Agro-rostov.ru

Справочник агрария
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Геотермальное отопление теплицы

Геотермальное отопление теплицы своими руками

Важным условием эффективного функционирования теплицы в зимнее время года и получения хорошего урожая даже в условиях идеальной герметизации является создание оптимального климата. На сегодняшний день вместе с традиционными методами тепличного отопления используются и альтернативные источники, к которым можно отнести геотермальный. Этот способ обогрева теплиц основан на законах природы и возобновляемых энергоресурсах.

  • Достоинства геотермального отопления теплицы
  • Принцип действия геотермальной системы отопления теплицы
  • Конструкция геотермальной отопительной системы
  • Процесс обустройства геотермальной системы отопления теплицы собственными руками

Достоинства геотермального отопления теплицы

При выборе способа обогрева теплицы, как и любого другого помещения, основным критерием является высокая производительность и максимальная экономичность. Именно таким требованиям отвечает геотермальная система обогрева. Кроме того, она отличается целым рядом других достоинств, а именно:

  • Абсолютная энергонезависимость — геотермальные установки могут работать за счет тепловой энергии воды, воздуха и даже грунта.
  • Отсутствие каких-либо затрат в процессе эксплуатации и необходимости в обслуживании.
  • Долговечность – средний срок службы такой системы составляет примерно 50 лет.
  • Возможность поддержания оптимального микроклимата в теплице круглый год благодаря возможности регулировки влажности и т.д.
  • Экологичность – отсутствие вредных выбросов в окружающее пространство во время работы.
  • Способность легко отопить помещение большой площади до 150 метров квадратных и обеспечить при необходимости его тепло водоснабжение.

    Принцип действия геотермальной системы отопления теплицы

    Как известно, на большой глубине недра земли имеют постоянную положительную температуру даже зимой.

    • Принцип действия данной отопительной системы заключается в использовании энергии земли и ее многократном приумножении.
    • С помощью специальных геотермальных насосов энергия грунта или подземных вод преобразовывается в тепло, которое в дальнейшем нагревает теплоноситель.
    • Таким образом, геотермальная отопительная система способна обеспечить круглый год температуру воздуха в теплице на уровне 23-27 градусов Цельсия, чего вполне может быть достаточно для роста и развития многих овощных и плодовых культур.

    Конструкция геотермальной отопительной системы

    Конструкция геотермальной системы, на первый взгляд, достаточно сложная. Однако на самом деле, если хорошо разобраться, все предельно просто.

    • Она состоит из двух контуров, которые располагаются в теплице и под землей.
    • Первый необходим для отопления помещения, а второй предназначен для сбора тепла, то есть является теплообменником. Его, как правило, устанавливают на глубине ниже точки промерзания грунта либо в непромерзающих водоёмах. При этом, в первом случае необходимо бурить скважину глубиной до 100 метров, что несет за собою массу затрат.
    • В трубы второго контура заливают теплоноситель, в качестве которого может выступать обычная очищенная вода или вода с антифризом в заданной пропорции.
    • Теплоноситель, в свою очередь, забирая энергию земли, передает ее тепловому насосу, который имеет еще два теплообменника.
    • Таким образом, это высокоэффективная и экономически выгодная система отопления, которую по праву можно считать нашим будущим.

    Процесс обустройства геотермальной системы отопления теплицы собственными руками

    • Геотермальную систему отопления строят задолго до возведения самой теплицы. При этом, заранее производят расчет плотности размещения воздуховодов, которая должна составлять примерно 2,7 метра на метр квадратный площади теплицы.
    • Далее на участке земли, по площади немного превышающем размер будущего сооружения, роют котлован глубиною равной уровню промерзания почвы зимою (это примерно 3 метра). С такой задачей сложно справиться вручную, поэтому может понадобиться привлечение тяжелой строительной техники, например, бульдозера.
    • Откосы котлована изолируют на глубине около 0,7 метров пенополистирольными плитами, а дно котлована засыпают сначала мелким щебнем, а затем песком на 30 сантиметров, после чего все это аккуратно утрамбовывают.

    • Затем производят укладку воздуховодов по заранее размеченным контурам. Для этого используют ПВХ трубы для канализации диаметром примерно 110 мм, которые фиксируются проволокой. При этом, они должны находиться на расстоянии примерно 30 см от стен котлована. Весь трубопровод разбивают на отдельные участки по 2 метра, которые в центре соединяются тройниками, а центральное ответвление выводится на поверхность по продольной оси.
    • Боковые отводы каждого участка также должны быть выведены на поверхность. Они вместе с центральными разветвлениями должны быть плотно закрыты полиэтиленовыми мембранами.
    • Когда вся система полностью будет смонтирована, ее засыпают землей до верхней границы теплоизоляции.

