Sistema de aquecimento de estufa faça você mesmo: as melhores maneiras de aquecer estufas no inverno

Para manter um determinado regime de temperatura na estufa, são utilizados diferentes sistemas de aquecimento.A escolha do método de fornecimento de calor depende do tamanho do edifício, das condições climáticas da região, da disponibilidade de um determinado tipo de combustível, da capacidade financeira e de outros fatores.

Alguns artesãos se comprometem a organizar o aquecimento da estufa com as próprias mãos - tal solução reduzirá significativamente os custos de mão de obra, não concorda? É claro que organizar o aquecimento estável de forma independente não é uma tarefa fácil, mas é bastante viável. O primeiro passo é escolher uma fonte de calor.

Diremos quais opções de aquecimento com efeito de estufa existem, quais são suas características específicas, vantagens e desvantagens de uso. Com base nas informações apresentadas, você poderá decidir o tipo de aquecimento, realizar um cálculo preliminar da potência térmica e selecionar unidades de trabalho e elementos do sistema.

Especificações de manutenção da temperatura em estufas

O aquecimento de uma estufa é necessário para compensar a perda de calor que ocorre pelas paredes e teto da estrutura, bem como pela entrada de ar externo. Para reduzir os custos de aquecimento, primeiro é necessário isolar adequadamente a estufa e minimizar as trocas de ar com a rua.

Além do material com que é feita a estufa, atenção especial deve ser dada ao ajuste perfeito da estrutura ao solo. Para fazer isso, é melhor fazer uma fundação rasa isolada por dentro ao construir uma estufa.

Deve segurar a estrutura de forma confiável em caso de ventos fortes, evitar a formação de fissuras e minimizar a troca de calor com a rua através da camada superior do solo.

Para resolver o último problema, mesmo nas condições da região Norte, uma profundidade de 30 centímetros é suficiente, já que a condutividade térmica do solo é muito baixa. A intensidade da troca vertical de calor entre a camada de solo dentro da estufa e a camada de solo subjacente é muito pequena.

No inverno, a neve pode ser usada como isolamento externo natural ao longo das bordas da estufa.

A neve é ​​​​um excelente material de isolamento térmico. No entanto, a estrutura da estufa deve ser capaz de suportar peso adicional e o material não deve dobrar sob o seu peso.

Para o crescimento normal das plantas, é necessário manter a temperatura do ar e da camada solo-vegetativa em uma determinada faixa. Se a estufa funcionar continuamente, o solo fértil será aquecido devido à troca de calor com o ar interno. Além disso, sua temperatura será quase igual à das condições naturais no verão.

O solo e as camadas subterrâneas congelam no inverno a uma profundidade que depende da latitude geográfica da região e da estrutura da rocha. Para aquecer o solo e a camada superior adjacente antes do plantio, é necessário manter a temperatura do ar positiva por muito tempo (até um mês).

Uma solução alternativa é realizar ações especiais para transferir calor diretamente para o solo. Isso pode ser feito usando um sistema de tubos subterrâneos nos quais o refrigerante é fornecido.

A quantidade de energia gasta no aquecimento da estufa depende dos seguintes fatores:

• Superfície das paredes e telhado da estufa. Quanto menor for este indicador, menor será a perda de calor. Portanto, para economizar energia, é melhor usar um formato de estrutura retangular ou semicircular.
• Coeficiente de condutividade térmica do material. Quanto menor este parâmetro, melhor o material retém o calor.
• Diferença de temperatura entre o ar interno e externo. Quanto maior for o seu valor, maior será a perda de calor.
• Troca de ar através de vazamentos. Para reduzir os custos de energia, é necessário eliminar o fluxo descontrolado de ar frio.

A grande variedade de projetos de estufas privadas e a qualidade de sua instalação complicam seriamente a modelagem do regime de temperatura. Portanto, é possível determinar com precisão a quantidade de energia necessária para aquecer um determinado objeto apenas experimentalmente.

