Chauffage géothermique de la serre: faites-le vous-même

Points d’article



Dans cet article, nous parlerons peut-être du moyen le plus optimal de chauffer les serres et les serres – un système de chauffage géothermique. Vous en apprendrez davantage sur les principes de son fonctionnement, ses avantages et recevrez également des instructions détaillées sur la façon de configurer indépendamment ce système sur votre site..

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même

Le dispositif des serres et des serres comprend de nombreuses nuances qui ne sont pas inférieures les unes aux autres en importance. Le fonctionnement efficace d’un système de chauffage de serre est beaucoup plus important que l’éclairage ou la ventilation. Les progrès modernes dans l’industrie des communications d’ingénierie offrent une solution originale pour la mise en œuvre du chauffage à effet de serre basé sur les lois de la nature et l’énergie provenant de sources renouvelables.

Le chauffage géothermique est le choix évident pour un propriétaire rationnel

La tâche principale du système de chauffage est de maintenir le niveau de température requis dans la zone de culture et de maturation des cultures. En hiver, lorsque la température extérieure est inférieure à la température autorisée, l’effet de serre n’est pas suffisant et il faut donc utiliser une source de chaleur supplémentaire pour assurer un climat favorable. Naturellement, le système de chauffage doit être non seulement très efficace, mais aussi aussi économique que possible..

Avantages de la convection géothermique

Les méthodes innovantes d’approvisionnement en énergie alternative sont souvent considérées avec scepticisme, estimant que des méthodes gratuites d’obtention d’énergie ne peuvent exister. Les systèmes de chauffage géothermique à convection peuvent être ajoutés en toute sécurité à un certain nombre d’exceptions à cette règle. Malgré la complexité tangible de la mise en œuvre, qui sera discutée ci-dessous, de tels systèmes présentent de nombreux avantages qui compensent largement tous les inconvénients:

  1. Autonomie complète. Le système ne dépend pas de l’approvisionnement en énergie.
  2. Les systèmes de chauffage par convection n’entraînent aucun coût pendant le fonctionnement
  3. Pas besoin d’entretien, d’approbation, de réparation périodique.
  4. Durée de vie – à partir de 50 ans avec une disposition appropriée.
  5. Maintenir le climat requis tout au long de l’année.
  6. Création d’un microclimat doux et équilibré avec contrôle automatique de l’humidité et ventilation uniforme.
  7. Le système est une source supplémentaire de dioxyde de carbone.

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même

Principe de fonctionnement

Afin de réaliser une installation techniquement compétente à l’avenir avec un investissement minimal de temps, vous devez connaître les principes de base sur lesquels fonctionne le système de convection géothermique. L’essentiel est que les couches de sol profondes ont une température constante de 5 à 7 ° C en hiver et de 10 à 12 ° C en été. Cela suffit amplement pour assurer la température de base, qui peut être augmentée plusieurs fois en raison du rayonnement solaire lors de l’action de l’effet de serre en hiver..

En été, le système protège les plantes des températures élevées en stabilisant le climat intérieur avec de l’air frais. Ainsi, tout au long de l’année, la température est maintenue entre 23 et 27 ° C, ce qui est tout à fait suffisant pour la culture de légumes courants dans les latitudes moyennes. Il est important de noter qu’en raison de l’échange d’air, le sol joue le rôle d’accumulateur de chaleur: il se réchauffe pendant la journée et dégage de la chaleur uniformément la nuit..

On sait qu’avec l’aide de telles serres, fonctionnant parfaitement dans les conditions d’éternels glaciers, le Groenland fournit pleinement à sa population des fruits exotiques. Il est clair que dans un climat aussi rude, un chauffage supplémentaire est nécessaire, mais le coût de sa fourniture est négligeable.

Frais d’installation

Comme déjà mentionné, le processus de construction de systèmes de convection géothermique est associé à certaines difficultés. Tout d’abord, avec le placement des principaux éléments fonctionnels en profondeur. La construction de structures de ce type est associée à des fouilles à grande échelle et à l’installation de communications souterraines, ce qui nécessite un certain investissement en temps, en efforts et en argent. Mais l’efficacité et l’économie de cette méthode de chauffage pour les serres sont inestimables et valent donc tous les efforts dépensés. De plus, le coût des matériaux de construction sera faible par rapport aux fonds investis dans l’organisation du chauffage au gaz ou électrique..

Préparation à la construction

Il n’est pas possible d’équiper une serre déjà construite de chauffage géothermique. Dans tous les cas, l’efficacité d’une telle amélioration sera bien moindre que si la construction d’un tel système était impliquée au stade de la conception..

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même

Nous déterminons un site adapté

En règle générale, les systèmes GTK sont utilisés dans des serres assez grandes et des serres axées sur la culture de légumes ou de fleurs toute l’année. Leur utilisation est conseillée lorsque la superficie de la serre est de 50 m2. m, et avec une augmentation de l’espace utilisable, ces systèmes fonctionnent encore plus efficacement. Par conséquent, il convient de décider dans un premier temps de la taille de la structure projetée.

