In diesem Artikel werden wir vielleicht über den optimalsten Weg zum Heizen von Gewächshäusern und Gewächshäusern sprechen – ein geothermisches Heizsystem. Sie lernen die Funktionsweise und die Vorteile kennen und erhalten detaillierte Anweisungen zum unabhängigen Einrichten dieses Systems an Ihrem Standort.
Die Vorrichtung von Gewächshäusern und Gewächshäusern enthält viele Nuancen, deren Bedeutung einander nicht unterlegen ist. Der effiziente Betrieb eines Gewächshausheizungssystems ist viel wichtiger als Beleuchtung oder Lüftung. Moderne Fortschritte in der technischen Kommunikationsbranche bieten eine originelle Lösung für die Implementierung von Gewächshausheizungen auf der Grundlage der Naturgesetze und der Energie aus erneuerbaren Quellen.
Geothermische Heizung ist die offensichtliche Wahl für einen vernünftigen Eigentümer
Die Hauptaufgabe des Heizungssystems besteht darin, das erforderliche Temperaturniveau in der Zone des Anbaus und der Reifung von Pflanzen aufrechtzuerhalten. In der Wintersaison, wenn die Außentemperatur unter dem zulässigen Wert liegt, reicht der Treibhauseffekt nicht aus, und daher muss eine zusätzliche Wärmequelle verwendet werden, um ein günstiges Klima zu gewährleisten. Natürlich sollte das Heizsystem nicht nur hocheffizient, sondern auch so wirtschaftlich wie möglich sein..
Vorteile der geothermischen Konvektion
Innovative Methoden der alternativen Energieversorgung werden oft mit Skepsis betrachtet, da es keine freien Methoden zur Energiegewinnung gibt. Konvektions-Geothermie-Heizsysteme können zu einer Reihe von Ausnahmen von dieser Regel sicher hinzugefügt werden. Trotz der spürbaren Komplexität bei der Implementierung, auf die weiter unten eingegangen wird, weisen solche Systeme viele Vorteile auf, die alle Nachteile mehr als ausgleichen:
- Vollständige Autonomie. Das System ist nicht auf die Energieversorgung angewiesen.
- Konvektionsheizsysteme verursachen während des Betriebs keine Kosten
- Keine Notwendigkeit für Wartung, Genehmigung, regelmäßige Reparatur.
- Lebensdauer – ab 50 Jahren bei richtiger Anordnung.
- Das erforderliche Klima das ganze Jahr über aufrechterhalten.
- Schaffung eines milden und ausgewogenen Mikroklimas mit automatischer Feuchtigkeitskontrolle und gleichmäßiger Belüftung.
- Das System ist eine zusätzliche Kohlendioxidquelle.
Funktionsprinzip
Um in Zukunft eine technisch kompetente Installation mit minimalem Zeitaufwand durchführen zu können, sollten Sie die Grundprinzipien kennen, nach denen das geothermische Konvektionssystem funktioniert. Das Fazit ist, dass tief vergrabene Bodenschichten im Winter eine konstante Temperatur von 5–7 ° C und im Sommer eine Temperatur von 10–12 ° C haben. Dies reicht völlig aus, um die Basistemperatur zu gewährleisten, die durch Sonneneinstrahlung während der Wirkung des Treibhauseffekts im Winter um ein Vielfaches erhöht werden kann..
Im Sommer schützt das System Pflanzen vor erhöhten Temperaturen, indem es das Raumklima mit gekühlter Luft stabilisiert. So wird die Temperatur das ganze Jahr über im Bereich von 23 bis 27 ° C gehalten, was für den Anbau von Gemüse in mittleren Breiten völlig ausreicht. Es ist wichtig zu beachten, dass der Boden aufgrund des Luftaustauschs die Rolle eines Wärmespeichers spielt: Er erwärmt sich tagsüber und gibt nachts gleichmäßig Wärme ab..
Es ist bekannt, dass Grönland mit Hilfe solcher Gewächshäuser, die unter den Bedingungen ewiger Gletscher perfekt funktionieren, seine Bevölkerung vollständig mit exotischen Früchten versorgt. Es ist klar, dass in einem so rauen Klima zusätzliche Heizung erforderlich ist, aber die Kosten für die Bereitstellung sind vernachlässigbar.
