Sistema di riscaldamento in serra fai-da-te: i modi migliori per riscaldare le serre in inverno

Per mantenere una certa temperatura nella serra, vengono utilizzati diversi sistemi di riscaldamento. La scelta del metodo di fornitura del calore dipende dalle dimensioni dell'edificio, dalle condizioni climatiche della regione, dalla disponibilità di un particolare tipo di combustibile, dalle capacità finanziarie e da altri fattori.

Alcuni artigiani domestici si impegnano ad organizzare il riscaldamento della serra con le proprie mani - una soluzione del genere ridurrà significativamente i costi del lavoro, d'accordo? Naturalmente, la disposizione indipendente del riscaldamento stabile è un compito difficile, ma è abbastanza fattibile. Il primo passo è scegliere una fonte di calore.

Ti diremo quali opzioni esistono per il riscaldamento delle serre, quali sono le loro caratteristiche specifiche, i vantaggi e gli svantaggi dell'uso. Sulla base delle informazioni di cui sopra, sarai in grado di determinare il tipo di riscaldamento, eseguire un calcolo preliminare della capacità termica, selezionare le unità di lavoro e gli elementi del sistema.

Specifiche di mantenimento della temperatura nelle serre

Il riscaldamento della serra è necessario per compensare le perdite di calore che si verificano attraverso le pareti e il soffitto della struttura, nonché a causa dell'aria esterna. Per ridurre i costi di riscaldamento, è necessario innanzitutto isolare qualitativamente la serra e ridurre al minimo lo scambio d'aria con la strada.

Oltre al materiale con cui viene realizzata la serra, è necessario prestare particolare attenzione all'adattamento stretto della struttura al terreno. Per questo, è meglio quando si costruisce una serra per creare una fondazione di piccola profondità isolata dall'interno.

Deve trattenere in modo affidabile la struttura in presenza di forti venti, prevenire la formazione di crepe e ridurre al minimo lo scambio di calore con la strada attraverso il terriccio.

Per risolvere quest'ultimo problema, anche nelle condizioni delle regioni settentrionali, è sufficiente una profondità di 30 cm, poiché la conducibilità termica del suolo è molto bassa. L'intensità del trasferimento di calore verticale tra lo strato di terreno all'interno della serra e lo strato di terreno sottostante è molto piccola.

In inverno, la neve può essere utilizzata come isolamento esterno naturale lungo i bordi della serra.

La neve è un eccellente materiale termoisolante. Tuttavia, il design della serra deve essere in grado di supportare il peso aggiuntivo e il materiale non si piega sotto il suo peso

Per la normale crescita delle piante, è necessario mantenere la temperatura dell'aria e lo strato suolo-pianta in un determinato intervallo. Se la serra funziona continuamente, il terreno fertile verrà riscaldato dallo scambio di calore con l'aria interna. Inoltre, la sua temperatura sarà quasi la stessa di quella naturale in estate.

In inverno, il suolo e gli strati del suolo si congelano a una profondità che dipende dalla latitudine geografica della regione e dalla struttura rocciosa. Per riscaldare il terreno e lo strato superiore adiacente prima della semina, è necessario molto lungo (fino a un mese) per mantenere una temperatura dell'aria positiva.

Una soluzione alternativa è eseguire azioni speciali per trasferire il calore direttamente nel terreno. Questo può essere fatto utilizzando un sistema di tubi sotterranei in cui viene fornito il refrigerante.

La quantità di energia spesa per il riscaldamento della serra dipende dai seguenti fattori:

• La superficie delle pareti e il tetto della serra. Più basso è questo indicatore, minore è la perdita di calore. Pertanto, per risparmiare energia, è meglio utilizzare una forma rettangolare o semicircolare della struttura.
• Conduttività termica del materiale. Più basso è questo parametro, migliore è il materiale che trattiene il calore.
• Differenza di temperatura tra aria interna ed esterna. Maggiore è il suo valore, maggiore è la perdita di calore.
• Scambio d'aria attraverso perdite. Per ridurre i costi energetici, è necessario escludere l'afflusso incontrollato di aria fredda.

Un'ampia varietà di progetti di serre private e la qualità della loro installazione complicano seriamente la modellizzazione delle condizioni di temperatura. Pertanto, per determinare con precisione la quantità di energia necessaria per riscaldare un determinato oggetto può essere solo sperimentalmente.

