Теплиці з геотермальних опаленням - оригінальний метод використання енергії з відновлюваних джерел та елементарних законів фізики. Область застосування цього альтернативного виду енергії має досить обширна, але найчастіше він застосовується для обігріву тваринницьких ферм, птахофабрик і теплиць. Використання природних джерел тепла дозволяє отримувати істотну економію, а отже, знижувати собівартість сільгосппродукції. Розрахунки геотермальної системи опалення для кожного об'єкта виробляються індивідуально.
зміст
Геотермальне опалення і його переваги
Призначення опалювальної системи теплиці - забезпечення температур достатніх для вирощування сільгоспкультур і дозрівання їх плодів. Для підтримки необхідної температури всередині теплиці одного тільки парникового ефекту взимку буде недостатньо, але використання традиційних опалювальних систем веде до значного подорожчання виробничого процесу. Всупереч існуючій думці, що нові способи альтернативного енергозбереження - це щось на кшталт вічного двигуна, системи геотермального опалення реально працюють на економію і мають ряд незаперечних переваг:
- працюючи повністю автономно, вони не вимагають поставок енергоносіїв і повністю незалежні від зміни їх вартості,
- експлуатація геотермальних систем - процедура мало витратна,
- системам не потрібно дороге сервісне обслуговування, узгодження, періодичні ремонти,
- за умови якісного виконання період служби геотермальної опалювальної системи складе як мінімум 50 років,
- система дозволяє забезпечити потрібну температуру всередині теплиці протягом цілого року,
- при збалансованому м'якому мікрокліматі в обігрівається просторі система виробляє рівномірну вентиляцію і регулює рівень вологості.
Геотермальне опалення - принцип роботи
Функціонування систем геотермального опалення можливо завдяки стабільній температурі грунту на певних глибинах. У зимовий час вона може становити 5-7 градусів по С, в літній - 10 - 12. Таких показників цілком достатньо для забезпечення базової температури в теплицях, завдяки випромінюванню сонця і наявності парникового ефекту в зимовий час температура повітря в теплиці збільшується в кілька разів.
У літню спеку система працює на нормалізацію мікроклімату шляхом зниження температури до 23-27 градусів. В принципі, така температура є оптимальною для вирощування практично всіх видів овочевих культур. Завдяки повітрообміну протягом дня грунт акумулює тепло, в нічний час - віддає його і обігріває теплицю, що сприяє вирівнюванню денних і нічних температур.
Геотермальні теплиці виявляються ефективними навіть в умовах півночі, звичайно при суворому холодному кліматі потрібно додатковий обігрів, але витрати на нього будуть цілком прийнятними.
Звичайно, будівництво теплиці з геотермальних обігрівом - завдання не з простих, перша проблема - витяг величезного обсягу грунту - адже установка підземних комунікацій потрібно на великих глибинах. Проте, вартість будматеріалів виявиться значно нижче, ніж передбачувані витрати на газ або електроенергію, що використовуються при облаштованому традиційним методом обігріві теплиць, а ефективна робота геотермальної системи швидко компенсує всі фінансові витрати.
Конструкція опалювальної системи
За своєю суттю конструкція геотермальної опалювальної системи досить проста. Вона являє собою два контури, розташованих під шаром грунту і на поверхні. За допомогою першого проводиться збір теплової енергії, тобто він являє собою теплообмінник. Його установка здійснюється або в не промерзають водоймах на відповідній глибині або в грунті, нижче точки його промерзання.
Труби другого контуру заливають водою або водою з добавкою відповідної кількості антифризу. Забрана теплоносієм енергія надходить до обладнаного двома теплообмінниками теплового насосу, геотермальне опалення працює саме від енергії отриманої таким способом.
Існує також варіант, коли для геотермального обігріву бурять свердловину глибиною близько 100 м, такий варіант набагато ефективніше, але буріння на таку глибину коштує дуже дорого.
планування
По-перше, слід зауважити, що чинну теплицю неможливо оснастити ефективної геотермальної конвекцією. Це складно виконати з технічного боку, але навіть в разі виробленої модернізації, отримана від неї ефективність буде значно нижчою за ту, яку можливо отримати при правильному проведенні проектних робіт зі спорудження нового об'єкта.
По-друге, для отримання економічного ефекту слід проектувати геотермальні системи в цілий працюють теплицях, причому мінімальна площа їх не повинна бути менше, ніж 50 кв. м, збільшення площі буде сприяти підвищенню ефективності. Ділянка для спорудження об'єкта і його розміри слід визначити ще до початку проектних робіт.
Важливе значення має визначення місця для будівництва, габарити ділянки повинні істотно перевищувати площу майбутньої теплиці. На ділянці не повинні знаходитися різні споруди або рости дерева. При плануванні теплиці з довжиною і шириною перевищує 14 м, габарити сторін котловану слід збільшити на 3,5 м. При довжині сторін меншою 14 м буде потрібно котлован, розміри сторін якого перевищуватимуть боку споруди приблизно на третину.
Рити котлован можна власноруч, але можна задіяти в процесі техніку. З матеріалів слід заготовити:
- чистий річковий пісок,
- дрібний щебінь,
- бутовий цегла,
- полістиролові плити,
- 110 мм труби і вузлові з'єднання до них.