Installationskosten
Wie bereits erwähnt, ist der Bau geothermischer Konvektionssysteme mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Zunächst mit der Platzierung der Hauptfunktionselemente tief unter der Erde. Der Bau derartiger Bauwerke ist mit großflächigen Ausgrabungen und der Installation von unterirdischen Kommunikationsmitteln verbunden, die einen gewissen Aufwand an Zeit, Mühe und Geld erfordern. Die Effizienz und Wirtschaftlichkeit dieser Heizmethode für Gewächshäuser ist jedoch von unschätzbarem Wert und daher den Aufwand wert. Darüber hinaus sind die Kosten für Baumaterialien im Verhältnis zu den in die Organisation von Gas- oder Elektroheizungen investierten Mitteln niedrig..
Vorbereitung für den Bau
Ein bereits gebautes Gewächshaus kann nicht mit Erdwärme ausgestattet werden. In jedem Fall ist die Wirksamkeit einer solchen Verbesserung viel geringer als wenn der Aufbau eines solchen Systems in der Entwurfsphase impliziert wäre..
Wir ermitteln einen geeigneten Standort
GTK-Systeme werden in der Regel in relativ großen Gewächshäusern und Gewächshäusern eingesetzt, die sich auf den ganzjährigen Anbau von Gemüse oder Blumen konzentrieren. Ihre Verwendung ist ratsam, wenn die Fläche des Gewächshauses 50 m² beträgt. m und mit zunehmender Nutzfläche arbeiten diese Systeme noch effizienter. Daher lohnt es sich zunächst, sich für die Größe der projizierten Struktur zu entscheiden.
Für den Bau des Heizungssystems wird ein Standort benötigt, dessen Abmessungen geringfügig größer sind als die Abmessungen des vorgeschlagenen Bauwerks, auf dem sich keine Bäume und Gebäude befinden. Während des Bauprozesses wird dieser Standort zu einer tiefen Fundamentgrube. Die Fläche dieses Plans sollte mindestens ein Drittel größer sein als die geplante Fläche des Gewächshauses, wobei diese Abhängigkeit in linearen Dimensionen zu beachten ist. Das heißt, wenn ein Gewächshaus mit einer Breite von 6 m und einer Länge von 12 m geplant ist, sollten die Abmessungen des Grundstücks 8 x 16 m betragen. Bei Gesamtabmessungen über 14 m sollte die Fläche der Grube um nicht mehr als 3,5 m vergrößert werden: bei einer Breite und Länge des Gewächshauses von 16 x 20 m Dementsprechend sollte die Grube eine Größe von 19,5 x 23,5 m haben.
Die technische Basis für die Umsetzung des Projekts. Vorbereitung auf die Arbeit
Zunächst muss sichergestellt werden, dass der bearbeitete Boden in unmittelbarer Nähe des zu bauenden Gewächshauses platziert werden kann. Wenn es nicht praktikabel ist, den Boden manuell auszugraben, sollten Sie außerdem die Möglichkeit des Zugangs für Baggerausrüstung organisieren. Die Hauptverbrauchsmaterialien für den Bau des GTK-Heizsystems sind Flusssand, feiner Schotter, Schutt, Trümmerrohre mit einem Durchmesser von 110 mm und Knotenverbindungen sowie geschäumte Polystyrolplatten. Die Materialkosten können je nach projizierter Dichte des Systems stark variieren. Es lohnt sich jedoch, zwischen 120 und 140 USD pro Quadratmeter fertiggestelltem Gewächshaus zu beginnen. Es ist erwähnenswert, dass die Dichte der unterirdischen Versorgungsunternehmen umso geringer sein sollte, je wärmer das Klima in der Region ist, in der das Gewächshaus gebaut wird..
Berechnung von Funktionsindikatoren
Der wichtigste technische Parameter, der den Betrieb des Heizungssystems charakterisiert, ist die Anzahl der Kalorien Wärmeenergie, die an ein bestimmtes geschlossenes Volumen abgegeben werden. Detaillierte Berechnungen und Berechnungen zur geothermischen Beheizung von Gewächshäusern sind nur für Projekte verfügbar, die auf dem Betrieb von Wärmepumpen beruhen. Aufgrund des Fehlens regulatorischer Rahmenbedingungen für geothermische Konvektionssysteme müssen nur noch die in SNiP 23-01-99 und SNiP 2.04.05-91 festgelegten Normen berücksichtigt werden. In diesen Dokumenten sprechen wir über den Entwurf und die Implementierung von Allzweckklimasystemen. In unserem Fall hilft das System der Grundverhältnisse, das durch praktische Erfahrung bewiesen wurde.
