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

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

Alcuni artigiani domestici si impegnano a organizzare il riscaldamento della serra fai da te – una soluzione che consentirà di ridurre notevolmente i costi della manodopera, è d'accordo? Certamente, la realizzazione autonoma di un riscaldamento stabile è un compito non semplice, ma del tutto realizzabile. Prima di tutto è necessario scegliere una fonte di calore.

Le racconteremo quali sono le opzioni di riscaldamento della serra, le loro specificità operative, i vantaggi e gli svantaggi dell'uso. Sulla base delle informazioni fornite, Lei potrà decidere il tipo di riscaldamento, eseguire un calcolo preliminare della potenza termica, selezionare i componenti e gli elementi del sistema.

Specifiche del mantenimento della temperatura nelle serre

Il riscaldamento della serra è necessario per compensare le perdite di calore che si verificano attraverso le pareti e il tetto della struttura, nonché a causa dell'ingresso di aria esterna. Per ridurre i costi di riscaldamento, è necessario innanzitutto isolare adeguatamente la serra e ridurre al minimo il ricambio d'aria con l'esterno.

Oltre al materiale di cui è fatta la serra, particolare attenzione va data alla tenuta della struttura al suolo. Per questo, è meglio creare una fondazione poco profonda e isolata dall'interno durante la costruzione della serra.

Deve trattenere saldamente la struttura in caso di forti venti, non permettere la formazione di fessure e ridurre al minimo lo scambio termico con l'esterno attraverso lo strato superficiale del terreno.

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

In inverno, come isolante esterno naturale, si può utilizzare la neve lungo i bordi della serra.

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

Per una crescita normale delle piante è necessario mantenere la temperatura dell'aria e dello strato suolo-vegetale entro un certo intervallo. Se la serra funziona ininterrottamente, il terreno fertile verrà riscaldato grazie allo scambio termico con l'aria interna. Inoltre, la sua temperatura sarà quasi la stessa delle condizioni naturali estive.

In inverno, il suolo e gli strati sotterranei gelano fino a una profondità che dipende dalla latitudine geografica della regione e dalla struttura della roccia. Per riscaldare il suolo e lo strato superficiale adiacente prima della messa a dimora delle piante, è necessario mantenere una temperatura positiva dell'aria per un periodo molto lungo (fino a un mese).

Una soluzione alternativa – l'attuazione di azioni speciali per trasferire il calore direttamente nella profondità del terreno. Ciò può essere fatto con un sistema di tubi interrati in cui viene immesso il fluido termovettore.

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

• Superficie delle pareti e del tetto della serra. Minore è questo valore, minori sono le perdite 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, meglio il materiale trattiene il calore.
• Differenza di temperatura tra aria interna ed esterna. Maggiore è il suo valore, maggiori sono le perdite di calore.
• Ricambio d'aria attraverso le fessure. Per ridurre il consumo energetico, è necessario eliminare l'afflusso incontrollato di aria fredda.

La grande varietà di progetti di serre private e la qualità della loro installazione rendono molto difficile la modellazione del regime termico. Pertanto, la quantità esatta di energia necessaria per il riscaldamento di un determinato impianto può essere determinata solo sperimentalmente.

Tali metodi calcolano approssimativamente il valore della potenza richiesta dell'apparecchio di riscaldamento. Il problema risiede nella difficoltà di determinare il coefficiente di dispersione per un determinato impianto (+)

Riscaldamento autonomo a combustione di combustibile

L'utilizzo del processo di combustione del combustibile come fonte di calore è il metodo più comune per riscaldare le piccole serre. Tale riscaldamento ha alcune peculiarità, poiché bisogna tenere conto della maggiore tenuta stagna del locale, della desiderabilità di riscaldare il terreno e della necessità di mantenere l'umidità.

Stufe e caldaie a combustibile solido

Uno dei dispositivi più semplici utilizzati per riscaldare le serre durante il periodo freddo è la stufa. La popolarità dell'uso di tale dispositivo è dovuta al basso costo del combustibile. Possono essere legna non calibrata, erba secca, carbone e polvere di carbone, rifiuti e liquidi infiammabili.

