Il riscaldamento delle serre è una delle condizioni chiave per lo sviluppo stabile delle piante amanti del calore in inverno. Un microclima equilibrato consente di raccogliere 2-3 raccolti all'anno, cosa impossibile nelle regioni settentrionali a una temperatura standard senza riscaldamento artificiale. Resta solo da decidere un sistema adatto per regolare i parametri del microclima. Come dimostra la pratica, il riscaldamento dell'aria di una serra è la soluzione migliore sia in termini di prestazioni strutturali e tecniche, sia in termini di compatibilità con le colture più diffuse coltivate indoor.
Requisiti generali per il riscaldamento invernale in serra
I requisiti microclimatici per la sistemazione di serre e strutture per serre sono determinati dalla documentazione di SP 60.13330, che combina le regole per l'organizzazione del riscaldamento eventilazione. Nel contesto della considerazione di un sistema di riscaldamento dell'aria, questo insieme di regole è particolarmente rilevante. Quindi, i requisiti principali includono quanto segue:
- Quando si organizzano i sistemi di riscaldamento e ventilazione, si dovrebbe tenere conto dell'effetto delle apparecchiature non solo sulle piante, ma nel complesso: su suolo, umidità, velocità di circolazione dell'aria, ecc.
- Il riscaldamento è auspicabile da organizzare in modo tale da prevedere un riscaldamento naturale oltre a quello artificiale. Cioè, strutturalmente, anche in inverno, il riscaldamento dell'aria della serra dovrebbe essere combinato con la luce solare diretta.
- Dal punto di vista delle possibilità di regolazione dell'equilibrio microbiologico, è auspicabile combinare il riscaldamento dell'acqua e dell'aria. Questa opzione, in particolare, fornirà un riscaldamento più intensivo del suolo.
- È importante osservare l'uniformità del riscaldamento dell'aria. Ad un' altezza massima di 1 m dalla superficie terrestre, dovrebbe essere organizzata la fornitura di calore in un volume di almeno il 40%. Una diminuzione di questo coefficiente è consentita nelle aree tecnologiche e nei luoghi con impianti che, in linea di principio, non richiedono riscaldamento.
Cos'è un sistema di riscaldamento ad aria?
Questo tipo di impianto di riscaldamento funziona secondo il principio della circolazione dei flussi d'aria riscaldata. Cioè, devono essere implementati due processi tecnologici: riscaldamento e movimento dell'aria. Perché questo sistema si giustifica come mezzo di regolazione del microclima serra? Secondo gli esperti, questo metodo di riscaldamento consente più rapidamenteper ottenere una temperatura dell'aria sufficiente nell'intero spazio della stanza. Questa operazione richiede in media alcuni minuti, anche se il tempo specifico dipende dalla temperatura esterna. D' altra parte, è importante anche il fattore di raffreddamento rapido dopo il riscaldamento. Con il riscaldamento dell'aria della serra, si osserva un intenso calo della temperatura dopo lo spegnimento del riscaldamento, che dovrebbe anche essere preso in considerazione. Ciò è dovuto al fatto che l'aria ha una bassa capacità termica: riscalda rapidamente lo spazio, ma perde rapidamente anche il potenziale accumulato di energia termica.
Caratteristiche del riscaldamento dell'aria in una serra
Come puoi vedere, i sistemi di riscaldamento ad aria hanno i loro pro e contro. In questo caso, vale la pena considerare più in dettaglio le caratteristiche operative di questo metodo di riscaldamento della serra. Innanzitutto bisogna tenere conto del fatto che l'effetto delle masse d'aria non è solo un mezzo di regolazione della temperatura. Una sorta di vento generato può influenzare sia positivamente che negativamente la condizione di alcune varietà vegetali. Per questo motivo, il riscaldamento dell'aria in serra viene considerato anche in termini di requisiti di ventilazione. L'indubbio aspetto positivo di questa funzione si può chiamare ventilazione, che comunque andrebbe organizzata insieme ad altre serre ingegneristiche.
Ora dovremmo tornare alla capacità di stoccaggio dell'aria. Da questa posizione, è opportuno confrontare quale scelta sarebbe migliore per il riscaldamento delle moderne serre industriali: un sistema ad aria o ad acqua? Fluido in circolazionecircuiti di riscaldamento, trattiene più a lungo l'energia termica, anche se impiega più tempo a riscaldarsi. Si possono citare anche i maggiori costi energetici per il riscaldamento dell'antigelo nei circuiti, ma questi investimenti possono ripagare anche con l'elevata capacità termica dell'acqua, che cede il proprio calore a tubazioni e radiatori. Cioè, i vantaggi del riscaldamento a liquido sono evidenti, ma non affrettarti a trarre conclusioni. Il fatto è che l'aria ha un vantaggio significativo di un isolante termico, che è particolarmente pronunciato nelle serre in policarbonato cellulare. I circuiti riscaldati ad acqua praticamente non incidono sulla funzione di isolamento rispetto alle pareti della struttura, ma l'ambiente aereo funge da barriera naturale, creando un tampone isolante in eventuali strutture con nicchie vuote.
