Système de chauffage de serre à faire soi-même : les meilleures façons de chauffer les serres en hiver

Pour maintenir un certain régime de température dans la serre, différents systèmes de chauffage sont utilisés.Le choix de la méthode d'approvisionnement en chaleur dépend de la taille du bâtiment, des conditions climatiques de la région, de la disponibilité d'un type particulier de combustible, des capacités financières et d'autres facteurs.

Certains artisans à domicile entreprennent d'organiser le chauffage de la serre de leurs propres mains - une telle solution réduira considérablement les coûts de main-d'œuvre, n'est-ce pas ? Bien sûr, organiser indépendamment un chauffage stable n’est pas une tâche facile, mais c’est tout à fait réalisable. La première étape consiste à choisir une source de chaleur.

Nous vous expliquerons quelles options de chauffage de serre existent, quelles sont leurs spécificités, avantages et inconvénients d'utilisation. Sur la base des informations présentées, vous pourrez décider du type de chauffage, effectuer un calcul préliminaire de la puissance thermique et sélectionner les unités de travail et les éléments du système.

Spécificités du maintien de la température dans les serres

Le chauffage d'une serre est nécessaire pour compenser les pertes de chaleur qui se produisent à travers les murs et le plafond de la structure, ainsi qu'en raison de l'entrée d'air extérieur. Pour réduire les coûts de chauffage, il faut d'abord bien isoler la serre et minimiser les échanges d'air avec la rue.

En plus du matériau à partir duquel la serre est fabriquée, une attention particulière doit être accordée à l'ajustement serré de la structure au sol. Pour ce faire, il est préférable de réaliser une fondation peu profonde isolée de l'intérieur lors de la construction d'une serre.

Il doit maintenir la structure de manière fiable par vent fort, empêcher la formation de fissures et minimiser les échanges thermiques avec la rue à travers la couche supérieure du sol.

Pour résoudre le dernier problème, même dans les conditions des régions du nord, une profondeur de 30 centimètres suffit, car la conductivité thermique du sol est très faible. L’intensité de l’échange thermique vertical entre la couche de sol à l’intérieur de la serre et la couche de sol sous-jacente est très faible.

En hiver, la neige peut être utilisée comme isolant extérieur naturel le long des bords de la serre.

La neige est un excellent matériau d'isolation thermique. Cependant, la structure de la serre doit être capable de supporter un poids supplémentaire et le matériau ne doit pas plier sous son poids.

Pour une croissance normale des plantes, il est nécessaire de maintenir la température de l'air et de la couche végétative du sol dans une certaine plage. Si la serre fonctionne en continu, le sol fertile sera chauffé en raison de l'échange thermique avec l'air intérieur. De plus, sa température sera presque la même que dans les conditions naturelles en été.

Le sol et les couches du sol gèlent en hiver à une profondeur qui dépend de la latitude géographique de la région et de la structure de la roche. Pour réchauffer le sol et la couche supérieure adjacente avant la plantation, il faut soit maintenir une température de l'air positive pendant très longtemps (jusqu'à un mois).

Une solution alternative consiste à réaliser des actions particulières pour transférer la chaleur directement dans le sol. Cela peut être fait à l'aide d'un système de canalisations souterraines dans lesquelles le liquide de refroidissement est fourni.

La quantité d'énergie dépensée pour chauffer la serre dépend des facteurs suivants :

• Superficie des murs et du toit de la serre. Plus cet indicateur est bas, moins les pertes de chaleur sont importantes. Par conséquent, pour économiser de l'énergie, il est préférable d'utiliser une forme de structure rectangulaire ou semi-circulaire.
• Coefficient de conductivité thermique du matériau. Plus ce paramètre est bas, mieux le matériau retient la chaleur.
• Différence de température entre l'air intérieur et extérieur. Plus sa valeur est élevée, plus la perte de chaleur est importante.
• Échange d'air par fuites. Pour réduire les coûts énergétiques, il est nécessaire d’éliminer le flux incontrôlé d’air froid.

La grande variété de conceptions de serres privées et la qualité de leur installation compliquent sérieusement la modélisation du régime de température. Par conséquent, il n'est possible de déterminer avec précision la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer un objet particulier qu'expérimentalement.

De telles méthodes calculent approximativement la puissance requise du dispositif de chauffage. Le problème est la difficulté de déterminer le coefficient de dispersion pour un objet spécifique (+)

Chauffage autonome basé sur la combustion de combustible

L’utilisation du processus de combustion comme source de chaleur est la méthode la plus couramment utilisée pour chauffer les petites serres. Un tel chauffage présente certaines spécificités, puisqu'il faut prendre en compte l'étanchéité accrue de la pièce, l'opportunité de chauffer le sol et la nécessité de maintenir l'humidité.