Con il riscaldamento a stufa, è necessario garantire un tiraggio stabile, poiché l'aerazione della serra in caso di ingresso di prodotti della combustione porterà al suo raffreddamento.

Utilizzando una stufa metallica, il riscaldamento e il trasferimento di energia all'aria circostante avvengono rapidamente. Inoltre, è il metodo di riscaldamento più economico e semplice da usare. È possibile costruire un tale apparecchio da soli.

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

1. Come costruire una stufa Bulerjan con le proprie mani: istruzioni passo passo per la realizzazione
2. Stufa a legna da bombola del gas fai da te: schemi, disegni + guida passo passo
3. Stufa a olio esausto da tubo: come realizzare una stufa efficiente a olio usato con materiali di scarto

Una stufa in pietra si riscalda più lentamente e trattiene il calore più a lungo. È più adatta per riscaldare piccoli ambienti con un intervallo di temperature consentite medio o ristretto. Tuttavia, una tale stufa deve essere costruita e, se necessario, non può essere spostata come la sua controparte metallica.

Esiste l'idea di riscaldare lo spazio nella serra utilizzando i prodotti caldi della combustione. Per questo, si propone di collocare la stufa in una fossa e di posare il camino orizzontalmente sotto il livello del suolo, per poi farlo uscire in superficie.

Con tale disposizione del camino, si avrà un aumento significativo della sua lunghezza, di conseguenza i gas caldi cederanno una maggiore quantità di calore all'interno dell'ambiente.

Questa opzione aumenterà effettivamente l'efficienza del riscaldamento.

Tuttavia, nell'attuazione pratica, si presenteranno le seguenti difficoltà:

1. Requisiti per il materiale di costruzione del camino. All'uscita della stufa, la temperatura dell'aria è molto elevata. Pertanto, il camino non deve avere una buona trasmissione del calore, altrimenti si verificherà la combustione del terreno circostante. Come materiale per lo scarico dei prodotti della combustione, si possono utilizzare tubi di amianto.
2. Rispetto delle regole di posizionamento del condotto fumario. Nel camino sarà necessario prevedere finestre di ispezione per la pulizia dalla fuliggine. Pertanto, il tubo deve essere posato tra i letti.
3. Necessità di organizzare l'alimentazione elettrica. Il lungo tratto orizzontale non favorisce la creazione di un tiraggio normale, quindi sarà necessario installare un aspiratore di fumo. Ciò implica la necessità di portare l'elettricità alla serra o di ricaricare periodicamente la batteria.

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

Invece della stufa standard, è possibile utilizzare caldaie a combustibile solido a combustione prolungata. Bruciano il combustibile in modo più efficiente e non consentono un rapido rilascio di calore, eliminando la possibilità di danni alle piante dovuti a temperature elevate. Queste caldaie di fabbricazione industriale sono facili da usare e da manutenere, oltre che compatte.

Caldaie a gas e convettori

Per le serre, una buona alternativa al riscaldamento a stufa è l'uso di una caldaia a gas a gas liquefatto o di un convettore. Per le piccole strutture private, di solito si utilizzano apparecchiature funzionanti a bombola di gas.

Prima di installare una caldaia a gas in una serra, è necessario rinforzare in modo sostanziale una delle pareti a cui verrà fissata

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

Il collegamento della serra alla rete del gas è una procedura burocratica piuttosto complessa. Inoltre, durante il controllo annuale obbligatorio da parte di uno specialista del servizio gas, verranno espressi dei rilievi.

In ogni caso, la combinazione di alimentazione del gas e uso di fiamme libere in un ambiente chiuso richiede misure di sicurezza elevate. La soluzione migliore è la presenza di un analizzatore di gas, nonché di un sistema di spegnimento automatico della fiamma che si attiva al superamento della concentrazione massima ammissibile di sostanza combustibile nell'aria.

Dal punto di vista del confronto dei costi finanziari per l'installazione e l'uso di stufe e apparecchiature a gas, non è possibile trarre una conclusione univoca. Un semplice convettore a gas costa circa 120-140 €.