    • После чего участок за пределами периметра теплицы покрывают пенополистиролом и окончательно засыпают землей.
    • Затем, когда будет построена теплица, центральные ответвления воздуховода наращивают, таким образом, чтобы концы труб располагались примерно на уровне 30 см от крыши. Боковые ответвления не нужно наращивать, они могут оставаться на том же уровне.
    • На концах выходящих воздухоотводов можно установить обычный вентиляционный грибок, вытяжной вентилятор или фильтрующие установки.
    Читать еще:  Когда сажать сидераты в теплице осенью

    Наглядно процесс обустройства геотермального отопления можно увидеть на видео:

    Геотермальное отопление теплицы или оранжереи

    Во время обустройства теплиц и оранжерей, кроме вентиляции и освещения, очень большую роль играет отопление. Его главная задача заключается в поддержании необходимой температуры для выращивания хозяйственных культур. Ведь в зимний период из-за понижения температуры, действия парникового эффекта совсем недостаточно и поэтому необходимо использовать дополнительные источники тепла, чтобы обеспечивать благоприятный климат в теплице. Но система отопления не только должна быть высокопроизводительной, а также максимально экономичной.

    Геотермальная конвекция и ее преимущества

    Конечно многие люди, инновационные методы альтернативного энергосбережения воспринимают несерьезно, считая, что бесплатного получения энергии не существует. Но бывают и некоторые исключения из правил, а конвекционные системы геотермального отопления тому пример:

    • при эксплуатации геотермальная система не несет никаких затрат;
    • система имеет полную автономность;
    • не нуждается в обслуживании и периодическом ремонте;
    • на протяжении всего года поддерживает необходимый климат;
    • срок службы более 50 лет;
    • благодаря равномерной вентиляции и автоматической регулировки влажности, получается сбалансированный и мягкий микроклимат;

    Принцип действия геотермального отопления

    Так как постоянная температура глубоко залегающих слоев грунта составляет в летний период 10-12 0 С, а в зимний – 6-8 0 С, то этого становится вполне достаточно, чтобы обеспечить базовую температуру, которую за счет солнечного излучения и действия парникового эффекта можно многократно повысить в зимнее время.

    Летом же наоборот, система сможет оберегать растения от повышения температуры, благодаря охлажденному воздуху. Тем самым на протяжении всего года можно поддерживать температуру в пределах 23-26 0 С, ну а этого достаточно для выращивания хозяйственных культур. За счет такого воздухообмена, почва в какой-то степени выполняет роль теплового накопителя, то есть днем нагревается, ну а в ночное время равномерно отдает тепло.

    Устройство и монтаж отопительной системы

    В первую очередь необходимо вырыть котлован. Его глубина должна быть пропорциональна уровню промерзания почвы. Для гарантированной работы системы, она должна составлять 3-3,5 м, а в южных регионах ее можно уменьшить до 2 м. Плодородный слой почвы, который составляет около 30 см, после снятия лучше сохранить для дальнейшего использования, ну а остальную почву лучше всего вывезти. На глубине 1 м, откосы котлована лучше всего изолировать с помощью плит из пенополистирола. Что касается дна, то его вначале необходимо засыпать мелким щебнем, где-то на 15 см, а затем песком, слой которого должен составлять около 30 см и слегка утрамбовать.

    Когда постель будет подготовлена, то можно приступить к укладке труб, для этого используются обычные канализационные ПВХ-трубы диаметром 110 мм. Укладывать их лучше по заранее отмеченному контуру, а для фиксации использовать холоднокатаную проволоку. Производить прокладку труб желательно змейкой, при этом поделив трубопровод на небольшие участки шириной до 2 м. Межу трубами оставляется расстояние в пределах 50 см, а в центре устанавливается тройник для ответвления, которое в свою очередь выводится на поверхность. Это же необходимо сделать и с боковыми ответвлениями, затем все они глушатся при помощи пластиковых заглушек или полиэтиленовыми мембранами. После полного монтажа системы воздуховодов, необходимо произвести частичную засыпку котлована, так чтобы до верхнего слоя земли оставалось около метра. При этом ответвления должны оставаться строго в вертикальном положении.

    Когда котлован будет засыпан до определенного уровня, участок, который расположен за пределами периметра теплицы, необходимо укрыть пенополистиролом, а затем засыпать черноземом до уровня земли. При этом, внутри будущей теплицы должен получится приямок глубиной 80 см, стенки которого необходимо укрепить с помощью щитовой опалубки и с наружной стороны изолировать при помощи плит ППС. Затем данное углубление засыпается плодородной почвой, которую вы собираетесь использовать для выращивания растительности, но с таким расчетом, чтобы оставалось углубление в пределах 35 см от плоскости прилегающего участка. После того, как постройка теплицы будет завершена, нужно центральные ответвления воздуховода нарастить, но так, чтобы концы труб были выше уровня крыши, где-то на 40 см. Что касается боковых ответвлений, то их можно оставить на прежнем уровне или обрезать, так чтобы они торчали на 10 см от уровня почвы.

    Монтаж системы геотермального отопления – видео

    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.

    Читать еще:  Выращивание клубники зимой в теплице бизнес

    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.
    Читать еще:  Как правильно сажать перец в теплице

    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.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector