Sistema di riscaldamento per serre fai da te: i modi migliori per riscaldare le serre in inverno

Per mantenere un certo regime di temperatura nella serra, vengono utilizzati diversi sistemi di riscaldamento.La scelta del metodo di fornitura di calore dipende dalle dimensioni dell'edificio, dalle condizioni climatiche della regione, dalla disponibilità di un particolare tipo di combustibile, dalle capacità finanziarie e da altri fattori.

Alcuni artigiani domestici si impegnano a organizzare il riscaldamento della serra con le proprie mani: una soluzione del genere ridurrà significativamente i costi di manodopera, non sei d'accordo? Naturalmente, organizzare autonomamente il riscaldamento stabile non è un compito facile, ma è abbastanza realizzabile. Il primo passo è scegliere una fonte di calore.

Ti diremo quali opzioni di riscaldamento delle serre esistono, quali sono le loro caratteristiche specifiche, i vantaggi e gli svantaggi di utilizzo. Sulla base delle informazioni presentate, potrai decidere il tipo di riscaldamento, eseguire un calcolo preliminare della potenza termica e selezionare le unità di lavoro e gli elementi del sistema.

Specifiche del mantenimento della temperatura nelle serre

Il riscaldamento di una serra è necessario per compensare la perdita di calore che avviene attraverso le pareti e il soffitto della struttura, nonché per l'ingresso di aria esterna. Per ridurre i costi di riscaldamento è innanzitutto necessario isolare adeguatamente la serra e ridurre al minimo lo scambio d'aria con la strada.

Oltre al materiale di cui è realizzata la serra, è necessario prestare particolare attenzione alla perfetta aderenza della struttura al terreno. Per fare questo, è meglio realizzare una fondazione poco profonda isolata dall'interno quando si costruisce una serra.

Deve trattenere in modo affidabile la struttura in caso di vento forte, prevenire la formazione di crepe e ridurre al minimo lo scambio di calore con la strada attraverso lo strato superiore del terreno.

Per risolvere l'ultimo problema, anche nelle condizioni delle regioni settentrionali, è sufficiente una profondità di 30 centimetri, poiché la conduttività termica del terreno è molto bassa. L'intensità dello scambio termico verticale tra lo strato di terreno all'interno della serra e lo strato di terreno sottostante è molto ridotta.

In inverno la neve può essere utilizzata come isolamento esterno naturale lungo i bordi della serra.

La neve è un eccellente materiale isolante termico. Tuttavia, la struttura della serra deve essere in grado di sopportare un peso aggiuntivo e il materiale non deve piegarsi sotto il suo peso.

Per la normale crescita delle piante, è necessario mantenere la temperatura dell'aria e dello strato vegetativo del suolo entro un certo intervallo. Se la serra funziona continuamente, il terreno fertile verrà riscaldato a causa dello scambio di calore con l'aria interna. Inoltre, la sua temperatura sarà quasi la stessa delle condizioni naturali in estate.

Il suolo e gli strati del terreno congelano in inverno ad una profondità che dipende dalla latitudine geografica della regione e dalla struttura della roccia. Per riscaldare il terreno e lo strato superiore adiacente prima della semina, è necessario mantenere una temperatura dell'aria positiva per un periodo molto lungo (fino a un mese).

Una soluzione alternativa è quella di effettuare particolari azioni per trasferire il calore direttamente nel terreno. Questo può essere fatto utilizzando un sistema di tubi sotterranei in cui viene fornito il refrigerante.

La quantità di energia spesa per il riscaldamento della serra dipende dai seguenti fattori:

• Superficie delle pareti e del tetto della serra. Più basso è questo indicatore, minore è la perdita di calore. Pertanto, per risparmiare energia, è meglio utilizzare una forma rettangolare o semicircolare della struttura.
• Coefficiente di conducibilità termica del materiale. Più basso è questo parametro, migliore è il materiale che trattiene il calore.
• Differenza di temperatura tra l'aria interna ed esterna. Più alto è il suo valore, maggiore è la perdita di calore.
• Scambio d'aria attraverso perdite. Per ridurre i costi energetici è necessario eliminare il flusso incontrollato di aria fredda.

L’ampia varietà di progetti di serre private e la qualità della loro installazione complicano seriamente la modellazione del regime di temperatura. Pertanto, è possibile determinare con precisione la quantità di energia necessaria per riscaldare un particolare oggetto solo sperimentalmente.

