Sistema de aquecimento com efeito de estufa do tipo “faça você mesmo”: as melhores maneiras de aquecer estufas no inverno

Para manter uma certa temperatura na estufa, diferentes sistemas de aquecimento são usados. A escolha do método de suprimento de calor depende das dimensões do edifício, das condições climáticas da região, da disponibilidade de um tipo específico de combustível, da capacidade financeira e de outros fatores.

Alguns artesãos caseiros se comprometem a organizar o aquecimento da estufa com as próprias mãos - essa solução reduzirá significativamente os custos de mão-de-obra, concorda? Obviamente, o arranjo independente de aquecimento estável é uma tarefa difícil, mas é bastante viável. O primeiro passo é escolher uma fonte de calor.

Nós lhe diremos quais opções existem para o aquecimento de estufas, quais são suas características, vantagens e desvantagens específicas de uso. Com base nas informações acima, você poderá determinar o tipo de aquecimento, realizar um cálculo preliminar da capacidade de aquecimento, selecionar as unidades de trabalho e os elementos do sistema.

Específicos da manutenção da temperatura em estufas

O aquecimento da estufa é necessário para compensar as perdas de calor que ocorrem através das paredes e teto da estrutura, bem como devido ao ar externo. Para reduzir os custos de aquecimento, é necessário, antes de tudo, isolar qualitativamente a estufa e minimizar a troca de ar com a rua.

Além do material a partir do qual a estufa é feita, atenção especial deve ser dada ao ajuste firme da estrutura ao solo. Para isso, é melhor na construção de uma estufa fazer uma fundação de pequena profundidade isolada por dentro.

Deve manter a estrutura de maneira confiável com ventos fortes, impedir a formação de rachaduras e minimizar a troca de calor com a rua pelo solo superficial.

Para resolver o último problema, mesmo nas condições das regiões norte, é suficiente uma profundidade de 30 cm, pois a condutividade térmica do solo é muito baixa. A intensidade da transferência vertical de calor entre a camada de solo dentro da estufa e a camada de solo subjacente é muito pequena.

No inverno, a neve pode ser usada como um isolamento natural ao ar livre ao longo das bordas da estufa.

A neve é ​​um excelente material de isolamento térmico. No entanto, o design da estufa deve ser capaz de suportar o peso extra, e o material não se dobra sob seu peso.

Para o crescimento normal das plantas, é necessário manter a temperatura do ar e da camada solo-planta em um determinado intervalo. Se a estufa funcionar continuamente, o solo fértil será aquecido pela troca de calor com o ar interno. Além disso, sua temperatura será quase a mesma que em condições naturais no verão.

No inverno, o solo e os estratos do solo congelam a uma profundidade, dependendo da latitude geográfica da região e da estrutura rochosa. Para aquecer o solo e a camada superior adjacente antes do plantio, é necessário por muito tempo (até um mês) manter uma temperatura positiva do ar.

Uma solução alternativa é realizar ações especiais para transferir calor diretamente para o solo. Isso pode ser feito usando um sistema de tubos subterrâneos no qual o líquido de refrigeração é fornecido.

A quantidade de energia gasta no aquecimento da estufa depende dos seguintes fatores:

• A área da superfície das paredes e teto da estufa. Quanto menor esse indicador, menor a perda de calor. Portanto, para economizar energia, é melhor usar uma forma retangular ou semicircular da estrutura.
• Condutividade térmica do material. Quanto menor esse parâmetro, melhor o material retém calor.
• Diferença de temperatura entre o ar interior e o exterior. Quanto maior o seu valor, maior a perda de calor.
• Troca de ar por vazamentos. Para reduzir os custos de energia, é necessário excluir o fluxo não controlado de ar frio.

Uma grande variedade de projetos privados de efeito estufa e a qualidade de sua instalação complicam seriamente a modelagem das condições de temperatura. Portanto, determinar com precisão a quantidade de energia necessária para o aquecimento de um objeto em particular pode ser apenas experimentalmente.

