Sistemul de încălzire a serei cu propriile mâini: cele mai bune metode de încălzire a serelor iarna

Pentru menținerea unui anumit regim de temperatură în seră se folosesc diferite sisteme de încălzire. Alegerea metodei de asigurare a căldurii depinde de dimensiunile construcției, condițiile climatice ale regiunii, disponibilitatea unui anumit tip de combustibil, posibilitățile financiare și alți factori.

Unii meșteri de acasă se angajează să organizeze încălzirea serei cu propriile mâini – o astfel de soluție va permite reducerea semnificativă a cheltuielilor de muncă, sunteți de acord? Desigur, amenajarea independentă a unei încălziri stabile – o sarcină dificilă, dar perfect realizabilă. În primul rând, trebuie să alegeți sursa de căldură.

Vă vom spune ce opțiuni de încălzire a serelor există, care sunt specificul lor de funcționare, avantajele și dezavantajele utilizării. Pe baza informațiilor prezentate, veți putea decide tipul de încălzire, efectua un calcul preliminar al puterii termice, selecta nodurile de lucru și elementele sistemului.

Specificul menținerii temperaturii în sere

Încălzirea serei este necesară pentru a compensa pierderile de căldură care au loc prin pereții și tavanul construcției, precum și din cauza pătrunderii aerului exterior. Pentru a reduce costurile de încălzire, este necesar în primul rând să izolați bine sera și să minimizați schimbul de aer cu exteriorul.

Pe lângă materialul din care este fabricată sera, trebuie să se acorde o atenție deosebită etanșeității construcției la sol. Pentru aceasta, la ridicarea serei, este mai bine să faceți o fundație de mică adâncime izolată din interior.

Aceasta trebuie să fixeze în mod fiabil construcția în cazul vânturilor puternice, să nu permită formarea de fisuri și să reducă la minimum schimbul de căldură cu exteriorul prin stratul superior al solului.

Pentru a rezolva ultima sarcină, chiar și în condițiile regiunilor nordice, este suficientă o adâncime de 30 de centimetri, deoarece conductivitatea termică a solului este foarte scăzută. Intensitatea schimbului vertical de căldură între stratul de sol din interiorul serei și solurile subiacente este foarte mică.

Iarna, ca izolator natural exterior pe marginile serei, se poate folosi zăpada.

Zăpada este un material termoizolant excelent. Cu toate acestea, structura serei trebuie să poată suporta greutatea suplimentară, iar materialul să nu se îndoaie sub greutatea sa.

Pentru creșterea normală a plantelor este necesară menținerea temperaturii aerului și a stratului sol-vegetal într-un anumit interval. Dacă sera funcționează continuu, solul fertil va fi încălzit prin schimbul de căldură cu aerul interior. Mai mult, temperatura acestuia va fi practic aceeași ca în condiții naturale vara.

Solul și straturile de pământ îngheață iarna până la o adâncime care depinde de latitudinea geografică a regiunii și de structura rocii. Pentru încălzirea solului și a stratului superior adiacent înainte de plantare, este necesară fie menținerea unei temperaturi pozitive a aerului pentru o perioadă foarte lungă (până la o lună).

O soluție alternativă – efectuarea unor acțiuni speciale de transfer direct al căldurii în masa solului. Acest lucru se poate face cu ajutorul unui sistem de țevi subterane în care se introduce agentul termic.

Cantitatea de energie consumată pentru încălzirea serei depinde de următorii factori:

• Suprafața pereților și a acoperișului serei. Cu cât acest indicator este mai mic, cu atât pierderile de căldură sunt mai mici. Prin urmare, pentru economisirea energiei, este mai bine să se utilizeze o formă dreptunghiulară sau semicirculară a construcției.
• Coeficientul de conductivitate termică a materialului. Cu cât acest parametru este mai mic, cu atât materialul reține mai bine căldura.
• Diferența de temperatură dintre aerul interior și cel exterior. Cu cât valoarea acesteia este mai mare, cu atât pierderile de căldură sunt mai mari.
• Schimbul de aer prin neetanșeități. Pentru reducerea costurilor energetice, este necesară eliminarea pătrunderii necontrolate a aerului rece.