Tali metodi calcolano approssimativamente la potenza richiesta del dispositivo di riscaldamento. Il problema è la difficoltà di determinare il coefficiente di dispersione per un oggetto specifico (+)

Riscaldamento autonomo basato sulla combustione del combustibile

L'utilizzo del processo di combustione come fonte di calore è il metodo più comunemente utilizzato per riscaldare le piccole serre. Tale riscaldamento ha alcune specificità, poiché è necessario tenere conto della maggiore tenuta della stanza, dell'opportunità di riscaldare il suolo e della necessità di mantenere l'umidità.

Stufe e caldaie a combustibile solido

Uno dei dispositivi più semplici utilizzati per riscaldare le serre durante i periodi freddi è una stufa. La popolarità dell'utilizzo di un dispositivo del genere è dovuta al basso costo del carburante. Può essere legna da ardere non calibrata, erba secca, carbone e polvere di carbone, rifiuti e liquidi infiammabili.

Quando si riscalda con le stufe, è necessario garantire un tiraggio stabile, poiché ventilare la serra se entrano prodotti della combustione ne porterà al raffreddamento.

Quando si utilizza una stufa in metallo, il riscaldamento avviene rapidamente e l'energia viene trasferita all'aria circostante. È anche il metodo di riscaldamento più economico e facile da usare. Puoi costruire tu stesso un'unità del genere.

Sul nostro sito web è presente una selezione di articoli sulla produzione di diversi tipi di stufe metalliche che possono essere utilizzate per riscaldare una serra:

1. Come realizzare un forno Buleryan con le tue mani: istruzioni passo passo per la preparazione
2. Stufa panciuta fai-da-te da una bombola di gas: schemi, disegni + guida passo passo
3. Stufa che utilizza l'olio esausto da un tubo: come realizzare una stufa efficace utilizzando l'olio esausto da materiali di scarto

Una stufa in pietra si riscalda più lentamente e trattiene il calore più a lungo. Questo è più adatto per riscaldare piccoli spazi con un intervallo di temperatura medio o ristretto. Tuttavia, tale stufa deve essere piegata e, se necessario, non può essere spostata, come la sua controparte in metallo.

Esiste l'idea di riscaldare lo spazio in una serra utilizzando prodotti di combustione caldi. Per fare ciò, si propone di posizionare la stufa in una fossa e di posizionare la canna fumaria orizzontalmente sotto il livello del suolo con la successiva uscita in superficie.

Con questo posizionamento del camino si avrà un aumento significativo della sua lunghezza, per cui i gas caldi emetteranno più calore all'interno della stanza

Questa opzione aumenterà davvero l'efficienza del riscaldamento.

Tuttavia, durante l’implementazione pratica sorgeranno le seguenti difficoltà:

1. Requisiti per il materiale di assemblaggio del camino. La temperatura dell'aria in uscita dal forno è molto elevata. Pertanto, il camino non dovrebbe avere un buon trasferimento di calore, altrimenti il ​​terreno attorno ad esso brucerà.I tubi di amianto possono essere utilizzati come materiale per la rimozione dei prodotti della combustione.
2. Rispetto delle norme per il posizionamento dei camini. Sarà necessario prevedere delle finestrelle di ispezione nel camino per ripulirlo dalla fuliggine. Pertanto, è necessario posare il tubo tra i letti.
3. La necessità di alimentazione. Un lungo tratto orizzontale non contribuisce alla creazione del normale tiraggio, per cui sarà necessario installare un aspiratore fumi. Ciò significa la necessità di fornire elettricità alla serra o ricaricare periodicamente la batteria.

Pertanto, l'idea del posizionamento del camino sotterraneo non ha trovato ampia applicazione nella pratica.

Invece di una stufa standard, puoi utilizzare combustibile solido caldaie a combustione lunga. Bruciano il carburante in modo più efficiente e non consentono un rapido rilascio di calore, eliminando la possibilità di danni alle piante dovuti alle alte temperature. Tali caldaie prodotte in fabbrica sono facili da usare e da mantenere e sono anche compatte.

Caldaie e termoconvettori a gas

Per le serre una buona alternativa al riscaldamento tramite stufa è l’utilizzo del gas caldaia a gas liquefatto o termoconvettore. Per i piccoli edifici privati ​​vengono solitamente utilizzate apparecchiature che funzionano sulla base di bombole di gas.

Prima di installare una caldaia a gas in una serra, è necessario rafforzare a fondo una delle pareti a cui verrà fissata

È meglio posizionare la bombola del gas all'esterno della serra. Ma in questo caso è necessario risolvere il problema di evitare il congelamento del cambio per un lungo periodo con temperature negative.

Collegare una serra alla rete del gas è una procedura burocratica piuttosto complicata. Inoltre, durante l'ispezione annuale obbligatoria da parte di uno specialista del servizio gas, verranno formulati commenti.

