Geotermisk uppvärmning av växthuset: gör det själv

I den här artikeln kommer vi att berätta för dig, kanske, det mest optimala sättet att värma växthus och växthus – ett geotermiskt värmesystem. Du kommer att lära dig om principerna för dess drift, fördelar och få detaljerade instruktioner om hur du installerar detta system oberoende på din webbplats..

Enheten för växthus och växthus innehåller många nyanser som inte är underlägsen för varandra i betydelse. En effektiv drift av ett växthusvärmesystem är mycket viktigare än belysning eller ventilation. Moderna framsteg inom ingenjörskommunikationsbranschen ger en originallösning för implementering av växthusuppvärmning baserat på naturlagar och energi från förnybara källor.

Geotermisk uppvärmning är det självklara valet för en rationell ägare

Värmesystemets huvuduppgift är att upprätthålla den erforderliga temperaturnivån i zonen för odling och mognad av grödor. Under vintersäsongen, när utetemperaturen är under tillåten, är växthuseffekten inte tillräcklig, och därför måste en ytterligare värmekälla användas för att säkerställa ett gynnsamt klimat. Naturligtvis bör värmesystemet inte bara vara mycket effektivt utan också så ekonomiskt som möjligt..

Fördelarna med geotermisk konvektion

Innovativa metoder för alternativ energiförsörjning betraktas ofta med skepsis, och de tror att gratis metoder för att få energi inte kan existera. Geotermiska värmesystem för konvektion kan säkert läggas till ett antal undantag från denna regel. Trots den konkreta komplexiteten i implementeringen, som kommer att diskuteras nedan, har sådana system många fördelar som mer än kompenserar för alla nackdelar:

1. Fullständig autonomi. Systemet är inte beroende av energiförsörjningen.
2. Konvektionsvärmesystem medför inga kostnader under drift
3. Inget behov av underhåll, godkännande, periodisk reparation.
4. Livslängd – från 50 år med rätt arrangemang.
5. Att upprätthålla det krävda klimatet under året.
6. Skapande av ett milt och balanserat mikroklimat med automatisk reglering av fuktighet och enhetlig ventilation.
7. Systemet är en ytterligare källa för koldioxid.

Funktionsprincip

För att kunna utföra en tekniskt kompetent installation i framtiden med en minimal investering i tid, bör du känna till de grundläggande principerna för det geotermiska konvektionssystemet. I första hand är djupgående jordlager med en konstant temperatur på 5–7 ° C på vintern och 10–12 ° C på sommaren. Detta är tillräckligt för att säkerställa bastemperaturen, som kan höjas många gånger på grund av solstrålning under växthuseffekten på vintern..

På sommaren skyddar systemet växter från höga temperaturer genom att stabilisera inomhusklimatet med kyld luft. Således hålls temperaturen under hela året i intervallet 23–27 ° C, vilket är tillräckligt för att odla grönsaker som är vanliga på mellanlängderna. Det är viktigt att notera att på grund av luftutbyte spelar jorden rollen som en värmeakkumulator: den värms upp under dagen och avger jämnt värme på natten..

Det är känt att med hjälp av sådana växthus, som fungerar perfekt under villkoren för eviga glaciärer, ger Grönland sin befolkning exotiska frukter. Det är tydligt att i ett sådant hårt klimat krävs ytterligare uppvärmning, men kostnaden för att tillhandahålla den är försumbar.

Installationskostnader

Som redan nämnts förknippas processen med att bygga geotermiska konvektionssystem med vissa svårigheter. Först och främst med placering av de viktigaste funktionella elementen djupt under jord. Konstruktion av sådana strukturer är förknippad med storskalig utgrävning och arrangemang av underjordisk kommunikation, vilket kräver en viss investering av tid, ansträngning och pengar. Men effektiviteten och ekonomin i en sådan uppvärmningsmetod för växthus är ovärderliga, och därför är de värda all ansträngning som spenderas. Dessutom kommer kostnaden för byggnadsmaterial att vara låg i förhållande till de medel som investerats i organisationen av gas eller elvärme..

Förberedelse för konstruktion

Det är inte möjligt att utrusta ett redan byggt växthus med geotermisk uppvärmning. I vilket fall som helst kommer effektiviteten av en sådan förbättring att vara mycket lägre än om konstruktionen av ett sådant system antyddes vid konstruktionsstadiet..

Vi bestämmer en lämplig webbplats

Som regel används GTK-system i ganska stora växthus och växthus med fokus på året om odling av grönsaksgrödor eller blommor. Det är lämpligt att använda dem när växthusområdet är från 50 kvm. m och med en ökning av användbart utrymme fungerar dessa system ännu mer effektivt. Därför är det värt att börja bestämma storleken på den projicerade strukturen.

