Подогрев почвы в теплице пластиковыми трубами

Теплица с подогревом земли: повышаем эффективность выращивания

Обогрев земли в теплице многие считают необязательным. В принципе, с таким мнением можно было бы согласиться, однако только в том случае, если от закрытого грунта не требуется высокой производительности.

Если же вы планируете заняться выращиванием профессионально, и желаете получать высокие урожаи, то греть почву нужно в обязательном порядке. Какие преимущества дает такой подход, и как можно его реализовать – об этом мы расскажем ниже.

Если мы хотим ускорить рост, нужно подумать о подогреве грунта

Плюсы от повышения температуры грунта

Выращивание культурных растений в закрытом грунте представляет собой достаточно сложный процесс.

В статьях на нашем сайте достаточно подробно описываются его основные аспекты:

• Естественное и искусственное освещение.
• Регуляция влажностного режима (полив и дренаж).
• Вентиляция помещений.
• Управление температурой воздуха и почвы.

Именно на последнем аспекте мы сегодня и остановимся.

Прогрев почвы способствует более активному росту

Прогрев земли в теплице является неотъемлемым этапом процесса терморегуляции. Вместе с повышением температуры воздуха он обеспечивает формирование комфортного микроклимата, который способствует активному росту и развитию растений.

При этом именно почвенный обогрев обладает весьма существенными достоинствами:

• Повышение температуры субстрата приводит к ускорению процессов развития подземных органов (корней, корневищ, клубней и т.д.). Это способствует общему укреплению растительных организмов.

Обратите внимание! Многие устройства, которые используются для прогрева, обладают также незначительным бактерицидным эффектом.

• При выращивании корнеплодных культур (морковь, редис и т.д.) существенно сокращается время до получения товарной продукции.
• Энергия расходуется крайне экономно: у современных систем грунтового обогрева КПД составляет от 90 до 95%.
• Работа почвенных обогревателей не приводит к снижению содержания кислорода в воздухе, что позволяет существенно сокращать расходы на вентиляцию.

Таким образом, делая выбор в пользу почвенного обогрева, мы не только получаем возможность выращивать самые теплолюбивые растения, но и существенно снижаем затраты на содержание теплицы.

Основные разновидности

В поисках информации о том, как прогреть землю в теплице, вы можете найти несколько различных вариантов. Каждый из них обладает и достоинствами и недостатками, и все же специалисты рекомендуют обратить внимание на наиболее популярные схемы.

Среди них:

Тепловые пушки тоже греют почву, но только на поверхности

• Поверхностный обогрев с помощью инфракрасных обогревателей для теплиц, радиаторов или конвекторов. Данная система является наиболее простой в установке, однако ее эффективность именно для грунта невелика. С другой стороны, использование поверхностного подогрева позволяет существенно повысить температуру воздуха, что иногда тоже бывает важным.
• Водяной обогрев. Данная система работает по принципу водяного теплого пола, по которым циркулирует теплая вода. Система довольно сложна в монтаже, и потому ее рекомендуют монтировать либо для больших теплиц, либо для теплиц и зимних садов, примыкающих к жилому дому.

Система водяного отопления

• Электрообогрев. Ввиду широкого распространения нагревательных кабелей, пленок и матов самой разной конфигурации электрические системы почвенного отопления стремительно набирают популярность. В то же время их эффективность частично нивелируется такими факторами как высокая цена комплектующих и тарифы на электроэнергию.

Ниже мы расскажем, как можно обустроить обогрев почвы некоторыми из упомянутых здесь способов.

Водяные контуры

Как мы отметили выше, система водяного отопления будет максимально эффективной, если теплица находится вблизи жилого дома. В этом случае источником тепла можно сделать бытовой отопительный котел или водонагреватель, и тогда не придется покупать отдельное устройство.

https://www.youtube.com/watch?v=avZNIZ5FHGs

Монтируется такая система по следующему алгоритму:

• На основание теплицы укладываем теплоизоляционный материал. Дешевле всего использовать пенопласт толщиной от 50 мм, но для снижения теплопотерь оптимальными являются фольгированные разновидности изоляторов: пенофол, изолон и т.д.
• В качестве альтернативы можно применять специальные маты для теплого пола: они и от потерь энергии защищают, и позволяют надежно зафиксировать трубы с теплой водой.

Трубы отопления на теплоизоляционном слое

• На подложке размещаем пластиковые трубы с теплоносителем. При этом укладку стоит проводить от стен к центру помещения – тогда остывать жидкость будет равномерно.

Обратите внимание! Использовать модели труб с высоким показателем сопротивления теплопередаче не стоит, поскольку обогрев будет неэффективным.

• Отопительный контур подключаем к системе нагрева воды. Очень важно, чтобы размещенный на входе терморегулятор был откалиброван, поскольку оптимальная температура составляет не более 400С.

Трубы водяного обогрева засыпаем слоем грунта толщиной около 40 см. Так мы и повышение температуры субстрата обеспечим, и корни от «эффекта парилки» защитим.

Кабельный подогрев

Куда более простой в работе является система на основе нагревательного кабеля. Для создания такой системы можно использовать обычные наборы для теплых полов, а можно  — специализированные модели для теплиц (Green Box AGRO или аналогичные).

Схема кабельного обогрева

Совет! Подбирая материалы для закладки в грунт, ориентируемся на мощность около 70-100 Вт/м2. Кабель должен быть не мощнее 18 Вт/м, поскольку более производительные модели могут привести к повреждению корневой системы, клубней и корнеплодов.

Монтаж кабельной отопительной системы производится так:

• Как и в предыдущем случае, на основание укладываем теплоизоляцию.
• Поверх теплоизоляции размещаем кабель, прикрепленный к монтажной сетке. Сетка нужна для того, чтобы витки кабеля не смещались при засыпке и обеспечивали равномерный прогрев.

