиться как вручную, так и воспользоваться тяжелой строительной техникой;

3.Нельзя забывать про необходимость изоляции откосов котлована, которая производится с помощью пенополистирольных плит на глубине, равной 0,7 м. Впоследствии дно котлована последовательно засыпается мелким щебнем, 30-сантиметровым слоем песка и тщательно утрамбовывается;

4.В последующем особенности проекта предусматривают укладку воздуховодов, которая производится в соответствии с заранее подготовленными контурами. В роли воздуховодов выступают ПВХ трубы, диаметр которых составляет 110 мм, фиксируемые с помощью проволоки. Важно соблюдать расстояние от стен свежевырытого котлована, которое не должно быть меньше 30 см. Далее трубопровод мысленно разделяют на отдельные участки, равные 2 м, соединяющиеся в центре тройниками. Центральное ответвление по продольной оси выводится на поверхность;

5.Боковые отводы каждого из участков аналогично выводятся на поверхность и, также как и центральные, защищаются полиэтиленовыми мембранами. По окончании монтажа системы, ее необходимо присыпать землей до верхней теплоизоляционной границы;

6.Участок, площадь которого заведомо незначительно превышает площадь теплицы, по периметру покрывают пенополистиролом и засыпают грунтом;

7.Далее, собственно, необходимо заняться постройкой самой теплицы, и лишь потом нарастить центральные ответвления воздуховода таким образом, чтобы концевые участке труб располагались на расстоянии 30 см от крыши теплицы. Боковые ответвления при этом в наращивании не нуждаются;

8.На завершающем этапе монтажа на концевых отделах воздуховода производится установка вытяжного вентиляционного оборудования или фильтрующей установки.

Геотермальное отопление теплицы: делаем своими руками

В этой статье мы расскажем, пожалуй, о самом оптимальном способе обогрева теплиц и оранжерей — геотермальной системе отопления. Вы узнаете о принципах её работы, преимуществах, а также получите подробную инструкцию по самостоятельному устройству этой системы у себя на участке.

Устройство теплиц и оранжерей включает в себя множество нюансов, не уступающих друг другу по важности. Продуктивная работа системы отопления для теплицы важна гораздо больше, нежели освещение или проветривание.

Современные достижения в отрасли инженерных коммуникаций дают оригинальное решение для реализации тепличного отопления, основанного на законах природы и энергоресурсах из возобновляемых источников.

Геотермальный обогрев — очевидный выбор рационального хозяина

Главной задачей отопительной системы является поддержание необходимого уровня температуры в зоне выращивания и созревания хозяйственных культур. В зимнее время года, когда температура на улице ниже допустимой, действия парникового эффекта недостаточно, а потому должен использоваться дополнительный источник тепла для обеспечения благоприятного климата. Естественно, что система отопления должна быть не только высокопроизводительной, но и максимально экономичной.

Преимущества геотермальной конвекции

К инновационным методам альтернативного энергообеспечения зачастую относятся весьма скептически, полагая, что бесплатных методов получения энергии не может существовать. Конвекционные системы геотермального отопления можно смело внести в ряд исключений из этого правила. Несмотря на ощутимую сложность в исполнении, о которой речь пойдёт ниже, такие системы обладают массой преимуществ, с лихвой компенсирующих все недостатки:

Полная автономность. Система не зависит от поставки энергоносителя.

Конвекционные отопительные системы не несут никаких затрат в процессе эксплуатации

Нет необходимости в обслуживании, согласовании, периодическом ремонте.

Срок службы — от 50 лет при правильном обустройстве.

Поддержание необходимого климата в течение всего года.

Создание мягкого и сбалансированного микроклимата с автоматической регулировкой влажности и равномерной вентиляцией.

Система является дополнительным источником углекислого газа.

Принцип действия

Чтобы в дальнейшем осуществить технически грамотный монтаж с минимальными затратами времени, следует знать основные принципы, по которым система геотермальной конвекции работает. Суть в том, что глубоко залегающие слои грунта имеют постоянную температуру в 5–7 °С в зимний период и 10–12 °С в летний. Этого вполне достаточно для обеспечения базовой температуры, которая может быть многократно повышена за счёт солнечного излучения при действии парникового эффекта в зимний период.

Летом система оберегает растения от повышенных температур за счёт стабилизации внутреннего климата охлажденным воздухом. Таким образом, на протяжении всего года поддерживается температура в диапазоне 23–27 °С, чего вполне достаточно для выращивания овощных культур, распространённых в средних широтах. Важно заметить, что за счёт воздухообмена почва исполняет роль теплового накопителя: нагревается днём и равномерно отдаёт тепло в ночное время.

Известно, что с помощью таких теплиц, прекрасно функционирующих в условиях вечных ледников, Гренландия полностью обеспечивает своё население экзотическими фруктами. Понятно, что в условиях такого сурового климата требуется дополнительный подогрев, но затраты на его обеспечение ничтожны.