Tali metodi calcolano approssimativamente il valore della potenza richiesta del riscaldatore. Il problema è la difficoltà nel determinare il coefficiente di dispersione per un oggetto particolare (+)

Riscaldamento autonomo basato sulla combustione del combustibile

L'uso del processo di combustione del combustibile come fonte di calore è il metodo più comunemente usato per riscaldare le piccole serre. Tale riscaldamento ha alcuni dettagli, poiché è necessario tenere conto della maggiore tenuta della stanza, dell'opportunità di riscaldare il suolo e della necessità di mantenere l'umidità.

Forni e caldaie a combustibile solido

Uno dei dispositivi più semplici utilizzati per riscaldare le serre nella stagione fredda è una stufa. La popolarità dell'uso di un tale dispositivo è dovuta al basso costo del carburante. Può essere legna da ardere non calibrata, erba secca, carbone e polvere di carbone, immondizia e liquidi combustibili.

Quando si riscaldano le stufe, è necessario garantire un tiraggio stabile, poiché la ventilazione della serra quando entra nei prodotti di combustione porterà al suo raffreddamento.

Quando si utilizza un forno metallico, si verificano rapidamente il riscaldamento e il trasferimento di energia nell'aria circostante. È anche il modo più economico e semplice per utilizzare il riscaldamento. Puoi costruire una tale unità da solo.

Sul nostro sito c'è una selezione di articoli sulla produzione di diversi tipi di forni metallici che possono essere utilizzati per riscaldare la serra:

1. Come realizzare un forno Buleryan con le tue mani: istruzioni dettagliate su come realizzare
2. Stufa a gas fai-da-te da una bombola di gas: diagrammi, disegni + guida passo-passo
3. La fornace per lavorare fuori dal tubo: come fare una fornace efficace per olio usato da materiali improvvisati

La stufa in pietra si riscalda più lentamente e mantiene il calore più a lungo. Questo è più adatto per il riscaldamento di piccoli ambienti con un intervallo di temperatura medio o stretto. Tuttavia, tale forno deve essere piegato e, se necessario, non può essere spostato, come la sua controparte metallica.

C'è un'idea per riscaldare lo spazio nella serra usando prodotti di combustione caldi. Per fare ciò, suggeriscono di posizionare la fornace in una fossa e di posare il camino orizzontalmente sotto il livello del suolo con la sua successiva uscita in superficie.

Con questo posizionamento del camino, si verificherà un aumento significativo della sua lunghezza, a seguito del quale i gas caldi emetteranno una maggiore quantità di calore all'interno

Questa opzione aumenterà davvero l'efficienza di riscaldamento.

Tuttavia, nell'attuazione pratica sorgeranno le seguenti difficoltà:

1. Esigente per il materiale del montaggio del camino. All'uscita del forno, la temperatura dell'aria è molto alta. Pertanto, il camino non dovrebbe avere un buon trasferimento di calore; altrimenti, il terreno brucerà intorno ad esso. Come materiale per la rimozione dei prodotti della combustione, è possibile utilizzare tubi di amianto.
2. Rispetto delle regole per il posizionamento del camino. Nel camino, sarà necessario fornire finestre di revisione per pulirlo dalla fuliggine. Pertanto, è necessario posare il tubo tra i letti.
3. La necessità di alimentazione. Una lunga sezione orizzontale non contribuisce alla creazione di una trazione normale, quindi sarà necessario installare uno scarico fumi. Ciò significa che è necessario fornire elettricità alla serra o ricaricare periodicamente la batteria.

Pertanto, l'idea del posizionamento sotterraneo del camino nella pratica non ha trovato ampia applicazione.

Invece di una fornace standard, è possibile utilizzare combustibile solido. caldaie a combustione lunga. Bruciano il combustibile in modo più efficiente e impediscono il rapido rilascio di calore, il che elimina la possibilità di danni alle piante da alte temperature. Queste caldaie realizzate in fabbrica sono facili da usare e da mantenere, oltre che compatte.

Caldaie a gas e convettori

Per le serre, una buona alternativa al riscaldamento della stufa era l'uso del gas caldaia a gas liquefatto o termoconvettore. Per le piccole strutture private, vengono solitamente utilizzate apparecchiature a bombole di gas.

Prima di installare una caldaia a gas in una serra, è necessario rafforzare a fondo una delle pareti a cui sarà fissata

È meglio posizionare una bombola di gas fuori dalla serra. Ma in questo caso, è necessario risolvere il problema di prevenire il congelamento del cambio per un lungo periodo con una temperatura negativa.