Tais métodos calculam aproximadamente a potência necessária do dispositivo de aquecimento. O problema é a dificuldade de determinar o coeficiente de dispersão para um objeto específico (+)

Aquecimento autônomo baseado na combustão de combustível

Usar o processo de combustão como fonte de calor é o método mais comumente usado para aquecer pequenas estufas. Esse aquecimento tem algumas especificidades, pois é necessário levar em consideração o aumento da estanqueidade do ambiente, a conveniência de aquecer o solo e a necessidade de manter a umidade.

Fogões e caldeiras de combustível sólido

Um dos dispositivos mais simples usados ​​​​para aquecer estufas durante os períodos de frio é o fogão. A popularidade do uso de tal dispositivo se deve ao baixo custo do combustível. Pode ser lenha não calibrada, grama seca, carvão e pó de carvão, lixo e líquidos inflamáveis.

No aquecimento com fogões é necessário garantir uma tiragem estável, pois ventilar a estufa caso entrem produtos da combustão levará ao seu resfriamento.

Ao utilizar um fogão metálico, o aquecimento ocorre rapidamente e a energia é transferida para o ar circundante. É também o método de aquecimento mais barato e fácil de usar. Você mesmo pode construir essa unidade.

No nosso site encontra uma seleção de artigos sobre o fabrico de diferentes tipos de fogões metálicos que podem ser utilizados para aquecer uma estufa:

1. Como fazer um forno Buleryan com as próprias mãos: instruções passo a passo para fazer
2. Fogão faça você mesmo a partir de botija de gás: diagramas, desenhos + guia passo a passo
3. Fogão usando óleo usado de um cano: como fazer um fogão eficaz usando óleo usado de sucata

Um fogão de pedra aquece mais lentamente e retém o calor por mais tempo. Isto é mais adequado para aquecer pequenos espaços com uma faixa de temperatura média ou estreita. No entanto, tal fogão deve ser dobrado e, se necessário, não pode ser movido, como o seu homólogo de metal.

Existe uma ideia de aquecer o espaço de uma estufa a partir de produtos de combustão quentes. Para tal, propõe-se colocar o recuperador numa fossa e colocar a chaminé horizontalmente abaixo do nível do solo com a sua posterior saída para a superfície.

Com esta colocação da chaminé, haverá um aumento significativo no seu comprimento, fazendo com que os gases quentes liberem mais calor para o interior da divisão.

Esta opção realmente aumentará a eficiência do aquecimento.

No entanto, durante a implementação prática surgirão as seguintes dificuldades:

1. Requisitos para material de montagem de chaminé. A temperatura do ar que sai do forno é muito alta. Portanto, a chaminé não deve ter boa transferência de calor, caso contrário o solo ao seu redor queimará.Tubos de amianto podem ser usados ​​como material para remoção de produtos de combustão.
2. Cumprimento das regras de colocação de chaminés. Será necessário instalar janelas de inspeção na chaminé para limpá-la da fuligem. Portanto, é necessário colocar o tubo entre as camas.
3. A necessidade de fonte de alimentação. Uma longa secção horizontal não contribui para a criação de tiragem normal, pelo que será necessária a instalação de um exaustor de fumos. Isso significa a necessidade de fornecer eletricidade à estufa ou recarregar periodicamente a bateria.

Portanto, a ideia de colocação de chaminés subterrâneas não encontrou ampla aplicação na prática.

Em vez de um fogão padrão, você pode usar combustível sólido caldeiras de longa queima. Eles queimam o combustível com mais eficiência e não permitem a liberação rápida de calor, o que elimina a possibilidade de danos às plantas por altas temperaturas. Essas caldeiras fabricadas em fábrica são fáceis de usar e manter e também são compactas.

Caldeiras e convectores a gás

Para estufas, uma boa alternativa ao aquecimento por fogão é a utilização de gás caldeira a gás liquefeito ou convector. Para pequenos edifícios privados, normalmente são utilizados equipamentos que funcionam com base em cilindros de gás.

Antes de instalar uma caldeira a gás em estufa, é necessário reforçar completamente uma das paredes onde será fixada

É melhor colocar o cilindro de gás fora da estufa. Mas neste caso é necessário resolver a questão de evitar o congelamento da caixa de câmbio durante um longo período com temperaturas negativas.