Затраты при монтаже

Как уже говорилось, процесс сооружения систем геотермальной конвекции связан с определёнными сложностями. В первую очередь — с размещением основных функциональных элементов глубоко под землёй. Сооружение конструкций такого рода связано с масштабной выемкой грунта и устройством подземных коммуникаций, что требует определённых затрат времени, сил и средств. Но эффективность и экономичность такого метода отопления для теплиц неоценимы, а потому они стоят всех затраченных усилий. К тому же, стоимость строительных материалов будет невысокой относительно средств, вкладываемых в организацию газового или электрического отопления.

Подготовка к сооружению

Оборудовать уже построенную теплицу геотермальным отоплением не представляется возможным. В любом случае эффективность такого усовершенствования будет гораздо ниже, чем если бы сооружение такой системы подразумевалось ещё на стадии проектирования.

Определяем подходящий участок

Как правило, ГТК-системы применяют в довольно крупных теплицах и оранжереях, ориентированных на круглогодичное выращивание овощных культур или цветов. Их применение целесообразно при площади теплицы от 50 кв. м, а с увеличением полезного пространства эти системы работают еще эффективнее.

Поэтому стоит изначально определиться с размерами проектируемого строения.

Для сооружения отопительной системы потребуется участок, с размерами несколько больше габаритов предполагаемого строения, на котором нет деревьев и построек: в процессе сооружения этот участок превратится в глубокий котлован.

Площадь этого плана должна быть, как минимум, на треть больше планируемой площади теплицы с соблюдением этой зависимости в линейных размерах. То есть, если запроектирована теплица шириной в 6 м и длиной в 12 м, размеры участка должны составить 8х16 м. При габаритных размерах свыше 14 м, увеличивать площадь котлована следует не более чем на 3,5 м: при ширине и длине теплицы 16х20 м, соответственно, котлован должен иметь размер 19,5х23,5 м.

Техническая база, необходимая для реализации проекта. Подготовка к проведению работ
В первую очередь нужно обеспечить возможность размещения выработанного грунта в непосредственной близости к сооружаемой теплице.

Кроме того, если нецелесообразно производить выемку грунта вручную, следует организовать возможность подъезда экскаваторной техники.

Основными расходными материалами, используемыми при сооружении ГТК-системы отопления, являются речной песок, щебень мелкой фракции, бутовый кирпич, сантехнические трубы диаметром 110 мм и узловые соединения для них, а также плиты из вспененного полистирола. Затраты на материалы могут сильно варьироваться, в зависимости от проектируемой плотности системы, однако стоит отталкиваться от $120–140 на квадратный метр готовой теплицы. Стоит заметить, что чем более тёплым является климат в регионе сооружения теплицы, тем меньшая должна быть плотность подземных коммуникаций.

Расчёт функциональных показателей

Основным техническим параметром, характеризующим работу отопительной системы, является количество калорий тепловой энергии, отдаваемых в определённый замкнутый объём. Подробные выкладки и расчёты для геотермального отопления теплиц доступны лишь для проектов, основанных на работе тепловых насосов.

Ввиду отсутствия нормативных баз для систем геотермальной конвекции остаётся довольствоваться лишь нормами, предусмотренными СНиП 23–01–99 и СниП 2.04.05–91. В этих документах речь идёт о проектировании и реализации климатических систем общего назначения, в нашем же случае, на помощь приходит система основных соотношений, проверенная практическим опытом.

Для обеспечения эффективной работы системы следует руководствоваться следующим правилом: плотность размещения воздуховодов под землей должна составлять не менее 2,7 м на один квадратный метр полезной площади теплицы. Уменьшение этого показателя сделает работу системы менее эффективной, а более плотное размещение подземных коммуникаций даст преимущество в более стабильном климате с меньшей амплитудой колебания температур.

Практическая реализация. Монтаж

Процесс сооружения такой отопительной системы может занять от двух недель до одного месяца, в зависимости от степени участия и размеров сооружаемого объекта. Если работы по выемке грунта проблематично выполнить только лишь своими силами, то самостоятельное сооружение сети коммуникаций сложностей не вызовет.

Котлован и его подготовка

Котлован должен иметь глубину, пропорциональную уровню промерзания почвы в зимний период. Система гарантированно работает при глубине в 3–3,2 м, но этот показатель может быть значительно меньше, если речь идёт о южных регионах, подверженных влиянию континентальных воздушных течений.

Плодородный слой почвы снимается на глубину 25–30 см и сохраняется, в то время как глина и почва с её вкраплениями могут быть частично вывезены.

Котлован должен иметь прямоугольную или трапециевидную форму, стенки крепить нет необходимости.

Откосы котлована на глубине более 0,7 м изолируются при помощи плит из пенополистирола.

Дно котлована сначала засыпается слоем щебня мелкой фракции на 10–15 см, а после — песком до 30 см и подвергается легкой трамбовке.

При помощи натянутых нитей осуществляется разметка внутренних контуров стен будущей теплицы и её продольной оси.

