Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

31.10.2015

Геотермальне опалення теплиці. Робимо своїми руками

У цій статті ми розповімо, мабуть, про самому оптимальному способі обігріву теплиць і оранжерей — геотермальної системи опалення. Ви дізнаєтеся про принципи її роботи, переваги, а також отримаєте докладну інструкцію щодо самостійного пристрою цієї системи у себе на ділянці.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

Пристрій теплиць і оранжерей включає в себе безліч нюансів, які не поступаються один одному по важливості. Продуктивна робота системи опалення для теплиці важлива набагато більше, ніж освітлення або провітрювання. Сучасні досягнення в галузі інженерних комунікацій дають оригінальне рішення для реалізації тепличного опалення, заснованого на законах природи і енергоресурсах з відновлюваних джерел.

Геотермальний обігрів — очевидний вибір раціонального господаря

Головним завданням опалювальної системи є підтримання необхідного рівня температури в зоні вирощування і дозрівання господарських культур. У зимову пору року, коли температура на вулиці нижче допустимої, дії парникового ефекту недостатньо, а тому повинен використовуватись додаткове джерело тепла для забезпечення сприятливого клімату. Природно, що система опалення повинна бути не лише високопродуктивною, але і максимально економічною.

Переваги геотермальної конвекції

До інноваційних методів альтернативного енергозабезпечення часто ставляться досить скептично, вважаючи, що безкоштовних методів отримання енергії не може існувати. Конвекційні системи геотермального опалення можна сміливо внести в ряд винятків із цього правила. Незважаючи на відчутну складність у виконанні, про яку мова піде нижче, такі системи мають масу переваг, що з лишком компенсують усі недоліки:

  1. Повна автономність. Система не залежить від постачання енергоносія.
  2. Конвекційні опалювальні системи не несуть ніяких витрат у процесі експлуатації
  3. Немає необхідності в обслуговуванні, погодження, періодичному ремонті.
  4. Термін служби — від 50 років при правильному облаштуванні.
  5. Підтримка необхідного клімату протягом усього року.
  6. Створення м’якого і збалансованого мікроклімату з автоматичним регулюванням вологості і рівномірної вентиляцією.
  7. Система є додатковим джерелом вуглекислого газу.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

Принцип дії

Щоб в подальшому здійснити технічно грамотний монтаж з мінімальними витратами часу, слід знати основні принципи, за якими система геотермальної конвекції працює. Суть в тому, що глибоко залягають шари грунту мають постійну температуру в 5-7 градусів Цельсія в зимовий період і 10-12 градусів у літній. Цього цілком достатньо для забезпечення базової температури, яка може бути багаторазово підвищена за рахунок сонячного випромінювання при дії парникового ефекту в зимовий період.

Влітку система оберігає рослини від підвищених температур за рахунок стабілізації внутрішнього клімату охолодженим повітрям. Таким чином, протягом усього року підтримується температура в діапазоні 23-27 градусів, чого цілком достатньо для вирощування овочевих культур. поширених в середніх широтах. Важливо зауважити, що за рахунок повітрообміну ґрунт виконує роль теплового накопичувача: нагрівається вдень і рівномірно віддає тепло в нічний час.

Відомо, що з допомогою таких теплиць, прекрасно функціонують в умовах вічних льодовиків, Гренландія повністю забезпечує населення екзотичними фруктами. Зрозуміло, що в умовах такого суворого клімату потрібен додатковий підігрів, але витрати на його забезпечення незначні.

Витрати при монтажі

Як уже говорилося, процес спорудження систем геотермальної конвекції пов’язаний з певними труднощами. В першу чергу — з розміщенням основних функціональних елементів глибоко під землею. Спорудження конструкцій такого роду пов’язане з масштабною виїмкою грунту і пристроєм підземних комунікацій, що вимагає певних витрат часу, сил і коштів. Але ефективність і економічність такого методу для опалення теплиць неоціненні, а тому вони стоять всіх витрачених зусиль. До того ж, вартість будівельних матеріалів буде невисокою щодо коштів, вкладених у організацію газового або електричного опалення.

Підготовка до спорудження

Обладнати вже побудовану теплицю геотермальним опаленням не представляється можливим. У будь-якому випадку ефективність такого вдосконалення буде набагато нижче, ніж якщо б споруда такої системи малося на увазі ще на стадії проектування.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

Визначаємо потрібну ділянку

Як правило, ГТК-системи застосовують у досить великих теплицях і оранжереях, орієнтованих на цілорічне вирощування овочевих культур чи квітів. Їх застосування доцільне при площі теплиці від 50 кв. м, а зі збільшенням корисного простору ці системи працюють ще ефективніше. Тому варто спочатку визначитися з розмірами проектованої будівлі.