Um den effektiven Betrieb des Systems sicherzustellen, sollte die folgende Regel befolgt werden: Die Dichte der Platzierung von Luftkanälen unter der Erde sollte mindestens 2,7 m pro Quadratmeter der Nutzfläche des Gewächshauses betragen. Eine Verringerung dieses Indikators verringert den Betrieb des Systems und eine dichtere Platzierung der unterirdischen Versorgungsunternehmen bietet einen Vorteil in einem stabileren Klima mit einer geringeren Amplitude von Temperaturschwankungen..
Praktische Anwendung. Montage
Der Bau eines solchen Heizungssystems kann je nach Beteiligungsgrad und Größe der zu bauenden Anlage zwei Wochen bis zu einem Monat dauern. Wenn es problematisch ist, Ausgrabungsarbeiten nur alleine durchzuführen, wird der unabhängige Aufbau eines Kommunikationsnetzes keine Schwierigkeiten verursachen.
Grube und ihre Vorbereitung
Die Grube sollte eine Tiefe haben, die proportional zum Gefriergrad des Bodens im Winter ist. Das System arbeitet garantiert in einer Tiefe von 3 bis 3,2 m, aber diese Zahl kann in südlichen Regionen, die von kontinentalen Luftströmungen betroffen sind, viel niedriger sein. Die fruchtbare Bodenschicht wird bis zu einer Tiefe von 25–30 cm entfernt und bleibt erhalten, während Ton und Erde, die mit ihr durchsetzt sind, teilweise entfernt werden können. Die Grube sollte eine rechteckige oder trapezförmige Form haben, die Wände müssen nicht befestigt werden. Die Grubenhänge in einer Tiefe von mehr als 0,7 m sind mit expandierten Polystyrolplatten isoliert. Der Boden der Grube wird zuerst 10-15 cm mit einer Schicht feinem Schotter bedeckt und dann – mit Sand bis 30 cm – leicht verdichtet. Mit Hilfe von gespannten Fäden werden die Innenkonturen der Wände des zukünftigen Gewächshauses und seiner Längsachse markiert.
1 – fruchtbarer Boden; 2 – Ton; 3 – Sand (250-300 mm); 4 – Schotter oder Kies; 5 – PPS-Platten
Verlegung und Verfüllung von Kanälen
Abwasser-PVC-Rohre mit einem Durchmesser von 110 mm werden mit 6 mm dickem kaltgewalztem Draht auf dem vorbereiteten Bett befestigt. Die Verlegung erfolgt entlang einer vorgegebenen Kontur der Verlegung, wobei die erforderliche Dichte des unterirdischen Kanals bereitgestellt wird. Es ist am besten, eine „Schlangen“ -Rohrverlegung zu verwenden, bei der die Rohrleitung in Abschnitte mit einer Breite von bis zu 1,5 bis 2 m unterteilt wird. Die Rohrleitungen sollten in einem Abstand von 30 bis 50 cm von den Grubenwänden verlegt werden. Jeder Kanalabschnitt muss in der Mitte eine T-Verbindung mit drei Muffen haben, deren zentraler Abzweig streng entlang der Längsachse der geplanten Struktur mit einer möglichen Abweichung von bis zu 0,5 m nach Westen an die Oberfläche gebracht wird.
1 – T-Stück D 110 mm mit drei Buchsen; 2 – doppelseitiger 90 ° -Bogen; 3 – Seitenast; 4 – zentraler Zweig
Die seitlichen Äste jedes Segments werden ebenfalls an die Oberfläche gebracht, jedoch in einem Abstand von 20 bis 25 cm von den Wänden des zukünftigen Gewächshauses und zusammen mit den zentralen Ästen mit Polyethylenmembranen oder Kunststoffstopfen dicht gedämpft. Es ist besser, vertikale Abschnitte des Kanals mit Pulver an der Basis zu befestigen. Wenn das Kanalsystem vollständig zusammengebaut ist, wird die Grube bis zur oberen Grenze der wärmeisolierenden Schicht, dh bis zu 0,7 m von der Bodenoberfläche entfernt, wieder aufgefüllt. In diesem Fall ist es notwendig, die streng vertikale Position der Äste zu kontrollieren, die die Oberfläche erreichen.