È più costoso rispetto ai dispositivi metallici che funzionano a combustibile solido:

• i costi per metallo e materiali di consumo per la costruzione fai-da-te di una stufa a tamburo sono di circa 30 €;
• un'unità a combustibile solido di fabbricazione industriale di piccole dimensioni, ad esempio il modello NVU-50 “Tulinka”, costa circa 66 €.
• un'unità a combustione lunga modello NV-100 “Klondajk” costa circa 90 €.

Una stufa in pietra costerà più di un convettore a gas a causa del costo dei lavori per la realizzazione delle fondamenta e della sua muratura.

È opportuno installare una stufa in pietra se si è sicuri che la serra rimarrà in quel luogo per più di un anno

Il costo del gas liquefatto o naturale utilizzato per riscaldare qualsiasi ambiente sarà inferiore a quello della legna e del carbone acquistati. Tuttavia, le serre vengono generalmente riscaldate con rifiuti combustibili gratuiti o a basso costo, di cui c'è sempre abbondanza nelle zone rurali e nelle aree per le vacanze estive.

Problema dell'aspirazione dell'aria e dell'umidità

L'uso di dispositivi di riscaldamento in cui avviene una combustione aperta del combustibile richiede l'eliminazione dei prodotti di combustione attraverso il camino. In questo caso è necessario compensare il volume dell'aria in uscita.

Negli edifici, è possibile tramite un afflusso incontrollato (infiltrazione) che si verifica a causa della presenza di fessure e buchi nelle pareti e nel soffitto.

La struttura delle serre moderne, ad esempio in policarbonato, crea uno spazio ermetico. In questo caso, il problema dell'afflusso d'aria viene risolto mediante la presenza di finestrelle e l'installazione di uno speciale foro di ingresso dell'aria.

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

I sistemi di scarico per convettori a gas di tipo chiuso sono già dotati di un tubo per l'afflusso di aria esterna nella camera di combustione.

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

Spesso, dopo l'uso di stufe e caldaie, si osserva l'effetto di essiccazione dell'aria. Ciò è dovuto alla minore umidità assoluta del flusso freddo in entrata (soprattutto se gelido) rispetto all'aria calda che esce dal camino della serra.

Per mantenere parametri precisi di umidità dell'aria, si utilizza un umidificatore con igrometro, che può funzionare da una fonte di energia locale. Se non è necessario, è possibile posizionare un contenitore aperto con acqua nella serra. In caso di forte essiccazione dell'aria, si verificherà naturalmente un processo di evaporazione.

Metodi per una distribuzione uniforme del calore

Per le piccole serre è sufficiente posizionare una singola fonte di riscaldamento. Il ricambio d'aria nell'ambiente sarà garantito dal gradiente verticale di temperatura e, pertanto, si verificherà la distribuzione dell'aria calda.

In ogni serra, durante il suo riscaldamento, si verifica un leggero gradiente verticale di temperatura. È necessario tenerlo presente quando si posizionano i termometri.

In ambienti di grande superficie o geometria complessa, possono formarsi zone con diversi parametri microclimatici. A volte ciò viene fatto appositamente nelle serre industriali, ma nella maggior parte dei casi questo fenomeno è indesiderabile.

Per la distribuzione uniforme del calore si utilizzano due metodi:

• Creazione di un ricambio d'aria artificiale. Di solito si utilizzano ventilatori a pale. A volte si realizza un sistema di condotti d'aria con pompe integrate in modo che l'aspirazione dell'aria avvenga a un'estremità dell'ambiente e lo scarico all'altra.
• Trasmissione del calore tramite un fluido termovettore intermedio. Di solito si utilizza un comune sistema ad acqua con circolazione forzata. I tubi possono essere posati sia lungo il perimetro della serra, sia sotto lo strato di terreno.

La distribuzione forzata del calore è necessaria anche per evitare la formazione di una zona ad alta temperatura vicino al riscaldatore. Altrimenti, le piante situate vicino alla stufa o alla caldaia potrebbero subire danni termici.