Укладка кабеля

• Далее инструкция рекомендует сформировать защитный слой. Для этого полностью засыпаем нагревательные элементы золой, а сверху укладываем самые дешевые напольные плитки (желательно керамические, а не клинкерные).
• Поверх плиток засыпаем грунт слоем в 30-40 см.

Выведенные контакты присоединяем к терморегулятору. Отдельно подключаем датчик, который укладываем в саму грядку на глубину не более 15 см.

Использование пленочных материалов

Вместо термокабелей для обеспечения комфортной температуры в прикорневой зоне вполне можно использовать пленочные материалы.

Монтаж такой системы своими руками тоже не представляет сложности:

• Основание очищаем от почвы на глубину не менее полуметра. Если теплица строится не на грунте, а на капитальном фундаменте – еще лучше!
• На дно засыпаем слой сухого песка толщиной около 5 см.
• Поверх песчаной подушки укладываем рулонный или плитный теплоизолятор. Энергосберегающие материалы закрываем гидроизоляционной мембраной или толстым полиэтиленом.
• Далее приступаем к монтажу термопленки. Рулон материала разрезаем на части нужной длины, после чего соединяем с идущими в комплекте проводами. При этом необходимо следить за тем, чтобы все места контактов проводки с карбоновой пленкой были тщательно заизолированы.
• Раскладываем нагревательные элементы в теплице, а затем перекрываем пленку полиэтиленом.

Фото термоэлементов перед засыпкой

• Поверх гидроизоляции снова засыпаем песок. На этот раз слой может быть около 20 см. Песок увлажняем и утрамбовываем.
• Засыпаем грунт, в котором будем проводить выращивание растений. Толщина слоя составляет от 30 до 35 см.
•  Выведенные на поверхность кабели подключаем к распределенным по грядкам термодатчиками и терморегулятору.

Обратите внимание! Использование пленочного обогревателя внутри почвы существенно снижает его мощность. Именно поэтому при теплотехнических расчетах нужно оперировать четвертью от номинальной мощности карбоновой термопленки.

Терморегулятор необходимо откалибровать таким образом, чтобы на грядках рассады субстрат имел температуру около 300С, а на основных грядках  — от 20 до 250С в зависимости от вида выращиваемых растений.

Вывод

Несмотря на всю затратность процедуры, подогрев земли в теплице оправдывает себя: рассада получается более качественной, а взрослые растения быстрее набирают зеленую массу, активнее цветут и плодоносят. Вот почему стоит заранее позаботиться об оптимальной температуре используемого субстрата. Благо, способов для этого существует множество (см.также статью Подземная теплица – новое веяние или позабытая технология).

А наглядно изучить эту тему можно с помощью видео в этой статье.

Источник: https://oteplicah.com/kommunikacii/otoplenije/50-teplica-s-podogrevom-zemli

Как правильно организовать отопление теплицы своими руками без лишних затрат

Получить ранний помидор или огурец – вовсе не проблема для более-менее опытного овощевода. Но чтобы вырастить тот же томат вне сезона, нужны гораздо большие усилия, направленные на создание искусственного микроклимата, благоприятного для растений. И здесь уже не обойтись без дополнительного обогрева тепличной конструкции, обеспечивающего достаточное количество тепла.

Возможно ли организовать отопление теплицы своими руками, и какой из существующих вариантов является наиболее экономичным?

Зимняя теплица с радиаторной системой отопления

Три принципа поддержания оптимального микроклимата в теплице

Из опыта прошлых поколений в настоящее время перекочевало несколько простых, но достаточно эффективных технологий. Все они базируются на трех «китах»:

• естественное получение и удержание тепла от солнечной энергии;
• рост температуры почвы и воздуха при гниении биологических отходов;
• обогрев пространства различными отопительными приборами.

Первый вариант, безусловно, подходит лишь для теплой местности с малыми температурными перепадами либо для сезонных теплиц. Даже в этом случае, чтобы обезопасить насаждения от внезапных заморозков, следует продумать качественную теплоизоляцию ограждающих конструкций и по возможности обустроить так называемые аккумуляторы тепла – самодельные накопители из толстой пленки, пластиковых трубок или даже баклаг с водой.

Второй принцип вполне может использоваться для подогрева грунта в теплице – сам по себе при устойчивом холоде допустимую температуру внутри конструкции он не обеспечит. Главное, запастись достаточным количеством биотоплива – конским или коровьим навозом, торфом, опавшей листвой. При правильном внесении можно добиться поддержания в теплице среднесуточной температуры около 20 градусов на протяжении 1–3 месяцев (в зависимости от типа биомассы и погоды снаружи).

Технический обогрев подразумевает использование отопительных приборов, работающих от различных источников энергии. Выбор их зависит, в основном, от стоимости энергоресурсов, но следует учитывать и возможность соблюдения техники безопасности.

Ранее самым простым вариантом отопления теплицы была установка центральной дровяной печи. Сегодня появились уже более современные варианты, которые гораздо удобнее в обслуживании.

Металлическая печь для обогрева теплицы с огурцами

Анализ технических способов обогрева теплицы

При наличии достаточных запасов твердого топлива самый недорогой вариант – печное отопление с горизонтальным дымоходом. Однако его дешевизна компенсируется трудоемкостью: нужно грамотно соорудить саму печь, выложить «боров» с минимальным количеством свищей, а в период эксплуатации требуется загружать топливо каждые 3–6 часов и регулярно очищать дымовую трубу от скоплений сажи.

Впрочем, ради хорошего урожая люди ухищряются оптимизировать систему отопления дедовскими способами:

• устанавливают отопительный агрегат из металла с вертикальной трубой;
• обустраивают горизонтальный дымоход под стеллажами с небольшим (приблизительно 1,5 см на 1 п. м.) уклоном, обеспечивающим оптимальную тягу;
• используют вентилятор для равномерного распределения теплого воздуха;
• размещают емкости с водой для повышения влажности.

