Riscaldamento geotermico della serra: fai da te

Sezioni dell’articolo

• Il riscaldamento geotermico è la scelta ovvia per un proprietario razionale
• Vantaggi della convezione geotermica
• Principio operativo
• Costi di installazione
• Preparazione per la costruzione
• Determiniamo un sito adatto
• La base tecnica richiesta per l’attuazione del progetto. Preparazione al lavoro
• Calcolo di indicatori funzionali
• Implementazione pratica. Montaggio
• Pit e la sua preparazione
• Posa dei condotti e riempimento
• La fase finale del lavoro
• Convezione forzata
• Filtrazione dell’aria ed eliminazione della condensa

In questo articolo, parleremo, forse, del modo più ottimale per riscaldare serre e serre: un sistema di riscaldamento geotermico. Imparerai a conoscere i principi del suo funzionamento, i vantaggi e riceverai anche istruzioni dettagliate su come impostare autonomamente questo sistema sul tuo sito.

Il dispositivo di serre e serre comprende molte sfumature che non sono inferiori l’una all’altra in importanza. Il funzionamento efficiente di un sistema di riscaldamento in serra è molto più importante dell’illuminazione o della ventilazione. I moderni progressi nel settore delle comunicazioni ingegneristiche forniscono una soluzione originale per l’implementazione del riscaldamento in serra basata sulle leggi della natura e dell’energia da fonti rinnovabili.

Il riscaldamento geotermico è la scelta ovvia per un proprietario razionale

Il compito principale del sistema di riscaldamento è di mantenere il livello di temperatura richiesto nella zona di coltivazione e maturazione delle colture agricole. Nella stagione invernale, quando la temperatura esterna è inferiore a quella consentita, l’effetto serra non è sufficiente e pertanto è necessario utilizzare una fonte di calore aggiuntiva per garantire un clima favorevole. Naturalmente, il sistema di riscaldamento dovrebbe essere non solo altamente efficiente, ma anche il più economico possibile..

Vantaggi della convezione geotermica

Metodi innovativi di approvvigionamento di energia alternativa sono spesso visti con scetticismo, credendo che non possano esistere metodi liberi per ottenere energia. I sistemi di riscaldamento geotermico a convezione possono essere tranquillamente aggiunti a una serie di eccezioni a questa regola. Nonostante la tangibile complessità nell’attuazione, che sarà discussa di seguito, tali sistemi presentano molti vantaggi che compensano più che tutti gli svantaggi:

1. Completa autonomia. Il sistema non dipende dalla fornitura di energia.
2. I sistemi di riscaldamento a convezione non comportano alcun costo durante il funzionamento
3. Nessuna necessità di manutenzione, approvazione, riparazione periodica.
4. Vita utile – da 50 anni con una disposizione adeguata.
5. Mantenimento del clima richiesto durante tutto l’anno.
6. Creazione di un microclima delicato ed equilibrato con controllo automatico dell’umidità e ventilazione uniforme.
7. Il sistema è un’ulteriore fonte di anidride carbonica.

Principio operativo

Per eseguire in futuro un’installazione tecnicamente competente con un minimo investimento di tempo, è necessario conoscere i principi di base con cui funziona il sistema di convezione geotermica. La linea di fondo è che gli strati di terreno profondamente sepolti hanno una temperatura costante di 5–7 ° С in inverno e 10-12 ° С in estate. Questo è abbastanza per garantire la temperatura di base, che può essere aumentata molte volte a causa della radiazione solare durante l’azione dell’effetto serra in inverno..

In estate, il sistema protegge le piante da temperature elevate stabilizzando il clima interno con aria fredda. Pertanto, durante tutto l’anno, la temperatura viene mantenuta nell’intervallo 23–27 ° C, il che è abbastanza per la coltivazione di ortaggi comuni alle medie latitudini. È importante notare che a causa dello scambio d’aria, il suolo svolge il ruolo di accumulatore di calore: si riscalda durante il giorno e distribuisce uniformemente il calore durante la notte..

È noto che con l’aiuto di tali serre, perfettamente funzionanti nelle condizioni di ghiacciai eterni, la Groenlandia fornisce pienamente alla sua popolazione frutti esotici. È chiaro che in un clima così rigido è necessario un riscaldamento aggiuntivo, ma il costo per fornirlo è trascurabile.