1 – плодородная почва; 2 – глина; 3 – песок (250-300 мм); 4 – щебень или гравий; 5 – плиты ППС

Укладка воздуховодов и засыпка

На приготовленной постели при помощи холоднокатаной проволоки толщиной 6 мм фиксируются канализационные ПВХ-трубы диаметром 110 мм. Прокладка осуществляется по намеченному заранее контуру пролегания, обеспечивающему необходимую плотность размещения подземного воздуховода.

Лучше всего использовать укладку труб «змейкой», разбивая трубопровод на участки шириной до 1,5–2 м. Трубы следует прокладывать на расстоянии в 30–50 см от стен котлована. Каждый участок воздуховода должен иметь в центре тройниковое соединение с тремя раструбами, центральное ответвление от которого выводится на поверхность строго по продольной оси планируемого строения с возможным отклонением до 0,5 м в западную сторону.

1 – тройник D 110 мм с тремя раструбами; 2 – двухстороннее колено 90°; 3 – боковое ответвление; 4 – центральное ответвление

Боковые отводы каждого сегмента также выводятся на поверхность, но на расстоянии в 20–25 см от стен будущей теплицы и вместе с центральными ответвлениями плотно глушатся полиэтиленовыми мембранами или пластиковыми заглушками.

Вертикальные участки воздуховода лучше фиксировать присыпкой у основания. Когда система воздуховодов полностью смонтирована, производится засыпка котлована до верхней границы теплоизолирующего слоя, то есть до 0,7 м от поверхности земли. При этом необходимо контролировать строго вертикальное положение ответвлений, выходящих на поверхность.

Заключительный этап работ

После засыпки котлована до необходимого уровня, участок, расположенный за пределами периметра теплицы, укрывается пенополистиролом и засыпается черноземом до уровня земли.

Внутри будущей теплицы должен образоваться приямок глубиной в 90 см, причём следует обеспечить крепление его стен при помощи щитовой опалубки и изолировать с наружной стороны при помощи плит ППС.

Углубление под теплицу засыпается необходимым для выращивания растительных культур количеством чернозема с тем расчётом, чтобы поверхность земли была на 35–40 см ниже плоскости прилегающего земельного участка.

После постройки теплицы необходимо центральные ответвления воздуховода нарастить таким образом, чтобы концы труб находились на расстоянии 30–35 см от уровня крыши.

Боковые ответвления остаются на прежнем уровне, или могут быть обрезаны до 10–15 см от уровня почвы.

Принудительная конвекция

В качестве оконцевания отводов, выходящих на поверхность, можно использовать обычный вентиляционный грибок: система в большинстве случаев хорошо работает без принудительного воздухообмена.

При желании увеличить рабочие показатели и избежать сильных перепадов температуры, можно использовать самодельные вытяжные вентиляторы и фильтрующие установки. Устройство для принудительного воздухообмена включает в себя функцию грубой фильтрации воздуха и может быть изготовлено самостоятельно по простой и эффективной схеме.

1 – вентилятор; 2 – сетка; 3 – герметик

В качестве основания такого устройства используется футляр — соединительная или компенсационная муфта для канализационных труб.

В середину футляра вставляется электрический вытяжной вентилятор (следует учитывать направление создаваемого потока) и крепится посредством силиконового герметика с тщательной заделкой зазоров. Электрические вентиляторы, применяемые в системах принудительной вентиляции, имеют значительную стоимость, а поэтому вполне подойдут либо устройства, извлеченные из недорогих вентиляционных решёток, либо корпусные кулеры для оргтехники.

Последние, стоит заметить, имеют рабочее напряжение питания 12 В, и должны работать в режиме постоянного включения, в то время, как другие вентиляторы могут коммутироваться при помощи суточного или периодического реле времени: достаточно кратковременного включения на 15 минут в течение каждого часа.

Готовое устройство устанавливается на боковые ответвления и закрывается сверху вентиляционным грибком.

Фильтрация воздуха и устранение конденсата

Применение фильтров, как таковых, не требуется.

Достаточно использовать два слоя москитной сетки с размером ячейки 0,2–0,4 мм, чтобы избежать проникновения в систему насекомых (бабочек, муравьёв, пауков). Сетку лучше натянуть на самодельных пяльцах и вклеить в футляр с вентилятором.

Из-за разницы температур воздуха и грунта в трубопроводе может собираться большое количество конденсата. Чтобы этого избежать, можно перед закладкой труб просверлить в них отверстия диаметром 5 мм количеством 10–15 шт на погонный метр трубы.

Естественно, при закладке трубу следует ориентировать отверстиями строго вниз. Если такое усовершенствование проведено, вода из состава воздуховода будет уходить в рыхлый слой постели, а влажность воздуха в теплице можно равномерно регулировать, подливая небольшое количество воды (3–5 л) в каждый сегмент воздуховода.

Система отопления теплиц, основанная на геотермальной воздушной конвекции, является самым экономным средством обеспечения стабильного и теплого климата, благоприятного для выращивания и созревания культурных растений.