Строить своими руками теплицу, отапливаемую газом, не стоит – даже при использовании газовых баллонов и горелок опасность возгорания слишком велика, не говоря уже о самовольном подключении к домовой системе газоснабжения. Если газ из всех возможных энергоресурсов является самым доступным, для составления и реализации проекта отопления необходимо обратиться в специализированную компанию.

Затраты на покупку и работу электрического оборудования зачастую приводят к удорожанию конечной продукции.

Они несколько снижаются, если имеется двухфазный счетчик, а обогрев производится ночью. Этой разницы явно недостаточно для получения ощутимой выгоды от выращивания ранних овощей, поэтому электрокотлы, включая весьма разрекламированные инфракрасные обогреватели, чаще всего применяются совместно с газовым оборудованием.

Электричеством можно подогревать почву

Так за счет чего можно обеспечить энергоэффективное отопление теплицы зимой?

По опыту огородников, наиболее приемлемый вариант для частной постройки – твердотопливный котел длительного горения. Если биомассы для обогрева грунта нет, отопительную систему нужно выбирать двухконтурную, в противном случае вполне подойдет и котел, который будет обогревать только воздух.

Поэтапный монтаж тепличной системы обогрева

Какой способ теплопередачи оптимален для теплицы – воздушный или водяной? Конечно, обустройство труб и радиаторов требует существенных вложений. Однако, за счет большей теплоемкости воды в сравнении с воздухом, такая система позволяет добиться лучшей управляемости микроклиматом. Поэтому в дальнейшем рассматривается именно водяное отопление.

Внесение биотоплива для подпочвенного обогрева

Заготовить природные отходы нужно заранее. Оптимально, если это будет сочетание нескольких материалов – навоза и соломы с опилками или древесной корой. Добавление торфа несколько снижает количество выделяемого тепла, зато продлевает время горения. Если смесь планируется использовать не сразу, ее нужно защитить от преждевременного гниения – высушить и, тщательно утрамбовывая, сложить в сухом месте.

За 7–9 дней до укладки в тепличный грунт навоз следует перетряхнуть для рыхлости, обработать негашеной известью и оставить под солнцем (как вариант – полить горячей водой). О том, что процесс разогрева запущен, просигнализирует появление пара над компостом. За это время в теплице можно выкопать котлован глубиной 0,7 м, после чего укрыть дно теплоизоляционным слоем из пенополистирола, накрыть его полиэтиленом и, наконец, заложить разогретый навоз.

Толщина слоя при ранней набивке, например, в феврале, должна быть не меньше 0,6 м.

Засыпанное биотопливо требуется уплотнить и оставить на несколько дней для оседания. После этого остается заполнить котлован доверху плодородной почвой. Чтобы температура подпочвенного обогрева была максимально высокой, в теплице нужно поддерживать хорошую влажность и следить за аэрацией грунта.

Рекомендуемое количество биотоплива

Самостоятельное изготовление и установка котла

Хорошо, если перед тем как сделать отопление в теплице, был сформирован соответствующий бюджет. Но что делать, если денег на такую покупку не предусмотрено? Выход один – изготовить отопительный агрегат самостоятельно. В его основу положена конструкция оригинальной печи «бубафони», преимущество которой состоит в том, что в ней выделяется тепло из двух носителей – собственно дров и пиролизного газа, образуемого в результате их тления.

Эту печь можно легко сделать самому из достаточно обычных материалов: толстостенной металлической бочки, отрезка трубы среднего или большого диаметра (его длина должна превышать высоту корпуса на 8–10 см) и листа металла. Для изготовления корпуса с верхней части бочки необходимо срезать болгаркой верхнюю часть, захватывая на 10–15 см корпус.

Чтобы обеспечить беспроблемное удаление золы, корпус следует доработать: вырезать из металла круг размером чуть больше диаметра корпуса, загнуть края вверх и приварить к его центру металлический стержень. Должен получиться своеобразный зольник-поддон, который легко можно вытащить из остывшей печи и очистить.

Принцип действия самодельной пиролизной печи

1. По центру блина и крышки корпуса вырезать отверстие по размеру подготовленной трубы.
2. На рабочей стороне поршня в направлении от центра к краю приварить металлические планки (уголки) – это направляющие воздуха.
3. С помощью сварочного аппарата соединить отрезок трубы с поршнем через вырезанное ранее отверстие.

В верхней части бочки (чуть ниже среза) вырезать отверстие диаметром 150 мм – оно будет служить дымоходом. Длина горизонтального участка дымохода составляет в пределах 40 см, а вертикального – не менее 2–3 м. После этого осталось только собрать самодельный котел: установить корпус на ровную поверхность, на дно поставить зольник, потом уложить топливо, на стержень надеть поршень, и наконец, крышку.

Котел в готовом виде

Разводка труб и установка радиаторов

Сделав водяную рубашку на корпус или дымоходную трубу, достаточно просто организовать водяное отопление. Реализовать рубашку на дымоходе гораздо проще, при этом КПД печи становится больше, так как для отопления используется и то тепло, которое уходит через дымоход. Водяная защита на корпусе позволяет одним махом решить две задачи – нагрев теплоносителя и защита корпуса от перегрева.

Оба варианта выполняются аналогично: нужно подобрать цилиндрическую емкость большего диаметра, герметично приварить дно, верх и патрубки для подачи/отведения воды.

Оптимальный материал для этих деталей – нержавеющая сталь, способная длительно выдерживать сложные условия. На полутораметровом расстоянии от котла нержавейку можно заменить пластиковыми (полипропиленовыми) трубами.