Tais métodos calculam aproximadamente o valor da potência necessária do aquecedor. O problema é a dificuldade em determinar o coeficiente de dispersão para um objeto específico (+)

Aquecimento autônomo baseado na combustão de combustível

Usar o processo de combustão de combustível como fonte de calor é o método mais usado para aquecer pequenas estufas. Esse aquecimento tem algumas especificidades, uma vez que é necessário levar em consideração o aumento da estanqueidade da sala, a conveniência de aquecer o solo e a necessidade de manter a umidade.

Fornos e caldeiras a combustível sólido

Um dos dispositivos mais simples usados ​​no aquecimento de estufas na estação fria é o fogão. A popularidade do uso de um dispositivo desse tipo se deve ao baixo custo do combustível. Pode ser lenha não calibrada, grama seca, carvão e poeira de carvão, lixo e líquidos combustíveis.

Ao aquecer fogões, é necessário garantir um estiramento estável, pois a ventilação da estufa ao entrar nos produtos de combustão levará ao seu resfriamento.

Ao usar um forno de metal, ocorre rapidamente o aquecimento e a transferência de energia para o ar circundante. É também a maneira mais barata e fácil de usar o aquecimento. Você pode construir uma unidade assim.

Em nosso site, há uma seleção de artigos sobre a fabricação de diferentes tipos de fornos metálicos que podem ser usados ​​para aquecer a estufa:

1. Como fazer um forno Buleryan com suas próprias mãos: instruções passo a passo sobre como fazer
2. Fogão a gás de bricolage a partir de um cilindro de gás: diagramas, desenhos + guia passo a passo
3. O forno para trabalhar fora do tubo: como fazer um forno eficaz para óleo usado a partir de materiais improvisados

O fogão de pedra esquenta mais devagar e mantém o calor por mais tempo. Isso é mais adequado para aquecer salas pequenas com uma faixa de temperatura média ou estreita. No entanto, esse forno deve ser dobrado e, se necessário, não pode ser movido, como sua contrapartida metálica.

Existe uma idéia para aquecer o espaço na estufa usando produtos de combustão quentes. Para fazer isso, eles sugerem colocar o forno em um poço e colocar a chaminé horizontalmente abaixo do nível do solo, com sua subsequente saída para a superfície.

Com esta colocação da chaminé, ocorrerá um aumento significativo no seu comprimento, como resultado dos quais gases quentes emitem uma quantidade maior de calor em ambientes fechados

Esta opção realmente aumentará a eficiência do aquecimento.

No entanto, na implementação prática, surgirão as seguintes dificuldades:

1. Exigente para o material da montagem da chaminé. Na saída do forno, a temperatura do ar é muito alta. Portanto, a chaminé não deve ter boa transferência de calor; caso contrário, o solo queimará ao seu redor. Como material para a remoção de produtos de combustão, podem ser usados ​​tubos de amianto.
2. Cumprimento das regras de colocação da chaminé. Na chaminé, será necessário fornecer janelas de revisão para limpá-la da fuligem. Portanto, você precisa colocar o cano entre as camas.
3. A necessidade de fonte de alimentação. Uma seção horizontal longa não contribui para a criação de tração normal; portanto, será necessário instalar uma exaustão de fumaça. Isso significa a necessidade de fornecer eletricidade para a estufa ou recarregar periodicamente a bateria.

Portanto, a idéia de colocação subterrânea da chaminé na prática não encontrou ampla aplicação.

Em vez de um forno padrão, pode ser usado combustível sólido. caldeiras de queima longa. Eles queimam combustível com mais eficiência e evitam a liberação rápida de calor, o que elimina a possibilidade de danos às plantas devido à alta temperatura. Essas caldeiras fabricadas na fábrica são fáceis de usar e manter, além de compactas.

Caldeiras a gás e convectores

Para estufas, uma boa alternativa ao aquecimento do fogão era o uso de gás caldeira a gás liquefeito ou convector. Para pequenas instalações privadas, geralmente é usado equipamento de botijões de gás.

Antes de instalar uma caldeira a gás em uma estufa, é necessário fortalecer completamente uma das paredes às quais será anexada

É melhor colocar um cilindro de gás fora da estufa. Porém, neste caso, é necessário resolver o problema de evitar o congelamento da caixa de engrenagens por um longo período com temperatura negativa.