Il collegamento di una serra a una rete del gas è una procedura burocratica piuttosto complicata. Inoltre, all'ispezione obbligatoria annuale verranno fatti commenti da uno specialista del servizio gas.

In ogni caso, la presenza di una combinazione di fornitura di gas e l'uso di una fiamma libera in uno spazio chiuso richiede maggiori misure di sicurezza. La soluzione migliore è la presenza di un analizzatore di gas, nonché di un sistema automatico di spegnimento della fiamma che funziona quando viene superata la massima concentrazione ammissibile di una sostanza combustibile nell'aria.

Dalla posizione di confronto dei costi finanziari durante l'installazione e l'uso di forni e apparecchiature a gas, non è possibile trarre una conclusione inequivocabile. Un semplice convettore di gas costa circa 12-14 mila rubli.

È più costoso dei dispositivi metallici a combustibile solido:

• il costo del metallo e dei materiali di consumo per la fabbricazione indipendente di una stufa in ceramica è di circa 3 mila rubli;
• un impianto a combustibile solido di piccole dimensioni, ad esempio, il modello NVU-50 "Tulinka" costa circa 6,6 mila rubli.
• l'installazione del modello di combustione a lungo termine NV-100 "Klondike" costa circa 9 mila rubli.

Una stufa in pietra uscirà più costosa di un convettore a gas a causa del costo di installazione della fondazione e di posa.

Si consiglia di installare una stufa in pietra in caso di fiducia che la serra sarà posizionata in questo luogo per più di un anno

Il costo del gas liquefatto o naturale speso per il riscaldamento di qualsiasi stanza sarà più economico della legna e del carbone acquistati. Tuttavia, le serre sono riscaldate, di norma, con rifiuti combustibili gratuiti o economici, che sono sempre sufficienti nelle aree rurali e suburbane.

Il problema delle perdite d'aria e dell'umidità

L'uso di dispositivi di riscaldamento, in cui si verifica la combustione aperta del combustibile, comporta la necessità di rimuovere i prodotti della combustione attraverso il camino. In questo caso, è richiesta una compensazione per il volume dell'aria di scarico.

Negli edifici, è possibile attraverso l'afflusso incontrollato (infiltrazione) che si verifica a causa della presenza di lacune e buchi nelle pareti e nel soffitto.

Il design delle serre moderne, come il policarbonato, crea uno spazio ermetico. In questo caso, il problema della presa d'aria è risolto dalla presenza di prese d'aria e dall'installazione di una presa d'aria speciale.

Dovrebbe essere posizionato in modo tale da evitare un flusso concentrato di aria fredda sulle piante. È anche possibile utilizzare diversi piccoli fori per organizzare un afflusso distribuito.

I sistemi di scarico per i convettori a gas chiusi sono già dotati di un tubo per l'afflusso di aria esterna nella camera di combustione.

In un termoconvettore con una camera di combustione chiusa, l'aria esterna non raffredda la stanza e i prodotti della combustione non possono entrare (+)

Spesso dopo il funzionamento di forni e caldaie, si osserva l'effetto del drenaggio dell'aria. Ciò è dovuto alla minore umidità assoluta del flusso freddo di alimentazione (specialmente gelido) in relazione all'aria calda che esce dalla serra attraverso il camino.

Per mantenere i parametri esatti dell'umidità dell'aria, viene utilizzato un umidificatore con un igrometro, che può funzionare da una fonte di energia locale. In assenza di tale necessità, è possibile posizionare un contenitore aperto di acqua nella serra. Quindi, in caso di forte deumidificazione dell'aria, si verificherà naturalmente il processo di evaporazione.

Modi per distribuire uniformemente il calore

Per le piccole serre, è sufficiente posizionare una fonte di riscaldamento. La circolazione dell'aria nella stanza sarà fornita a causa della differenza di temperatura verticale e, quindi, si verificherà la distribuzione di aria calda.

In qualsiasi serra, quando viene riscaldata, si verifica una leggera differenza di temperatura verticale. Questo deve essere ricordato quando si organizzano i termometri.

Nelle stanze di una vasta area o geometria complessa, è possibile la formazione di zone con diversi parametri di microclima. Questo a volte viene fatto specificamente nelle serre industriali, ma nella maggior parte dei casi questo fenomeno è indesiderabile.

Per una distribuzione uniforme del calore, vengono utilizzati due metodi:

• La creazione di circolazione artificiale dell'aria. Di solito usi i fan della pagaia. A volte costruiscono un sistema di canali con pompe integrate in modo che l'aria venga aspirata da un'estremità della stanza e lo scarico dall'altra.
• Trasferimento di calore grazie al vettore di calore intermedio. Di norma, viene utilizzato un normale sistema idrico a circolazione forzata. I tubi possono essere posati sia attorno al perimetro della serra che sotto uno strato di terreno.