In ogni caso, la presenza di una combinazione di fornitura di gas e uso di fiamme libere in uno spazio ristretto richiede maggiori misure di sicurezza. La soluzione migliore è dotarsi di un analizzatore di gas, nonché di un sistema automatico di spegnimento della fiamma che si attiva quando viene superata la concentrazione massima consentita di una sostanza infiammabile nell'aria.

Dal punto di vista del confronto dei costi finanziari per l'installazione e l'utilizzo di stufe e apparecchiature a gas, è impossibile trarre una conclusione inequivocabile. Un semplice termoconvettore a gas costa circa 12-14 mila rubli.

Questo è più costoso dei dispositivi metallici alimentati a combustibile solido:

• il costo del metallo e dei materiali di consumo per l'autoproduzione di una stufa panciuta è di circa 3 mila rubli;
• Un'installazione di combustibile solido di fabbrica di piccole dimensioni, ad esempio il modello NVU-50 Tulinka, costa circa 6,6 mila rubli.
• un modello di installazione a lunga combustione NV-100 “Klondike” costa circa 9 mila rubli.

Una stufa in pietra sarà più costosa di un termoconvettore a gas a causa del costo di costruzione delle fondamenta e di posa.

Si consiglia di installare una stufa in pietra se si è sicuri che la serra rimarrà in questo luogo per più di un anno

Il costo del gas liquefatto o naturale speso per il riscaldamento di qualsiasi stanza sarà più economico della legna da ardere e del carbone acquistati. Tuttavia, le serre vengono solitamente riscaldate con rifiuti combustibili gratuiti o economici, che sono sempre sufficienti nelle zone rurali e nelle dacie.

Il problema delle perdite d’aria e dell’umidità

L'uso di dispositivi di riscaldamento in cui avviene la combustione aperta del combustibile porta alla necessità di rimuovere i prodotti della combustione attraverso il camino. In questo caso è necessaria una compensazione per il volume dell'aria di scarico.

Negli edifici ciò è possibile attraverso un afflusso incontrollato (infiltrazione) che avviene a causa della presenza di crepe e buchi nelle pareti e nel soffitto.

Il design delle serre moderne, come il policarbonato, crea uno spazio ermetico. In questo caso il problema della presa d'aria è risolto dalla presenza di prese d'aria e dall'installazione di un'apposita apertura di mandata.

Dovrebbe essere posizionato in modo da evitare un flusso concentrato di aria fredda sulle piante. È anche possibile utilizzare diversi piccoli fori per organizzare un afflusso distribuito.

Gli impianti di scarico per termoconvettori a gas di tipo chiuso sono già dotati di un tubo per l'afflusso dell'aria esterna nella camera di combustione.

In un termoconvettore con camera di combustione chiusa, l'aria esterna non raffredda l'ambiente e i prodotti della combustione non possono penetrare all'interno (+)

Spesso dopo il funzionamento di forni e caldaie si osserva l'effetto dell'essiccazione dell'aria. Ciò è dovuto alla minore umidità assoluta del flusso freddo in entrata (soprattutto gelido) rispetto all'aria calda che esce dalla serra attraverso il camino.

Per mantenere accurati i parametri di umidità dell'aria, viene utilizzato un umidificatore con igrometro, che può essere alimentato da una fonte di energia locale. Se non è necessario, puoi posizionare un contenitore aperto con acqua nella serra. Quindi, in caso di forte essiccazione dell'aria, si verificherà naturalmente il processo di evaporazione.

Modi per distribuire il calore in modo uniforme

Per le serre piccole è sufficiente posizionare una fonte di riscaldamento. La circolazione dell'aria nella stanza sarà assicurata a causa della differenza di temperatura verticale e, quindi, verrà distribuita aria calda.

In qualsiasi serra, quando viene riscaldata, si verifica una leggera differenza di temperatura verticale.Questo deve essere ricordato quando si posizionano i termometri

In ambienti di ampia superficie o geometria complessa, è possibile formare zone con diversi parametri microclimatici. Questo a volte viene fatto apposta nelle serre industriali, ma nella maggior parte dei casi questo fenomeno non è desiderabile.

Per distribuire uniformemente il calore si utilizzano due metodi:

• Creazione di circolazione artificiale dell'aria. Solitamente vengono utilizzati ventilatori a pale. A volte viene costruito un sistema di canali dell'aria con pompe integrate in modo che l'aria venga aspirata da un'estremità della stanza e scaricata dall'altra.
• Trasferimento di calore dovuto al refrigerante intermedio. Di norma viene utilizzato un normale sistema idrico a circolazione forzata. I tubi possono essere posati sia attorno al perimetro della serra che sotto lo strato di terreno.