Она не требует никакого обслуживания, кроме периодической очистки москитных фильтров, и рекомендует себя в качестве полностью автономного климатического оборудования. опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Как выполнить геотермальную конвекцию теплицы

За счет современных инженерно-коммуникационных достижений мы имеем возможность реализовывать тепличное отопление с помощью довольно оригинального метода, в основе которого лежат энергоресурсы, получаемые за счет возобновляемых источников, и законы природы.

Преимущества геотермального отопления

Отопительная система нужна для того, чтобы поддерживать в помещении ту или иную температуру, оптимальную для созревания выращиваемых культур. Зимой на улице холодно, и потому парниковый эффект растения не спасет. Значит, необходим дополнительный источник тепла, который обеспечивал бы благоприятный микроклимат. Отопительная система должна помимо высокой производительности отличаться также и экономичностью.

Упоминание о новых способах альтернативного энергосбережения у многих вызывает скептическую ухмылку. Многие считают, что получить энергию даром невозможно. Однако системы геотермального отопления являются ярким доказательством того, что это не так. При всей сложности исполнения, у подобных систем есть большое количество достоинств, которые полностью «перекрывают» все их минусы:

— Они полностью автономны и независимы от поставок источника энергии.

— Их эксплуатация не требует никаких затрат.

— Периодические ремонтные работы, согласование, обслуживание – установив подобные системы, вы забудете обо всем этом.

— Если правильно их обустроить, такие системы прослужат более 50 лет.

— Нужный климат поддерживается на протяжении всего года.

— Данная система – дополнительный источник CO2.

— Возможность создания сбалансированного, мягкого климата, при этом помещение вентилируется равномерно, а влажность регулируется в автоматическом режиме.

Обустройство геотермальной конвекции. Что для этого потребуется

Оснастить геотермальной конвекцией уже готовую теплицу невозможно, кроме того, это и невыгодно, поскольку система после подобной модернизации не сможет похвастаться такой же эффективностью, как созданная на этапе проектирования.

В первую очередь необходимо определиться с участком, который для этого подходит. Обычно такие системы используются в больших оранжереях/теплицах, в которых цветы или овощи выращивают на протяжении всего года. Они будут выгодны только в случае, если площадь теплицы составляет не менее, чем 50 м 2 . Сделать их работу еще более эффективной позволит как можно большая площадь. Потому размеры будущего строения должны быть известны с самого начала.

Размеры выбранного участка должны превышать габариты будущей теплицы. Он не должен содержать других построек, на нем не должны расти деревья, поскольку на начальном этапе работ здесь нужно будет вырыть большой котлован. Площадь плана должна превышать площадь будущей постройки раза в три, а то и больше, при этом данная зависимость соблюдается в линейных размерах. Например, длина и ширина теплицы составляют 12 и 6 метров соответственно, в таком случае длина и ширина участка равняется 8 и 16 метрам. Если габаритные размеры превышают четырнадцать метров, площадь котлована увеличивается не больше, чем на три с половиной метра. Например, длина и ширина теплицы 20 и 16 метров, значит, необходимо вырыть котлован 23,5 х 19,5 м.

Что представляют собой подготовительные работы? Прежде всего, необходимо позаботиться о том, чтобы вырытая земля располагалась возле возводящейся теплицы. Если копать грунт лопатой нет возможности, необходимо сделать так, чтобы к месту мог подъехать экскаватор. Для сооружения отопительной системы вам понадобится мелкий щебень, речной песок, плиты, сделанные из такого материала, как вспененный полистирол, узловые соединения к трубам и сами 110-миллиметровые сантехнические трубы, бутовый кирпич.

Что касается стоимости материалов, точную цифру указать невозможно, но ориентируйтесь на 120-140 долларов за м 2 готовой постройки. К слову, плотность подземных коммуникаций обратно пропорциональна «теплоте» климата.

Функциональные параметры

Функционирование отопительной системы главным образом характеризуется таким параметром, как число калорий тепловой энергии. Что касается детальных расчетов и выкладок, они в данном случае доступны исключительно для проектов, в основе которых лежит функционирование тепловых насосов. Поскольку нормативная база для отопительных геотермальных систем отсутствует, при ее создании следует пользоваться такими СниП’ами, как 2.04.05–91 и 23-01-99, которые касаются проектирования и монтажа климатсистем общего назначения.

Чтобы будущая система отличалась эффективностью, примите к сведению следующее: подземные воздуховоды устанавливают таким образом, чтобы плотность размещения равнялась 2,7 (или больше) м на 1 м 2 полезной площади оранжереи/теплицы. Если данный параметр уменьшить, система будет не такой эффективной. А при стабильном климате лучше разместить подземные коммуникации более плотно.

Работы по установке системы

Что касается продолжительности работ, они могут длиться 2-4 недели. Наиболее сложный этап – выемка грунта, для этого, скорее всего, придется нанимать специальную технику, а вот монтаж сети коммуникаций своими руками выполнить очень легко.

Системы отопления грунта в теплице зимой: обогрев инфракрасным обогревателем, греющим кабелем, водяное и геотермальное отопление. Самый лучший проект — видео

Эксплуатировать тепличные сооружения возможно не только в весенне-летний период, но и зимой. Важным условием для этого, помимо правильно спроектированного и построенного сооружения, является наличие эффективной системы отопления.