Marea diversitate a proiectelor de sere private și calitatea instalării acestora îngreunează serios modelarea regimului de temperatură. Prin urmare, cantitatea de energie necesară pentru încălzirea unui anumit obiect poate fi determinată cu precizie doar experimental.

Aceste metode calculează aproximativ valoarea puterii necesare a aparatului de încălzire. Problema constă în dificultatea determinării coeficientului de dispersie pentru un anumit obiect (+)

Încălzire autonomă pe baza arderii combustibilului

Utilizarea procesului de ardere a combustibilului ca sursă de căldură – cea mai frecvent utilizată metodă de încălzire a serelor mici. O astfel de încălzire are o anumită specificitate, deoarece trebuie luate în considerare etanșeitatea sporită a încăperii, dezirabilitatea încălzirii solului și necesitatea menținerii umidității.

Sobe și cazane pe combustibil solid

Una dintre cele mai simple dispozitive folosite la încălzirea serelor în perioada rece este soba. Popularitatea utilizării unui astfel de dispozitiv se datorează ieftinității combustibilului. Acesta poate fi lemne necalibrate, iarbă uscată, cărbune și praf de cărbune, deșeuri și lichide inflamabile.

La încălzirea cu sobă, este necesar să se asigure un tiraj stabil, deoarece aerisirea serei atunci când produsele de ardere pătrund în interior va duce la răcirea acesteia.

Atunci când se folosește o sobă metalică, încălzirea și transferul de energie către aerul înconjurător au loc rapid. De asemenea, aceasta este cea mai ieftină și mai simplă metodă de încălzire. Un astfel de agregat poate fi construit singur.

Pe site-ul nostru există o selecție de articole despre fabricarea diferitelor tipuri de sobe metalice care pot fi folosite pentru încălzirea serei:

1. Cum să faci o sobă Buleryan cu propriile mâini: instrucțiuni pas cu pas pentru fabricare
2. Sobă de tip burjui dintr-un butoi de gaz cu propriile mâini: scheme, desene + ghid pas cu pas
3. Sobă pe ulei uzat din țeavă: cum să faci o sobă eficientă pe ulei uzat din materiale la îndemână

Soba de piatră se încălzește mai încet și reține căldura mai mult timp. Este mai potrivită pentru încălzirea încăperilor mici cu un interval mediu sau îngust de temperaturi admisibile. Cu toate acestea, o astfel de sobă trebuie construită și, dacă este necesar, nu poate fi mutată ca omologul său metalic.

Există ideea încălzirii spațiului din seră cu ajutorul produselor fierbinți de ardere. Pentru aceasta, se propune amplasarea sobei într-o groapă, iar coșul de fum să fie așezat orizontal sub nivelul solului, cu ieșirea ulterioară a acestuia la suprafață.

Cu o astfel de amplasare a coșului de fum, va avea loc o creștere semnificativă a lungimii acestuia, în urma căreia gazele fierbinți vor ceda o cantitate mai mare de căldură în interiorul încăperii

Această opțiune va crește într-adevăr randamentul încălzirii.

Cu toate acestea, la implementarea practică vor apărea următoarele dificultăți:

1. Exigență față de materialul de asamblare a coșului de fum. La ieșirea din sobă, temperatura aerului este foarte ridicată. Prin urmare, coșul de fum nu trebuie să aibă o bună transferare termică, altfel va avea loc arderea solului din jurul său. Ca material pentru evacuarea produselor de ardere, se pot folosi țevi de azbest.
2. Respectarea regulilor de amplasare a conductei de fum. În coșul de fum va fi necesar să se prevadă ferestre de inspectie pentru curățarea acestuia de funingine. Prin urmare, conducta trebuie să fie amplasată între rândurile de plante.
3. Necesitatea organizării alimentării cu energie electrică. Un tronson orizontal lung nu contribuie la crearea unui tiraj normal, prin urmare va fi necesar să se instaleze un exhaustor de fum. Aceasta înseamnă necesitatea de a aduce energie electrică la seră sau de a reîncărca periodic bateria.