Ligar uma estufa à rede de gás é um procedimento burocrático bastante complicado. Além disso, durante a inspeção anual obrigatória por um especialista em serviços de gás, serão feitos comentários.

Em qualquer caso, a presença de uma combinação de fornecimento de gás e a utilização de fogo aberto num espaço confinado exige medidas de segurança acrescidas. A melhor solução é ter um analisador de gases, bem como um sistema automático de extinção de chamas que é acionado quando a concentração máxima permitida de uma substância inflamável no ar é ultrapassada.

Do ponto de vista da comparação dos custos financeiros de instalação e utilização de fogões e equipamentos a gás, é impossível tirar uma conclusão inequívoca. Um simples convetor de gás custa cerca de 12 a 14 mil rublos.

Isso é mais caro do que dispositivos metálicos movidos a combustível sólido:

• o custo do metal e dos consumíveis para a fabricação própria de um fogão é de cerca de 3 mil rublos;
• Uma instalação de combustível sólido de fábrica de pequeno porte, por exemplo, o modelo NVU-50 Tulinka, custa cerca de 6,6 mil rublos.
• um modelo de instalação de longa duração NV-100 “Klondike” custa cerca de 9 mil rublos.

Um fogão de pedra será mais caro que um convetor a gás devido ao custo de construção e assentamento da fundação.

É aconselhável instalar um fogão de pedra se tiver a certeza que a estufa ficará neste local por mais de um ano

O custo do gás liquefeito ou natural gasto no aquecimento de qualquer ambiente será mais barato do que a lenha e o carvão adquiridos. No entanto, as estufas são aquecidas, via de regra, com resíduos combustíveis gratuitos ou baratos, o que é sempre suficiente nas zonas rurais e suburbanas.

O problema de vazamentos de ar e umidade

A utilização de dispositivos de aquecimento nos quais ocorre a combustão aberta do combustível leva à necessidade de retirada dos produtos da combustão pela chaminé. Neste caso, é necessária a compensação do volume de ar de exaustão.

Nas edificações, isso é possível através da entrada descontrolada (infiltração) que ocorre devido à presença de fissuras e buracos nas paredes e no teto.

O design de estufas modernas, como o policarbonato, cria um espaço hermético. Neste caso, o problema de entrada de ar é resolvido pela presença de respiradouros e pela instalação de uma abertura especial de alimentação.

Deve ser colocado de forma a evitar um fluxo concentrado de ar frio sobre as plantas. Também é possível utilizar vários pequenos orifícios para organizar uma entrada distribuída.

Os sistemas de exaustão para convectores de gás do tipo fechado já estão equipados com um tubo para o fluxo de ar externo para a câmara de combustão.

Em um convetor com câmara de combustão fechada, o ar externo não resfria o ambiente e os produtos da combustão não podem entrar (+)

Muitas vezes, após a operação de fornos e caldeiras, é observado o efeito da secagem ao ar. Isso se deve à menor umidade absoluta do fluxo frio que entra (especialmente gelado) em relação ao ar quente que sai da estufa pela chaminé.

Para manter parâmetros precisos de umidade do ar, é utilizado um umidificador com higrômetro, que pode ser alimentado por uma fonte de energia local. Se não houver essa necessidade, você pode colocar um recipiente aberto com água na estufa. Então, em caso de forte secagem do ar, ocorrerá naturalmente o processo de evaporação.

Maneiras de distribuir o calor uniformemente

Para estufas pequenas, é suficiente colocar uma fonte de aquecimento. A circulação do ar na sala será garantida devido à diferença vertical de temperatura e, assim, o ar quente será distribuído.

Em qualquer estufa, quando aquecida, ocorre uma ligeira diferença vertical de temperatura.Isso deve ser lembrado ao colocar termômetros

Em salas de grande área ou geometria complexa, é possível formar zonas com diferentes parâmetros microclimáticos. Às vezes, isso é feito propositalmente em estufas industriais, mas na maioria dos casos esse fenômeno é indesejável.

