Mantener una cierta temperatura en el invernadero utilizando diferentes sistemas de calefacción. La elección del suministro de calor depende del tamaño del edificio, las condiciones climáticas de la región, la disponibilidad de un tipo particular de combustible, las posibilidades financieras y otros factores.
Algunos artesanos del hogar son contratados para organizar el calentamiento del invernadero con sus propias manos. Esta solución reducirá significativamente el costo de la mano de obra, ¿está de acuerdo? Por supuesto, una disposición independiente de calefacción estable no es una tarea fácil, pero es bastante realizable. El primer paso es elegir una fuente de calor.
Le diremos qué opciones de calefacción de invernadero existen, cuáles son sus trabajos específicos, ventajas y desventajas de uso. Basándose en la información anterior, puede determinar el tipo de calefacción, realizar un cálculo preliminar de la potencia térmica, seleccionar las unidades de trabajo y los elementos del sistema.
Contenido del artículo:
- Características específicas de mantenimiento de la temperatura en invernaderos.
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Calefacción autónoma basada en la combustión.
- Hornos y calderas de combustibles sólidos.
- Calderas de gas y convectores.
- El problema de la fuga de aire y la humedad.
- Maneras de distribuir uniformemente el calor.
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Métodos de calentamiento populares sin llama abierta.
- Electrodomésticos
- Liberación de calor por método bioquímico.
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Sistemas con fuente de calor externa.
- Creando un circuito de calefacción separado.
- Calentamiento del aire de escape
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Características específicas de mantenimiento de la temperatura en invernaderos.
El calentamiento del invernadero es necesario para compensar las pérdidas de calor que se producen a través de las paredes y el techo de la estructura, así como debido a la entrada de aire exterior. Para reducir los costos de calefacción, primero es necesario calentar adecuadamente el invernadero y minimizar el intercambio de aire con la calle.
Además del material con el que se fabrica el invernadero, se debe prestar especial atención al ajuste firme de la estructura al suelo. Para esto, es mejor, al erigir un invernadero, hacer una base con una pequeña profundidad aislada desde el interior.
Debe mantener la estructura de manera confiable en vientos fuertes, evitar la formación de grietas y minimizar el intercambio de calor con la calle a través de la capa superior de suelo.
Para resolver este último problema, incluso en las condiciones de las regiones del norte, 30 centímetros de profundidad es suficiente, ya que la conductividad térmica del suelo es muy baja. La intensidad del intercambio de calor vertical entre la capa de suelo dentro del invernadero y la capa de suelo subyacente es muy baja.
En invierno, la nieve puede usarse como un aislamiento natural al aire libre a lo largo de los bordes del invernadero.
La nieve es un excelente material aislante. Sin embargo, el diseño del invernadero debe poder soportar el peso adicional, y el material no se dobla bajo su peso.
Para el crecimiento normal de la planta, es necesario mantener la temperatura del aire y la capa de suelo y planta en un cierto rango. Si el invernadero funciona continuamente, el suelo fértil se calentará por intercambio de calor con el aire interno. Además, su temperatura será casi la misma que en condiciones naturales en verano.
En el invierno, el suelo y las capas del suelo se congelan a una profundidad que depende de la ubicación geográfica de la región y la estructura de la roca. Para calentar el suelo y la capa superior adyacente a él antes de plantar, es necesario mantener una temperatura del aire positiva durante mucho tiempo (hasta un mes).
Una solución alternativa es llevar a cabo acciones especiales para la transferencia de calor directamente al suelo. Esto se puede hacer con la ayuda de un sistema de tuberías subterráneas en el que se suministra refrigerante.
La cantidad de energía gastada en calentar el invernadero depende de los siguientes factores:
- El área de superficie de las paredes y techo del invernadero.. Cuanto menor sea esta cifra, menor será la pérdida de calor. Por lo tanto, para ahorrar energía, es mejor usar una forma rectangular o semicircular de la estructura.
- Conductividad térmica del material.. Cuanto menor sea este parámetro, mejor retiene el calor el material.
- Diferencia de temperatura entre el aire interior y exterior.. Cuanto mayor sea su valor, mayor será la pérdida de calor.
- Intercambio de aire por fugas.. Para reducir los costos de energía, es necesario eliminar el flujo incontrolado de aire frío.
