Что будет если нагреть землю
Как прогреть почву весной на грядке – тестируем 3 способа и смотрим результаты
Утепление почвы для весенней посадки помогает ускорить таяние снега. Но все ли способы одинаково хороши? Давайте узнаем об этом подробнее
Овощеводство в регионах с коротким вегетационным периодом может быть превратиться в настоящую борьбу за каждый теплый денечек, когда надо как можно быстрее растопить снег и разморозить почву на участке для ранней посадки. Растениевод Робин Свистер поделилась результатами своих садовых экспериментов.
Тесты на ускорение таяния снега
— Сначала я разложила в огороде квадраты из черного пластика, прозрачного пластика, древесной золы и кофейной гущи и проверила, как быстро они растопили снег. – Рассказывает Робин.
— Прозрачный и черный пластик.
В те несколько солнечных и не по сезону теплых дней, которые у нас были в начале весны, мать-природа справилась с таянием снега лучше, чем любое из пластиковых покрытий, которые, казалось, напротив, защищали снежный покров. И я получила два снежных квадрата, образовавшихся под пластиковыми покрытиями.
Древесный пепел.
Как ни странно, древесная зола растопила снег максимально быстро.
Кофейная гуща. Кофейная гуща, как и пластик, изолировала снег от солнечных лучей. Если он и таял, то очень неспешно.
Тесты на согревание почвы
После того, как снег сошел сам по себе, я переместил два квадрата из пластика на одну из приподнятых грядок с замерзшей почвой, чтобы оценить их согревающий эффект.
На этот раз прозрачный пластик сработал лучше всего, разморозив землю на глубину до 15 см и нагрев почву от 2 градусов тепла до 13 за 4 дня!
Черный пластик нагрел землю только до 10 градусов Цельсия на ту же глубину.
За это время древесный пепел прогрел почву вглубь на 5 см и на 9 градусов по Цельсию.
Кофейная гуща прогрела почву на 3 см и на 5 градусов по Цельсию.
Мой «контрольный пластырь», представляющий собой участок без всякого покрытия, оттаял на солнце вглубь на 3 см и нагрелся до 7 градусов.
Оптимальный рецепт
Итак, судя по результатам опытов, для подготовки почвы к ранним посадка, сначала используйте древесную золу, чтобы растопить снег, а затем положите прозрачный пластик, чтобы нагреть почву.
Прозрачный пластик пропускает солнечный свет и ультрафиолетовые лучи и удерживает тепло, позволяя грунту быстро прогреваться.
Помните, что древесная зола добавит в грунт калий и повысит pH почвы.
В своем огороде мы всегда планируем посадки заранее осенью и тогда же устанавливаем преграду для снега на пути к будущим грядкам с ранними культурами.
Например, сетка с крупными ячейками для гороха действуют как заграждение против снега, поэтому здесь земля оттаивает и нагревается в первую очередь.
Несмотря на то, что на многих пакетиках с семенами пишут, что горох может быть посажен сразу после обработки почвы, температура грунта действительно имеет значение. При 10 градусах для появления всходов гороха требуется 2 недели, при 15 градусах всего 9 дней и при 20-25 градусах всего 5-6 дней. Отмечу, что речь идет именно о раннеспелом горохе. У ряда среднеспелых сортов при выращивании в слишком теплой почве задерживается переход к генеративному развитию, а некоторые позднеспелые сорта не способны к закладыванию репродуктивных органов до конца вегетации.
(Источник: www.almanac.com. Автор текста и фото: Робин Свистер).
А мы напоминаем, что для ранних посадок вам надо запастись жидким листовым удобрением Фолирус, чтобы растения вовремя получили весь комплекс необходимых питательных элементов! Ведь им предстоит, возможно, пережить возвратные заморозки и непредвиденные затяжные осадки. Крепкое и сильное растение перенесет подобные неприятности без особого ущерба и порадует вас самым первым витаминным блюдом!
Поиск
О проекте
maxdeleske
m@zozhnik.ru
Рекламные ссылки:
Большой выбор готовых рулонных штор в интернет-магазине Порядок.ру
Ведите дневник питания и читайте Зожник в бесплатном приложении “Дневник Зожника”
Что с Землей? Она нагревается
Все слышали про «глобальное потепление» или “парниковый эффект”, но не все понимают, что это, из-за чего и чем грозит. Зожник предлагает разобраться, почему «теплеет», на сколько градусов уже «потеплело», чем это хорошо и чем плохо, что будет дальше. Разумеется, только с научной точки зрения.
Действительно ли Земля нагревается?
Да, с начала XX века средняя температура воздуха повысилась на 0,74 градуса Цельсия. Причем, 2/3 этого повышения произошло после 1980 года.
За последние десятилетия скорость роста температуры на Земле продолжается. Каждое из последних трёх десятилетий было теплее предыдущего, температура воздуха была выше, чем в любое предшествующее десятилетие, начиная с 1850 года.