Poêles et chaudières à combustible solide

L’un des appareils les plus simples utilisés pour chauffer les serres pendant les périodes froides est le poêle. La popularité de l’utilisation d’un tel appareil est due au faible coût du carburant. Il peut s'agir de bois de chauffage non calibré, d'herbe sèche, de charbon et de poussière de charbon, de déchets et de liquides inflammables.

Lors du chauffage avec des poêles, il est nécessaire d'assurer un tirage stable, car la ventilation de la serre si des produits de combustion pénètrent à l'intérieur entraînera son refroidissement.

Lors de l'utilisation d'un poêle en métal, le chauffage se produit rapidement et l'énergie est transférée à l'air ambiant. C’est également la méthode de chauffage la moins chère et la plus simple à utiliser. Vous pouvez construire vous-même une telle unité.

Sur notre site vous trouverez une sélection d'articles sur la fabrication de différents types de poêles métalliques pouvant être utilisés pour chauffer une serre :

1. Comment fabriquer un four Buleryan de vos propres mains : instructions de fabrication étape par étape
2. Poêle ventral à faire soi-même à partir d'une bouteille de gaz : schémas, dessins + guide étape par étape
3. Poêle utilisant l'huile usagée d'un tuyau : comment fabriquer un poêle efficace en utilisant l'huile usagée provenant de matériaux de rebut

Un poêle en pierre chauffe plus lentement et retient la chaleur plus longtemps. Ceci est plus adapté au chauffage de petits espaces avec une plage de température moyenne ou étroite. Cependant, un tel poêle doit être plié et, si nécessaire, ne peut pas être déplacé, comme son homologue métallique.

Il existe une idée de chauffage d'un espace dans une serre à l'aide de produits de combustion chauds. Pour ce faire, il est proposé de placer le poêle dans une fosse et de poser la cheminée horizontalement sous le niveau du sol avec sa sortie ultérieure vers la surface.

Avec ce placement de la cheminée, sa longueur augmentera considérablement, ce qui entraînera une augmentation des gaz chauds à l'intérieur de la pièce.

Cette option augmentera réellement l’efficacité du chauffage.

Cependant, lors de la mise en œuvre pratique, les difficultés suivantes surgiront :

1. Exigences relatives au matériel de montage de la cheminée. La température de l’air à la sortie du four est très élevée. Par conséquent, la cheminée ne doit pas avoir un bon transfert de chaleur, sinon le sol qui l'entoure brûlera.Les tuyaux en amiante peuvent être utilisés comme matériau pour éliminer les produits de combustion.
2. Respect des règles de placement des cheminées. Il sera nécessaire de prévoir des fenêtres d'inspection dans la cheminée pour la nettoyer de la suie. Par conséquent, vous devez poser le tuyau entre les lits.
3. Le besoin d’alimentation électrique. Une longue section horizontale ne contribue pas à la création d'un tirage normal, il sera donc nécessaire d'installer un extracteur de fumée. Cela signifie la nécessité de fournir de l'électricité à la serre ou de recharger périodiquement la batterie.

Par conséquent, l’idée du placement d’une cheminée souterraine n’a pas trouvé une large application dans la pratique.

Au lieu d'un poêle standard, vous pouvez utiliser du combustible solide chaudières à combustion longue. Ils brûlent le carburant plus efficacement et ne permettent pas un dégagement de chaleur rapide, ce qui élimine le risque d'endommagement des plantes par des températures élevées. Ces chaudières fabriquées en usine sont faciles à utiliser et à entretenir, et sont également compactes.

Chaudières et convecteurs à gaz

Pour les serres, une bonne alternative au chauffage par poêle est l’utilisation du gaz chaudière à gaz liquéfié ou convecteur. Pour les petits bâtiments privés, des équipements fonctionnant à base de bouteilles de gaz sont généralement utilisés.

Avant d'installer une chaudière à gaz dans une serre, il est nécessaire de bien renforcer l'un des murs sur lequel elle sera fixée

Il est préférable de placer la bouteille de gaz à l'extérieur de la serre. Mais dans ce cas, il est nécessaire de résoudre le problème de la prévention du gel de la boîte de vitesses pendant une longue période avec des températures négatives.