Зимняя теплица с отоплением своими руками:

Методы отопления в теплице на всю зиму

Классические способы обогрева — воздушное и водяное отопление.

Воздушное отопление

Обогрев осуществляется благодаря теплообмену воздуха. К достоинствам относят быстрый прогрев всей площади помещения. Недостатком является быстрое снижение температуры при отключении воздушного обогревателя. Устройствами обогрева служат тепловые пушки разной конструкции.

Водяное отопление

Принцип заключается в подаче подогретой воды в трубы и радиаторы, установленные в теплице. Отличается большой теплоемкостью, позволяет нагретой воде отдавать тепло в течение длительного времени даже при выключенном нагревательном приборе. Однако сложно рассчитать мощность нагревателя, а также количество радиаторов.

Как правильно сделать отопление в теплице своими руками — самый лучший проект:

Водяное отопление может работать на:

Отопление газом

Чтобы организовать подачу газа в отопительный прибор прокладывают газопровод либо используют газовые баллоны. Классифицируют систему газового отопления для теплиц по способу передачи тепловой энергии:

  • Водяное трубное. Использование такого обогрева рационально лишь при возможности прокладывания к теплице теплотрассы от стационарной системы в жилом доме;
  • Инфракрасное. При помощи инфракрасных газовых обогревателей нагретые поверхности излучают инфракрасное излучение;
  • Воздушное. Для трубчатых нагревателей необходимо установить собственный дымоход;
  • При помощи тепловой пушки. У воздушного газового нагревателя должен быть электровентилятор.

Электрическое отопление

Обогрев помещения осуществляется:

  • Электрическими тепловыми пушками. Воздух в них нагревается благодаря спиралям проволоки, у которых высокое сопротивление;
  • Конвекторами. Передача тепловой энергии происходит через металлические либо масляные проводники на внешний корпус.

Печное отопление или отопление дровами

Обогревательным прибором является печка-буржуйка. Достоинства:

  • Простой монтаж;
  • Довольно высокая эффективность;
  • Дешевое топливо.

Недостатки:

  • Пожароопасность;
  • Необходимость наличия термоизоляции дымохода в месте его вывода на крышу.

Современные методы обогрева теплицы или зимняя теплица с отоплением

В настоящее время в теплицах часто используют отопительные системы, которые раньше применяли только в жилых помещениях.

«Теплый пол»

При помощи кабеля происходит нагревание грунта.

Достоинство заключается в компактности системы.

Инфракрасные электрические нагреватели

Местом размещения приборов служат стены либо потолок. Благодаря инфракрасному излучению, которое излучают раскаленные нагревательные элементы, происходит обогревание стен, грунта и растений. Однако такой способ отличается не очень высоким КПД.

Геотермальное отопление теплицы

Значительная глубина отличается стабильной плюсовой температурой в течение всего года. Для доставки тепла в тепличное помещение используют специальные тепловые насосы, которые перекачивают воду либо воздух. Достоинства геотермальных обогревателей:

  • Минимальные расходы по электроэнергии;
  • Продолжительный эксплуатационный срок;
  • Практически не нуждаются в обслуживании;
  • При жаркой погоде служат холодильником для тепличного сооружения.

Основной недостаток геотермальной системы заключается в:

  • Сложности проектно-изыскательских работ и технических расчетов;
  • Невозможности обустройства такого обогрева на всех типах почв.

Дешевое отопление теплицы

Выбирают наиболее дешевый способ отопления с учетом нескольких факторов:

  • Наличие готовности, чтобы проводить сложные инженерные расчеты и масштабное строительство;
  • Проведенный на приусадебном участке газопровод. При его наличие рационально использование газового отопления;
  • Расходы на установку системы обогрева и её обслуживание. При планировании собственноручного обустройства системы отопления целесообразней отдать предпочтение электрическому отоплению.

Организация эффективной, дешевой и простой в эксплуатации системы обогрева не отличается сложностью. Необходимо только ознакомиться с принципом действия наиболее распространенных способов, с учетом собственных возможностей, и определиться с выбором обогревательных приборов для тепличного сооружения.

Делаем геотермальное отопление теплицы своими руками

Основная задача теплицы – формирование микроклиматических условий, необходимых для полноценного роста сельскохозяйственных культур или цветов. Достигается это путем формирования защитного каркаса из теплоизоляционных материалов. Конечно, если температура снаружи достигнет серьезных отрицательных значений, одним каркасом обойтись уже не удастся. На выручку придет геотермальное отопление теплицы, по праву называемое одной из наиболее эффективных и современных систем подогрева.

Рабочий принцип

Ученые установили, что глубокие слои грунта даже в зимнее время не охлаждаются ниже плюса пяти градусов. В комбинации с солнечным светом, этого тепла вполне достаточно для обеспечения достаточно высокой температуры внутри помещения.

В почве монтируется комплекс коммуникаций, благодаря которым подземное тепло нагревает теплоноситель, поднимающийся наверх, распространяющийся по трубам и радиаторам, расположенным внутри конструкции.