Назвати точну суму витрат складно, орієнтовно геотермальне опалення має вартість близько 120 - 140 доларів за кожен кв. м готового опалювального споруди. Щільність прокладки підземних комунікацій буде обернено пропорційною до середньо температурними показниками конкретно взятої кліматичної зони.
Установка геотермального опалення
Основна характеристика функціонуючої опалювальної системи є кількість калорій теплової енергії, які вона виробляє. Оскільки нормативної бази для геотермальних опалювальних систем не існує, то при проведенні детальних розрахунків рекомендується використовувати положеннями СНіП, що стосуються проектування та монтажу кліматсістем загального призначення.
Ефективну роботу системи можуть забезпечити повітроводи, щільність розміщення яких буде не меншою, ніж 2,7 м на 1 кв. м, в умовах холодного клімату підземні комунікації розміщують більш щільно.
З чого почати установку устаткування для геотермального опалення
На виконання робіт буде потрібно від 2-х до 4-х тижнів. Самим трудомістким етапом буде виїмка грунту, оптимальний варіант - найняти спеціальну техніку, а саме - екскаватор. Монтаж комунікацій особливої складності не представляє, з ним можна впоратися власними силами.
Залежно від клімату і глибини промерзання грунту розраховують глибину котловану, для областей середньої смуги достатньою буде глибина в 3 - 3,5 м. Якщо клімат тепліший, то котлован можна робити дрібніші. Верхній родючий шар землі акуратно знімають і зберігають, глинисті шари вивозять. Форма котловану може бути прямокутної або трапецієподібної, стінки його кріпити не потрібно.
На глибині більшій 0,7 м укоси котловану слід ізолювати пінополістирольними плитами. Дно котловану засипають щебенем (15 см), далі - шар піску, завтовшки близько 30 см, утрамбовують. Далі шнуром відбивають внутрішній контур кожної зі стін майбутньої споруди і визначають його поздовжню вісь.
Для прокладки воздуховодов використовують пвх сантехнічні труби діаметром 110 мм. Прокладку труб виробляють відповідно до розмічених контуром пролягання. Рекомендується укладати труби «змійкою», при такому варіанті трубопровід ділять на ділянки шириною 1,5 - 2 м. Відстань трубопроводу від стін котловану повинна складати від 0,3 до 0,5 м. Кожен з повітроводів повинен мати в центрі Трійникового з'єднання з трьома розтрубами. На наступному етапі виробляють висновок центрального відгалуження від цього з'єднання наверх, орієнтуючись на поздовжню вісь теплиці.
Після спорудження теплиці нарощують центральне відгалуження воздуховода, при цьому кінці труб повинні бути нижче рівня даху на 30-35 см. На початок виводять і бічні відводи сегментів, відстань між ними і стінами теплиці повинна становити не менше 0,2 м. Центральні та бічні відводи глушать за допомогою пластикових заглушок або мембран з поліетилену. Вертикальні ділянки системи фіксуються шляхом засипання їх підстави. Відгалуження, що виходять на поверхню повинні бути строго вертикальними.
Закінчивши монтаж системи, котлован засипають до рівня, на якому знаходиться верхня межа теплоізолюючих плит - 70 см від рівня грунту. Площа котловану, яка виявиться за межами внутрішньої частини теплиці вкривають шаром пінопласту і засипають шаром грунту, поки вона не підніметься до рівня грунту.
Стінки утворився приямку кріпляться за допомогою щитової опалубки, потім ізолюються пінополістирольними плитами. Поглиблення, що утворилося всередині теплиці, засипають чорноземом, не доходячи до рівня грунту приблизно на 35-40 см.
принцип організації процесу повітрообміну
Нормально функціонування системи в принципі не вимагає організації примусового повітрообміну. Для уникнення різких перепадів температур і поліпшення робочих параметрів можлива установка саморобного витяжного вентилятора і фільтруючого пристрою. Якщо встановлюється система примусового повітрообміну, то вона також буде здійснювати фільтрацію повітря. Виготовити систему можна своїми руками скориставшись досить простою схемою.
установка антимоскітної сітки
Щоб захистити систему від попадання в неї різних комах встановлюють москітну сітку, розмір осередків може бути від 02 до 0,4 мм, сітку натягають на п'яльці і вклеюють в футляр, в якому розміщений вентилятор.
як боротися з конденсатом
Оскільки температурні показники грунту і повітря можуть істотно відрізнятися, то можна припустити, що в трубопроводі буде утворюватися конденсат. Для запобігання цьому явищу в трубах свердлять отвори діаметром 5 мм, до 15 шт на погонний метр. При закладці труби слід розташовувати отворами вниз. Для регулювання вологості повітря в сегменти може підливати вода в кількості 3-5 літрів.
Якщо обігрів здійснюється за принципом повітряної конвекції то догляд за нею буде полягати тільки в очищенні антимоскітних сіток. Опалювальні таким чином теплиці - це вигідний варіант отримання оптимальних температурних показників шляхом використання автономного кліматооборудованія.
Loading ...