Connecter une serre au réseau de gaz est une procédure bureaucratique assez compliquée. De plus, lors de l'inspection annuelle obligatoire par un spécialiste du service gaz, des commentaires seront formulés.

Dans tous les cas, la présence d’une combinaison d’alimentation en gaz et l’utilisation d’un feu ouvert dans un espace confiné nécessite des mesures de sécurité accrues. La meilleure solution est de disposer d'un analyseur de gaz, ainsi que d'un système d'extinction automatique des flammes, qui se déclenche lorsque la concentration maximale admissible d'une substance inflammable dans l'air est dépassée.

Du point de vue de la comparaison des coûts financiers d'installation et d'utilisation des poêles et des équipements à gaz, il est impossible de tirer une conclusion sans ambiguïté. Un simple convecteur à gaz coûte environ 12 000 à 14 000 roubles.

C'est plus cher que les appareils métalliques fonctionnant au combustible solide :

• le coût du métal et des consommables pour fabriquer soi-même un poêle ventral est d'environ 3 000 roubles;
• Une installation de combustible solide en usine de petite taille, par exemple le modèle NVU-50 Tulinka, coûte environ 6,6 mille roubles.
• un modèle d'installation à combustion longue NV-100 «Klondike» coûte environ 9 000 roubles.

Un poêle en pierre sera plus cher qu'un convecteur à gaz en raison du coût de construction des fondations et de leur pose.

Il est conseillé d'installer un poêle en pierre si vous êtes sûr que la serre sera située à cet endroit pendant plus d'un an.

Le coût du gaz liquéfié ou naturel dépensé pour chauffer une pièce sera moins cher que le bois de chauffage et le charbon achetés. Cependant, les serres sont généralement chauffées avec des déchets combustibles gratuits ou bon marché, ce qui est toujours suffisant dans les zones rurales et les datchas.

Le problème des fuites d’air et de l’humidité

L'utilisation d'appareils de chauffage dans lesquels se produit une combustion ouverte du combustible conduit à la nécessité d'évacuer les produits de combustion par la cheminée. Dans ce cas, une compensation du volume d'air évacué est nécessaire.

Dans les bâtiments, cela est possible grâce à un afflux incontrôlé (infiltration) qui se produit en raison de la présence de fissures et de trous dans les murs et le plafond.

La conception des serres modernes, comme celle en polycarbonate, crée un espace hermétique. Dans ce cas, le problème de l'entrée d'air est résolu par la présence d'évents et l'installation d'une ouverture d'alimentation spéciale.

Il doit être placé de manière à éviter un flux concentré d’air froid sur les plantes. Il est également possible d'utiliser plusieurs petits trous pour organiser un afflux distribué.

Les systèmes d'échappement pour convecteurs à gaz de type fermé sont déjà équipés d'un tuyau pour l'écoulement de l'air extérieur dans la chambre de combustion.

Dans un convecteur à chambre de combustion fermée, l'air extérieur ne refroidit pas la pièce et les produits de combustion ne peuvent pas pénétrer à l'intérieur (+)

Souvent, après le fonctionnement des fours et des chaudières, l'effet du séchage de l'air est observé. Cela est dû à la plus faible humidité absolue du flux froid entrant (surtout glacial) par rapport à l'air chaud sortant de la serre par la cheminée.

Pour maintenir des paramètres d'humidité de l'air précis, un humidificateur avec hygromètre est utilisé, qui peut être alimenté par une source d'énergie locale. Si cela n’est pas nécessaire, vous pouvez placer un récipient d’eau ouvert dans la serre. Ensuite, en cas de fort assèchement de l’air, le processus d’évaporation se produira naturellement.

Façons de répartir la chaleur uniformément

Pour les petites serres, il suffit de placer une seule source de chauffage. La circulation de l'air dans la pièce sera assurée grâce à la différence de température verticale et ainsi l'air chaud sera distribué.

Dans n'importe quelle serre, lorsqu'elle est chauffée, une légère différence de température verticale se produit.Il faut s'en souvenir lors du placement des thermomètres

Dans les pièces de grande surface ou à géométrie complexe, il est possible de former des zones avec différents paramètres microclimatiques. Cela se fait parfois exprès dans les serres industrielles, mais dans la plupart des cas, ce phénomène n'est pas souhaitable.