Pour la construction du système de chauffage, un site sera nécessaire, avec des dimensions légèrement supérieures aux dimensions de la structure proposée, sur lequel il n’y a ni arbres ni bâtiments: pendant le processus de construction, ce site se transformera en une fosse de fondation profonde. La superficie de ce plan doit être au moins un tiers plus grande que la superficie prévue de la serre, en observant cette dépendance dans les dimensions linéaires. Autrement dit, si une serre est conçue avec une largeur de 6 m et une longueur de 12 m, les dimensions de la parcelle doivent être de 8×16 m.Avec des dimensions hors tout supérieures à 14 m, la surface de la fosse ne doit pas être augmentée de plus de 3,5 m: avec une largeur et une longueur de la serre 16×20 m , en conséquence, la fosse doit avoir une taille de 19,5×23,5 m.

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même

La base technique nécessaire à la mise en œuvre du projet. Préparation au travail

Il faut tout d’abord garantir la possibilité de placer le sol travaillé à proximité immédiate de la serre en construction. De plus, s’il n’est pas pratique de creuser le sol manuellement, vous devez organiser la possibilité d’accès pour l’équipement de la pelle. Les principaux consommables utilisés dans la construction du système de chauffage GTK sont le sable de rivière, la pierre concassée fine, les briques de moellons, les tuyaux de plomberie d’un diamètre de 110 mm et leurs raccords nodaux, ainsi que des plaques de polystyrène expansé. Les coûts des matériaux peuvent varier considérablement en fonction de la densité projetée du système, mais cela vaut la peine de commencer entre 120 et 140 $ par mètre carré de serre finie. Il convient de noter que plus le climat est chaud dans la région où la serre est construite, plus la densité des services publics souterrains devrait être faible..

Calcul des indicateurs fonctionnels

Le principal paramètre technique qui caractérise le fonctionnement du système de chauffage est la quantité de calories d’énergie thermique délivrée à un certain volume fermé. Les calculs et calculs détaillés pour le chauffage géothermique des serres ne sont disponibles que pour les projets basés sur le fonctionnement de pompes à chaleur. En raison de l’absence de cadres réglementaires pour les systèmes de convection géothermique, il reste à se contenter des seules normes stipulées par SNiP 23-01-99 et SNiP 2.04.05-91. Dans ces documents, nous parlons de la conception et de la mise en œuvre de systèmes climatiques à usage général, dans notre cas, le système des ratios de base vient à la rescousse, prouvé par l’expérience pratique.

Pour assurer le fonctionnement efficace du système, la règle suivante doit être suivie: la densité de placement des conduits d’air sous le sol doit être d’au moins 2,7 m par mètre carré de la surface utilisable de la serre. Une diminution de cet indicateur rendra le fonctionnement du système moins efficace, et un placement plus dense des services publics souterrains donnera un avantage dans un climat plus stable avec une plus petite amplitude des fluctuations de température..

Mise en œuvre pratique. Montage

Le processus de construction d’un tel système de chauffage peut prendre de deux semaines à un mois, selon le degré de participation et la taille de l’installation en construction. S’il est problématique d’effectuer des travaux d’excavation uniquement par vous-même, la construction indépendante d’un réseau de communication ne posera pas de difficultés.

Pit et sa préparation

La fosse doit avoir une profondeur proportionnelle au niveau de gel du sol en hiver. Il est garanti que le système fonctionne à une profondeur de 3 à 3,2 m, mais ce chiffre peut être beaucoup plus faible lorsqu’il s’agit des régions du sud touchées par les courants d’air continentaux. La couche de sol fertile est enlevée à une profondeur de 25 à 30 cm et est préservée, tandis que l’argile et le sol entrecoupés peuvent être partiellement enlevés. La fosse doit avoir une forme rectangulaire ou trapézoïdale; il n’est pas nécessaire de fixer les murs. Les pentes de la fosse à plus de 0,7 m de profondeur sont isolées avec des plaques de polystyrène expansé. Le fond de la fosse est d’abord recouvert d’une couche de pierre fine concassée de 10 à 15 cm, puis – de sable jusqu’à 30 cm et légèrement compacté. À l’aide de fils tendus, les contours internes des murs de la future serre et son axe longitudinal sont marqués.

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même1 – sol fertile; 2 – argile; 3 – sable (250-300 mm); 4 – pierre concassée ou gravier; 5 – Plaques PPS

Pose de conduits et remblayage

Les tuyaux d’égout en PVC d’un diamètre de 110 mm sont fixés sur le lit préparé à l’aide d’un fil laminé à froid de 6 mm d’épaisseur. La pose est réalisée le long d’un contour prédéterminé de la pose, fournissant la densité nécessaire du conduit souterrain. Il est préférable d’utiliser la pose de tuyaux «serpent», en divisant le pipeline en sections allant jusqu’à 1,5 à 2 m de large. Les tuyaux doivent être posés à une distance de 30 à 50 cm des parois de la fosse. Chaque section du conduit doit avoir une connexion en T au centre avec trois prises dont la branche centrale est amenée à la surface strictement le long de l’axe longitudinal de la structure prévue avec un écart possible jusqu’à 0,5 m vers l’ouest.

