Ogrzewanie szklarni kompostem

od Beata Domitrz , 24 września, 2016

W jaki sposób ogrzać szklarnię tanio, wydajnie i jednocześnie w sposób, który nie będzie obciążający dla środowiska? Jednym z najbardziej efektywnych i ekologicznych rozwiązań jest ocieplanie szklarni wodą. W pomieszczeniu należy umieścić system rur przez które będzie przepływać ciepła woda, dzięki czemu nastąpi wzrost temperatury powietrza, bądź gleby w szklarni.

Podczas produkcji warzywniczej wytwarza się wiele odpadów organicznych w postaci niezagospodarowanych szczątek roślin lub warzyw z uszkodzeniami mechanicznymi. Czasami stanowią one nawet 20% wszystkich plonów. Tego typu pozostałości doskonale nadają się do stworzenia kompostu. Proces zachodzący w pryzmie to biologiczny rozkład substratów organicznych w warunkach tlenowych. Następstwem tych przemian jest wzrost temperatury materiału kompostowego, a zatem całej pryzmy, dzięki biologicznej produkcji ciepła.

Schemat ogrzewanie szklarni kompostem

Metodę wykorzystania tej zależności opracował w 1972 roku leśnik Jean Pain. System opiera się na umieszczeniu w pryzmie kompostu kolektora rurowego, którego zadaniem jest odbiór ciepła. Najlepszy będzie przewód w postaci spiralnej, który zwiększy powierzchnię grzewczą. Rura powinna być wykonana z materiału, który jest dobrym przewodnikiem ciepła np. z dodatkiem miedzi. Zgodnie z zasadą konwekcji woda wraz ze wzrostem temperatury przemieszcza się do góry. Biorąc to pod uwagę, początek spirali powinien znajdować się na dole pryzmy, dzięki czemu unikniemy stosowania pompy. Takie zastosowanie prowadzi do stałej cyrkulacji wody, aż do momentu uzyskania optymalnej temperatury. Istotną sprawą jest szczelna izolacja zbiornika wody i rur między zbiornikiem a pryzmą kompostu. Dzięki temu unikniemy niepożądanych strat ciepła. Temperatura w pryzmie może wynosić nawet 80 ºC, a minimalna niezbędna do prawidłowego przebiegu procesów wynosi 55 ºC. W związku z tym otrzymujemy nadwyżkę energii – ok. 3,3 MJ z 1 kg kompostu. Tą metodą zostaje wytworzona energia, która pozwala podgrzać 25 l wody o 35–40 ºC. Dla szklarni o powierzchni 1,5 ha kompostownik musi zawierać minimum 60 kg biomasy.

Badania w zakresie pozyskiwania ciepła z przebiegu procesów kompostowania są prowadzone w Europie od ponad 40 lat. W Polsce tego typu instalacje są najczęściej użytkowane w ramach doświadczeń naukowych, jednak można już spotkać nieliczne szklarnie ocieplane kompostem. Takie rozwiązanie jest często spotykane w krajach skandynawskich, szczególnie popularne w Norwegii. Z reguły są to samodzielnie wykonane wężownice zainstalowane w pryzmie kompostowej. Obecnie rynek nie oferuje gotowych instalacji, jednak jest wiele poradników jak wykonać ją we własnym zakresie. Technologia działa bez konieczności używania prądu, więc koszta są jednorazowe. Najdroższy jest kolektor, a dokładniej materiał z którego zostanie wykonany. Wszystko zależy od powierzchni, którą chcemy ogrzewać, wielkości pryzmy oraz jakości materiałów. Wykonanie kompostownika o objętości 1 m3 to wydatek około 1000 zł, zakładając samodzielne wykonanie z bardzo dobrych materiałów. Substrat do kompostu z produkcji warzywniczej oraz wykorzystanie biologicznej produkcji ciepła bez konieczności używania energii elektrycznej obniżają koszta ogrzewania do minimum – jedyny wydatek stanowi woda, którą musimy wprowadzić do obiegu.

Zakładając system ogrzewania wody kompostem należy rozważyć wiele czynników, takich jak poprawny przebieg procesu kompostowania, odpowiedni dobór czasu zakładania instalacji z terminami sadzenia, oraz prawidłowo dopasowany kolektor.

Wady i zalety

Zastosowanie pryzmy kompostu w celu ogrzewania szklarni przyspieszy wzrost i plonowanie warzyw. Wpłynie pozytywnie na zmniejszenie ilości emitowanych zanieczyszczeń powietrza w porównaniu do funkcjonowania ogrzewania konwencjonalnego. Kolejnym korzystnym aspektem jest utylizacja pozostałości organicznych z produkcji warzywniczej, które po zużyciu w procesie kompostującym można wykorzystać jako pełnowartościowy nawóz. Biorąc pod uwagę powyższe zalety, warto rozważyć metodę wykorzystującą kompost przy wyborze sposobu ogrzewania szklarni.