Una gran variedad de proyectos de invernaderos privados y la calidad de su instalación dificultan seriamente el modelado de la temperatura. Por lo tanto, determinar con precisión la cantidad de energía requerida para calentar un objeto específico solo puede ser experimental.
Tales métodos calculan aproximadamente la potencia requerida del calentador. El problema radica en la dificultad de determinar el coeficiente de dispersión para un objeto específico (+)
Calefacción autónoma basada en la combustión.
Usar el proceso de quemar combustible como fuente de calor es el método más utilizado para calentar pequeños invernaderos. Dicho calentamiento tiene algunos aspectos específicos, ya que es necesario tener en cuenta el aumento de la hermeticidad de la habitación, la conveniencia de calentar el suelo y la necesidad de mantener la humedad.
Hornos y calderas de combustibles sólidos.
Uno de los dispositivos más simples utilizados para calentar invernaderos durante el período frío es un horno. La popularidad de un dispositivo de este tipo debido al combustible barato. Pueden ser leña no calibrada, pasto seco, polvo de carbón y carbón, basura y líquidos inflamables.
Cuando el calentamiento del horno es necesario para proporcionar un deseo estable, ya que la ventilación del invernadero cuando se inyecta en los productos de combustión conducirá a su enfriamiento.
Cuando se utiliza un horno de metal, el calentamiento y la transferencia de energía al aire circundante se producen rápidamente. También es el método de calefacción más barato y más fácil de usar. Puedes construir una unidad como tú mismo.
En nuestro sitio web hay una selección de artículos sobre la producción de diferentes tipos de hornos metálicos que pueden utilizarse para calentar un invernadero:
- Cómo hacer un horno de bricolaje hágalo usted mismo: instrucciones paso a paso sobre cómo hacer
- La estufa de gas del cilindro de gas hágalo usted mismo: diagramas, dibujos + guía paso a paso
- El horno para trabajar fuera de la tubería: cómo hacer una estufa efectiva con aceite de desecho de materiales de desecho
La estufa de piedra se calienta más lentamente y mantiene el calor por más tiempo. Es más adecuado para calentar habitaciones pequeñas con un rango medio o estrecho de temperaturas permisibles. Sin embargo, dicho horno debe estar doblado y, si es necesario, no puede moverse como su contraparte de metal.
Hay una idea de calentar el espacio en el invernadero con la ayuda de productos de combustión calientes. Para ello, proponen colocar la estufa en un orificio y colocar la chimenea horizontalmente debajo del nivel del suelo y luego salir a la superficie.
Con esta colocación de la chimenea habrá un aumento significativo en su longitud, como resultado de lo cual los gases calientes darán más calor dentro de la habitación.
Esta opción realmente aumentará la eficiencia del calentamiento.
Sin embargo, en la implementación práctica surgirán las siguientes dificultades:
- Requisitos para el material de montaje de la chimenea.. A la salida del horno, la temperatura del aire es muy alta. Por lo tanto, la chimenea no debe tener una buena transferencia de calor, de lo contrario quemará el suelo a su alrededor. Las tuberías de asbesto se pueden utilizar como material para la eliminación de productos de combustión.
- Cumplimiento de las normas de colocación de la chimenea.. En la chimenea será necesario proporcionar ventanas de inspección para limpiarlo del hollín. Por lo tanto, es necesario colocar el tubo entre las camas.
- La necesidad de suministro de energía.. La sección horizontal larga no contribuye a la creación de empuje normal, por lo que será necesario instalar un extractor de humos. Esto significa la necesidad de suministrar electricidad al invernadero o recargar periódicamente la batería.
Por lo tanto, la idea de la colocación subterránea de la chimenea en la práctica no ha encontrado una aplicación amplia.
En lugar del horno estándar, puede utilizar combustible sólido. calderas de larga duración. Queman combustible de manera más eficiente y no permiten la rápida liberación de calor, lo que elimina la posibilidad de daños a las plantas debido a las altas temperaturas. Estas calderas de fábrica son fáciles de usar y mantener, así como compactas.
Calderas de gas y convectores.
Para los invernaderos, el uso de gas es una buena alternativa al calentamiento de estufas. Caldera de GLP o convector. Para pequeñas instalaciones privadas, por lo general, use equipo que funcione sobre la base de cilindros de gas.