Если точно рассматривать конструкцию, то в ее составе имеются два контура:

  • Первый контур расположен ниже точки промерзания грунта, именно он осуществляет сбор тепловой энергии;
  • Второй контур заполнен теплоносителем, будь то специальная жидкость или простая вода, распространяющимся по трубам и радиаторам.

Преимущества выбора

  • В процессе использования полностью отсутствуют какие-либо расходы, так как применяется энергия, вырабатываемая естественным путем;
  • Система независима от внешних факторов, полностью автономна и не нуждается в регулярном обслуживании со стороны человека;
  • Идеальные микроклиматические условия формируются в течение всего года;
  • Техника контролирует не только температуру, но и корректирует уровень влажности, обеспечивает эффективный воздухообмен;
  • Воздух дополнительно насыщается углекислотой, необходимой в процессе фотосинтеза;
  • При соблюдении нехитрых эксплуатационных правил оборудование проработает, по меньшей мере, 50 лет.

Особенности обустройства

Удивительно, но вполне можно организовать геотермальное эффективное отопление теплицы своими руками. Важно помнить, что процесс начинается с земляных работ, то есть оснастить системой уже готовое сооружение невозможно. Как показывает практика, реальная экономическая эффективность такого выбора проявляется в том случае, если площадь отапливаемого сооружения составляет более 50 квадратных метров (чем больше, тем лучше). Итак, если вы предпочли действовать своими руками, ориентируйтесь на следующую инструкцию:

  • Оцените свой участок, чтобы выбрать наиболее подходящее место для начала строительства. Габариты участка по всем измерениям должны быть примерно на треть больше размеров теплицы. Среди рекомендуемых требований также отсутствие буйной растительности, кустарников, деревьев и построек различного назначения. Убедитесь, что к участку можно организовать подъезд тяжелой техники для земляных работ и подвоза материалов, в противном случае, придется заниматься всем этим вручную.
  • Подготовка котлована. Рекомендуемая глубина рытья для северных регионов – около 320 сантиметров, для южных областей это число может быть меньше почти на метр. Самый верхний почвенный слой толщиной до 30 сантиметров необходимо сохранить, глина может быть вывезена. Рытье ведется в форме трапеции или прямоугольника, образующиеся стены не крепятся, дно выстилается 15 сантиметрами щебня и 30 – песка, на откосах ямы, находящихся ниже 70-сантиметровой отметки, укладывается полистирол.
  • Прокладываются трубы. Для точности стоит своими руками предварительно натянуть веревочки, повторяющие конфигурацию будущей системы. В качестве труб вполне подойдут стандартные канализационные изделия диаметром 11 сантиметров. Фиксация труб ведется проволокой из стали холодного проката, особо усердствовать не стоит, конструкция не находится под большой нагрузкой. Расстояние между отдельными трубами – 50 сантиметров, сразу формируются и вертикальные ответвления. По завершении этого этапа можно своими руками или тяжелой техникой засыпать котлован до отметки ниже метра по отношению к верхнему слою земли.
  • После того, как засыпка котлована до определенной отметки завершена, можно переходить к финальной стадии – покрытию области, на входящей в площадь теплицы, плитами полистирола и засыпке ее дерном. Таким образом, внутри самой теплицы образуется небольшая ямка глубиной около 80 сантиметров. Данная ямка усиливается опалубкой, выстилается теплоизоляцией, выкладывается плодородной почвой, чтобы конечная глубина уменьшилась примерно до 35 сантиметров. После возведения своими руками теплицы оконечности труб выводятся на 40 сантиметров выше ее крыши. На трубах можно монтировать и обычные вентиляционные грибки, и вентиляторы для усиления тяги. С целью защиты от попадания насекомых рекомендуется оснастить патрубки москитными сетками с размерами ячеек около 0.3 миллиметра.

Подведем итоги

Не стоит пугаться внушительного фронта работ. Опыт демонстрирует, что с нулевого цикла до установки фильтров проходит около 3 недель, что, с учетом полувековой эксплуатации системы, – срок просто ничтожный. Подобные схемы широко используются в регионах с морозным климатом, в числе лидеров – Гренландия, обширная территория которой всегда скрыта под слоем снега. Помните, что один раз потратив 3 недели, более вы не будете уделять системе ни минуты. Для корректной эксплуатации не нужно никаких внешних воздействий, достаточно лишь изредка очищать засорившиеся москитные сетки.

Геотермальное отопление теплицы своими руками

Теплицы с геотермальным отоплением — оригинальный метод использования энергии с возобновляемых источников и элементарных законов физики. Область применения этого альтернативного вида энергии имеет достаточно обширна, но чаще всего он применяется для обогрева животноводческих ферм, птицефабрик и теплиц. Использование природных источников тепла позволяет получать существенную экономию, а следовательно, снижать себестоимость сельхозпродукции. Расчеты геотермальной системы отопления для каждого объекта производятся индивидуально.