Prin urmare, ideea amplasării subterane a coșului de fum nu a găsit o aplicare largă în practică.

În loc de cuptorul standard, se pot folosi centrale pe combustibil solid cu ardere lungă. Ele ard combustibilul mai eficient și nu permit degajarea rapidă a căldurii, ceea ce exclude posibilitatea deteriorării plantelor din cauza temperaturii ridicate. Astfel de centrale fabricate sunt ușor de utilizat și întreținut, și sunt compacte.

Cazane și convectoare pe gaz

Pentru sere, o alternativă bună la încălzirea cu sobă a devenit utilizarea unei centrale pe gaz lichefiat sau a unui convector.

Înainte de instalarea centralei pe gaz în seră, este necesar să consolidați temeinic unul dintre pereții de care va fi atașată.

Este mai bine să plasați butelia de gaz în afara serei. Dar, în acest caz, trebuie rezolvată problema prevenirii înghețării regulatorului de presiune în perioade prelungite cu temperaturi negative.

Conectarea serei la rețeaua de gaz este o procedură birocratică destul de complexă. În plus, la verificarea anuală obligatorie efectuată de un specialist al serviciului de gaze, vor fi formulate observații.

În orice caz, combinația dintre alimentarea cu gaz și utilizarea focului deschis într-un spațiu închis necesită măsuri de siguranță sporite. Cea mai bună soluție este existența unui analizor de gaz, precum și a unui sistem automat de stingere a flăcării, care se activează la depășirea concentrației maxime admisibile de substanță inflamabilă în aer.

Din punct de vedere al comparării costurilor financiare la instalarea și utilizarea sobelor și a echipamentelor pe gaz, nu se poate trage o concluzie clară. Un simplu convector pe gaz costă aproximativ 600-700 lei.

Acesta este mai scump decât dispozitivele metalice care funcționează pe combustibil solid:

• Costurile pentru metal și materiale consumabile la fabricarea proprie a unei sobe de tip burjui sunt de aproximativ 150 lei;
• instalația fabricată pe combustibil solid de dimensiuni mici, de exemplu, modelul NVU-50 “Tulinca” costă aproximativ 330 lei;
• instalația cu ardere lungă model NV-100 “Klondike” costă aproximativ 450 lei.

Soba de piatră va fi mai scumpă decât convectorul pe gaz din cauza costurilor lucrărilor de construire a fundației și a zidăriei acesteia.

Este recomandabil să instalați o sobă de piatră doar dacă sunteți sigur că sera va fi amplasată în acel loc mai mult de un an.

Costul gazului lichefiat sau natural utilizat pentru încălzirea oricărui spațiu va fi mai ieftin decât lemnele de foc și cărbunele cumpărate. Cu toate acestea, serele sunt încălzite de obicei cu deșeuri combustibile gratuite sau ieftine, care sunt întotdeauna suficiente în zonele rurale și de vacanță.

Problema aspirației aerului și umidității

Utilizarea dispozitivelor de încălzire în care are loc arderea deschisă a combustibilului duce la necesitatea eliminării produselor de ardere prin coșul de fum. În acest caz, este necesară compensarea volumului de aer evacuat.

În clădiri, aceasta este posibilă printr-un aport necontrolat (infiltrație) care are loc din cauza prezenței fisurilor și găurilor în pereți și tavan.

Construcția serelor moderne, de exemplu din policarbonat, creează un spațiu etanș la aer. În acest caz, problema aprovizionării cu aer este rezolvată prin prezența ferestrelor și montarea unui orificiu special de admisie.