Для спорудження опалювальної системи потрібна ділянка, з розмірами трохи більше габаритів передбачуваного будови, на якому немає дерев і будівель: в процесі спорудження цю ділянку перетвориться в глибокий котлован. Площа цього плану повинна бути, як мінімум, на третину більше запланованої площі теплиці з дотриманням цієї залежності в лінійних розмірах. Тобто, якщо запроектована теплиця шириною 6 м і довжиною до 12 м, розміри ділянки повинні скласти 8х16 метрів. При габаритних розмірах понад 14 метрів, збільшувати площу котловану слід не більше ніж на 3,5 метра: при ширині і довжині теплиці 16х20 метрів, відповідно, котлован повинен мати розмір 19,5х23,5 метра.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

Технічна база, необхідна для реалізації проекту. Підготовка до проведення робіт

В першу чергу потрібно забезпечити можливість розміщення виробленого грунту в безпосередній близькості до споруджуваної теплиці. Крім того, якщо недоцільно виробляти виїмку грунту вручну, слід організувати можливість під’їзду екскаваторної техніки. Основними витратними матеріалами, використовуваними при спорудженні ГТК-системи опалення, є річковий пісок, щебінь дрібної фракції, бутовий цегла, сантехнічні труби діаметром 110 мм і вузлові з’єднання для них, а також плити з спіненого полістиролу. Витрати на матеріали можуть сильно варіюватися, залежно від проектованої щільності системи, однак варто відштовхуватися від $120-140 на квадратний метр готової теплиці. Варто зауважити, що чим більш теплим є клімат в регіоні споруди теплиці, тим менша повинна бути щільність підземних комунікацій.

Розрахунок функціональних показників

Основним технічним параметром, що характеризує роботу опалювальної системи, є кількість калорій теплової енергії, що віддаються в певний замкнутий об’єм. Детальні викладки і розрахунки для геотермального опалення теплиць доступні лише для проектів, заснованих на роботі теплових насосів. Через відсутність нормативних баз для систем геотермальної конвекції залишається задовольнятися лише нормами, передбаченими СНиП 23-01-99 та СниП 2.04.05-91. У цих документах мова йде про проектування і реалізації кліматичних систем загального призначення, в нашому ж випадку, на допомогу приходить система основних співвідношень, перевірена практичним досвідом.

Для забезпечення ефективної роботи системи слід керуватися наступним правилом: щільність розміщення повітроводів під землею повинна становити не менше 2,7 метра на один квадратний метр корисної площі теплиці. Зменшення цього показника зробить роботу системи менш ефективною, а більш щільне розміщення підземних комунікацій дасть перевагу в більш стабільному кліматі з меншою амплітудою коливання температур.

Практична реалізація. Монтаж

Процес спорудження такої опалювальної системи може зайняти від двох тижнів до одного місяця, залежно від ступеня участі та розмірів об’єкта, що споруджується. Якщо роботи з виїмки ґрунту проблематично виконати лише своїми силами, то самостійне спорудження мережі комунікацій складнощів не викличе.

Котлован і його підготовка

Котлован повинен мати глибину, пропорційну рівня промерзання грунту в зимовий період. Система гарантовано працює при глибині до 3-3,2 метра, але цей показник може бути значно менше, якщо мова йде про південних регіонах, схильних до впливу континентальних повітряних течій. Родючий шар ґрунту знімається на глибину 25-30 см і зберігається, в той час як глина і грунт з її вкрапленнями можуть бути частково вивезені. Котлован повинен мати прямокутну або трапецієподібну форму, стінки кріпити немає необхідності. Укоси котловану на глибині більше 0,7 метра ізолюються за допомогою плит з пінополістиролу. Дно котловану спочатку засипається шаром щебеню дрібної фракції на 10-15 сантиметрів, а після — піском до 30 сантиметрів і піддається легкої трамбування. За допомогою натягнутих ниток здійснюється розмітка внутрішніх контурів стін майбутньої теплиці та її поздовжньої осі.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU
1 — родючий ґрунт; 2 — глина; 3 — пісок (250-300 мм); 4 — щебінь чи гравій; 5 — плити ППС

Укладка повітроводів і засипка

На приготовленої ліжку за допомогою холоднокатаної дроту завтовшки 6 мм фіксуються каналізаційні ПВХ-труби діаметром 110 мм Прокладка здійснюється за заздалегідь наміченим контуру пролягання, що забезпечує необхідну щільність розміщення підземного воздуховода. Краще всього використовувати укладання труб «змійкою», розбиваючи трубопровід на ділянки завширшки до 1,5-2 метрів. Труби слід прокладати на відстані 30-50 сантиметрів від стін котловану. Кожна ділянка воздуховода повинен мати в центрі тройниковое з’єднання з трьома розтрубами, центральне відгалуження від якого виводиться на поверхню строго по поздовжній осі планованого будови з можливим відхиленням до 0,5 метра в західну сторону.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU
1 — трійник D 110 мм з трьома розтрубами; 2 — двостороннє коліно 90°; 3 — бічне відгалуження; 4 — центральне відгалуження

