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

*
Конечно, обустройство такой системы своими руками предполагает значительные объемы земляных работ, монтаж труб и прочих элементов, что связано с большими временными и финансовыми вложениями. Тем не менее, положительные стороны полностью перекрывают эти особенности:

• 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

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.