È inoltre necessaria una distribuzione forzata del calore per evitare la formazione di una zona ad alta temperatura vicino al riscaldatore. In caso contrario gli impianti posti in prossimità della stufa o della caldaia potrebbero subire danni termici.

Metodi di riscaldamento popolari senza fuoco aperto

L'uso del fuoco aperto presenta alcune limitazioni, poiché vengono rilasciati rifiuti della combustione e devono essere osservate le misure di sicurezza antincendio. Pertanto, vengono spesso utilizzati altri metodi per rilasciare calore nella serra.

Applicazione di elettrodomestici

Usare l'elettricità per riscaldare una serra in inverno è il metodo più costoso. Tuttavia, è anche il più semplice, poiché l'installazione di tale riscaldamento comprende solo il cablaggio elettrico e l'installazione dei dispositivi.

L’utilizzo di semplici sistemi di automazione libera le persone dalla necessità di partecipare al costante monitoraggio del microclima.

Lo schema di collegamento di più riscaldatori tramite termostato è abbastanza semplice. L'unico problema potrebbe essere un'interruzione di corrente, quindi è necessario considerare la possibilità di collegare fonti di alimentazione aggiuntive (+)

Il riscaldamento elettrico di una serra può essere effettuato utilizzando i seguenti dispositivi:

• Stufa. Il dispositivo più semplice ed economico che puoi realizzare da solo.
• Termoconvettore. La presenza di un ventilatore permette, oltre a riscaldare l'aria, di distribuirla uniformemente in tutta la serra.
• Pompa di calore. Un potente dispositivo per il riscaldamento dell'aria nelle serre di grandi volumi, spesso utilizzato insieme a un sistema di condotti dell'aria per distribuire il calore. Per riscaldare una stanza compatta puoi realizzare una pompa di calore da soli.
• Lampade a infrarossi. La specificità del funzionamento di tali dispositivi è di riscaldare la superficie su cui colpisce la radiazione. In questo modo è possibile livellare il gradiente verticale di temperatura nella stanza senza utilizzare la circolazione dell'aria.
• Cavo scaldante. Viene utilizzato per riscaldare le aree locali in una serra.

Nel caso di locali di piccole dimensioni, l'uso del riscaldamento elettrico è giustificato per la sua semplicità e sicurezza. Nelle serre grandi e industriali è consigliabile utilizzare altri metodi.

Il cavo scaldante è adatto per riscaldare il terreno. La sua temperatura massima non è elevata, quindi non c'è da temere l'effetto di bruciare il terreno con perdita delle sue qualità

Generazione di calore biochimico

Uno dei metodi di riscaldamento interessanti è aggiungere fertilizzante organico non decomposto al terreno: letame animale o escrementi di uccelli.Come risultato della reazione biochimica, viene rilasciata una grande quantità di energia, che aumenta la temperatura dello strato fertile e dell'aria all'interno della stanza.

Quando il letame marcisce, vengono rilasciati anidride carbonica, metano e piccole quantità di idrogeno e idrogeno solforato. Anche il letame ha un odore specifico. Tutto ciò impone alcune restrizioni al suo utilizzo legate alla necessità di ventilare la stanza.

In inverno, così come durante le ondate di freddo prolungate in primavera e autunno, non è auspicabile un intenso ricambio d'aria. In questo caso, il ripristino dell'equilibrio termico dopo la ventilazione può richiedere una quantità di energia significativamente maggiore di quella rilasciata a seguito del processo di decomposizione del letame.

L'uso di un metodo così “biologico” per riscaldare la terra e l'aria è giustificato nella tarda primavera, quando la ventilazione avviene a temperature diurne positive.

Sistemi con fonte di calore esterna

Il riscaldamento della serra è possibile grazie alla vicinanza della casa o di un altro edificio riscaldato. Ciò semplifica l'intera procedura, poiché non è necessario installare una fonte di calore autonoma. Utilizzando relè cablati o wi-fi è possibile ricevere da remoto informazioni sulla temperatura nella serra e regolarne il microclima da casa.

Un normale complesso di temperatura Wi-Fi composto da un sensore e un relè costa circa 2 mila rubli. Quando la temperatura esce dai limiti, trasmette i suoi valori ai dispositivi con Windows o Android

Creazione di un circuito di riscaldamento separato

Se la casa utilizza il riscaldamento ad acqua o vapore, è possibile creare un circuito separato che porta alla serra.Deve essere dotato di una pompa separata, poiché la lunghezza orizzontale totale del nuovo segmento sarà ampia.