Бічні відводи кожного сегмента також виводяться на поверхню, але на відстані в 20-25 см від стін майбутньої теплиці і разом з центральними відгалуженнями щільно заглушуються поліетиленовими мембранами або пластиковими заглушками. Вертикальні ділянки повітровода краще фіксувати присипкою біля основи. Коли система повітроводів повністю змонтована, проводиться засипка котловану до верхньої межі теплоізолюючого шару, тобто до 0,7 метра від поверхні землі. При цьому необхідно контролювати строго вертикальне положення відгалужень, які виходять на поверхню.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

Заключний етап робіт

Після засипки котловану до необхідного рівня, ділянка розташована за межами периметра теплиці, вкривається пінополістиролом і засипають чорноземом до рівня землі. Всередині майбутньої теплиці повинен утворитися приямок глибиною до 90 сантиметрів, причому слід забезпечити кріплення його стін за допомогою щитової опалубки і ізолювати з зовнішньої сторони за допомогою ППС плит. Поглиблення під теплицю засипається необхідним для вирощування рослинних культур кількістю чорнозему з тим розрахунком, щоб поверхня землі була на 35-40 сантиметрів нижче площини прилеглої земельної ділянки. Після споруди теплиці необхідно центральні відгалуження воздуховода наростити таким чином, щоб кінці труб знаходилися на відстані 30-35 сантиметрів від рівня даху. Бічні відгалуження залишаються на колишньому рівні, або може бути скорочено до 10-15 сантиметрів від рівня грунту.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU

Примусова конвекція

як окінцювання відводів, що виходять на поверхню, можна використовувати звичайний вентиляційний грибок: система у більшості випадків добре працює без примусового повітрообміну. При бажанні збільшити робочі показники та уникнути сильних перепадів температури, можна використовувати саморобні витяжні вентилятори та фільтрувальні установки. Пристрій для примусового повітрообміну включає в себе функцію грубої фільтрації повітря і може бути виготовлена самостійно за простою і ефективною схемою.

Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.RU
1 — вентилятор; 2 — сітка; 3 — герметик

В якості підстави такого пристрою використовується футляр — сполучна або компенсаційне муфта для каналізаційних труб. В середину футляра вставляється електричний витяжний вентилятор (слід враховувати напрямок створюваного потоку) і кріпиться за допомогою силіконового герметика з ретельної закладенням зазорів. Електричні вентилятори застосовуються в системах вентиляції, мають значну вартість, а тому цілком підійдуть або пристрої, витягнуті з недорогих вентиляційних решіток, або корпусні кулери для оргтехніки. Останні, варто зауважити, мають робоче напруга живлення 12 В, і повинні працювати в режимі постійного включення, в той час, як інші вентилятори можуть комутувати за допомогою добового або періодичного реле часу: досить короткочасного включення на 15 хвилин протягом кожної години. Готове пристрій встановлюється на бічні відгалуження і закривається зверху вентиляційним грибком.

Фільтрація повітря та усунення конденсату

Застосування фільтрів, як таких, не потрібно. Досить використовувати два шари москітної сітки з розміром вічка 0,2-0,4 міліметра, щоб уникнути проникнення в систему комах (метеликів, мурашок, павуків). Сітку краще натягнути на саморобних п’яльцях і вклеїти в футляр з вентилятором.

З-за різниці температур повітря і ґрунту в трубопроводі може збиратися велика кількість конденсату. Щоб цього уникнути, можна перед закладкою труб просвердлити в них отвори діаметром 5 мм кількістю 10-15 шт. на погонний метр труби. Природно, при закладці трубу слід орієнтувати отворами строго вниз. Якщо таке вдосконалення проведене, вода зі складу воздуховода буде йти в пухкий шар ліжку, а вологість повітря в теплиці можна рівномірно регулювати, підливаючи невелику кількість води (3-5 літрів) в кожен сегмент воздуховода.

Система опалення теплиць, заснована на геотермальної повітряної конвекції, є найбільш економним засобом забезпечення стабільного і теплого клімату, сприятливого для вирощування і дозрівання культурних рослин. Вона не вимагає ніякого обслуговування, крім періодичної очистки москітних фільтрів, і рекомендує себе як повністю автономного кліматичного обладнання.

Редрик Шухарт (AdLynx), рмнт.ру

Короткий опис статті: геотермальне опалення У цій статті ми розповімо, мабуть, про самому оптимальному способі обігріву теплиць і оранжерей геотермальної системи опалення. Ви дізнаєтеся про принципи її роботи, переваги, а також отримаєте детальну теплиці, оранжереї, геотермальне опалення теплиці, монтаж геотермального опалення, будівництво, ремонт

Джерело: Монтаж системи геотермального опалення теплиці RMNT.UK

Також ви можете прочитати