Водяной кожух с патрубками на дымоотводящей трубе

Вопрос, какие радиаторы выбрать для системы, непринципиален – максимальное давление носителя не будет превышать 1,5 бара, в то время как любая батарея может выдержать все 5. Теплообменники желательно снабдить отсекающими кранами с перемычками между верхней и нижней трубой – так обеспечивается возможность регулировать температуру в разных уголках теплицы, не останавливая работу всей системы.

Из-за малой жесткости стен теплицы из поликарбоната отопление ее, за исключением основательных конструкций из кирпича, следует монтировать непосредственно на фундаменте. Это позволяет жестко установить как тяжеловесные радиаторы, так и сами трубы. Совсем обойтись без батарей, установив по всему периметру регистры из толстостенного материала, затруднительно – объем теплоносителя получится огромным, и котел просто не справится с его обогревом.

Принципиальная схема установки циркуляционного насоса

Теперь осталось решить, обязательно ли подключать в отопительную систему циркуляционный насос, или можно обойтись естественным круговоротом теплоносителя?

Во многом это зависит от параметров теплицы, мощностью оборудования и, конечно, материальных возможностей владельца. Впрочем, небольшие бюджетные конструкции вполне могут обойтись циркуляцией воды, возникающей за счет разницы температур и давлений.

Ряд важных нюансов для повышения эффективности

Круглогодично отапливаемая теплица особенно нуждается в качественной теплоизоляции и вентилировании пространства. В целях защиты от утечек тепла рекомендуется соорудить двойной слой тепличного укрытия (из стекла или поликарбоната – ни одна пленка здесь не подойдет). Все примыкания и стыки следует обработать морозостойким скотчем, а нижнюю часть боковых стен изнутри утеплить теплоизоляцией, к примеру, пенопластом или пенофолом.

Котел, вне зависимости, покупной или самодельный, лучше установить в примыкающем к теплице тамбуре на бетонный фундамент.

Здесь же можно организовать небольшой запас дров. Поскольку температура разогретого корпуса может достигать 300 градусов, следует позаботиться о наличии защитного экрана из кирпича. Для него нужно заранее предусмотреть увеличение размеров фундамента на 20–30 см больше, чем габариты котла.

Твердотопливный котел возле теплиц

Если подытожить, то построить отапливаемую теплицу для внесезонного выращивания овощей непросто. Нужно учитывать множество аспектов и тонкостей, от которых зависит не только урожайность сооружения, но и комфорт работающих в ней людей. Поэтому новичку стоит привлечь к созданию такой конструкции профессионалов с практическим опытом, и тогда можно быть уверенным, что вложенный труд и деньги дадут желаемый результат.

Источник: http://teplicno.ru/obustr/otoplenie-teplicy.html

Монтаж системы геотермального отопления теплицы

В этой статье мы расскажем, пожалуй, о самом оптимальном способе обогрева теплиц и оранжерей — геотермальной системе отопления. Вы узнаете о принципах её работы, преимуществах, а также получите подробную инструкцию по самостоятельному устройству этой системы у себя на участке.

Устройство теплиц и оранжерей включает в себя множество нюансов, не уступающих друг другу по важности. Продуктивная работа системы отопления для теплицы важна гораздо больше, нежели освещение или проветривание. Современные достижения в отрасли инженерных коммуникаций дают оригинальное решение для реализации тепличного отопления, основанного на законах природы и энергоресурсах из возобновляемых источников.

Геотермальный обогрев — очевидный выбор рационального хозяина

Главной задачей отопительной системы является поддержание необходимого уровня температуры в зоне выращивания и созревания хозяйственных культур. В зимнее время года, когда температура на улице ниже допустимой, действия парникового эффекта недостаточно, а потому должен использоваться дополнительный источник тепла для обеспечения благоприятного климата. Естественно, что система отопления должна быть не только высокопроизводительной, но и максимально экономичной.

Преимущества геотермальной конвекции

К инновационным методам альтернативного энергообеспечения зачастую относятся весьма скептически, полагая, что бесплатных методов получения энергии не может существовать. Конвекционные системы геотермального отопления можно смело внести в ряд исключений из этого правила. Несмотря на ощутимую сложность в исполнении, о которой речь пойдёт ниже, такие системы обладают массой преимуществ, с лихвой компенсирующих все недостатки:

1. Полная автономность. Система не зависит от поставки энергоносителя.
2. Конвекционные отопительные системы не несут никаких затрат в процессе эксплуатации
3. Нет необходимости в обслуживании, согласовании, периодическом ремонте.
4. Срок службы — от 50 лет при правильном обустройстве.
5. Поддержание необходимого климата в течение всего года.
6. Создание мягкого и сбалансированного микроклимата с автоматической регулировкой влажности и равномерной вентиляцией.
7. Система является дополнительным источником углекислого газа.

Принцип действия

Чтобы в дальнейшем осуществить технически грамотный монтаж с минимальными затратами времени, следует знать основные принципы, по которым система геотермальной конвекции работает. Суть в том, что глубоко залегающие слои грунта имеют постоянную температуру в 5–7 °С в зимний период и 10–12 °С в летний. Этого вполне достаточно для обеспечения базовой температуры, которая может быть многократно повышена за счёт солнечного излучения при действии парникового эффекта в зимний период.

Летом система оберегает растения от повышенных температур за счёт стабилизации внутреннего климата охлажденным воздухом. Таким образом, на протяжении всего года поддерживается температура в диапазоне 23–27 °С, чего вполне достаточно для выращивания овощных культур, распространённых в средних широтах. Важно заметить, что за счёт воздухообмена почва исполняет роль теплового накопителя: нагревается днём и равномерно отдаёт тепло в ночное время.