È inoltre necessario installare un vaso di espansione aperto nella serra per rimuovere l'aria dal sistema. L'area dell'acqua aperta nel serbatoio deve essere ridotta al minimo per evitare un'intensa evaporazione dell'acqua calda nella stanza.

I radiatori vengono installati raramente in una serra, poiché la progettazione dei suoi locali gioca un ruolo secondario. Se manca il calore, è meglio allungare il contorno del tubo, poiché è più economico e riduce il rischio di perdite e guasti.

Il tratto esterno del circuito deve essere isolato per evitare dispersioni di calore e ridurre al minimo il rischio di gelo. L'opzione sotterranea per il posizionamento dei tubi è più adatta a questi scopi.

Il collegamento del segmento di riscaldamento della serra al circuito generale può essere effettuato utilizzando una valvola a tre o quattro vie.

Schema di collegamento standard per un circuito di riscaldamento aggiuntivo. La posizione dei rubinetti in casa permette di regolare a distanza la temperatura dell'aria nella serra (+)

È inoltre possibile realizzare un sistema di controllo automatico della temperatura.

Questo può essere fatto nei seguenti modi:

• Modifica del volume di acqua calda passata in base alle letture dei sensori di temperatura. In questo caso è necessario acquistare una pompa con controllo della potenza.
• Accensione e spegnimento del circuito di riscaldamento della serra. A questo scopo vengono utilizzati sistemi di controllo automatico della gru.

Invece di modificare manualmente la posizione di una valvola a tre o quattro vie, è possibile utilizzare dispositivi servoassistiti. La sua unità di controllo elettronica è adattata alle letture situate nella serra sensori di temperatura.

Se è necessario modificare la modalità di riscaldamento, viene inviato un segnale di controllo al motore, che fa girare l'asta, impostando una diversa posizione della valvola.

Il servoazionamento per la regolazione automatica è grande rispetto alla gru. Pertanto, per installarlo, è necessario rimuovere il tubo del riscaldamento dal muro

Riscaldamento utilizzando l'aria estratta

Un buon riscaldamento può essere ottenuto utilizzando l'aria calda proveniente dalla ventilazione di scarico di un edificio residenziale. Dirigendo un condotto di ventilazione coibentato all'interno della serra, si ottiene un flusso in ingresso costante con una temperatura di 20-25°C.

L'unica condizione è l'assenza di umidità in eccesso e impurità nell'aria, tipiche delle cucine e dei bagni.

Il deflusso dell'aria dalla serra può essere organizzato in due modi:

• Scarico locale verso la strada sotto forma di tubo senza ventola. Deve avere una sezione piccola per creare una portata elevata. In questo caso, a temperature stradali negative, la zona di formazione della condensa si troverà ad una certa distanza dal tubo, impedendo la formazione di ghiaccio.
• Restituire il flusso utilizzando un condotto d'aria aggiuntivo e un collegamento obbligatorio alla cappa generale della casa. Altrimenti gli odori della serra si diffonderanno in tutte le zone della casa.

Questo metodo è il più economico in termini di costi una tantum per l'installazione del sistema e costi ricorrenti per l'utilizzo del carburante. Resta l'unica domanda se il volume della cappa sia sufficiente per mantenere la temperatura richiesta. È meglio verificarlo sperimentalmente.

Se a volte, durante ondate di freddo estremo, la temperatura dell'aria nella serra scende al di sotto del livello consentito, è possibile installare un piccolo riscaldatore d'aria nel condotto dell'aria o installare un dispositivo elettrico aggiuntivo nella struttura stessa.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Stufa fatta in casa con un lungo camino per il riscaldamento di una serra:

Diverse opzioni per le stufe a legna in una vera serra:

Bruciatori a gas come fonte di calore. Tubazioni in tutta la serra:

Non esiste un'opzione universale per il riscaldamento di una serra. La scelta a favore di uno dei metodi o della loro combinazione deve essere fatta tenendo conto della sua affidabilità, del basso costo di installazione e utilizzo delle apparecchiature, dei prezzi dell'energia e della durata della batteria.

La maggior parte dei progetti può essere implementata internamente, il che ne ridurrà i costi e offrirà l’opportunità di un’ulteriore modernizzazione indipendente.

Hai esperienza personale nella progettazione e installazione del riscaldamento in una serra? Vuoi condividere le tue conoscenze accumulate o porre domande sull'argomento? Si prega di lasciare commenti e partecipare alle discussioni: il modulo di feedback si trova di seguito.