Para distribuir o calor uniformemente, dois métodos são usados:

• Criação de circulação de ar artificial. Geralmente são usados ​​ventiladores de lâmina. Às vezes, um sistema de dutos de ar com bombas integradas é construído de modo que o ar seja aspirado por uma extremidade da sala e exaurido pela outra.
• Transferência de calor devido ao refrigerante intermediário. Via de regra, utiliza-se um sistema de água comum com circulação forçada. Os tubos podem ser colocados ao redor do perímetro da estufa e sob a camada do solo.

A distribuição forçada de calor também é necessária para evitar a formação de uma zona de alta temperatura perto do aquecedor. Caso contrário, as plantas localizadas próximas ao fogão ou caldeira poderão sofrer danos térmicos.

Métodos populares de aquecimento sem fogo aberto

A utilização do fogo aberto apresenta algumas limitações, uma vez que são liberados resíduos da combustão, devendo ser observadas medidas de segurança contra incêndio. Portanto, outros métodos são frequentemente usados ​​para liberar calor na estufa.

Aplicação de aparelhos elétricos

Usar eletricidade para aquecer uma estufa no inverno é o método mais caro. No entanto, é também o mais simples, uma vez que a instalação desse aquecimento inclui apenas a cablagem eléctrica e a instalação de dispositivos.

A utilização de sistemas de automação simples liberta as pessoas da necessidade de participar na monitorização constante do microclima.

O diagrama de conexão de vários aquecedores através de um termostato é bastante simples. O único problema pode ser uma queda de energia, então você precisa considerar conectar fontes de energia adicionais (+)

O aquecimento elétrico de uma estufa pode ser feito através dos seguintes dispositivos:

• Aquecedor. O dispositivo mais simples e barato que você mesmo pode fazer.
• Convector. A presença de um ventilador permite, além de aquecer o ar, distribuí-lo uniformemente por toda a estufa.
• Bomba de calor. Um poderoso dispositivo para aquecimento de ar em estufas de grande volume, frequentemente usado em conjunto com um sistema de dutos de ar para distribuição de calor. Para aquecer uma sala compacta você pode fazer uma bomba de calor por conta própria.
• Lâmpadas infravermelhas. A especificidade da operação de tais dispositivos é aquecer a superfície sobre a qual a radiação atinge. Assim, é possível nivelar o gradiente vertical de temperatura do ambiente sem utilizar a circulação de ar.
• Cabo de aquecimento. É usado para aquecer áreas locais em uma estufa.

No caso de instalações pequenas, a utilização do aquecimento eléctrico justifica-se pela sua simplicidade e segurança. Em estufas grandes e industriais é aconselhável utilizar outros métodos.

O cabo de aquecimento é adequado para aquecer o solo. Sua temperatura máxima não é alta, portanto não há medo do efeito de queima do solo com perda de suas qualidades

Liberação de calor bioquímico

Um dos métodos interessantes de aquecimento é adicionar fertilizante orgânico não apodrecido ao solo - esterco animal ou excrementos de pássaros.Como resultado da reação bioquímica, uma grande quantidade de energia é liberada, o que aumenta a temperatura da camada fértil e do ar no ambiente.

Quando o esterco apodrece, são liberados dióxido de carbono, metano, bem como pequenas quantidades de hidrogênio e sulfeto de hidrogênio. O estrume também tem um odor específico. Tudo isto impõe certas restrições à sua utilização relacionadas com a necessidade de ventilar o ambiente.

No inverno, assim como durante períodos de frio prolongados na primavera e no outono, a troca de ar intensa é indesejável. Neste caso, restaurar o equilíbrio térmico após a ventilação pode exigir uma quantidade significativamente maior de energia do que a que foi liberada como resultado do processo de decomposição do esterco.

O uso de tal método “biológico” de aquecimento da terra e do ar justifica-se no final da primavera, quando a ventilação ocorre em temperaturas diurnas positivas.

Sistemas com fonte externa de calor

O aquecimento da estufa é possível devido à localização próxima da casa ou outro edifício aquecido. Isso simplifica todo o procedimento, pois não há necessidade de instalação de fonte de calor autônoma. Usando relés com fio ou wi-fi, você pode receber remotamente informações sobre a temperatura da estufa e regular seu microclima em casa.