Conectar uma estufa a uma rede de gás é um procedimento burocrático bastante complicado. Além disso, comentários serão feitos na inspeção anual obrigatória por um especialista em serviços de gás.

Em qualquer caso, a presença de uma combinação de suprimento de gás e o uso de uma chama aberta em um espaço fechado requer medidas de segurança aumentadas. A melhor solução é a presença de um analisador de gases e um sistema automático de extinção de chamas que opera quando a concentração máxima permitida de uma substância combustível no ar é excedida.

Da posição de comparar custos financeiros durante a instalação e uso de fornos e equipamentos a gás, não se pode tirar uma conclusão inequívoca. Um simples convector de gás custa entre 12 e 14 mil rublos.

É mais caro que os dispositivos de metal combustível sólido:

• o custo do metal e dos consumíveis para a fabricação independente de um fogão de barriga é de cerca de 3 mil rublos;
• uma planta de combustível sólido de pequena escala, por exemplo, o modelo “Tulinka” do NVU-50 custa cerca de 6,6 mil rublos.
• A instalação do modelo de combustão de longo prazo NV-100 "Klondike" custa cerca de 9 mil rublos.

Um fogão de pedra sairá mais caro que um convector de gás devido ao custo de instalar e instalar a fundação.

É aconselhável instalar um fogão de pedra em caso de confiança de que a estufa ficará localizada neste local por mais de um ano

O custo do gás liquefeito ou natural gasto no aquecimento de qualquer ambiente será mais barato do que a lenha e o carvão adquiridos. No entanto, as estufas são aquecidas, em regra, com resíduos combustíveis gratuitos ou baratos, o que é sempre suficiente em áreas rurais e suburbanas.

O problema de vazamentos de ar e umidade

O uso de dispositivos de aquecimento, nos quais ocorre combustão aberta de combustível, leva à necessidade de remover produtos de combustão pela chaminé. Nesse caso, é necessária compensação pelo volume de ar de exaustão.

Nos edifícios, é possível através de entradas descontroladas (infiltrações) que ocorrem devido à presença de lacunas e buracos nas paredes e no teto.

O design de estufas modernas, como o policarbonato, cria um espaço hermético. Nesse caso, o problema da entrada de ar é resolvido pela presença de saídas de ar e pela instalação de uma entrada de ar especial.

Deve ser colocado de forma a evitar um fluxo concentrado de ar frio nas plantas. Também é possível usar vários pequenos orifícios para organizar uma entrada distribuída.

Os sistemas de exaustão para convectores fechados de gás já estão equipados com um tubo para o influxo de ar externo na câmara de combustão.

Em um convector com uma câmara de combustão fechada, o ar externo não resfria a sala e os produtos de combustão não podem entrar (+)

Muitas vezes, após a operação de fornos e caldeiras, é observado o efeito da drenagem do ar. Isso se deve à menor umidade absoluta do fluxo frio de suprimento (especialmente gelado) em relação ao ar quente que sai da estufa pela chaminé.

Para manter os parâmetros exatos da umidade do ar, é usado um umidificador com um higrômetro, que pode operar a partir de uma fonte de energia local. Na ausência de tal necessidade, um recipiente aberto de água pode ser colocado na estufa. Então, no caso de forte desumidificação do ar, o processo de evaporação ocorrerá naturalmente.

Maneiras de distribuir uniformemente o calor

Para pequenas estufas, basta colocar uma fonte de aquecimento. A circulação de ar na sala será fornecida devido à diferença vertical de temperatura e, assim, ocorrerá a distribuição de ar quente.

Em qualquer estufa, quando é aquecida, ocorre uma ligeira diferença de temperatura vertical. Isso deve ser lembrado ao organizar termômetros.

Em salas de grande área ou geometria complexa, é possível a formação de zonas com diferentes parâmetros de microclima. Às vezes, isso é feito especificamente em estufas industriais, mas na maioria dos casos esse fenômeno é indesejável.

Para distribuição uniforme de calor, dois métodos são usados:

• A criação de circulação de ar artificial. Geralmente use ventiladores de remo. Às vezes, eles constroem um sistema de dutos com bombas integradas, para que o ar seja aspirado em uma extremidade da sala e a descarga seja na outra.
• Transferência de calor devido ao transportador de calor intermediário. Como regra, é usado um sistema comum de água de circulação forçada. Os tubos podem ser colocados ao redor do perímetro da estufa e sob uma camada de solo.