Acesta trebuie amplasat astfel încât să se evite un flux concentrat de aer rece asupra plantelor. De asemenea, este posibilă utilizarea mai multor orificii mici pentru a organiza un aport distribuit.

Sistemele de evacuare pentru convectoarele pe gaz de tip închis sunt deja prevăzute cu o țeavă pentru admisia aerului exterior în camera de ardere.

La convectorul cu cameră de ardere închisă, aerul exterior nu răcește încăperea, iar produsele de ardere nu pot pătrunde în interior (+)

Adesea, după funcționarea sobelor și cazanelor, se observă un efect de uscare a aerului. Acest lucru se datorează umidității absolute mai scăzute a fluxului rece de admisie (în special geros) în raport cu aerul cald care iese prin coșul de fum din seră.

Pentru menținerea parametrilor precisi ai umidității aerului, se utilizează un umidificator cu higrometru, care poate funcționa de la o sursă locală de energie. În lipsa unei astfel de necesități, se poate amplasa în seră un recipient deschis cu apă. Atunci, în cazul unei uscări puternice a aerului, va apărea în mod natural un proces de evaporare.

Metode de distribuire uniformă a căldurii

Pentru serele mici, este suficientă amplasarea unei singure surse de încălzire. Schimbul de aer în încăpere va fi asigurat de diferența verticală de temperatură și, astfel, va avea loc distribuția aerului cald.

În orice seră, la încălzirea acesteia, apare o ușoară diferență verticală de temperatură. Acest lucru trebuie reținut la amplasarea termometrelor.

În încăperile de mare suprafață sau cu geometrie complexă, este posibilă formarea unor zone cu parametri diferiți de microclimat. Uneori, se procedează astfel în mod intenționat în serele industriale, însă în majoritatea cazurilor acest fenomen este nedorit.

Pentru distribuția uniformă a căldurii se utilizează două metode:

• Crearea unui schimb artificial de aer. De obicei, se folosesc ventilatoare cu palete. Uneori, se construiește un sistem de conducte de aer cu pompe integrate, astfel încât aspirarea aerului să se facă la un capăt al încăperii, iar evacuarea – la celălalt.
• Transmiterea căldurii printr-un agent termic intermediar. De regulă, se utilizează un sistem obișnuit de apă cu circulație forțată. Țevile pot fi amplasate atât pe perimetrul serei, cât și sub stratul de sol.

Distribuția forțată a căldurii este necesară și pentru a preveni formarea unei zone cu temperatură ridicată lângă încălzitor. În caz contrar, plantele situate în apropierea sobei sau cazanului pot suferi daune termice.

Metode populare de încălzire fără flacără deschisă

Utilizarea focului deschis are anumite limitări, deoarece are loc eliberarea deșeurilor de ardere și, de asemenea, trebuie respectate măsurile de protecție împotriva incendiilor. Din acest motiv, se folosesc adesea alte metode pentru a genera căldură în interiorul serei.

Utilizarea aparatelor electrice

Utilizarea electricității pentru încălzirea serei iarna este cea mai scumpă metodă. Cu toate acestea, este și cea mai simplă, deoarece lucrările de instalare a acestui tip de încălzire includ doar conectarea cablajului electric și montarea aparatelor.

Utilizarea sistemelor simple de automatizare eliberează persoana de necesitatea de a participa la controlul constant al microclimatului.