För konstruktion av värmesystemet kommer en plats att krävas, med dimensioner som är något större än dimensionerna på den föreslagna strukturen, på vilka det inte finns några träd och byggnader: under byggprocessen kommer denna plats att förvandlas till en djup grop. Området för denna plan bör vara minst en tredjedel större än det planerade området i växthuset, med hänsyn till detta beroende i linjära dimensioner. Det vill säga, om ett växthus är utformat med en bredd på 6 m och en längd på 12 m, bör tomtens storlek vara 8×16 m. Med totala dimensioner över 14 m, bör grovens yta ökas med högst 3,5 m: med växthusets bredd och längd 16×20 m resp. bör gropen ha en storlek på 19,5×23,5 m.

Den tekniska basen som krävs för genomförandet av projektet. Förberedelse för arbete

Först och främst är det nödvändigt att säkerställa möjligheten att placera den utarbetade marken i omedelbar närhet av växthuset som byggs. Dessutom, om det är opraktiskt att gräva marken manuellt, bör du organisera möjligheten för åtkomst för grävmaskiner. De viktigaste förbrukningsvarorna som används vid konstruktionen av GTK-värmesystemet är flodsand, fin krossad sten, murstenar, VVS-rör med en diameter på 110 mm och nodfogar för dem samt skummade polystyrenplattor. Materialkostnaderna kan variera mycket beroende på systemets beräknade täthet, men det är värt att börja från $ 120-140 per kvadratmeter färdig växthus. Det är värt att notera att ju varmare klimatet i den region där växthuset är byggt, desto lägre bör tätheten för underjordiska verktyg vara..

Beräkning av funktionella indikatorer

Den huvudsakliga tekniska parametern som kännetecknar driften av värmesystemet är mängden kalorier termisk energi som levereras till en viss stängd volym. Detaljerade beräkningar och beräkningar för geotermisk uppvärmning av växthus finns endast tillgängliga för projekt baserade på drift av värmepumpar. På grund av avsaknaden av regleringsramar för geotermiska konvektionssystem återstår det att vara nöjd med normerna som anges i SNiP 23-01-99 och SNiP 2.04.05-91. I dessa dokument talar vi om utformning och implementering av klimatsystem för allmänna ändamål, i vårt fall kommer systemet med grundförhållanden att rädda, bevisat av praktisk erfarenhet.

För att säkerställa en effektiv drift av systemet bör följande regel följas: tätheten för placering av luftkanaler under marken bör vara minst 2,7 m per kvadratmeter av det användbara området i växthuset. En minskning av denna indikator kommer att göra driften av systemet mindre effektiv och en tätare placering av underjordiska verktyg ger en fördel i ett mer stabilt klimat med en mindre amplitud av temperatursvingningar..

Praktiskt genomförande. Montering

Processen att bygga ett sådant värmesystem kan ta från två veckor till en månad, beroende på graden av deltagande och storleken på anläggningen som byggs. Om det är problematiskt att utföra grävningsarbeten bara på egen hand, kommer den oberoende konstruktionen av ett kommunikationsnät inte att orsaka svårigheter.

Pit och dess förberedelse

Graven bör ha ett djup som är proportionellt mot nivån på markfrysning på vintern. Systemet garanteras att fungera på ett djup av 3–3,2 m, men denna siffra kan vara mycket lägre när det gäller södra regioner som påverkas av kontinentala luftströmmar. Det bördiga jordlagret avlägsnas till ett djup av 25–30 cm och bevaras, medan lera och jord som är isär med det kan delvis tas bort. Graven bör ha en rektangulär eller trapesformad form; det finns inget behov av att fästa väggarna. Gropslutningarna på mer än 0,7 m djup är isolerade med expanderade polystyrenplattor. Botten på gropen täcks först med ett skikt av fin krossad sten med 10-15 cm, och sedan – med sand upp till 30 cm och lätt komprimerad. Med hjälp av sträckta trådar markeras de inre konturerna av det framtida växthusets väggar och dess längsgående axel.

1 – bördig jord; 2 – lera; 3 – sand (250-300 mm); 4 – krossad sten eller grus; 5 – PPS-plattor

Kanalläggning och återfyllning

Avlopps PVC-rör med en diameter på 110 mm fixeras på den förberedda bädden med kallvalsad tråd 6 mm tjock. Läggningen utförs längs en förutbestämd kontur av banan, vilket ger den nödvändiga densiteten för den underjordiska kanalen. Det är bäst att använda ”orm” rörläggning och bryta rörledningen i sektioner upp till 1,5–2 m breda. Rör bör läggas på ett avstånd av 30-50 cm från gropväggarna. Varje sektion av kanalen måste ha en tee-anslutning i mitten med tre uttag, vars centrala gren bringas till ytan strikt längs den planerade konstruktionens längdaxel med en möjlig avvikelse på upp till 0,5 m västerut.

