Главная » Строительство » Отопление » 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.

 

 Отопление теплицы

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 м2. Сделать их работу еще более эффективной позволит как можно большая площадь. Потому размеры будущего строения должны быть известны с самого начала.

 

Определяем место для отопительной системы

 

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.

 

Для обустройства системы нужны: песок, щебень, плиты из полистирола, трубы, кирпич

 

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 м2 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.

 

Геотермальная система отопления

 

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 м2 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.

Глубина котлована должна быть пропорциональной глубине промерзания почвы зимой. Для нормального функционирования системы вполне достаточно 3-3,3 метров, однако если она монтируется в регионах с теплым климатом, данную цифру можно и уменьшить. Плодородный слой грунта снимают (около тридцати сантиметров) и сохраняют, а почва с глиняными вкраплениями и глина вывозятся. Котлован роется в форме трапеции или прямоугольника, стенки не крепятся. Котлованные откосы на глубине < 0,7 м изолируются пенополистирольными плитами. На его дно насыпают 10-15-сантиметровый слой мелкофракционного щебня, а на щебень – 30 см песка, после все это немного утрамбовывается. Используя натянутые нити, помечают, где будут находиться внутренние контуры стен, определяют продольную ось будущего сооружения.

 

Для отопительной системы нужно вырыть котлован

 

После укладывают воздуховоды. Поливинилхлоридные сантехнические трубы, диаметр которых равняется 110 миллиметрам, прикрепляются шестимиллиметровой холоднокатаной проволокой к подготовленной постели. Прокладку выполняют по предварительно намеченному контуру пролегания, который обеспечит нужную плотность размещения системы. Оптимальным вариантом укладки труб будет такой способ, как «змейка» (трубопровод разбивается на участки, ширина которых не превышает полтора – два м). Трубы укладываются на 30-50-сантиметровом расстоянии от котлованных стенок. Все воздуховодные участки обладают тройниковым соединением с 3-мя раструбами, расположенным в центре. Центральное ответвление от этого соединения выводят наверх по продольной оси будущей теплицы. Допускается отклонение на запад, не превышающее полметра.

Боковые отводы сегментов тоже выводят наверх. От стен будущего сооружения их должно отделять 20-25 сантиметров. Центральные ответвления и боковые отводы плотно глушат при помощи заглушек из пластика либо полиэтиленовых мембран. Что касается участков системы, расположенных вертикально, они фиксируются у основания при помощи присыпки. По окончании монтажных работ котлован засыпают до верхней границы слоя, выполняющего роль теплоизолятора (до 0,7 м от грунтовой поверхности). Нужно следить за тем, чтобы ответвления, которые выходят на поверхность, располагались строго вертикально.

 

Воздуховоды

 

После того, как котлован будет засыпан, площадь, выходящую из границ периметра оранжереи или теплицы, покрывают пенополистиролом, а после засыпают черноземом так, чтобы он сравнялся с уровнем почвы. Внутри будущей постройки появится приямок, глубина которого составит 90 см. Его стены крепятся с использованием щитовой опалубки, а затем изолируются снаружи плитами ППС. В тепличное углубление насыпают чернозем. Необходимо, чтобы поверхность почвы располагалась на 35-40 см ниже земли, находящейся вокруг теплицы. Когда оранжерея или теплица будут построены, приступают к наращиванию центрального ответвления воздуховода, при этом необходимо, чтобы расстояние между концами труб и уровнем крыши составляло 30-35 см. Что касается боковых ответвлений, их либо обрезают до 10.15 см от уровня земли, либо не трогают вообще.

Воздухообмен

Так как для нормального функционирования системы принудительный воздухообмен во многих случаях не нужен, на отводы, которые выходят на поверхность, можно установить обыкновенный вентиляционный грибок. Для предотвращения сильных температурных перепадов и улучшения рабочих показателей можно установить самодельный вытяжной вентилятор, а также фильтрующее приспособление. Установка, выполняющая принудительный воздухообмен, также фильтрует воздух. Ее можно сделать своими руками, руководствуясь эффективной и несложной схемой.

 

Система воздухообмена при геотермальном отоплении

Антимоскитные сетки. Как избавляться от конденсата

Для того, чтобы в систему не попадали пауки, муравьи и другие насекомые, применяют москитную сетку (2 слоя), размер ячеек которой варьируется от 0,2 до 0,4 миллиметров. Желательно натянуть ее на пяльцах, сделанных своими руками, после чего она вклеивается в футляр, где расположен вентилятор.

Температура почвы и воздуха неодинакова, потому возможно возникновение конденсата в трубопроводе. Предотвратить его образование можно, просверлив в трубах отверстия (10-15 штук на погонный метр), диаметр которых составляет пять миллиметров. Закладывая трубу, располагайте ее отверстиями вниз. Регулировка влажности воздуха может выполняться при помощи подлива в сегменты воздуховода трех – пяти литров воды.

Отопительная система теплиц, в основе которой лежит воздушная конвекция – это наиболее выгодный метод подержания стабильно теплого климата, пригодного для выращивания различных культур. Она не требует особого ухода, необходимо лишь время от времени очищать москитные фильтры. Такие теплицы представляют собой полностью автономное климатоборудование.

Как работает геотермальное отопление на примере Vaillant (Видео)

Ознакомившись с основными принципами функционирования геотермального отопления, вы впоследствии сможете правильно его смонтировать в самые короткие сроки. В чем заключается суть геотермальной конвекции? Грунт на определенной глубине обладает постоянной температурой, зимой составляющей плюс пять-семь градусов, а летом – десять-двенадцать градусов. Это позволит обеспечить базовую температуру, увеличивающуюся во много раз благодаря солнечному излучению и парниковому эффекту зимой.

А когда на улице жарко, внутренний климат нормализуется при помощи охлажденного воздуха. В любую пору года в теплице поддерживается 23-27-градусная температура, при которой с удовольствием растут многие овощные культуры, привыкшие к климату средних широт. Стоит упомянуть о том, что благодаря воздухообмену почва аккумулирует тепло в дневное время, согревая им обитателей теплицы или оранжереи ночью.

Благодаря подобным сооружениям, которые вполне возможны и на севере, где лед не тает летом, как у нас, жители Гренландии не испытывают дефицита экзотических фруктов. При очень холодном климате, естественно, необходим дополнительный подогрев, однако для его реализации понадобится совсем небольшое количество денег.

Ранее мы уже упоминали о том, что постройка систем геотермального отопления – задача не из легких. Прежде всего, сложность заключается в размещении элементов на большой глубине. Нужно будет выкапывать большое количество земли, обустраивать подземные коммуникации, а для этого придется затратить много сил, времени и, естественно, денег. Однако подобные системы того стоят, они экономичны и эффективны, что с лихвой компенсирует все первоначальные затраты. Кроме того, на стройматериалы у вас пойдет меньше денег, чем на устройство отопления при помощи электричества или газа.

О том, как обустроить геотермальную отопительную систему, смотрите в видеоролике

 

-----------------------