Содержание

  • 1 Геотермальное отопление и его преимущества
  • 2 Геотермальное отопление — принцип работы
  • 3 Конструкция отопительной системы
  • 4 Планирование
  • 5 Установка геотермального отопления
  • 6 С чего начать установку оборудования для геотермального отопления
    • 6.1 принцип организации процесса воздухообмена
    • 6.2 установка антимоскитной сетки
    • 6.3 как бороться с конденсатом

Геотермальное отопление и его преимущества

Назначение отопительной системы теплицы — обеспечение температур достаточных для выращивания сельхозкультур и созревания их плодов. Для поддержания необходимой температуры внутри теплицы одного только парникового эффекта зимой будет недостаточно, но использование традиционных отопительных систем ведет к значительному удорожанию производственного процесса. Вопреки бытующему мнению, что новые способы альтернативного энергосбережения — это что-то сродни вечному двигателю, системы геотермального отопления реально работают на экономию и имеют ряд неоспоримых преимуществ:

  • работая полностью автономно, они не требуют поставок энергоносителей и полностью не зависимы от изменения их стоимости,
  • эксплуатация геотермальных систем — процедура мало затратная,
  • системам не требуется дорогое сервисное обслуживание, согласования, периодические ремонты,
  • при условии качественного выполнения период службы геотермальной отопительной системы составит как минимум 50 лет,
  • система позволяет обеспечить нужную температуру внутри теплицы на протяжении круглого года,
  • при сбалансированном мягком микроклимате в обогреваемом пространстве система производит равномерную вентиляцию и регулирует уровень влажности.

Геотермальное отопление — принцип работы

Функционирование систем геотермального отопления возможно благодаря стабильной температуре грунта на определенных глубинах. В зимнее время она может составлять 5-7 градусов по С, в летнее — 10 — 12. Таких показателей вполне достаточно для обеспечения базовой температуры в теплицах, благодаря излучению солнца и наличию парникового эффекта в зимнее время температура воздуха в теплице увеличивается в несколько раз.

В летнюю жару система работает на нормализацию микроклимата путем понижения температуры до 23-27 градусов. В принципе, такая температура является оптимальной для выращивания практически всех видов овощных культур. Благодаря воздухообмену на протяжении дня почва аккумулирует тепло, в ночное время — отдает его и обогревает теплицу, что способствует выравниванию дневных и ночных температур.

Геотермальные теплицы оказываются эффективными даже в условиях севера, конечно при суровом холодном климате потребуется дополнительный обогрев, но затраты на него будут вполне приемлемыми.

Конечно, строительство теплицы с геотермальным обогревом — задача не из простых, первая проблема — извлечение огромного объема грунта — ведь установка подземных коммуникаций потребуется на больших глубинах. Тем не менее, стоимость стройматериалов окажется значительно ниже, чем предполагаемые затраты на газ или электроэнергию, используемые при обустроенном традиционным методом обогреве теплиц, а эффективная работа геотермальной системы быстро компенсирует все финансовые затраты.

Конструкция отопительной системы

По своей сути конструкция геотермальной отопительной системы достаточно проста. Она представляет собой два контура, расположенных под слоем грунта и на поверхности. При помощи первого производится сбор тепловой энергии, т.е. он представляет собой теплообменник. Его установка осуществляется или в не промерзающих водоемах на соответствующей глубине или в грунте, ниже точки его промерзания.

Трубы второго контура заливают водой или водой с добавкой соответствующего количества антифриза. Забранная теплоносителем энергия поступает к оборудованному двумя теплообменниками тепловому насосу, геотермальное отопление работает именно от энергии полученной таким способом.

Существует также вариант, когда для геотермального обогрева бурят скважину глубиной около 100 м, такой вариант намного эффективнее, но бурение на такую глубину стоит очень дорого.

Планирование

Во-первых, следует заметить, что действующую теплицу невозможно оснастить эффективной геотермальной конвекцией. Это сложно выполнить с технической стороны, но даже в случае произведенной модернизации, полученная от нее эффективность будет значительно ниже той, которую возможно получить при правильном проведении проектных работ по сооружению нового объекта.

Во-вторых, для получения экономического эффекта следует проектировать геотермальные системы в круглогодично работающих теплицах, причем минимальная площадь их не должна быть меньше, чем 50 кв. м , увеличение площади будет способствовать повышению эффективности. Участок для сооружения объекта и его размеры следует определить еще до начала проектных работ.

Немаловажное значение имеет определение места для строительства, габариты участка должны существенно превышать площадь будущей теплицы. На участке не должны находиться разные постройки или расти деревья. При планировании теплицы с длиной и шириной превышающей 14 м, габариты сторон котлована следует увеличить на 3,5 м. При длине сторон меньшей 14 м потребуется котлован, размеры сторон которого будут превышать стороны сооружения примерно на треть.

Рыть котлован можно собственноручно, но можно задействовать в процессе технику. Из материалов следует заготовить:

  • чистый речной песок,
  • мелкий щебень,
  • бутовый кирпич,
  • полистироловые плиты,
  • 110 мм трубы и узловые соединения к ним.

Назвать точную сумму затрат сложно, ориентировочно геотермальное отопление имеет стоимость около 120 — 140 долларов за каждый кв. м готового отапливаемого сооружения. Плотность прокладки подземных коммуникаций будет обратно пропорциональной к средне температурным показателям конкретно взятой климатической зоны.

Установка геотермального отопления

Основная характеристика функционирующей отопительной системы является количество калорий тепловой энергии, которые она вырабатывает. Поскольку нормативной базы для геотермальных отопительных систем не существует, то при проведении детальных расчетов рекомендуется использовать положениями СниП, касающихся проектирования и монтажа климатсистем общего назначения.

Эффективную работу системы могут обеспечить воздуховоды, плотность размещения которых будет не меньшей, чем 2,7 м на 1 кв. м, в условиях холодного климата подземные коммуникации размещают более плотно.

С чего начать установку оборудования для геотермального отопления

На выполнение работ потребуется от 2-х до 4-х недель. Самым трудоемким этапом будет выемка грунта, оптимальный вариант — нанять специальную технику, а именно — экскаватор. Монтаж коммуникаций особой сложности не представляет, с ним можно справиться собственными силами.

В зависимости от климата и глубины промерзания почвы рассчитывают глубину котлована, для областей средней полосы достаточной будет глубина в 3 — 3,5 м. Если климат более теплый, то котлован можно делать помельче. Верхний плодородный слой земли аккуратно снимают и сохраняют, глинистые слои вывозят. Форма котлована может быть прямоугольной или трапециевидной, стенки его крепить не требуется.

На глубине большей 0,7 м откосы котлована следует изолировать пенополистирольными плитами. Дно котлована засыпают щебнем (15 см), далее — слой песка, толщиной около 30 см, утрамбовывают. Далее шнуром отбивают внутренний контур каждой из стен будущего сооружения и определяют его продольную ось.

Для прокладки воздуховодов используют пвх сантехнические трубы диаметром 110 мм. Прокладку труб производят в соответствии с размеченным контуром пролегания. Рекомендуется укладывать трубы «змейкой», при таком варианте трубопровод делят на участки шириной 1,5 — 2 м. Расстояние трубопровода от стен котлована должно составлять от 0,3 до 0,5 м. Каждый из воздуховодов должен иметь в центре тройниковое соединение с тремя раструбами. На следующем этапе производят вывод центрального ответвления от этого соединения наверх, ориентируясь на продольную ось теплицы.

После сооружения теплицы наращивают центральное ответвление воздуховода, при этом концы труб должны быть ниже уровня крыши на 30-35 см. Наверх выводят и боковые отводы сегментов, расстояние между ними и стенами теплицы должно составлять не менее 0,2 м. Центральные и боковые отводы глушат при помощи пластиковых заглушек или мембран из полиэтилена. Вертикальные участки системы фиксируются путем засыпки их основания. Ответвления, выходящие на поверхность должны быть строго вертикальными.

Закончив монтаж системы, котлован засыпают до уровня, на котором находится верхняя граница теплоизолирующих плит — 70 см от уровня грунта. Площадь котлована, которая окажется за пределами внутренней части теплицы укрывают слоем пенопласта и засыпают слоем грунта, пока она не поднимется до уровня почвы.

Стенки образовавшегося приямка крепятся при помощи щитовой опалубки, затем изолируются пенополистирольными плитами. Углубление, образовавшееся внутри теплицы, засыпают черноземом, не доходя до уровня грунта примерно на 35-40 см.

принцип организации процесса воздухообмена

Нормально функционирование системы в принципе не требует организации принудительного воздухообмена. Для избежания резких перепадов температур и улучшения рабочих параметров возможна установка самодельного вытяжного вентилятора и фильтрующего устройства. Если устанавливается система принудительного воздухообмена, то она также будет осуществлять фильтрацию воздуха. Изготовить систему можно своими руками воспользовавшись достаточно простой схемой.

установка антимоскитной сетки

Чтобы защитить систему от попадания в нее различных насекомых устанавливают москитную сетку, размер ячеек может быть от 02 до 0,4 мм, сетку натягивают на пяльцы и вклеивают в футляр, в котором размещен вентилятор.

как бороться с конденсатом

Поскольку температурные показатели почвы и воздуха могут существенно отличаться, то можно предположить, что в трубопроводе будет образовываться конденсат. Для предотвращения этого явления в трубах сверлят отверстия диаметром 5 мм, до 15 шт на погонный метр. При закладке трубы следует располагать отверстиями вниз. Для регулировки влажности воздуха в сегменты может подливаться вода в количестве 3-5 литров.

Если обогрев осуществляется по принципу воздушной конвекции то уход за ней будет заключаться только в очистке антимоскитных сеток. Отапливаемые таким образом теплицы — это выгодный вариант получения оптимальных температурных показателей путем использования автономного климатооборудования.

Читайте также:  Как клеить плинтус на потолок: выбор галтелей, расчёт материалов, самостоятельный монтаж
Ссылка на основную публикацию