1 – tee D 110 mm med tre uttag; 2 – dubbelsidig 90 ° böjning; 3 – lateral gren; 4 – central gren

Sidogrenarna i varje segment förs också till ytan, men på 20–25 cm avstånd från väggarna i det framtida växthuset och tillsammans med de centrala grenarna är de tätt dempade med polyetenmembran eller plastpluggar. Det är bättre att fixera vertikala delar av kanalen med pulver i basen. När kanalsystemet är helt monterat återfylls gropen till den övre gränsen för det värmeisolerande skiktet, det vill säga upp till 0,7 m från markytan. I detta fall är det nödvändigt att kontrollera det strikt vertikala läget för grenarna som kommer ut till ytan.

Det sista arbetet

Efter att ha fyllt gropen till önskad nivå täcks området utanför växthusets omkrets med expanderad polystyren och täckt med svart jord till marknivå. Inuti det framtida växthuset bör en grop 90 cm djup formas, och dess väggar ska säkras med panelformning och isoleras från utsidan med PPS-plattor. Fördjupningen under växthuset är fylld med den mängd chernozem som är nödvändig för odling av grödor, så att markytan ligger 35–40 cm under planen för den intilliggande tomten. Efter att växthuset har byggts, är det nödvändigt att förlänga kanalens centrala grenar så att rörens ändar ligger på ett avstånd av 30-35 cm från taknivån. Sidogrenarna förblir på samma nivå eller kan skäras till 10-15 cm från marknivån.

Tvungen konvektion

En konventionell ventilationssvamp kan användas som avslutning av utloppen som kommer ut till ytan: systemet fungerar i de flesta fall bra utan tvingad luftväxling. Om du vill öka prestanda och undvika starka temperaturfall, kan du använda hemmagjorda avgasfläktar och filterenheter. Anordningen för tvingad luftutbyte inkluderar funktionen av grov luftfiltrering och kan göras oberoende med hjälp av ett enkelt och effektivt schema.

1 – fläkt; 2 – nät; 3 – tätningsmedel

Som bas för en sådan anordning används ett hölje – en anslutning eller en expansionsfog för avloppsrör. En elektrisk avgasfläkt sätts in i mitten av höljet (notera riktningen på det genererade flödet) och säkras med silikon tätningsmedel med noggrann tätning av luckorna. Elektriska fläktar som används i tvångsventilationssystem är dyra, och därför är antingen enheter som tas bort från billiga ventilationsgaller eller kylskåp för kontorsutrustning mycket lämpliga. Det senare, det är värt att notera, har en driftsförsörjningsspänning på 12 V och måste arbeta i konstant läge, medan andra fläktar kan kopplas in med ett dagligt eller periodiskt tidsrelä: en kort tidsbrytare på 15 minuter per timme är tillräcklig. Den färdiga enheten installeras på sidogrenarna och stängs på toppen med en ventilationssvamp.

Luftfiltrering och eliminering av kondens

Filter krävs inte som sådana. Det räcker med att använda två lager av ett myggnät med en maskstorlek på 0,2–0,4 mm för att undvika att insekter (fjärilar, myror, spindlar) kommer in i systemet. Det är bättre att dra nätet på en hemmagjord båge och limma det i ett hölje med en fläkt.

På grund av temperaturskillnaden mellan luften och marken kan stora mängder kondensat samlas upp i rörledningen. För att undvika detta kan du borra hål med en diameter på 5 mm innan du lägger rören i mängden 10-15 st per rörmätare för röret. Naturligtvis bör röret orienteras med hålen rakt nedåt när de läggs. Om en sådan förbättring genomförs kommer vattnet från kanalen att gå in i det lösa lagret i bädden, och luftfuktigheten i växthuset kan regleras jämnt genom att tillsätta en liten mängd vatten (3-5 liter) till varje segment av kanalen.

Ett växthusvärmesystem baserat på konvektion av geotermisk luft är det mest ekonomiska sättet att tillhandahålla ett stabilt och varmt klimat som är gynnsamt för odling och mognad av grödor. Det kräver inget underhåll, utom för periodisk rengöring av myggfilter, och rekommenderar sig själv som en helt autonom klimatkontrollutrustning.