La distribuzione forzata del calore è anche necessaria per prevenire la formazione di una zona ad alta temperatura vicino al riscaldatore. In caso contrario, gli impianti situati vicino al forno o alla caldaia potrebbero subire danni termici.

Metodi di riscaldamento popolari senza fiamma aperta

L'uso del fuoco aperto ha alcune limitazioni, in quanto vi è un rilascio di rifiuti di combustione ed è anche necessario osservare le misure di prevenzione incendi. Pertanto, altri metodi vengono spesso utilizzati per generare calore nella serra.

L'uso di apparecchi elettrici

L'uso dell'elettricità per riscaldare una serra in inverno è il modo più costoso.Tuttavia, è anche il più semplice, poiché l'installazione di tale riscaldamento include solo il cablaggio e l'installazione di dispositivi.

L'uso di semplici sistemi di automazione libera una persona dalla necessità di partecipare al controllo costante del microclima.

Lo schema di collegamento di più riscaldatori attraverso un regolatore di temperatura è abbastanza semplice. L'unico problema potrebbe essere un'interruzione dell'alimentazione, quindi è necessario prevedere la connessione di fonti di alimentazione aggiuntive (+)

Il riscaldamento elettrico della serra può essere eseguito utilizzando i seguenti dispositivi:

• riscaldatore. Il dispositivo più semplice ed economico che puoi fare da solo.
• termoconvettore. La presenza di un ventilatore consente oltre al riscaldamento dell'aria di effettuare la sua distribuzione uniforme nella serra.
• Pompa di calore. Un potente dispositivo per il riscaldamento dell'aria nelle serre di grandi volumi, che viene spesso utilizzato per distribuire il calore in combinazione con un sistema di canali. Per riscaldare una stanza compatta, puoi fare la pompa di calore da soli.
• Lampade a raggi infrarossi. Le specifiche del funzionamento di tali dispositivi è il riscaldamento della superficie su cui entra la radiazione. Pertanto, è possibile equalizzare il gradiente di temperatura verticale nella stanza senza l'uso della circolazione dell'aria.
• Cavo scaldante. È usato per riscaldare le aree locali nella serra.

Nel caso di locali di piccole dimensioni, l'uso del riscaldamento elettrico è giustificato dalla sua semplicità e sicurezza. In serre di grandi dimensioni e industriali è consigliabile utilizzare altri metodi.

Il cavo scaldante è adatto per il riscaldamento del suolo. La sua temperatura massima non è elevata, quindi l'effetto di bruciare il terreno con la perdita delle sue qualità non può essere spaventato

Generazione di calore biochimico

Uno dei modi interessanti per riscaldare è introdurre fertilizzanti organici non raffinati nel terreno: letame animale o escrementi di uccelli. Come risultato della reazione biochimica, viene rilasciata una grande quantità di energia, che aumenta la temperatura dello strato fertile e dell'aria interna.

Quando si liberano letame, anidride carbonica, metano e una piccola quantità di idrogeno e idrogeno solforato. Anche il letame ha un odore specifico. Tutto ciò impone alcune restrizioni al suo utilizzo, associate alla necessità di ventilare l'ambiente.

In inverno, così come durante un raffreddamento prolungato in primavera e in autunno, è indesiderabile un intenso scambio d'aria. In questo caso, potrebbe essere necessaria una quantità molto maggiore di energia per ripristinare l'equilibrio termico dopo la messa in onda di quanto non sia stato rilasciato a seguito del processo di decomposizione del letame.

L'uso di un tale metodo "biologico" per riscaldare la terra e l'aria è giustificato nella tarda primavera, quando la ventilazione avviene a temperature diurne positive.

Sistemi con una fonte di calore esterna

Il riscaldamento della serra è possibile a causa della vicinanza della casa o di altre strutture riscaldate. Ciò semplifica l'intera procedura, poiché non è necessario installare una fonte di calore autonoma. Utilizzando relè cablati o wi-fi, è possibile ricevere in remoto informazioni sulla temperatura nella serra e regolarne il microclima da casa.