Известно, что с помощью таких теплиц, прекрасно функционирующих в условиях вечных ледников, Гренландия полностью обеспечивает своё население экзотическими фруктами. Понятно, что в условиях такого сурового климата требуется дополнительный подогрев, но затраты на его обеспечение ничтожны.

Затраты при монтаже

Как уже говорилось, процесс сооружения систем геотермальной конвекции связан с определёнными сложностями. В первую очередь — с размещением основных функциональных элементов глубоко под землёй.

Сооружение конструкций такого рода связано с масштабной выемкой грунта и устройством подземных коммуникаций, что требует определённых затрат времени, сил и средств. Но эффективность и экономичность такого метода отопления для теплиц неоценимы, а потому они стоят всех затраченных усилий.

К тому же, стоимость строительных материалов будет невысокой относительно средств, вкладываемых в организацию газового или электрического отопления.

Подготовка к сооружению

Оборудовать уже построенную теплицу геотермальным отоплением не представляется возможным. В любом случае эффективность такого усовершенствования будет гораздо ниже, чем если бы сооружение такой системы подразумевалось ещё на стадии проектирования.

Определяем подходящий участок

Как правило, ГТК-системы применяют в довольно крупных теплицах и оранжереях, ориентированных на круглогодичное выращивание овощных культур или цветов. Их применение целесообразно при площади теплицы от 50 кв. м, а с увеличением полезного пространства эти системы работают еще эффективнее. Поэтому стоит изначально определиться с размерами проектируемого строения.

Для сооружения отопительной системы потребуется участок, с размерами несколько больше габаритов предполагаемого строения, на котором нет деревьев и построек: в процессе сооружения этот участок превратится в глубокий котлован.

При габаритных размерах свыше 14 м, увеличивать площадь котлована следует не более чем на 3,5 м: при ширине и длине теплицы 16х20 м, соответственно, котлован должен иметь размер 19,5х23,5 м.

Техническая база, необходимая для реализации проекта. Подготовка к проведению работ

В первую очередь нужно обеспечить возможность размещения выработанного грунта в непосредственной близости к сооружаемой теплице. Кроме того, если нецелесообразно производить выемку грунта вручную, следует организовать возможность подъезда экскаваторной техники.

Основными расходными материалами, используемыми при сооружении ГТК-системы отопления, являются речной песок, щебень мелкой фракции, бутовый кирпич, сантехнические трубы диаметром 110 мм и узловые соединения для них, а также плиты из вспененного полистирола.

Затраты на материалы могут сильно варьироваться, в зависимости от проектируемой плотности системы, однако стоит отталкиваться от $120–140 на квадратный метр готовой теплицы. Стоит заметить, что чем более тёплым является климат в регионе сооружения теплицы, тем меньшая должна быть плотность подземных коммуникаций.

Расчёт функциональных показателей

Основным техническим параметром, характеризующим работу отопительной системы, является количество калорий тепловой энергии, отдаваемых в определённый замкнутый объём. Подробные выкладки и расчёты для геотермального отопления теплиц доступны лишь для проектов, основанных на работе тепловых насосов.

Ввиду отсутствия нормативных баз для систем геотермальной конвекции остаётся довольствоваться лишь нормами, предусмотренными СНиП 23–01–99 и СниП 2.04.05–91.

В этих документах речь идёт о проектировании и реализации климатических систем общего назначения, в нашем же случае, на помощь приходит система основных соотношений, проверенная практическим опытом.

Для обеспечения эффективной работы системы следует руководствоваться следующим правилом: плотность размещения воздуховодов под землей должна составлять не менее 2,7 м на один квадратный метр полезной площади теплицы. Уменьшение этого показателя сделает работу системы менее эффективной, а более плотное размещение подземных коммуникаций даст преимущество в более стабильном климате с меньшей амплитудой колебания температур.

Практическая реализация. Монтаж

Процесс сооружения такой отопительной системы может занять от двух недель до одного месяца, в зависимости от степени участия и размеров сооружаемого объекта. Если работы по выемке грунта проблематично выполнить только лишь своими силами, то самостоятельное сооружение сети коммуникаций сложностей не вызовет.

Котлован и его подготовка

Котлован должен иметь глубину, пропорциональную уровню промерзания почвы в зимний период. Система гарантированно работает при глубине в 3–3,2 м, но этот показатель может быть значительно меньше, если речь идёт о южных регионах, подверженных влиянию континентальных воздушных течений.

Плодородный слой почвы снимается на глубину 25–30 см и сохраняется, в то время как глина и почва с её вкраплениями могут быть частично вывезены. Котлован должен иметь прямоугольную или трапециевидную форму, стенки крепить нет необходимости. Откосы котлована на глубине более 0,7 м изолируются при помощи плит из пенополистирола.

1 – плодородная почва; 2 – глина; 3 – песок (250-300 мм); 4 – щебень или гравий; 5 – плиты ППС

Укладка воздуховодов и засыпка

На приготовленной постели при помощи холоднокатаной проволоки толщиной 6 мм фиксируются канализационные ПВХ-трубы диаметром 110 мм. Прокладка осуществляется по намеченному заранее контуру пролегания, обеспечивающему необходимую плотность размещения подземного воздуховода.

Лучше всего использовать укладку труб «змейкой», разбивая трубопровод на участки шириной до 1,5–2 м. Трубы следует прокладывать на расстоянии в 30–50 см от стен котлована.

Каждый участок воздуховода должен иметь в центре тройниковое соединение с тремя раструбами, центральное ответвление от которого выводится на поверхность строго по продольной оси планируемого строения с возможным отклонением до 0,5 м в западную сторону.