Die letzte Phase der Arbeit
Nachdem die Grube bis zum erforderlichen Niveau gefüllt wurde, wird der Standort außerhalb des Gewächshausumfangs mit expandiertem Polystyrol bedeckt und bis zum Boden mit schwarzer Erde bedeckt. Im zukünftigen Gewächshaus sollte eine 90 cm tiefe Grube gebildet werden, deren Wände mit Paneelschalungen gesichert und von außen mit PPS-Platten isoliert werden sollten. Die Vertiefung unter dem Gewächshaus ist mit der Menge an Tschernozem gefüllt, die für den Anbau von Pflanzen erforderlich ist, so dass die Erdoberfläche 35–40 cm unter der Ebene des angrenzenden Grundstücks liegt. Nach dem Bau des Gewächshauses müssen die zentralen Abzweigungen des Kanals so verlängert werden, dass die Enden der Rohre einen Abstand von 30 bis 35 cm vom Dach haben. Seitenzweige bleiben auf gleicher Höhe oder können auf 10-15 cm über dem Boden geschnitten werden.
Erzwungene Konvektion
Ein herkömmlicher Belüftungspilz kann als Abschluss der an die Oberfläche austretenden Auslässe verwendet werden: Das System funktioniert in den meisten Fällen gut ohne erzwungenen Luftaustausch. Wenn Sie die Leistung steigern und starke Temperaturschwankungen vermeiden möchten, können Sie hausgemachte Abluftventilatoren und Filtereinheiten verwenden. Die Vorrichtung zum erzwungenen Luftaustausch hat die Funktion der Grobluftfiltration und kann unabhängig unter Verwendung eines einfachen und effektiven Schemas hergestellt werden..
1 – Lüfter; 2 – Maschenweite; 3 – Dichtmittel
Als Basis für ein solches Gerät wird ein Gehäuse verwendet – eine Verbindungs- oder Dehnungsfuge für Abwasserrohre. Ein elektrischer Abluftventilator wird in die Mitte des Gehäuses eingesetzt (Richtung des erzeugten Durchflusses beachten) und mit Silikondichtmittel unter sorgfältiger Abdichtung der Lücken gesichert. Elektrische Ventilatoren, die in Zwangslüftungssystemen verwendet werden, sind teuer, und daher sind entweder Geräte, die von kostengünstigen Lüftungsgittern entfernt wurden, oder Gehäusekühler für Bürogeräte gut geeignet. Letztere haben eine Betriebsversorgungsspannung von 12 V und müssen im konstanten Einschaltmodus arbeiten, während andere Lüfter über ein tägliches oder periodisches Zeitrelais geschaltet werden können: Eine kurze Zeitschaltung für 15 Minuten pro Stunde ist ausreichend. Das fertige Gerät wird an den Seitenzweigen installiert und oben mit einem Belüftungspilz verschlossen.
Luftfiltration und Kondensationsbeseitigung
Filter sind per se nicht erforderlich. Es reicht aus, zwei Schichten eines Moskitonetzes mit einer Maschenweite von 0,2 bis 0,4 mm zu verwenden, um zu verhindern, dass Insekten (Schmetterlinge, Ameisen, Spinnen) in das System gelangen. Es ist besser, das Netz an einem selbstgemachten Reifen zu ziehen und es mit einem Ventilator in eine Hülle zu kleben.
Aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen Luft und Boden kann sich eine große Menge Kondensat in der Rohrleitung ansammeln. Um dies zu vermeiden, können Sie vor dem Verlegen der Rohre Löcher mit einem Durchmesser von 5 mm in einer Menge von 10 bis 15 Stück pro laufendem Meter Rohr bohren. Natürlich sollte das Rohr beim Verlegen mit den Löchern gerade nach unten ausgerichtet werden. Wenn eine solche Verbesserung durchgeführt wird, gelangt das Wasser aus dem Kanal in die lose Schicht des Bettes, und die Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus kann gleichmäßig reguliert werden, indem jedem Segment des Kanals eine kleine Menge Wasser (3-5 Liter) zugesetzt wird.
Ein auf geothermischer Luftkonvektion basierendes Gewächshausheizsystem ist das wirtschaftlichste Mittel, um ein stabiles und warmes Klima zu schaffen, das für den Anbau und die Reifung von Pflanzen günstig ist. Es erfordert keine Wartung, außer für die regelmäßige Reinigung von Mückenfiltern, und empfiehlt sich als vollständig autonome Klimatisierungsausrüstung.
Könnten Sie bitte erklären, wie man eine geothermische Heizung für ein Gewächshaus selbst herstellen kann?