Schema de conectare a mai multor încălzitoare prin termostat este destul de simplă. Singura problemă poate fi întreruperea alimentării cu energie electrică, de aceea trebuie prevăzută conectarea unor surse suplimentare de alimentare (+)

Încălzirea electrică a serei poate fi realizată cu ajutorul următoarelor aparate:

• Aeroterma. Cel mai simplu și mai ieftin aparat, care poate fi realizat singur.
• Convector. Prezența ventilatorului permite, pe lângă încălzirea aerului, realizarea distribuției uniforme a acestuia în seră.
• Pompa de căldură. Un aparat puternic pentru încălzirea aerului în sere de volum mare, care este adesea utilizat împreună cu un sistem de conducte de aer pentru distribuirea căldurii. Pentru încălzirea unui spațiu compact se poate realiza o pompă de căldură în mod independent.
• Lămpi infraroșii. Specificul funcționării acestor dispozitive constă în încălzirea suprafeței pe care cade radiația. Astfel, se poate uniformiza gradientul vertical de temperatură în încăpere fără a utiliza schimbul de aer.
• Cablul încălzitor. Acesta este utilizat pentru încălzirea zonelor locale din seră.

În cazul spațiilor de dimensiuni mici, utilizarea încălzirii electrice este justificată datorită simplității și siguranței sale. În serele mari și industriale, este oportun să se utilizeze alte metode.

Cablu încălzitor este potrivit pentru încălzirea solului. Temperatura sa maximă nu este ridicată, așa că nu trebuie să vă temeți de efectul de ardere a solului cu pierderea calităților acestuia.

Degajarea căldurii prin metoda biochimică

Una dintre metodele interesante de încălzire este introducerea în sol a îngrășământului organic necompostat – gunoiul de grajd al animalelor sau excrementele păsărilor. În urma reacției biochimice, se eliberează o cantitate mare de energie, care crește temperatura stratului fertil și a aerului din interior.

La putrezirea gunoiului de grajd se eliberează dioxid de carbon, metan, precum și o cantitate mică de hidrogen și hidrogen sulfurat. De asemenea, gunoiul de grajd are un miros specific. Toate acestea impun anumite limitări ale utilizării sale, legate de necesitatea ventilării încăperii.

Iarna, precum și în timpul perioadelor lungi de răcire primăvara și toamna, schimbul intens de aer este nedorit. În acest caz, pentru restabilirea echilibrului termic după ventilare poate fi necesară o cantitate mult mai mare de energie decât cea eliberată în urma procesului de putrezire a gunoiului de grajd.

Aplicarea acestei metode “biologice” de încălzire a solului și aerului este justificată la sfârșitul primăverii, când ventilarea are loc la temperaturi diurne pozitive.

Sisteme cu sursă externă de căldură

Încălzirea serei este posibilă datorită apropierii de casă sau de o altă clădire încălzită. Acest lucru simplifică întreaga procedură, deoarece nu este necesară instalarea unei surse autonome de căldură. Cu ajutorul releelor cu fir sau wi-fi, puteți obține de la distanță informații despre temperatura din seră și regla microclimatul acesteia de acasă.

Un complex obișnuit de temperatură wi-fi format dintr-un senzor și un releu costă aproximativ 100 de lei. Când temperatura depășește intervalul admis, acesta transmite valorile acesteia către dispozitive cu sistem de operare Windows sau Android.

Crearea unui circuit de încălzire separat

Dacă în casă se utilizează încălzirea cu apă sau cu abur, atunci este posibilă crearea unui circuit separat care duce spre seră. Acesta trebuie neapărat echipat cu o pompă separată, deoarece lungimea orizontală totală a noului segment va fi mare.

De asemenea, în seră trebuie instalat un vas de expansiune de tip deschis pentru evacuarea aerului din sistem. Suprafața apei deschise a vasului trebuie minimizată pentru a preveni evaporarea intensă a apei calde în interiorul încăperii.

Radiatoarele în seră se instalează rar, deoarece designul încăperii acesteia joacă un rol secundar. În caz de deficit de căldură, este mai bine să prelungiți circuitul țevii, deoarece acest lucru este mai ieftin și reduce riscul de scurgeri și defecțiuni.

Segmentul exterior al circuitului trebuie izolat pentru a evita pierderile de căldură și a minimiza riscul de îngheț. Cel mai potrivit pentru aceste scopuri este varianta subterană de amplasare a țevilor.