Боковые отводы каждого сегмента также выводятся на поверхность, но на расстоянии в 20–25 см от стен будущей теплицы и вместе с центральными ответвлениями плотно глушатся полиэтиленовыми мембранами или пластиковыми заглушками. Вертикальные участки воздуховода лучше фиксировать присыпкой у основания. Когда система воздуховодов полностью смонтирована, производится засыпка котлована до верхней границы теплоизолирующего слоя, то есть до 0,7 м от поверхности земли. При этом необходимо контролировать строго вертикальное положение ответвлений, выходящих на поверхность.

Заключительный этап работ

После засыпки котлована до необходимого уровня, участок, расположенный за пределами периметра теплицы, укрывается пенополистиролом и засыпается черноземом до уровня земли. Внутри будущей теплицы должен образоваться приямок глубиной в 90 см, причём следует обеспечить крепление его стен при помощи щитовой опалубки и изолировать с наружной стороны при помощи плит ППС.

Углубление под теплицу засыпается необходимым для выращивания растительных культур количеством чернозема с тем расчётом, чтобы поверхность земли была на 35–40 см ниже плоскости прилегающего земельного участка. После постройки теплицы необходимо центральные ответвления воздуховода нарастить таким образом, чтобы концы труб находились на расстоянии 30–35 см от уровня крыши.

Боковые ответвления остаются на прежнем уровне, или могут быть обрезаны до 10–15 см от уровня почвы.

Принудительная конвекция

В качестве оконцевания отводов, выходящих на поверхность, можно использовать обычный вентиляционный грибок: система в большинстве случаев хорошо работает без принудительного воздухообмена. При желании увеличить рабочие показатели и избежать сильных перепадов температуры, можно использовать самодельные вытяжные вентиляторы и фильтрующие установки. Устройство для принудительного воздухообмена включает в себя функцию грубой фильтрации воздуха и может быть изготовлено самостоятельно по простой и эффективной схеме.

1 – вентилятор; 2 – сетка; 3 – герметик

В качестве основания такого устройства используется футляр — соединительная или компенсационная муфта для канализационных труб. В середину футляра вставляется электрический вытяжной вентилятор (следует учитывать направление создаваемого потока) и крепится посредством силиконового герметика с тщательной заделкой зазоров.

Электрические вентиляторы, применяемые в системах принудительной вентиляции, имеют значительную стоимость, а поэтому вполне подойдут либо устройства, извлеченные из недорогих вентиляционных решёток, либо корпусные кулеры для оргтехники.

Последние, стоит заметить, имеют рабочее напряжение питания 12 В, и должны работать в режиме постоянного включения, в то время, как другие вентиляторы могут коммутироваться при помощи суточного или периодического реле времени: достаточно кратковременного включения на 15 минут в течение каждого часа. Готовое устройство устанавливается на боковые ответвления и закрывается сверху вентиляционным грибком.

Фильтрация воздуха и устранение конденсата

Применение фильтров, как таковых, не требуется. Достаточно использовать два слоя москитной сетки с размером ячейки 0,2–0,4 мм, чтобы избежать проникновения в систему насекомых (бабочек, муравьёв, пауков). Сетку лучше натянуть на самодельных пяльцах и вклеить в футляр с вентилятором.

Из-за разницы температур воздуха и грунта в трубопроводе может собираться большое количество конденсата. Чтобы этого избежать, можно перед закладкой труб просверлить в них отверстия диаметром 5 мм количеством 10–15 шт на погонный метр трубы. Естественно, при закладке трубу следует ориентировать отверстиями строго вниз. Если такое усовершенствование проведено, вода из состава воздуховода будет уходить в рыхлый слой постели, а влажность воздуха в теплице можно равномерно регулировать, подливая небольшое количество воды (3–5 л) в каждый сегмент воздуховода.

Система отопления теплиц, основанная на геотермальной воздушной конвекции, является самым экономным средством обеспечения стабильного и теплого климата, благоприятного для выращивания и созревания культурных растений. Она не требует никакого обслуживания, кроме периодической очистки москитных фильтров, и рекомендует себя в качестве полностью автономного климатического оборудования.

рмнт.ру

16.05.18

Источник: https://www.rmnt.ru/story/garden/geotermalnoe-otoplenie-teplitsy-delaem-svoimi-rukami.628598/

Система обогрева грунта в теплице: виды, эффективность, кабелем, воздухом

Выбирая способ обогрева грунта в теплице, важно учитывать особенности и преимущества каждого из них. Сегодняшний материал поможет разобраться в этом, определиться с методикой, а также узнать механику организации обогревательного процесса.

Эффективность повышения температуры грунта

Удерживание нормальных параметров микроклимата очень важно при выращивании растений, особенно теплолюбивых, ведь от температуры зависит скорость роста, а также устойчивость культуры к заболеваниям.

Узнайте как сделать вегетарий теплицу своими руками.

Оборудование теплицы подогревом грунта гарантирует соблюдение этих норм, помимо этого к преимуществам этого способа относят:

1. Сохраняет тепло. Исключается потеря ресурса через почву.
2. Высадка без привязки к сезону, что даёт возможность выращивать культуры в любое время года.
3. Высокая скорость роста. В условиях тёплой почвы коневая система развивается более интенсивно, что, в свою очередь, отражается на наземной части, в том числе на плодах.
4. Повышение урожайности.
5. Растениям не страшны заморозки.

Виды системы почвенного обогрева: основные разновидности

Существует три способа обогрева почвы:

• естественный;
• биологический;
• технический.

При первом способе грунт нагревается солнцем, при втором — биологическими материалами, которые при разложении выделяют тепло (навоз, солома, листья). Технический способ и его виды рассмотрим более детально в последующих пунктах.

Воздушный обогрев

По встроенным в почву трубам движется воздух от обогревающего устройства. Альтернативой является обогрев с помощью печи, установленной в приямке, а дымоход пускают под землёй, что позволяет обогреть воздух и почву.