Opzioni per la realizzazione tecnica del sistema di riscaldamento dell'aria
La scelta fondamentale della tecnologia per organizzare il riscaldamento dell'aria sarà quella di determinare quale tipo di attrezzatura formerà la base del sistema. Se parliamo di unità specializzate, queste includono pistole termiche (generatori eolici), riscaldatori elettrici e convettori. Va subito sottolineato che tutti i metodi efficaci per riscaldare l'aria di una serra in un modo o nell' altro comportano il consumo di altre risorse energetiche. I sistemi di generazione possono funzionare anche a combustibile liquido, ma è meglio dare la preferenza ai motori elettrici. Anche se ignoriamo i fattori ambientali che sono ancora determinanti, gli impianti elettrici trarranno comunque vantaggio dall'ottimizzazionedimensioni, ergonomia e sicurezza operativa. Naturalmente, c'è una sfumatura nei costi energetici elevati, poiché l'elettricità è ancora considerata il mezzo più costoso per supportare la funzione delle apparecchiature di riscaldamento. Ma solo nel caso dei generatori di calore ad aria, questo non è un difetto così evidente.
Calcolo del riscaldamento dell'aria in serra
La principale unità di calcolo richiesta in questo caso è la potenza del riscaldatore. Un elenco più dettagliato dei dati iniziali nelle valutazioni industriali consente anche di determinare le velocità di circolazione ei parametri ottimali per il riscaldamento di zona preciso, ma nel settore privato sarà sufficiente un semplice calcolo per potenza. Per cominciare, vale la pena decidere i dati iniziali rilevanti per determinare la potenza termica dell'apparecchiatura. Parliamo innanzitutto degli indicatori di temperatura standard per i quali il sistema è selezionato:
- Il regime di temperatura richiesto all'interno della serra è di circa +5 °C.
- Intervallo di temperatura esterna -20…-30 °C.
- Larghezza disegno - 2,5 m.
- L' altezza della struttura è di 2 m.
- La lunghezza della struttura è di 5 m.
- Materiale della parete - policarbonato o vetrocamera di 5-7 mm di spessore.
Questi sono parametri iniziali standard e medi per i quali vale il seguente calcolo del riscaldamento dell'aria della serra per potenza: il volume della stanza moltiplicato per 1 kW di potenza e diviso per un fattore 2. In altre parole, 25 m3 1 kW / 2=12,5 kW. Questa è la potenza termica ottimale con un margine che sarà sufficiente quandoinstallazione di apparecchiature per la modalità di riscaldamento di picco in caso di forti gelate. Ora vale la pena passare a considerare l'organizzazione dell'impianto di riscaldamento in diversi modi.
Uso di una pistola termica per il riscaldamento
L'unità stessa è un'apparecchiatura intermedia tra i dispositivi industriali e domestici utilizzati per generare aria calda. Le turbine eoliche, in particolare, vengono utilizzate nelle dacie e nei cantieri non solo per il riscaldamento, ma anche per modificare il regime di temperatura durante l'esecuzione di compiti tecnologici. Questa specificità di funzionamento è dovuta alla possibilità di indirizzare i flussi, che possono essere utili in relazione alla disposizione della serra. Il posizionamento della pistola termica non richiede operazioni tecniche speciali: l'importante è preparare una base affidabile e uniforme su cui verrà fissata la struttura portante dell'attrezzatura. Come mostrano le recensioni sul riscaldamento dell'aria di questo tipo di serra, il miglior risultato può essere ottenuto con il posizionamento puntuale di diverse unità di media potenza. Inoltre, le posizioni di alcuni modelli possono essere disposte in una versione sospesa, che consentirà di indirizzare in modo puntuale e senza ostacoli i flussi d'aria verso aree specifiche. Tuttavia, ci sono svantaggi significativi per le pistole termiche. In primo luogo, bruciano intensamente ossigeno, rendendo l'aria più secca e indesiderabile per le piante. In secondo luogo, all'uscita di tali apparecchiature, i flussi sono solitamente surriscaldati indipendentemente dalla modalità di funzionamento impostata, che impone restrizioni all'installazione degli alloggiamenti.
Applicazionetermoconvettore elettrico per riscaldamento
Dal punto di vista delle prestazioni strutturali, l'opzione migliore. Si tratta di dispositivi piccoli e facili da utilizzare per il riscaldamento delicato che praticamente non richiedono interventi di installazione. Esternamente, il termoconvettore è simile alla stessa pistola termica, ma il principio di funzionamento presenta differenze significative. La convenzione naturale di fornire aria attraverso l'involucro e spruzzare i flussi dall'interno non secca l'aria. Ad esempio, alcuni progetti prevedono l'umidificazione interna del liquido di raffreddamento, che può anche essere considerata una funzione ausiliaria dell'irrigazione a microgoccia. Sebbene sia necessario tenere conto delle regole per l'organizzazione dell'irrigazione in quanto tale. Per un sistema di riscaldamento dell'aria in serra in inverno, una funzione di umidificazione sbilanciata è piuttosto rischiosa. In ogni caso, parallelamente al riscaldamento e alla ventilazione, dovrebbe essere fornita una vera e propria rete di approvvigionamento idrico per l'irrigazione con una rottura del getto di almeno 50 mm.