A distribuição forçada de calor também é necessária para impedir a formação de uma zona de alta temperatura perto do aquecedor. Caso contrário, as usinas localizadas próximas ao forno ou caldeira podem receber danos térmicos.

Métodos de aquecimento populares sem chama

O uso do fogo aberto tem algumas limitações, pois há uma liberação de resíduos de combustão e também é necessário observar as medidas de prevenção de incêndio. Portanto, outros métodos são frequentemente usados ​​para gerar calor na estufa.

O uso de aparelhos elétricos

Usar a eletricidade para aquecer uma estufa no inverno é a maneira mais cara.No entanto, é também o mais simples, pois a instalação desse aquecimento inclui apenas a fiação e a instalação dos dispositivos.

O uso de sistemas de automação simples libera uma pessoa da necessidade de participar do controle constante do microclima.

O diagrama de conexão de vários aquecedores através de um regulador de temperatura é bastante simples. O único problema pode ser uma queda de energia, portanto, é necessário fornecer a conexão de fontes de energia adicionais (+)

O aquecimento elétrico da estufa pode ser realizado usando os seguintes dispositivos:

• Aquecedor. O dispositivo mais simples e barato que você pode fazer sozinho.
• Convector. A presença de um ventilador permite, além do aquecimento do ar, realizar sua distribuição uniforme na estufa.
• Bomba de calor. Um dispositivo poderoso para aquecer o ar em estufas de grande volume, que é frequentemente usado para distribuir calor em conjunto com um sistema de dutos. Para aquecer uma sala compacta, você pode fazer bomba de calor sozinho.
• Lâmpadas infravermelhas. As especificidades da operação de tais dispositivos são o aquecimento da superfície na qual a radiação entra. Assim, é possível equalizar o gradiente vertical de temperatura na sala sem o uso de circulação de ar.
• Cabo de aquecimento. É usado para aquecer áreas locais na estufa.

No caso de salas pequenas, o uso de aquecimento elétrico é justificado por sua simplicidade e segurança. Em estufas grandes e industriais, é aconselhável usar outros métodos.

O cabo de aquecimento é adequado para o aquecimento do solo. Sua temperatura máxima não é alta, portanto, o efeito de queimar o solo com a perda de suas qualidades não pode ter medo

Geração bioquímica de calor

Uma das maneiras interessantes de aquecimento é a introdução de fertilizantes orgânicos não refinados no solo - esterco de animais ou excrementos de pássaros. Como resultado da reação bioquímica, uma grande quantidade de energia é liberada, o que aumenta a temperatura da camada fértil e do ar interno.

Ao apodrecer o estrume, são liberados dióxido de carbono, metano e uma pequena quantidade de hidrogênio e sulfeto de hidrogênio. O estrume também tem um cheiro específico. Tudo isso impõe certas restrições ao seu uso, associadas à necessidade de ventilação do ambiente.

No inverno, bem como durante o resfriamento prolongado na primavera e no outono, é intensa a troca de ar intensa. Nesse caso, pode ser necessária uma quantidade muito maior de energia para restaurar o balanço de calor após a aeração do que o que foi liberado como resultado do processo de decomposição do esterco.

O uso de um método "biológico" de aquecimento da terra e do ar é justificado no final da primavera, quando a ventilação ocorre em temperaturas diurnas positivas.

Sistemas com fonte de calor externa

O aquecimento da estufa é possível devido à proximidade da casa ou de outra estrutura aquecida. Isso simplifica todo o procedimento, pois não é necessário instalar uma fonte de calor autônoma. Usando relés com ou sem fio, você pode receber remotamente informações sobre a temperatura na estufa e ajustar seu microclima em casa.

Um complexo de temperatura wi-fi comum de um sensor e um relé custa cerca de 2 mil rublos. Quando a temperatura ultrapassa a faixa permitida, transfere seus valores para dispositivos executando Windows ou Android

Criando um circuito de aquecimento separado

Se a casa usa aquecimento de água ou vapor, é possível criar um circuito separado que leva à estufa. Ele deve estar equipado com uma bomba separada, pois a extensão horizontal total do novo segmento será grande.