Pour répartir uniformément la chaleur, deux méthodes sont utilisées :

• Création d'une circulation d'air artificielle. Des ventilateurs à pales sont généralement utilisés. Parfois, un système de conduits d'air avec pompes intégrées est construit de manière à ce que l'air soit aspiré à une extrémité de la pièce et évacué à l'autre.
• Transfert de chaleur dû au liquide de refroidissement intermédiaire. En règle générale, un système d'eau ordinaire à circulation forcée est utilisé. Les tuyaux peuvent être posés autour du périmètre de la serre et sous la couche de sol.

Une répartition forcée de la chaleur est également nécessaire pour éviter la formation d'une zone à haute température à proximité du radiateur. Sinon, les installations situées à proximité du poêle ou de la chaudière pourraient subir des dommages thermiques.

Méthodes de chauffage populaires sans feu ouvert

L'utilisation d'un feu ouvert présente certaines limites, car des déchets de combustion sont libérés et des mesures de sécurité incendie doivent être respectées. Par conséquent, d’autres méthodes sont souvent utilisées pour libérer de la chaleur dans la serre.

Application des appareils électriques

Utiliser l’électricité pour chauffer une serre en hiver est la méthode la plus coûteuse. Cependant, c'est aussi le plus simple, puisque l'installation d'un tel chauffage ne comprend que le câblage électrique et l'installation des appareils.

L'utilisation de systèmes d'automatisation simples libère les gens de la nécessité de participer à une surveillance constante du microclimat.

Le schéma de raccordement de plusieurs radiateurs via un thermostat est assez simple. Le seul problème peut être une panne de courant, vous devez donc envisager de connecter des sources d'alimentation supplémentaires (+)

Le chauffage électrique d'une serre peut être réalisé à l'aide des appareils suivants :

• Chauffage. L'appareil le plus simple et le moins cher que vous puissiez fabriquer vous-même.
• Convecteur. La présence d'un ventilateur permet, en plus de chauffer l'air, de le répartir uniformément dans toute la serre.
• Pompe à chaleur. Un appareil puissant pour chauffer l'air dans les serres de grand volume, souvent utilisé en conjonction avec un système de conduits d'air pour distribuer la chaleur. Pour chauffer une pièce compacte, vous pouvez faire une pompe à chaleur tout seul.
• Lampes infrarouges. La spécificité du fonctionnement de tels appareils est de chauffer la surface sur laquelle frappe le rayonnement. Ainsi, il est possible d’égaliser le gradient vertical de température dans la pièce sans recourir à la circulation de l’air.
• Câble chauffant. Il est utilisé pour chauffer des zones locales dans une serre.

Dans le cas de petits locaux, le recours au chauffage électrique se justifie de par sa simplicité et sa sécurité. Dans les grandes serres industrielles, il est conseillé d'utiliser d'autres méthodes.

Le câble chauffant est bien adapté pour chauffer le sol. Sa température maximale n'est pas élevée, il n'y a donc aucune crainte d'effet de brûlage du sol avec perte de ses qualités

Libération de chaleur biochimique

L'une des méthodes de chauffage intéressantes consiste à ajouter au sol un engrais organique non pourri - fumier animal ou fientes d'oiseaux.À la suite d'une réaction biochimique, une grande quantité d'énergie est libérée, ce qui augmente la température de la couche fertile et de l'air à l'intérieur de la pièce.

Lorsque le fumier pourrit, du dioxyde de carbone, du méthane ainsi que de petites quantités d'hydrogène et de sulfure d'hydrogène sont libérés. Le fumier a également une odeur spécifique. Tout cela impose certaines restrictions à son utilisation liées à la nécessité d'aérer la pièce.

En hiver, ainsi que lors des vagues de froid prolongées au printemps et en automne, un échange d'air intensif n'est pas souhaitable. Dans ce cas, le rétablissement de l’équilibre thermique après ventilation peut nécessiter une quantité d’énergie beaucoup plus importante que celle libérée par le processus de pourriture du fumier.

L'utilisation d'une telle méthode « biologique » de chauffage de la terre et de l'air est justifiée à la fin du printemps, lorsque la ventilation se produit à des températures diurnes positives.

Systèmes avec source de chaleur externe

Le chauffage de la serre est possible grâce à la proximité de la maison ou d'un autre bâtiment chauffé. Cela simplifie l'ensemble de la procédure, puisqu'il n'est pas nécessaire d'installer une source de chaleur autonome. Grâce à des relais filaires ou wi-fi, vous pouvez recevoir à distance des informations sur la température dans la serre et réguler son microclimat depuis chez vous.