Antes de instalar una caldera de gas en un invernadero, es necesario reforzar completamente una de las paredes a la que se unirá.
Es mejor colocar el cilindro de gas fuera del invernadero. Pero en este caso es necesario resolver el problema de prevenir la congelación de la caja de engranajes durante un largo período con una temperatura negativa.
Conectar el invernadero a la red de gas es un procedimiento burocrático bastante complicado. Además, con la inspección anual obligatoria realizada por un especialista en servicios de gas, se harán comentarios.
En cualquier caso, la presencia de una combinación del suministro de gas y el uso de fuego abierto en una habitación cerrada requiere mayores medidas de seguridad. La mejor solución es la presencia de un analizador de gases, así como un sistema de extinción automática de incendios, que se activa cuando se excede el MPC de una sustancia combustible en el aire.
Desde el punto de vista de comparar costos financieros al instalar y utilizar hornos y equipos de gas, es imposible llegar a una conclusión inequívoca. Un simple convector de gas cuesta unos 12-14 mil. frotar
Es más caro que los dispositivos metálicos que funcionan con combustible sólido:
- El costo del metal y los consumibles para la producción independiente de la estufa es de aproximadamente 3 mil. frotar
- Instalación de combustible sólido de fábrica de pequeñas dimensiones, por ejemplo, el modelo НВУ-50 "Bulka" cuesta alrededor de 6.6 mil. frotar
- Una instalación de larga duración del modelo NV-100 "Klondike" cuesta alrededor de 9 mil. frotar
Una estufa de piedra será más cara que un convector de gas debido al costo del trabajo de cimentación y la colocación.
Es recomendable instalar una estufa de piedra si está seguro de que el invernadero se ubicará en este lugar durante años.
El costo del gas licuado o natural gastado en calentar cualquier habitación será más barato que la madera y el carbón comprados. Sin embargo, los invernaderos generalmente se calientan con desechos combustibles gratuitos o baratos, que siempre es suficiente en las áreas rurales y rurales.
El problema de la fuga de aire y la humedad.
El uso de dispositivos de calefacción, en los que hay una combustión abierta de combustible, lleva a la necesidad de eliminar los productos de combustión a través de la chimenea. En este caso, se requiere compensación por el volumen de aire de escape.
En edificios, es posible a través de la entrada no controlada (infiltración) que se produce debido a la presencia de grietas y agujeros en las paredes y el techo.
El diseño de los invernaderos modernos, como el policarbonato, crea un espacio hermético. En este caso, el problema de la admisión de aire se resuelve mediante la presencia de respiraderos y la instalación de una entrada especial.
Debe colocarse de tal manera que evite una corriente concentrada de aire frío en las plantas. También es posible utilizar varios orificios pequeños para organizar un flujo de entrada distribuido.
Los sistemas de escape para convectores de gas de tipo cerrado ya están equipados con una tubería para la entrada de aire exterior en la cámara de combustión.
En un convector con una cámara de combustión cerrada, el aire exterior no enfría la habitación y los productos de la combustión no pueden entrar (+)
A menudo, después de la operación de hornos y calderas, se observa el efecto del secado al aire. Esto se debe a la menor humedad absoluta del flujo de frío entrante (especialmente la helada) en relación con el aire caliente que sale del invernadero a través de la chimenea.
Para mantener parámetros de humedad precisos, se utiliza un humidificador con un higrómetro, que puede ser operado desde una fuente de energía local. En ausencia de tal necesidad, se puede colocar un recipiente abierto con agua en el invernadero. Luego, en el caso de una fuerte deshumidificación del aire, naturalmente se producirá un proceso de evaporación.
Maneras de distribuir uniformemente el calor.
Para invernaderos pequeños basta con colocar una sola fuente de calefacción. Se proporcionará circulación de aire en la habitación debido a la diferencia de temperatura vertical y, por lo tanto, se producirá la distribución de aire caliente.
En cualquier invernadero, cuando se calienta, se produce una ligera diferencia de temperatura vertical. Esto debe recordarse al colocar los termómetros.
En habitaciones con un área grande o geometría compleja, se pueden formar zonas con diferentes parámetros de microclima. Esto se hace a veces en invernaderos industriales, pero en la mayoría de los casos este fenómeno es indeseable.
