Пенсионер из Небраски построил заглубленную теплицу, которая отапливается согреваемым землей воздухом, нагнетаемым через закопанные перфорированные трубы и выращивает там тропические растения.
Исходя из данных по климату, прикинул среднегодовую температуру в Alliance, Nebraska - около 9 по Цельсию. Близко к тому, что наблюдается у нас в Одесской области. Климат у них сравнительно континентальный, то есть зимой холодно, а летом жарко, то есть тоже похоже на интересующую меня более северную часть области.
Но, как и на большей части континентальных США, там огромное количество солнечных дней, значительно больше, чем в Украине. Что означает - значительное поступление тепла в течение года с солнечными лучами через остекление.
На глубине около 2 метров температура почвы будет флуктуировать вокруг среднегодовой температуры воздуха, только со значительно меньшей амплитудой, а период колебаний будет равен году.
То есть если постараться, то температуру в 9 градусов из земли можно добыть просто вентиляторами, без тепловых насосов, что хватит для того, чтобы микроклимат в теплице сдвинулся в направлении более теплых "зон морозостойкости", то есть как минимум к 7 зоне.
Зоны морозостойкости (USDA hardiness zones) определяются зафиксированным экстремальным минимумом на данной территории за последние лет 30. Если в теплице будет всегда +10 или больше, то будет аж 11 зона. Ну, столько - это, наверное overkill, простудить теплицу легко в результате недбалостi или в результате буйства стихии (с отключением электричества, например), поэтому я бы рассчитывал этак на зону 8.
Ну и вспомним, что способность растений хорошо расти и не болеть определяется не только экстремальной низкой температурой, которая из убивает, если случается 😉
В нашем климате с пасмурной зимой обязательно потребуется досветка. Паразитное тепло от ламп досветки - только в плюс будет 🙂 Ещё важна, например, сумма активных температур. От избытка влажности зимой может спасти проветривание рекуператором.
А вот транспорт тепла с использованием в качестве теплоносителя воздуха - на мой взгляд не лучшее решение. Ибо требуется куча земляных работ. Я думаю, что лучше использовать воду: перегонять через теплицу воду из колодца/скважины через закопанные в почве трубы, и/или через трубы-"радиаторы" для подогрева воздуха, и сбрасывать в другой колодец/скважину (или прямо на ландшафт, насыщать почву водой для будущего сезона). Только вот надо прикинуть, какой расход такой воды потребуется для того или иного температурного режима в теплице.
Вообще, хорошо иметь резервуар с водой прямо в теплице. Это страховка от падения температуры сильно ниже 0 при любых раскладах. Думаю, прикольный вариант - по центру теплицы ров, в котором лежит полиэтиленовый рукав с водой, концы которого приподняты и в них введены подводящий и отводящий шланги. При этом если даже он протечет, у меня вода просто просочится через песок. А над этим рвом с рукавом дорожка - ходить по дощечкам, которые перекрывают этот ров. Излишнего испарения не будет - так как это рукав, а не открытый пруд.
Можно подзаряжать эту воду - теплоаккумулятор внутри теплицы с помощью trickle down солнечного коллектора, что будет удобно в плане отсутствия проблем с замораживанием коллектора: когда насос выключается - вода из коллектора сливается самотеком. Причем можно запитать насос от солнечной панели - питание ему нужно только когда есть солнце. Только нужно прикинуть с учетом нашей пасмурности, есть ли вообще смысл городить огород с коллектором.
А если солнца нет, но температура воды в теплоаккумуляторе ниже той, которую можно получить из колодца - сливаем имеющуюся и заполняем колодезной.
Как можно использовать такую теплицу?
Кроме полного цикла выращивания экзотических теплолюбивых растений (к которым относятся в том числе огурцы-помидоры - но интереснее всё-таки многолетники), там можно держать в вегетирующем состоянии посадочный материал таких растений для высаживания в открытый грунт в сезон. Примеры: батат - в теплице он будет расти как многолетний, от этого маточного куста берем черенки и в сезон высаживаем в огороде, дерево ним ( Neem (PFAF) ), моринга ( moringa , moringa [pfaf]) - аналогично.
Также там может жить набор растений, которые имеют потенциал научиться расти в данной местности в открытом грунте в случае потепления климата, а пока не могут. То есть что-то на 1-2 зоны отличающееся от имеющейся.
Мой коммент под видео:
Looks like Alliance, Nebraska has mean annual temperature of around 9 Celsius (this is an estimate I got from average high and average low, if someone knows reliable source please share). So temperature is around that at couple meters below ground where air tubes sit. So that will be enough to keep the underground greenhouse at that temperature or somewhat higher (if you count in recharge of earch during the summer and the sun coming through glazing (pretty much sunny days per year), we can speculate that that extra additional heat compensates gradual loss of efficiency during the winter as ground around pipes gets cooler.
BTW, I suppose instead of moving around the air, moving around the underground water can be more effective: pump water from one well, through either a trench in the greenhouse ("the pond") or through the pipes (either embedded in greenhouse's ground or through pipes above ground ("radiators"). And then pipe the cooled water into another well.
But what about the house? That temperatures coming from ground through air tubes aren't enough to heat a house to get comfortable temperatures (around 20 Celsius) without the heat pump.