Важно! Воздушный обогрев очень сушит воздух, поэтому рекомендуется дополнительная установка увлажнителя.

Для быстрого принятия мер и повышения показателя температуры можно использовать переносные нагревающие устройства: конвекторы, калориферы, воздушные пушки и т. д.

• Плюсы:
• доступность;
• долговечность;
• лёгкость монтажа.

Подогрев пластиковыми трубами

Прокладывая пластиковые трубы под верхним слоем земли, можно организовать как водное, так и воздушное отопление. Всё зависит от того, какой нагревательный элемент вы выберете. Для почвенного обогрева желательно использовать пластиковые трубы — они не ржавеют, имеют более длительный срок эксплуатации, а также быстрее выделяют тепло, но стоит помнить, что температура в системе не должна превышать 95°С.

Плёночными материалами

В этом случае используется инфракрасная плёнка, которая обладает рядом преимуществ:

• не влияет на влажность воздуха;
• показатели регулируются автоматически;
• есть возможность создавать различные температурные зоны;
• подавляет рост патогенных микроорганизмов;
• лёгкость монтажа;
• срок эксплуатации порядка 30 лет.

Как сделать обогрев?

Монтаж систем осуществляется по единому принципу — обогревающий элемент размещается подпочвенно, по следующему алгоритму:

1. Снять верхний слой грунта, примерно 40 см.
2. Сравнять дно, после чего засыпать 5 см песка и утрамбовать.
3. Сверху расстелить термоизоляционную плёнку, например, пенополистирол — благодаря этому есть возможность сохранить тепло и не дать ему уходить вглубь почвы.
4. Засыпать 5 см песка.
5. Уложить нержавеющую сетку с 5–10-сантиметровыми ячейками.
6. Прокладка нагревательных элементов.
7. Засыпать влажным песком — слой толщиной 5 см.
8. Всё накрыть сеткой — для этой цели подойдет как пластиковая, так и нержавеющая. Такой слой необходим для того, чтобы защитить источник обогрева от каких-либо повреждений.
9. В завершение засыпаем конструкцию плодородной почвой — для этого изначально снятый слой смешивают с удобрениями.

Источник: https://fermer.blog/bok/ogorod/teplicy/teplicy-svoimi-rukami/obustroystvo-teplicy/obogrev/3655-kak-obogret-grunt-v-teplice.html

Эффективный обогрев грунта в теплице

Про обогрев грунта в теплице дачники часто забывают на фоне созданного воздушного микроклимата. А ведь именно от температуры почвы зависит скорость роста растений и их устойчивость к заболеваниям. Во время заморозков она может опуститься так низко, что растения вымрут. Особенно если они относятся к теплолюбивым культурам.

В чем преимущества?

Основными аргументами почему не целесообразно использовать обогревательные системы для грунта в теплице являются слабый эффект на малых площадях и высокая стоимость оборудования. Многие считают, что наибольшую выгоду от отопления почвы в условиях защищенного грунта, смогут получить фермерские теплицы, в которых выращивают овощные культуры на протяжении всего года.

Однако прогревание почвы в обычных, сезонных сооружениях выгодно по следующим причинам:

• Исключается потеря тепла через почву;
• Высадку рассады можно произвести в любое время года, чтобы получить урожай к моменту, когда цена на него максимально возрастет;
• В теплом грунте хорошо развивается корневая система культуры, отчего надземная часть формируется и растет еще лучше;
• Повышается урожайность, выражающаяся в килограммах плодов, собранных с единицы площади;
• Увеличивается период плодоношения;
• Постоянная температура почвы в теплице исключает гибель растений во время заморозков.

Обогревать грунт в теплице полезно даже только потому, что внутри нее естественным образом повышается температура воздуха на 15 градусов. А почва становится теплее только на 3 градуса. Такой перепад температур – благоприятное условие для развития грибковых заболеваний. А бороться с ними в теплице сложнее, чем в открытом грунте.

Какие есть способы?

Различают три способа, как обогреть грунт в теплице:

• Естественный;
• Биологический;
• Технический.

Естественный обогрев грунта в теплицах происходит за счет солнечного излучения. Солнце греет почву и воздух. Но, став теплыми, они никуда не пропадают и не могут смешиваться с холодной почвой и воздухом снаружи. Он подходит для повышения температуры и влажности воздуха, но земля прогревается слабо. Еще один недостаток – способ действует лишь летом.

Дачники оценят биологический обогрев грунта в теплице своими руками. Способ заключается в закапывании под почву материала, который при биологическом разложении выделяет много тепла и углекислого газа. А это незаменимое вещество для растений, которое они используют для осуществления фотосинтеза. Единственный недостаток способа – невозможность регулирования температуры.

Реализовать технический обогрев можно с помощью водяных, электрических, печных или газовых обогревателей. Сегодня мы рассмотрим только самые эффективные методы: это обогрев грунта теплицы греющим кабелем и трубами с циркулирующей по ним теплой водой. С их помощью легко контролировать температуру грунта и поддерживать ее в нужном диапазоне круглый год.

Устройство биологического подогрева

Для обогрева грунта в маленьких теплицах таким способом необходим биологический материал, который при разложении выделяет много тепла – навоз (список построен по убыванию выделяющегося при разложении тепла):

• Конский;
• Свиной;
• Коровий;
• Козий и бараний.

Улучшить теплоотдачу для лучшего обогрева почвы в теплице можно, смешав навоз с опилками, соломой или сухими листьями. Лучшее соотношение навоза и добавки – 1 к 1. Если вас интересует не столько температура почвы, сколько продолжительность обогрева, то перемешайте навоз с торфом, который растянет процесс гниения.