Un normale complesso di temperatura wi-fi da un sensore e un relè costa circa 2 mila rubli. Quando la temperatura supera l'intervallo consentito, trasferisce i suoi valori su dispositivi che eseguono Windows o Android

Creazione di un circuito di riscaldamento separato

Se la casa utilizza il riscaldamento dell'acqua o del vapore, è possibile creare un circuito separato che porta alla serra. Deve essere dotato di una pompa separata, poiché l'estensione orizzontale totale del nuovo segmento sarà grande.

Anche nella serra, è necessario installare un vaso di espansione aperto per scaricare l'aria dal sistema.L'area di acqua aperta del serbatoio deve essere ridotta al minimo per evitare l'evaporazione intensiva dell'acqua calda all'interno della stanza.

I radiatori vengono installati raramente in una serra, poiché il design dei suoi locali svolge un ruolo secondario. Se c'è una mancanza di calore, è meglio allungare il circuito del tubo, poiché è più economico e riduce il rischio di perdite e rotture.

Il segmento stradale del circuito deve essere isolato per evitare perdite di calore e ridurre al minimo il rischio di congelamento. Un'opzione di posizionamento del tubo sotterraneo è la più adatta per questi scopi.

Il collegamento del segmento di riscaldamento della serra al circuito comune può essere eseguito utilizzando una valvola a tre o quattro vie.

Schema di collegamento standard per un circuito di riscaldamento aggiuntivo. La posizione dei rubinetti nella casa consente di controllare a distanza la temperatura dell'aria nella serra (+)

È anche possibile creare un sistema di controllo automatico della temperatura.

Questo può essere fatto nei seguenti modi:

• La variazione del volume di acqua calda è consentita, a seconda dei sensori di temperatura. In questo caso, è necessario acquistare una pompa con controllo di potenza.
• Accensione e spegnimento del circuito di riscaldamento. Per questo, vengono utilizzati sistemi automatici di controllo della gru.

Invece di modificare manualmente la posizione di una valvola a tre o quattro vie, è possibile utilizzare dispositivi servo-basati. La sua unità di controllo elettronica è sintonizzata sulle letture posizionate nella serra sensori di temperatura.

Se necessario, cambiare la modalità di riscaldamento riceve un segnale di controllo al motore, che ruota l'asta, impostando una posizione diversa della valvola.

Il servo per la regolazione automatica è grande rispetto alla gru. Pertanto, per la sua installazione, è necessario deviare il tubo di riscaldamento dalla parete

Estrarre il riscaldamento dell'aria

Un buon riscaldamento può essere ottenuto mediante l'uso della ventilazione di scarico dell'aria calda di un edificio residenziale. Dirigendo il condotto di ventilazione isolato nella serra, è possibile ottenere un flusso di ingresso costante con una temperatura di 20-25 ° C.

L'unica condizione è l'assenza nell'aria di eccessiva umidità e impurità caratteristiche di cucine e bagni.

Il deflusso dell'aria dalla serra può essere organizzato in due modi:

• L'uscita di scarico locale per la strada sotto forma di un tubo senza un ventilatore. Dovrebbe essere una piccola sezione trasversale per creare una portata elevata. In questo caso, a una temperatura della strada negativa, la zona di condensazione sarà posizionata ad una certa distanza dal tubo, il che impedirà la formazione di ghiaccio.
• Flusso di ritorno utilizzando un condotto aggiuntivo e la sua connessione obbligatoria alla cappa della casa comune. Altrimenti, gli odori della serra si diffonderanno in tutta la casa.

Questo metodo è il più economico in termini di costi di installazione una tantum e costi di carburante ricorrenti. L'unica domanda rimane se il volume della cappa è sufficiente per mantenere la temperatura richiesta. Scoprilo meglio sperimentalmente.

Se a volte, durante uno sbalzo di freddo estremo, la temperatura dell'aria nella serra scende al di sotto del valore consentito, è possibile installare un piccolo aerotermo nel condotto dell'aria o installare un dispositivo elettrico aggiuntivo sull'oggetto stesso.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Stufa fatta in casa con un lungo camino per il riscaldamento della serra:

Diverse opzioni per le stufe a legna in una vera serra:

Bruciatori a gas come fonte di calore. Disposizione dei tubi nella serra:

Non esiste un'opzione universale per il riscaldamento di una serra. La scelta a favore di uno dei metodi o della loro combinazione deve essere effettuata tenendo conto della sua affidabilità, basso costo di installazione e utilizzo delle apparecchiature, prezzi dell'energia e durata della batteria.

La maggior parte dei progetti può essere attuata da sola, il che ridurrà i costi e offrirà l'opportunità di un'ulteriore modernizzazione indipendente.

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