Metodi di riscaldamento popolari senza fiamma aperta

L'uso di fiamma libera presenta alcune limitazioni, poiché si ha emissione di residui di combustione ed è necessario rispettare le misure antincendio. Pertanto, si utilizzano spesso altri metodi per generare calore all'interno della serra.

Utilizzo di apparecchi elettrici

L'uso dell'elettricità per riscaldare la serra in inverno è il metodo più costoso. Tuttavia è anche il più semplice, poiché i lavori di installazione di tale riscaldamento comprendono solo il collegamento dell'impianto elettrico e il montaggio degli apparecchi.

L'impiego di semplici sistemi di automazione solleva la persona dalla necessità di partecipare al costante controllo del microclima.

Lo schema di collegamento di più riscaldatori tramite termostato è abbastanza semplice. L'unico problema potrebbe essere l'interruzione dell'energia elettrica, pertanto è necessario prevedere il collegamento di fonti di alimentazione supplementari (+)

Il riscaldamento elettrico della serra può essere realizzato utilizzando i seguenti apparecchi:

• Calorifero. L'apparecchio più semplice ed economico, che si può realizzare da soli.
• Convettore. La presenza di un ventilatore permette, oltre al riscaldamento dell'aria, di distribuirla uniformemente nella serra.
• Pompa di calore. Un potente dispositivo per riscaldare l'aria in serre di grandi dimensioni, spesso utilizzato in combinazione con un sistema di canali d'aria per distribuire il calore. Per riscaldare un ambiente compatto, è possibile realizzare una pompa di calore da soli.
• Lampade a infrarossi. La specificità del funzionamento di tali dispositivi consiste nel riscaldare la superficie su cui cade la radiazione. In questo modo, è possibile livellare il gradiente verticale di temperatura nell'ambiente senza ricorrere al ricambio d'aria.
• Cavo scaldante. Viene utilizzato per riscaldare aree locali nella serra.

Nel caso di ambienti di piccole dimensioni, l'uso del riscaldamento elettrico è giustificato per la sua semplicità e sicurezza. Nelle serre grandi e industriali è opportuno 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 bruciatura del terreno con perdita delle sue qualità.

Rilascio di calore con metodo biochimico

Uno dei metodi interessanti di riscaldamento è l'applicazione al terreno di fertilizzante organico non decomposto – 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 dell'ambiente.

Durante la decomposizione del letame vengono rilasciati anidride carbonica, metano e una piccola quantità di idrogeno e acido solfidrico. Inoltre, il letame ha un odore caratteristico. Tutto ciò impone alcune limitazioni al suo utilizzo, legate alla necessità di ventilare l'ambiente.

In inverno, così come durante periodi prolungati di freddo in primavera e autunno, un intenso ricambio d'aria è sconsigliabile. In questo caso, per ripristinare il bilancio termico dopo la ventilazione, potrebbe essere necessaria una quantità di energia significativamente maggiore di quella rilasciata dal processo di decomposizione del letame.

L'uso di questo metodo “biologico” per riscaldare il terreno e l'aria è giustificato a tarda primavera, quando la ventilazione avviene con temperature diurne positive.

Sistemi con fonte di calore esterna

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

Un normale complesso termico wi-fi composto da sensore e relè costa circa 20 €. Quando la temperatura esce dall'intervallo consentito, trasmette i suoi valori a dispositivi con sistema operativo Windows o Android.

Creazione di un circuito di riscaldamento separato

Se in casa viene utilizzato il riscaldamento ad acqua o a vapore, è possibile creare un circuito separato che porti alla serra. È assolutamente necessario dotarlo di una pompa separata, poiché la lunghezza orizzontale totale del nuovo segmento sarà notevole.

Inoltre, nella serra è necessario installare un vaso di espansione di tipo aperto per lo sfiato dell'aria dal sistema. La superficie dell'acqua aperta del vaso deve essere ridotta al minimo per evitare un'intensa evaporazione di acqua calda all'interno dell'ambiente.

I radiatori nella serra vengono installati raramente, poiché il design dell'ambiente ha un ruolo secondario. In caso di carenza di calore, è meglio allungare il circuito del tubo, poiché è più economico e riduce il rischio di perdite e guasti.