Заготовку навоза для обогрева тепличного грунта начините осенью:

• Собранный (купленный) навоз высушите;
• Смешайте с соломой, листьями или опилками;
• Добавьте азотные удобрения (добавки к навозу во время гниения забирают много азота, необходимого растениям);
• Уложите в штабеля, чтобы навоз не начал преть раньше времени;
• Покройте сверху слоем торфа, земли или собранного осенью сухостоя.

Затем работы в теплице по обогреву грунта откладываются до ранней весны:

• За неделю до предполагаемой высадки растений (в первого или начале второго месяца весны) разбросайте навоз по рыхлым кучам, чтобы запустить процесс разогрева;
• Через 2-3 дня вы увидите аммиачный туман над кучами с соответствующим запахом. Это значит, что пора копать котлован, площадь которого должна соответствовать площади теплицы;
• Заполните дно котлована преющим навозом и оставьте на 2-3 дня, чтобы он осел;
• Сверху насыпьте извести (гниющий навоз делает почву кислой – именно такую среду любят болезнетворные грибы);
• Завершите работы, заполнив оставшееся пространство котлована плодородным субстратом.

Спустя неделю температура навоза достигнет 60-70 градусов Цельсия и продержится до двух недель. Если толщина обогреваемой в теплице почвы небольшая, то высаживать растения в период активного выделения тепла может быть опасно. Но по истечению тех двух недель температура грунта будет держаться в диапазоне 20-30 градусов до 2-2,5 месяцев.

Достоинства биологической системы обогрева почвы в теплице – это доступность, простота и экологическая чистота. Сажать теплолюбивые растения можно уже в середине апреля. К концу дачного сезона навоз превращается в гумус – плодородный субстрат, которым удобряют овощи, ягоды и цветы. Но заготовку свежего навоза придется осуществлять снова.

Устройство кабельного подогрева

Самый новый и эффективный метод – это кабельный обогрев грунта в теплицах. Но он уже активно используется опытными дачниками и коммерческими организациями, потому что его преимущества неоспоримы:

• Возможность выращивания в теплице любых культур вплоть до тех, что произрастают в субтропиках;
• Растения быстрее растут, раньше начинают плодоносить и делают это долго;
• Повышается урожайность;
• Нагрев регулируется автоматически;
• Срок службы электрического обогрева – полвека;
• Простота монтажа обогревательной системы;
• Себестоимость системы низкая.

Для монтажа согревающей грунт системы понадобятся:

• Песок речной мелкой фракции;
• Защитная сетка;
• Электрический кабель для обогрева грунта в теплице;
• Теплоизоляционный материал (пенополистирол, пенопласт, пеноплекс);
• Плодородный субстрат или простая почва.

Работы по устройству электрической системы обогрева тепличного грунта производятся в следующем порядке:

• Снимите слой почвы от 3 до 4 дм;
• Уложите на дно теплоизоляционный материал, чтобы тепло не растрачивалось на обогрев нижних слоев грунта;
• Просейте песок и сделайте подушку поверх теплоизоляции толщиной не менее 5 см;
• Утрамбуйте песчаную подушку, поливая ее водой и похлопывая по поверхности;
• Разложите металлическую сетку для защиты кабеля от грызунов и прочих повреждений снизу;
• Разместите на сетке нагревательный кабель так, чтобы он образовал узор «змейка». Разрывов быть не должно, в расстояние между соседними линиями кабеля (шаг укладки) должно составлять 2 дм;
• Укрепите кабель на сетке с помощью хомутов;
• Сверху уложите такую же песчаную подушку толщиной от 5 см. Ее тоже нужно утрамбовать, поливая водой;
• Чтобы предотвратить механические повреждения кабеля во время будущих земляных работ, поверх второй песчаной подушки положите еще один слой из защитной сетки;
• Сверху насыпьте не менее 30 см почвы.

Кабельный обогрев грунта в теплице позволяет культивировать землю круглый год. Но не забывайте, что растениям кроме тепла нужны подкормки (почва быстро истощается). А в период с 10-го календарного месяца по 4-ый растениям понадобится дополнительное освещение. Но взамен теплица отблагодарит беспрерывным плодоношением и высокой урожайностью.

Устройство водяного прогрева

Водяная система обогрева грунта в теплицах – универсальный способ, позволяющий поддерживать в пределах нормы температуру, как земли, так и воздуха. Другими его достоинствами являются:

• Грунт и воздух прогреваются равномерно (нет деления на чересчур и плохо прогретые зоны);
• Система не оказывает влияния на влажность воздуха;
• На трубах собирается конденсат, который дополнительно увлажняет почву, что полезно для культивируемых растений;
• Стоимость обслуживания водяной обогревательной системы самая низкая.

Для организации водяного обогрева тепличного грунта:

• Снимите слой почвы толщиной 2,5-3,5 дм;
• Положите на дно выкопанной траншеи теплоизоляционный материал (пенопласт, пеноплекс и другие);
• Проложите пластиковые трубы и подключите их к отопительной системе;
• Если не хватает тяги, и вода не циркулирует, то грунт останется холодным. Чтобы исправить это, понадобится установка водяной помпы;
• Поверх труб положите плодородный субстрат.

Этот способ обогрева грунта в теплице считается оптимальным, если она располагается недалеко от дома. Единственная трудность – это необходимость в поддержке температуры воды внутри труб не больше 40 градусов Цельсия. Иначе корни растений получат многочисленные ожоги, и надземная часть станет увядать.

Вам осталось выбрать наиболее подходящий способ обогрева почвы в своей теплице. Учитывайте не только себестоимость обогревательной системы, но и расходы на ее дальнейшее обслуживание, а также возможность круглогодичного или сезонного культивирования. В любом случае ваше усердие окупится высоким урожаем, а если вы частный предприниматель, то еще и повышением доходов.

Борисевич Николай Михайлович

Источник: http://pcarbonat.ru/obogrev-grunta-v-teplitse.html