Costi di installazione

Come già accennato, il processo di costruzione di sistemi di convezione geotermica è associato a determinate difficoltà. Prima di tutto, con il posizionamento dei principali elementi funzionali nel sottosuolo. La costruzione di strutture di questo tipo è associata allo scavo su larga scala e all’installazione di comunicazioni sotterranee, che richiede un certo investimento di tempo, fatica e denaro. Ma l’efficienza e l’economia di questo metodo di riscaldamento per le serre sono inestimabili e quindi valgono tutto lo sforzo speso. Inoltre, il costo dei materiali da costruzione sarà basso rispetto ai fondi investiti nell’organizzazione del riscaldamento a gas o elettrico..

Preparazione per la costruzione

Non è possibile equipaggiare una serra già costruita con riscaldamento geotermico. In ogni caso, l’efficacia di tale miglioramento sarà molto inferiore rispetto alla costruzione di un tale sistema in fase di progettazione..

Determiniamo un sito adatto

Di norma, i sistemi GTK sono utilizzati in serre piuttosto grandi e serre focalizzate sulla coltivazione annuale di ortaggi o fiori. Il loro uso è consigliabile con una superficie di serra di 50 mq. m, e con un aumento dello spazio utilizzabile, questi sistemi funzionano in modo ancora più efficiente. Pertanto, vale la pena inizialmente determinare la dimensione della struttura proiettata.

Per la costruzione del sistema di riscaldamento, sarà richiesto un sito, con dimensioni leggermente più grandi delle dimensioni della struttura proposta, su cui non ci sono alberi e edifici: durante il processo di costruzione, questo sito si trasformerà in una profonda fossa di fondazione. L’area di questo piano dovrebbe essere almeno un terzo più grande dell’area pianificata della serra, osservando questa dipendenza in dimensioni lineari. Cioè, se una serra è progettata con una larghezza di 6 me una lunghezza di 12 m, le dimensioni della trama dovrebbero essere 8×16 m. Con dimensioni complessive superiori a 14 m, l’area della fossa dovrebbe essere aumentata di non più di 3,5 m: con una larghezza e una lunghezza della serra 16×20 m di conseguenza, la fossa dovrebbe avere una dimensione di 19,5×23,5 m.

La base tecnica richiesta per l’attuazione del progetto. Preparazione al lavoro

Prima di tutto, è necessario garantire la possibilità di posizionare il terreno lavorato nelle immediate vicinanze della serra in costruzione. Inoltre, se non è pratico scavare manualmente il terreno, è necessario organizzare la possibilità di accesso per le attrezzature dell’escavatore. I principali materiali di consumo utilizzati nella costruzione del sistema di riscaldamento GTK sono sabbia di fiume, pietrisco fine, mattoni di macerie, tubi idraulici con un diametro di 110 mm e connessioni nodali per essi, nonché piastre in polistirene espanso. I costi del materiale possono variare notevolmente a seconda della densità prevista del sistema, tuttavia vale la pena partire da $ 120-140 per metro quadrato di serra finita. Vale la pena notare che più caldo è il clima nella regione in cui è costruita la serra, minore dovrebbe essere la densità delle utenze sotterranee..

Calcolo di indicatori funzionali

Il principale parametro tecnico che caratterizza il funzionamento del sistema di riscaldamento è la quantità di calorie di energia termica erogata a un determinato volume chiuso. Calcoli dettagliati e calcoli per il riscaldamento geotermico delle serre sono disponibili solo per progetti basati sul funzionamento di pompe di calore. A causa della mancanza di quadri normativi per i sistemi di convezione geotermica, resta da accontentarsi solo delle norme previste da SNiP 23-01-99 e SNiP 2.04.05-91. In questi documenti, stiamo parlando della progettazione e dell’implementazione di sistemi climatici di uso generale, nel nostro caso, il sistema dei rapporti di base viene in soccorso, dimostrato dall’esperienza pratica.

Per garantire il funzionamento efficiente del sistema, è necessario seguire la seguente regola: la densità del posizionamento dei condotti dell’aria sotto il suolo dovrebbe essere di almeno 2,7 m per metro quadrato dell’area utilizzabile della serra. Una diminuzione di questo indicatore renderà il funzionamento del sistema meno efficiente e un posizionamento più denso delle utenze sotterranee darà un vantaggio in un clima più stabile con una minore ampiezza delle fluttuazioni di temperatura..

Implementazione pratica. Montaggio

Il processo di costruzione di un tale sistema di riscaldamento può richiedere da due settimane a un mese, a seconda del grado di partecipazione e delle dimensioni della struttura in costruzione. Se è problematico eseguire lavori di scavo solo per conto proprio, la costruzione indipendente di una rete di comunicazione non causerà difficoltà.

Pit e la sua preparazione

La fossa dovrebbe avere una profondità proporzionale al livello di congelamento del suolo in inverno. Il sistema funzionerà a una profondità di 3–3,2 m, ma questa cifra può essere molto più bassa quando si tratta di regioni meridionali colpite da correnti d’aria continentali. Lo strato di terreno fertile viene rimosso a una profondità di 25-30 cm e viene preservato, mentre l’argilla e il suolo intervallati da esso possono essere parzialmente rimossi. La fossa dovrebbe avere una forma rettangolare o trapezoidale; non è necessario fissare le pareti. Le pendenze del pozzo a una profondità superiore a 0,7 m sono isolate con piastre di polistirene espanso. Il fondo della fossa viene prima coperto con uno strato di pietra fine frantumata di 10-15 cm, quindi – con sabbia fino a 30 cm e leggermente compattata. Con l’aiuto di fili allungati, i contorni interni delle pareti della futura serra e il suo asse longitudinale sono contrassegnati.

1 – terreno fertile; 2 – argilla; 3 – sabbia (250-300 mm); 4 – pietrisco o ghiaia; 5 – Piastre in PPS

Posa dei condotti e riempimento

I tubi in PVC per fognature con un diametro di 110 mm sono fissati sul letto preparato con filo laminato a freddo di 6 mm di spessore. La posa viene eseguita lungo un contorno predeterminato della posa, fornendo la densità necessaria del condotto sotterraneo. È preferibile utilizzare la posa di tubi “a serpente”, spezzando la tubazione in sezioni larghe fino a 1,5–2 m di larghezza, i tubi devono essere posati a una distanza di 30-50 cm dalle pareti della fossa. Ogni sezione del condotto deve avere una connessione a T al centro con tre prese, il cui ramo centrale viene portato in superficie rigorosamente lungo l’asse longitudinale della struttura pianificata con una possibile deviazione fino a 0,5 m a ovest.

1 – T D 110 mm con tre prese; 2 – gomito a 90 ° su due lati; 3 – ramo laterale; 4 – ramo centrale

Anche i rami laterali di ciascun segmento vengono portati in superficie, ma a una distanza di 20–25 cm dalle pareti della futura serra e, insieme ai rami centrali, sono strettamente attutiti da membrane di polietilene o tappi di plastica. È meglio fissare le sezioni verticali del condotto con polvere alla base. Quando il sistema di condotte è completamente assemblato, la fossa viene riempita nuovamente fino al limite superiore dello strato termoisolante, cioè fino a 0,7 m dalla superficie del terreno. In questo caso, è necessario controllare la posizione strettamente verticale dei rami che raggiungono la superficie.

La fase finale del lavoro

Dopo aver riempito la fossa al livello richiesto, il sito situato fuori dal perimetro della serra è coperto di polistirolo espanso e coperto di terra nera a livello del suolo. All’interno della futura serra, dovrebbe essere formata una fossa profonda 90 cm e le sue pareti dovrebbero essere fissate con cassaforma a pannelli e isolate dall’esterno con piastre in PPS. L’approfondimento sotto la serra è riempito con la quantità di chernozem necessaria per le colture in crescita, in modo che la superficie della terra sia di 35-40 cm al di sotto del piano del terreno adiacente. Dopo che la serra è stata costruita, è necessario estendere i rami centrali del condotto in modo che le estremità dei tubi siano a una distanza di 30–35 cm dal livello del tetto. I rami laterali rimangono allo stesso livello o possono essere tagliati a 10-15 cm dal livello del suolo.

Convezione forzata

Un fungo di ventilazione convenzionale può essere utilizzato come terminazione delle uscite che escono in superficie: il sistema nella maggior parte dei casi funziona bene senza scambio d’aria forzato. Se si desidera aumentare le prestazioni ed evitare forti sbalzi di temperatura, è possibile utilizzare ventilatori di scarico e unità di filtraggio fatti in casa. Il dispositivo per lo scambio d’aria forzata include la funzione di filtraggio dell’aria grossolana e può essere realizzato in modo indipendente utilizzando uno schema semplice ed efficace..

1 – ventilatore; 2 – maglia; 3 – sigillante

Come base di tale dispositivo, viene utilizzato un caso: un raccordo o un giunto di dilatazione per tubi di fognatura. Una ventola di scarico elettrica viene inserita nel mezzo della cassa (notare la direzione del flusso generato) e fissata con sigillante siliconico con un’accurata sigillatura degli spazi. I ventilatori elettrici utilizzati nei sistemi di ventilazione forzata sono costosi e quindi sono idonei sia i dispositivi rimossi da griglie di ventilazione economiche sia i dispositivi di raffreddamento del case per le apparecchiature da ufficio. Quest’ultimo, vale la pena notare, ha una tensione di alimentazione operativa di 12 V e deve funzionare in modalità acceso costante, mentre altri ventilatori possono essere commutati utilizzando un relè orario giornaliero o periodico: è sufficiente un breve interruttore di tempo per 15 minuti all’ora. Il dispositivo finito viene installato sui rami laterali e chiuso in alto con un fungo di ventilazione.

Filtrazione dell’aria ed eliminazione della condensa

I filtri non sono necessari di per sé. È sufficiente utilizzare due strati di una zanzariera con maglie di 0,2-0,4 mm per evitare che insetti (farfalle, formiche, ragni) entrino nel sistema. È meglio tirare la rete su un telaio fatto in casa e incollarla in una custodia con un ventilatore.

A causa della differenza di temperatura tra aria e terra, nella tubazione può accumularsi una grande quantità di condensa. Per evitare ciò, è possibile praticare fori con un diametro di 5 mm nella quantità di 10-15 pezzi per metro di tubo corrente prima di posare i tubi. Naturalmente, durante la posa, il tubo deve essere orientato con i fori rivolti verso il basso. Se viene effettuato un tale miglioramento, l’acqua dalla composizione del condotto andrà nello strato sciolto del letto e l’umidità dell’aria nella serra può essere regolata uniformemente aggiungendo una piccola quantità di acqua (3-5 litri) a ciascun segmento del condotto.

Un sistema di riscaldamento in serra basato sulla convezione dell’aria geotermica è il mezzo più economico per fornire un clima stabile e caldo favorevole alla coltivazione e alla maturazione delle colture. Non richiede alcuna manutenzione, ad eccezione della pulizia periodica dei filtri per zanzare, e si raccomanda come attrezzatura completamente autonoma per il controllo del clima.

Voci simili:

1. Riscaldamento elettrico in serra – selezione del sistema di riscaldamento ottimale Sezioni dell’articolo Aerotermo elettrico Benefici svantaggi Riscaldatori a soffitto a infrarossi Benefici svantaggi Riscaldamento elettrico del terreno Posa di fili di riscaldamento Suggerimenti per l’isolamento delle serre In questo articolo: come...
2. Irrigazione a goccia fai-da-te nella serra Sezioni dell’articolo Temperatura dell’acqua Aerazione del suolo Comodo instradamento delle linee Nastri o contagocce Tubazioni idrauliche Modalità operative e manutenzione Un apparato radicale sano consente alle piante di crescere selvaggiamente e...
3. Serra fai-da-te Sezioni dell’articolo Serra o serra Come sono classificate le serre Forma della serra – non solo estetica Struttura della serra – caratteristiche del materiale Recinzioni per serre traslucide – caratteristiche dei...
4. Serra fai-da-te da un tubo profilato e policarbonato Sezioni dell’articolo Preparazione degli elementi del telaio Installazione del telaio Tappi per serre e installazione porte Guaina in policarbonato Realizzare una serra da un tubo sagomato richiederà di lavorare con metallo...

Per saperne di più  Piscine a sbalzo: caratteristiche, esempi di foto