Il segmento esterno del circuito deve essere isolato per evitare dispersioni di calore e minimizzare il rischio di congelamento. La soluzione migliore per questo scopo è la collocazione interrata dei tubi.

Il collegamento del segmento di riscaldamento della serra al circuito principale può essere effettuato utilizzando un rubinetto a tre o quattro vie.

Schema standard di collegamento del circuito di riscaldamento supplementare. La posizione dei rubinetti in casa consente di regolare a distanza la temperatura dell'aria nella serra (+)

È anche possibile creare un sistema automatico di regolazione della temperatura.

Questo può essere fatto nei seguenti modi:

• Modificando il volume di acqua calda fatta passare in base alle letture dei sensori di temperatura. In questo caso è necessario l'acquisto di una pompa con regolazione della potenza.
• Accensione e spegnimento del circuito di riscaldamento della serra. A questo scopo si utilizzano sistemi automatici di controllo dei rubinetti.

Invece di modificare manualmente la posizione di una valvola a tre o quattro vie, è possibile utilizzare dispositivi basati su servocomando. La sua unità di controllo elettronico viene regolata in base alle letture dei sensori di temperatura posizionati nella serra.

In caso di necessità di modificare la modalità di riscaldamento, un segnale di comando viene inviato al motore, che ruota lo stelo, impostando un'altra posizione del rubinetto.

Il servocomando per la regolazione automatica ha dimensioni maggiori rispetto al rubinetto. Pertanto per la sua installazione è necessario allontanare il tubo di riscaldamento dalla parete.

Riscaldamento con utilizzo di aria di scarico

Un buon riscaldamento si può ottenere utilizzando l'aria calda della ventilazione di estrazione dell'abitazione. Dirigendo il canale di ventilazione coibentato all'interno della serra, si può ottenere un flusso costante in entrata con una temperatura di 20-25°C.

L'unica condizione è l'assenza nell'aria di umidità eccessiva e di impurità tipiche di cucine e bagni.

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

• Un'apertura di estrazione locale verso l'esterno a forma di tubo senza ventola. Deve avere una sezione ridotta per creare un'alta velocità di flusso. In questo caso, con temperatura esterna negativa, la zona di formazione di condensa si troverà a una certa distanza dal tubo, prevenendo la formazione di ghiaccio.
• Il ritorno del flusso mediante un condotto d'aria aggiuntivo e il suo allacciamento obbligatorio alla cappa generale dell'edificio. Altrimenti gli odori provenienti dalla serra si diffonderanno in tutti gli ambienti della casa.

Questo metodo è il più economico in termini di costi una tantum per l'installazione del sistema e di costi periodici per l'utilizzo del carburante. L'unico dubbio rimane la sufficiente portata di estrazione per mantenere la temperatura necessaria. È meglio verificarlo sperimentalmente.

Se a volte, in caso di freddo estremo, la temperatura dell'aria nella serra scende al di sotto del limite consentito, è possibile installare nel condotto un piccolo calorifero, oppure installare un dispositivo elettrico aggiuntivo direttamente nell'oggetto.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Stufa fatta in casa con camino di grande lunghezza per il riscaldamento della serra:

Diverse opzioni di stufe a legna in una serra reale:

Bruciatori a gas come fonte di calore. Distribuzione dei tubi nella serra:

Non esiste una soluzione universale per il riscaldamento della serra. La scelta di uno dei metodi o di una loro combinazione deve essere effettuata tenendo conto dell'affidabilità, del basso costo di installazione e utilizzo delle apparecchiature, dei prezzi dell'energia e della durata del funzionamento autonomo.

La maggior parte dei progetti può essere realizzata con le proprie forze, riducendone i costi e offrendo la possibilità di un'ulteriore modernizzazione autonoma.

Ha esperienza personale nella progettazione e nell'allestimento del riscaldamento in serra? Desidera condividere le conoscenze acquisite o porre domande sull'argomento? Per favore, lasci commenti e partecipi alle discussioni – il modulo per i feedback si trova qui sotto.