Também na estufa, você precisa instalar um tanque de expansão aberto para ventilar o ar do sistema.A área de água aberta do tanque deve ser minimizada para evitar a intensa evaporação da água quente dentro da sala.

Radiadores raramente são instalados em uma estufa, pois o design de suas instalações desempenha um papel secundário. Se houver falta de calor, é melhor prolongar o circuito do tubo, pois é mais barato e reduz o risco de vazamentos e avarias.

O segmento de rua do circuito deve ser isolado para evitar a perda de calor e minimizar o risco de congelamento. Uma opção de colocação de tubo subterrâneo é mais adequada para esses fins.

A conexão do segmento de aquecimento da estufa ao circuito comum pode ser realizada usando uma válvula de três ou quatro vias.

Esquema de conexão padrão para um circuito de aquecimento adicional. A localização das torneiras na casa permite controlar remotamente a temperatura do ar na estufa (+)

Também é possível criar um sistema de controle automático de temperatura.

Isso pode ser feito das seguintes maneiras:

• A mudança no volume de água quente é permitida, dependendo dos sensores de temperatura. Nesse caso, é necessário comprar uma bomba com controle de potência.
• Ligar e desligar o circuito de aquecimento. Para isso, são utilizados sistemas de controle automático de guindaste.

Em vez de alterar manualmente a posição de uma válvula de três ou quatro vias, podem ser usados ​​dispositivos servo-baseados. Sua unidade de controle eletrônico está sintonizada com as leituras colocadas na estufa sensores de temperatura.

Se necessário, alterar o modo de aquecimento recebe um sinal de controle para o motor, que gira a haste, definindo uma posição diferente da válvula.

O servo para ajuste automático é grande em relação ao guindaste. Portanto, para sua instalação, é necessário desviar o tubo de aquecimento da parede

Extrair o aquecimento do ar

É possível obter um bom aquecimento através do uso de ventilação de exaustão de ar quente de um edifício residencial. Direcionando o duto de ventilação isolado para a estufa, você pode obter um fluxo de entrada constante com uma temperatura de 20 a 25 ° C.

A única condição é a ausência no ar de umidade excessiva e impurezas características de cozinhas e banheiros.

A saída de ar da estufa pode ser organizada de duas maneiras:

• A saída de escape local para a rua na forma de um tubo sem ventilador. Deve ser uma pequena seção transversal para criar uma alta vazão. Nesse caso, na temperatura negativa da rua, a zona de condensação estará localizada a alguma distância do tubo, o que impedirá a formação de gelo.
• Retorne o fluxo usando um duto adicional e sua conexão obrigatória ao exaustor comum. Caso contrário, os odores da estufa se espalharão por toda a casa.

Este método é o mais econômico em termos de custos de instalação únicos e custos recorrentes de combustível. A única questão que permanece é se o volume do exaustor é suficiente para manter a temperatura necessária. Confira melhor experimentalmente.

Se, por vezes, durante períodos de frio extremo, a temperatura do ar na estufa cair abaixo do valor permitido, você poderá instalar um pequeno aquecedor de ar no duto ou instalar um dispositivo elétrico adicional no próprio objeto.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Fogão caseiro com uma chaminé longa para aquecer a estufa:

Várias opções para fogões a lenha em uma estufa real:

Queimadores a gás como fonte de calor. Layout do tubo na estufa:

Não há opção universal para aquecer uma estufa. A escolha a favor de um dos métodos ou sua combinação deve ser feita levando em consideração sua confiabilidade, baixo custo de instalação e uso de equipamentos, preços de energia e duração da bateria.

A maioria dos projetos pode ser implementada por conta própria, o que reduzirá seus custos e proporcionará uma oportunidade para uma modernização independente adicional.

Você tem experiência pessoal em projetar e organizar o aquecimento em uma estufa? Deseja compartilhar seu conhecimento ou fazer perguntas sobre o tópico? Deixe comentários e participe de discussões - o formulário de feedback está localizado abaixo.