Conectarea segmentului de încălzire a serei la circuitul general se poate realiza cu ajutorul unui robinet cu trei sau patru căi.

Schema standard de conectare a unui circuit suplimentar de încălzire. Amplasarea robinetelor în casă permite reglarea de la distanță a temperaturii aerului din seră (+)

De asemenea, este posibilă crearea unui sistem automat de reglare a temperaturii.

Acest lucru se poate face în următoarele moduri:

• Modificarea volumului de apă caldă trecută în funcție de indicațiile senzorilor de temperatură. În acest caz, este necesară achiziționarea unei pompe cu reglare a puterii.
• Pornirea și oprirea circuitului de încălzire a serei. Pentru aceasta se folosesc sisteme automate de comandă a robinetelor.

În locul modificării manuale a poziției robinetului cu trei sau patru căi, se pot utiliza dispozitive bazate pe servomotor. Unitatea sa electronică de comandă se reglează pe baza indicațiilor senzorilor de temperatură amplasați în seră.

La nevoia de modificare a regimului de încălzire, un semnal de comandă este transmis motorului, care rotește tija, setând o altă poziție a robinetului.

Servomotorul pentru reglarea automată are dimensiuni mai mari în raport cu robinetul. Prin urmare, pentru instalarea sa este necesară îndepărtarea țevii de încălzire de perete

Încălzirea cu utilizarea aerului extras

O încălzire bună poate fi obținută prin utilizarea aerului cald de la ventilația de evacuare a unei case de locuit. Direcționând canalul de ventilație izolat în interiorul serei, se poate obține un flux constant de intrare cu o temperatură de 20-25°C.

Singura condiție este absența în aer a umidității excesive și a impurităților caracteristice bucătăriilor și băilor.

Evacuarea aerului din seră poate fi organizată în două moduri:

• O gaură locală de evacuare spre exterior sub formă de tub fără ventilator. Aceasta trebuie să aibă o secțiune mică pentru a crea o viteză mare a fluxului. În acest caz, la temperaturi exterioare negative, zona de formare a condensului se va afla la o anumită distanță de tub, ceea ce va preveni formarea gheții.
• Returnarea fluxului înapoi cu ajutorul unui canal de aer suplimentar și conectarea obligatorie a acestuia la hota comună a casei. Altfel, mirosurile din seră se vor răspândi în toate încăperile casei.

Această metodă este cea mai economică în ceea ce privește costurile unice de instalare a sistemului și costurile periodice de utilizare a combustibilului. Singura întrebare rămâne suficiența volumului de evacuare pentru menținerea temperaturii necesare. Cel mai bine este să verificați acest lucru experimental.

Dacă uneori, la răciri extreme, temperatura aerului din seră scade sub limita admisă, se poate încorpora un calorifer mic în canalul de aer sau se poate instala un aparat electric suplimentar chiar în obiectiv.

Concluzii și material video util pe această temă

Sobă artizanală cu coș de fum de lungime mare pentru încălzirea serei:

Mai multe variante de sobe cu lemne într-o seră reală:

Arzătoare cu gaz, ca sursă de căldură. Distribuția țevilor în seră:

Nu există o variantă universală de încălzire a serei. Alegerea în favoarea uneia dintre metode sau a unei combinații a acestora trebuie făcută ținând cont de fiabilitatea acesteia, de ieftinitatea instalării și utilizării echipamentelor, de prețurile la energie și de durata funcționării autonome.

Majoritatea proiectelor pot fi realizate pe cont propriu, ceea ce le va reduce costul și va oferi posibilitatea unei modernizări independente ulterioare.

Aveți experiență personală în proiectarea și amenajarea încălzirii în seră? Doriți să împărtășiți cunoștințele acumulate sau să puneți întrebări pe această temă? Vă rugăm să lăsați comentarii și să participați la discuții – formularul pentru feedback se află mai jos.