Para una distribución uniforme del calor, se utilizan dos métodos:
- Creación de circulación de aire artificial.. Normalmente se utilizan ventiladores de impulsor. A veces construyen un sistema de ductos con bombas integradas para que el aire se aspire en un extremo de la sala y se descargue en el otro.
- Transferencia de calor a través de refrigerante intermedio.. Como regla general, se utiliza un sistema de agua ordinaria con circulación forzada. Las tuberías se pueden colocar alrededor del perímetro del invernadero y debajo de una capa de suelo.
La distribución forzada de calor también es necesaria para prevenir la formación de una zona de alta temperatura cerca del calentador. De lo contrario, las plantas ubicadas cerca de la estufa o caldera pueden recibir daños térmicos.
Métodos de calentamiento populares sin llama abierta.
El uso de fuego abierto tiene algunas limitaciones, ya que hay una emisión de residuos de combustión y también es necesario cumplir con las medidas de prevención de incendios. Por lo tanto, a menudo se usan otros métodos para liberar calor en el invernadero.
Electrodomésticos
Usar la electricidad para calentar un invernadero en invierno es la forma más costosa. Sin embargo, también es el más simple, ya que la instalación de dicho calentamiento incluye solo el cableado y la instalación de los aparatos.
El uso de sistemas de automatización simples libera a las personas de la necesidad de participar en el control constante del microclima.
El cableado de varios calentadores a través del termostato es bastante simple. El único problema puede ser un corte de energía, por lo que debe prever la conexión de fuentes de alimentación adicionales (+)
El calentamiento eléctrico del invernadero se puede realizar utilizando los siguientes dispositivos:
- Calentador de aire. El dispositivo más simple y barato que se puede hacer de forma independiente.
- Convector. La presencia del ventilador permite, además de calentar el aire, distribuirlo uniformemente en todo el invernadero.
- Bomba de calor. Un dispositivo poderoso para calentar el aire en invernaderos de gran capacidad, que a menudo se usa junto con un sistema de ductos para la distribución de calor. Para calentar una habitación compacta se puede hacer bomba de calor por su cuenta
- Lámparas de infrarrojos. La especificidad de tales dispositivos es calentar la superficie sobre la que cae la radiación. Por lo tanto, es posible igualar el gradiente de temperatura vertical en la habitación sin el uso de la circulación de aire.
- Cable calefactor. Se utiliza para calentar áreas locales en el invernadero.
En el caso de habitaciones pequeñas, el uso de la calefacción eléctrica está justificado por su simplicidad y seguridad. En invernaderos grandes e industriales es recomendable utilizar otros métodos.
El cable de calefacción es muy adecuado para la calefacción de tierra. Su temperatura máxima no es alta, por lo que no se puede temer el efecto de quemar el suelo con la pérdida de sus cualidades.
Liberación de calor por método bioquímico.
Una de las formas interesantes de calentar es la aplicación de fertilizante orgánico no fermentado en el suelo: excrementos de animales o excrementos de aves. Como resultado de la reacción bioquímica, se libera una gran cantidad de energía, lo que aumenta la temperatura de la capa fértil y el aire dentro de la habitación.
Cuando el estiércol se descompone, se liberan dióxido de carbono, metano y una pequeña cantidad de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno. También el estiércol tiene un olor específico. Todo esto impone ciertas restricciones en su uso asociadas a la necesidad de ventilar la habitación.
En invierno, así como durante períodos prolongados de frío en primavera y otoño, el intercambio de aire intensivo es indeseable. En este caso, la restauración del equilibrio térmico después de la ventilación puede requerir una cantidad de energía significativamente mayor que la asignada como resultado del proceso de descomposición del estiércol.
El uso de dicho método "biológico" para calentar la tierra y el aire se justifica a fines de la primavera, cuando la ventilación ocurre a temperaturas diurnas positivas.
Sistemas con fuente de calor externa.
El calentamiento del invernadero es posible debido a la proximidad de la casa u otros edificios con calefacción. Esto simplifica todo el procedimiento, ya que no es necesario instalar una fuente de calor independiente. Con la ayuda de relés cableados o wi-fi, puede recibir información de forma remota sobre la temperatura en el invernadero y regular su microclima desde su hogar.