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même1 – té D 110 mm avec trois douilles; 2 – coude double face à 90 °; 3 – branche latérale; 4 – branche centrale

Les branches latérales de chaque segment sont également ramenées à la surface, mais à une distance de 20-25 cm des parois de la future serre et, avec les branches centrales, sont étroitement étouffées avec des membranes en polyéthylène ou des bouchons en plastique. Il est préférable de fixer les sections verticales du conduit avec de la poudre à la base. Lorsque le système de conduits est complètement assemblé, la fosse est remblayée jusqu’à la limite supérieure de la couche d’isolation thermique, c’est-à-dire jusqu’à 0,7 m de la surface du sol. Dans ce cas, il est nécessaire de contrôler la position strictement verticale des branches atteignant la surface.

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même

La dernière étape du travail

Après avoir rempli la fosse au niveau requis, la zone située à l’extérieur du périmètre de la serre est recouverte de polystyrène expansé et recouverte de terre noire jusqu’au niveau du sol. À l’intérieur de la future serre, une fosse de 90 cm de profondeur devrait être formée, et ses murs devraient être fixés à l’aide d’un coffrage en panneaux et isolés de l’extérieur avec des plaques PPS. L’approfondissement sous la serre est rempli de la quantité de chernozem nécessaire à la culture des cultures de sorte que la surface de la terre soit de 35 à 40 cm sous le plan de la parcelle de terrain adjacente. Après la construction de la serre, il est nécessaire d’étendre les branches centrales du conduit de sorte que les extrémités des tuyaux soient à une distance de 30 à 35 cm du niveau du toit. Les branches latérales restent au même niveau ou peuvent être coupées à 10-15 cm du sol.

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même

Convection forcée

Un champignon de ventilation conventionnel peut être utilisé comme terminaison des sorties sortant de la surface: le système fonctionne dans la plupart des cas bien sans échange d’air forcé. Si vous souhaitez augmenter les performances et éviter de fortes fluctuations de température, vous pouvez utiliser des ventilateurs d’extraction et des unités de filtrage maison. Le dispositif d’échange d’air forcé comprend la fonction de filtration d’air grossier et peut être fabriqué indépendamment en utilisant un schéma simple et efficace..

Chauffage géothermique à effet de serre. Fais le toi-même1 – ventilateur; 2 – maille; 3 – mastic

Comme base d’un tel dispositif, un boîtier est utilisé – un joint de raccordement ou un joint de dilatation pour les tuyaux d’égout. Un ventilateur d’extraction électrique est inséré au milieu du boîtier (notez la direction du flux généré) et fixé avec un mastic silicone en scellant soigneusement les espaces. Les ventilateurs électriques utilisés dans les systèmes de ventilation forcée sont coûteux, et par conséquent, soit des dispositifs retirés des grilles de ventilation bon marché, soit des refroidisseurs de caisses pour équipement de bureau conviennent tout à fait. Ces derniers, il est à noter, ont une tension d’alimentation de fonctionnement de 12 V, et doivent fonctionner en mode marche constant, tandis que les autres ventilateurs peuvent être commutés à l’aide d’un relais horaire journalier ou périodique: une courte minuterie de 15 minutes par heure suffit. L’appareil fini est installé sur les branches latérales et fermé sur le dessus avec un champignon de ventilation.

Filtration de l’air et élimination de la condensation

Les filtres ne sont pas nécessaires en soi. Il suffit d’utiliser deux couches de moustiquaire avec un maillage de 0,2 à 0,4 mm pour éviter que les insectes (papillons, fourmis, araignées) ne pénètrent dans le système. Il est préférable de tirer le filet sur un cerceau fait maison et de le coller dans un étui avec un ventilateur.

En raison de la différence de température entre l’air et le sol, une grande quantité de condensat peut s’accumuler dans la canalisation. Pour éviter cela, vous pouvez percer des trous d’un diamètre de 5 mm à raison de 10 à 15 pièces par mètre courant de tuyau avant de poser les tuyaux. Naturellement, lors de la pose, le tuyau doit être orienté avec les trous vers le bas. Si une telle amélioration est effectuée, l’eau du conduit ira dans la couche lâche du lit et l’humidité de l’air dans la serre peut être régulée uniformément en ajoutant une petite quantité d’eau (3 à 5 litres) à chaque segment du conduit.

Un système de chauffage de serre basé sur la convection géothermique de l’air est le moyen le plus économique d’offrir un climat stable et chaud propice à la culture et à la maturation des cultures. Il ne nécessite aucun entretien, à l’exception du nettoyage périodique des filtres anti-moustiques, et se recommande comme un équipement de climatisation complètement autonome.

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