Um complexo de temperatura wi-fi comum, composto por um sensor e um relé, custa cerca de 2 mil rublos. Quando a temperatura sai da faixa, ele transmite seus valores para dispositivos rodando Windows ou Android

Criando um circuito de aquecimento separado

Se a casa utilizar aquecimento a água ou vapor, é possível criar um circuito separado que conduz à estufa.Deve ser equipado com bomba separada, pois o comprimento horizontal total do novo segmento será grande.

Você também precisa instalar um tanque de expansão aberto na estufa para remover o ar do sistema. A área de água aberta no tanque deve ser minimizada para evitar evaporação intensa de água quente no ambiente.

Os radiadores raramente são instalados em estufas, uma vez que o design das suas instalações desempenha um papel secundário. Se faltar calor, é melhor alongar o contorno do tubo, pois é mais barato e reduz o risco de vazamentos e quebras.

O segmento externo do circuito deve ser isolado para evitar perda de calor e minimizar o risco de congelamento. A opção subterrânea para colocação de tubos é mais adequada para esses fins.

A ligação do segmento de aquecimento da estufa ao circuito geral pode ser feita através de uma válvula de três ou quatro vias.

Diagrama de conexão padrão para um circuito de aquecimento adicional. A localização das torneiras na casa permite regular remotamente a temperatura do ar na estufa (+)

Também é possível criar um sistema automático de controle de temperatura.

Isso pode ser feito das seguintes maneiras:

• Alteração do volume de água quente passada em função das leituras dos sensores de temperatura. Neste caso, é necessário adquirir uma bomba com controle de potência.
• Ligar e desligar o circuito de aquecimento da estufa. Para tanto, são utilizados sistemas automáticos de controle de guindastes.

Em vez de alterar manualmente a posição de uma válvula de três ou quatro vias, podem ser usados ​​dispositivos baseados em servo. Sua unidade de controle eletrônico é ajustada às leituras localizadas na estufa sensores de temperatura.

Caso seja necessário alterar o modo de aquecimento, um sinal de controle é enviado ao motor, que gira a haste, configurando uma posição diferente da válvula.

O servoacionamento para ajuste automático é grande em relação ao guindaste. Portanto, para instalá-lo é necessário retirar o tubo de aquecimento da parede

Aquecimento com extração de ar

Um bom aquecimento pode ser obtido usando ar quente proveniente da ventilação de exaustão de um edifício residencial. Ao direcionar um duto de ventilação isolado para a estufa, você pode obter um fluxo de entrada constante com uma temperatura de 20-25°C.

A única condição é a ausência de excesso de umidade e impurezas no ar, típicas de cozinhas e banheiros.

A saída de ar da estufa pode ser organizada de duas maneiras:

• Exaustor local para a rua em forma de tubo sem ventilador. Deve ter uma seção transversal pequena para criar uma alta vazão. Neste caso, em temperaturas externas negativas, a zona de formação de condensação ficará localizada a alguma distância do tubo, o que evitará a formação de gelo.
• Devolva o fluxo através de um duto de ar adicional e ligação obrigatória ao exaustor geral da casa. Caso contrário, os odores da estufa se espalharão por todas as áreas da casa.

Este método é o mais econômico em termos de custos únicos de instalação do sistema e custos recorrentes de uso de combustível. A única questão que permanece é se o volume do exaustor é suficiente para manter a temperatura necessária. É melhor verificar isso experimentalmente.

Se às vezes, durante ondas de frio extremo, a temperatura do ar na estufa cair abaixo do nível permitido, você poderá construir um pequeno aquecedor de ar no duto de ar ou instalar um dispositivo elétrico adicional na própria instalação.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Fogão caseiro com chaminé comprida para aquecimento de estufa:

Várias opções de fogões a lenha em uma estufa real:

Queimadores a gás como fonte de calor. Tubulação em toda a estufa:

Não existe uma opção universal para aquecer uma estufa. A escolha por um dos métodos ou sua combinação deve ser feita levando em consideração sua confiabilidade, baixo custo de instalação e utilização dos equipamentos, preço da energia e duração da bateria.

A maioria dos projetos pode ser implementada internamente, o que reduzirá o seu custo e proporcionará a oportunidade para uma maior modernização independente.

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