Un complexe de température Wi-Fi ordinaire, composé d'un capteur et d'un relais, coûte environ 2 000 roubles. Lorsque la température sort de la plage, il transmet ses valeurs aux appareils fonctionnant sous Windows ou Android

Création d'un circuit de chauffage séparé

Si la maison utilise du chauffage à eau ou à vapeur, il est alors possible de créer un circuit séparé menant à la serre.Il doit être équipé d'une pompe séparée, car la longueur horizontale totale du nouveau segment sera grande.

Vous devez également installer un vase d'expansion ouvert dans la serre pour éliminer l'air du système. La zone d'eau libre dans le réservoir doit être minimisée pour éviter une évaporation intense de l'eau chaude dans la pièce.

Les radiateurs sont rarement installés dans une serre, car la conception de ses locaux joue un rôle secondaire. En cas de manque de chaleur, il est préférable d'allonger le contour du tuyau, car cela coûte moins cher et réduit les risques de fuites et de pannes.

La partie extérieure du circuit doit être isolée pour éviter les pertes de chaleur et minimiser les risques de gel. L'option souterraine pour placer les tuyaux est la mieux adaptée à ces fins.

Le raccordement du segment chauffage de la serre au circuit général peut se faire à l'aide d'une vanne à trois ou quatre voies.

Schéma de raccordement standard pour un circuit de chauffage supplémentaire. L'emplacement des robinets dans la maison permet de réguler à distance la température de l'air dans la serre (+)

Il est également possible de créer un système de contrôle automatique de la température.

Cela peut être fait des manières suivantes :

• Modification du volume d'eau chaude traversée en fonction des lectures des capteurs de température. Dans ce cas, il est nécessaire d'acheter une pompe avec contrôle de puissance.
• Allumer et éteindre le circuit de chauffage de la serre. À cette fin, des systèmes de commande automatique de grue sont utilisés.

Au lieu de modifier manuellement la position d'une vanne à trois ou quatre voies, des dispositifs asservis peuvent être utilisés. Son unité de contrôle électronique est ajustée aux relevés situés dans la serre capteurs de température.

S'il est nécessaire de changer le mode de chauffage, un signal de commande est envoyé au moteur, qui fait tourner la tige, réglant ainsi une position différente de la vanne.

Le servomoteur pour le réglage automatique est grand par rapport à la grue. Par conséquent, pour l'installer, il est nécessaire de retirer le tuyau de chauffage du mur.

Chauffage par air extrait

Un bon chauffage peut être obtenu en utilisant l'air chaud provenant de la ventilation par aspiration d'un immeuble résidentiel. En dirigeant un conduit de ventilation isolé vers la serre, vous pouvez obtenir un flux entrant constant avec une température de 20-25°C.

La seule condition est l’absence d’excès d’humidité et d’impuretés dans l’air, typiques des cuisines et des salles de bains.

La sortie d'air de la serre peut être organisée de deux manières :

• Évent d'évacuation local vers la rue sous forme de tube sans ventilateur. Il doit être de petite section pour créer un débit élevé. Dans ce cas, à des températures extérieures négatives, la zone de formation de condensation sera située à une certaine distance du tube, ce qui empêchera la formation de glace.
• Renvoyez le flux à l'aide d'un conduit d'air supplémentaire et d'un raccordement obligatoire à la hotte générale de la maison. Sinon, les odeurs de la serre se propageront dans toutes les pièces de la maison.

Cette méthode est la plus économique en termes de coûts ponctuels d'installation du système et de coûts récurrents pour la consommation de carburant. La seule question reste de savoir si le volume de la hotte est suffisant pour maintenir la température requise. Il est préférable de vérifier cela expérimentalement.

Si parfois, lors de vagues de froid extrême, la température de l'air dans la serre descend en dessous du niveau autorisé, vous pouvez alors installer un petit aérotherme dans le conduit d'air ou installer un appareil électrique supplémentaire dans l'installation elle-même.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Poêle fait maison avec une longue cheminée pour chauffer une serre :

Plusieurs options de poêles à bois dans une vraie serre :

Brûleurs à gaz comme source de chaleur. Tuyauterie dans toute la serre :

Il n'existe pas d'option universelle pour chauffer une serre. Le choix en faveur de l'une des méthodes ou de leur combinaison doit être fait en tenant compte de sa fiabilité, du faible coût d'installation et d'utilisation des équipements, du prix de l'énergie et de la durée de vie des batteries.

La plupart des projets peuvent être mis en œuvre en interne, ce qui réduira leur coût et offrira la possibilité d'une modernisation indépendante plus poussée.

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