Quando si organizza il riscaldamento per mezzo di un termoconvettore elettrico, è importante garantire un isolamento affidabile dell'apparecchiatura. Se la pistola termica è inizialmente progettata per condizioni operative difficili anche all'aperto, i convettori sono dispositivi per uso interno. Inoltre, il riscaldamento dell'aria fai-da-te di una serra può essere protetto da fattori esterni con l'aiuto di materiali isolanti. La soluzione ottimale sarebbe un rivestimento multifunzionale idro e termoisolante che proteggerà dall'inquinamento e dai cambiamenti di temperatura e umidità.
Riscaldamento ad ariaradiatore per auto
Agli artigiani domestici dovrebbe essere offerto un modo completamente economico per organizzare un riscaldamento efficiente senza attrezzature specializzate. A meno che non si tenga conto del vecchio radiatore, presente in ogni auto. Naturalmente, deve essere funzionante e avere un design in un unico pezzo. Puoi montare il riscaldamento dell'aria della serra con le tue mani da un radiatore per auto utilizzando un'unità computer, cavi elettrici da un VAZ e tubi idraulici. I dispositivi di fissaggio dovrebbero anche essere preparati per montare fisicamente la struttura in una configurazione a pavimento o a sospensione.
Il processo di installazione stesso viene eseguito su un sito preparato, al quale devono essere collegati i tubi del termovettore. In re altà, il compito del radiatore sarà quello di distribuire i flussi di calore e la fonte di riscaldamento può essere una caldaia domestica con un ramo di tubazione collegato alla serra. In condizioni domestiche, si consiglia di organizzare il riscaldamento dell'aria di una serra da un radiatore per auto con un movimento di passaggio del liquido di raffreddamento. Per facilitare il controllo del flusso, è possibile collegare una pompa di circolazione e un tubo di ritorno con uno sfiato dell'aria.
Caratteristiche del sistema di riscaldamento combinato ad effetto serra
Ci sono diversi concetti di riscaldamento combinato. Possiamo parlare di combinare più sistemi per il riscaldamento di impianti specifici e di un sistema ibrido che serve contemporaneamente più aree funzionali diverse della serra. Entrambe le opzioni sono più probabiliprevedere il riscaldamento delle serre con mezzi aerei ed elettrici: questo è lo schema ottimale, in cui sia il riscaldamento a pavimento che i convettori con pistole termiche sono integrati organicamente. Separatamente, puoi entrare nell'infrastruttura e nelle turbine eoliche come i radiatori delle auto.
La situazione è un po' più complicata con il riscaldamento combinato degli spazi verdi. Ha senso espandere il complesso di riscaldamento dell'aria mediante il riscaldamento del suolo con un effetto diretto sull'apparato radicale. Come viene implementato il riscaldamento dell'aria della terra in una serra? L'unico modo è dirigere le correnti calde sul suolo e per questo dovrebbe essere assegnata una zona separata senza vegetazione. Questa opzione è inefficace, quindi il riscaldamento dell'aria della stanza è combinato con il riscaldamento dell'acqua. Ad una profondità di 20-40 cm, vengono posati tubi sottili in polipropilene con uno strato drenante di sabbia e ghiaia fine. Organizzano la circolazione del liquido di raffreddamento con una temperatura di 70–80 °C. Questa combinazione di riscaldamento dell'aria e dell'acqua dovrebbe migliorare il sistema vegetativo delle piante, che influenzerà direttamente la resa.
Conclusione
Un complesso di riscaldamento razionalmente organizzato in una serra svolgerà la funzione principale di creare un microclima favorevole e allo stesso tempo non sarà eccessivamente costoso. L'esecutore affronta un compito responsabile e difficile di combinare il riscaldamento dell'ambiente dell'aria e la copertura del suolo. La chiave del successo sarà uno schema inizialmente congegnato per il supporto strutturale ed energetico dell'infrastrutturariscaldamento delle serre. I metodi di riscaldamento ad aria ed elettrico in combinazione con la circolazione di un liquido di raffreddamento ad acqua ti permetteranno di organizzare un sistema ottimale per la regolazione del microclima. Per la comodità del suo funzionamento, vale la pena includere controlli automatici, sensori di umidità e temperatura nel complesso di controllo. Inoltre, non dimenticare che lo sviluppo delle piante, soprattutto indoor, dipende in gran parte dall'illuminazione, che, insieme ai sistemi di approvvigionamento idrico e di riscaldamento, è auspicabile calcolare in un'unica soluzione progettuale.