Un sistema de temperatura wi-fi ordinario que consiste en un sensor y un relé cuesta alrededor de 2 mil. frotar Cuando la temperatura supera el rango aceptable, transfiere sus valores a dispositivos que ejecutan Windows o Android
Creando un circuito de calefacción separado.
Si la casa utiliza agua o calefacción a vapor, es posible crear un circuito separado que lleve al invernadero. Es necesario proporcionarle una bomba separada, ya que la extensión horizontal total del nuevo segmento será grande.
También en el invernadero debe instalar un tanque de expansión abierto para desviar el aire del sistema. El área de agua abierta del tanque debe minimizarse para evitar la evaporación intensa del agua caliente en el interior.
Los radiadores en un invernadero rara vez se instalan, ya que el diseño de sus instalaciones desempeña un papel secundario. Con una falta de calor, es mejor alargar el contorno de la tubería, ya que es más barato y reduce el riesgo de fugas y roturas.
El segmento de la calle del circuito debe estar aislado para evitar la pérdida de calor y minimizar el riesgo de congelación. La colocación de tuberías subterráneas es la más adecuada para este propósito.
La conexión de un segmento de calefacción de invernadero a un circuito común se puede hacer usando una válvula de tres o cuatro vías.
Diagrama de cableado estándar para circuito de calefacción adicional. La ubicación de los grifos en la casa le permite controlar de forma remota la temperatura del aire en el invernadero (+)
También es posible crear un sistema automático de control de temperatura.
Esto se puede hacer de las siguientes maneras:
- El cambio en el volumen de agua caliente que se va a pasar depende de las lecturas de los sensores de temperatura. En este caso, debe comprar una bomba con ajuste de potencia.
- Encender y apagar el circuito de calefacción de invernadero. Para ello, se utilizan sistemas automáticos de control de grúa.
En lugar de cambiar manualmente la posición de una válvula de tres o cuatro vías, puede usar dispositivos basados en servo. Su unidad de control electrónico se ajusta a las lecturas colocadas en el invernadero. sensores de temperatura.
Si es necesario, cambiar el modo de calefacción recibe una señal de control al motor, que hace girar la varilla, configurando una posición diferente de la válvula.
El servo para ajuste automático es grande en relación con la grúa. Por lo tanto, para su instalación es necesario mover el tubo de calefacción de la pared.
Calentamiento del aire de escape
Se puede obtener un buen calentamiento mediante el uso de la ventilación de aire caliente de una casa residencial. Al dirigir el conducto de ventilación aislado hacia el interior del invernadero, puede obtener un flujo de entrada constante con una temperatura de 20-25 ° C.
La única condición es la ausencia en el aire de humedad excesiva e impurezas características de las cocinas y baños.
La salida de aire del invernadero se puede organizar de dos maneras:
- Salida de escape local a la calle en forma de tubo sin ventilador. Debe ser una pequeña sección para crear una alta tasa de flujo. En este caso, a una temperatura exterior negativa, la zona de formación de condensado se ubicará a cierta distancia del tubo, lo que evitará la formación de hielo.
- Devolver el flujo de vuelta con la ayuda de un conducto de aire adicional y su conexión obligatoria a la campana general de la casa. De lo contrario, los olores del invernadero se distribuirán por todo el local de la casa.
Este método es el más económico en términos de costos únicos para la instalación del sistema y costos periódicos por el uso de combustible. La única pregunta sigue siendo la suficiencia del volumen de escape para mantener la temperatura requerida. Compruébalo mejor experimentalmente.
Si a veces, durante los períodos de frío extremo, la temperatura del aire en el invernadero descenderá por debajo de la temperatura permitida, entonces Puede instalar un pequeño calentador en el conducto de aire o instalar un dispositivo eléctrico adicional en el el objeto
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Estufa casera con una larga chimenea para calentar invernaderos:
Varias opciones para estufas de leña en un invernadero real:
Quemadores de gas como fuente de calor. Fontanería para invernaderos:
No existe una opción universal para calentar un invernadero. La elección a favor de uno de los métodos o su combinación debe hacerse teniendo en cuenta su fiabilidad, Bajo costo de instalación y uso de equipos, precios de energía y duración autónoma. trabajar
La mayoría de los proyectos se pueden implementar por sí mismos, lo que reducirá su costo y brindará una oportunidad para una mayor auto-modernización.
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