График средней температуры воздуха на планете Земля с 1880 года.
*Впрочем, даже тут, несмотря на консенсус мировых ученых, находятся и другие ученые, не видящие никакой тенденции, но зато углядевшие в теме “глобального потепления” миф и происки “врагов”: «Проблема глобального потепления — фантом и выдумка бывшего вице-президента США Альберта Гора, получившего за эту теорию Нобелевскую премию», — заявил директор Мурманского морского биологического института, академик РАН Геннадий Матишов. (2016).
Почему Земля нагревается?
Атмосфера Земли наполнена различными газами, многие из которых работают как пленка в парнике – препятствуют потери тепла, щедро поливаемого на нас Солнцем. Чем больше парниковых газов – тем больше солнечного тепла задерживается на планете. Это и есть «парниковый эффект».
Основные парниковые газы на Земле:
Содержание в атмосфере всех этих газов долгое время было стабильным. Пока не начало бурно развиваться человечество.
С тех пор как homo sapiens активно обжился на Земле, популяция заметно выросла, но еще больше выросло потребление, на которое работают разные индустрии – от животноводства до металлургии. И все это вместе выделяет в атмосферу углекислый газ. Часть выдыхает почти 8 млрд людей, часть – животные, но больше всего (3/4 всех выбросов углекислого газа за последние 20 лет) выделяется во время сжигания нефти, угля, природного газа.
С момента начала промышленной революции содержание углекислого газа в атмосфере выросло на 31%, а метана – вообще на целых 149%. Согласно отдельным исследованиям, такие уровни концентрации достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет.
И углекислого газа в атмосфере “благодаря” промышленной революции действительно становится больше. Вот так росли выбросы углекислого газа в атмосферу в последние 25 лет:
Ученые согласились, что текущее глобальное потепление с высокой вероятностью объясняется ростом концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, и, как следствие, увеличением парникового эффекта.
На сколько еще нагреется планета в XXI веке? Какие прогнозы?
Вероятная величина возможного роста температуры на протяжении XXI века на основе климатических моделей составит 1,1-2,9 °C для минимального сценария эмиссии;
В случае же продолжения роста выбросов углекислого газа в течение этого века температура за это столетие может вырасти по разным оценкам на 2,4-6,4 °C – для сценария максимальной эмиссии. Разброс в оценках определяется принятыми в моделях значениями чувствительности климата к изменению концентрации парниковых газов.
При этом важно понимать, что повышение температуры воздуха – это только верхушка айсберга.
Больше всего задержанного на Земле тепла аккумулирует океан – около 93% (у воды, как вы знаете, теплоемкость выше, чем у почвы или воздуха), на нагрев атмосферы уходит только около 1% тепла от парникового эффекта.
Чем грозит дальнейшее нагревание? Какие прогнозы?
Пока температура планеты выросла менее, чем на 1 градус и изменения климата пока не особо заметны (разве что активно тают льды в Арктике).
В целом эксперты не могут со 100% уверенностью сказать, чем же именно может грозить нагревание планеты на 2-6 градусов и оперируют вероятностями. И не исключают в том числе и непредвиденных последствий.
Есть целый ряд предположений, чем грозит потепление:
Фото: Александр Габышев. Research Institute of Applied Ecology of the North
Неконтролируемый парниковый эффект?
Взаимное влияние изменения климата и экосистем пока плохо изучено. Все еще остаётся неясным, усиливаются или ослабляются эффекты глобального потепления в результате действия природных механизмов.
Например, увеличение концентрации диоксида углерода приводит к интенсификации фотосинтеза растений, что препятствует росту его концентрации.
Есть предположения экспертов, что в дальнейшем парниковый эффект может неконтролируемо увеличиваться за счет целого набора одновременно действующих факторов – вот это уже действительно опасно для сохранения жизни.
4 миллиарда лет назад атмосфера Венеры была больше похожа на земную и на ее поверхности была вода. Однако с тех пор активность Солнца заметно выросла и сейчас атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа и парниковый эффект нагревает поверхность планеты до 460 градусов по Цельсию.
Впрочем, все равно со временем (примерно через 500 млн лет) жизнь на Земле в любом случае также станет невозможной для живых существ из-за роста солнечной активности.
Механизм неконтролируемого парникового эффекта, к примеру, может быть таким: рост температуры вызывает увеличение влажности в атмосфере, а водяной пар, в свою очередь, усиливает парниковый эффект, который увеличивает температуру и так по кругу.
Есть и другие факторы, которые вносят свой вклад:
Положительное влияние парникового эффекта
Положительные изменения, по мнению члена научно-консультационного комитета климатического центра АТЭС для России вот такие:
А кто-нибудь вообще обеспокоен глобальным потеплением?
Да, безусловно. И решать эту проблему планеты даже собирались мировые правительства сообща. Киотский протокол – это как раз договоренности мировых правительств о снижении выбросов углекислого газа ради сохранения планеты.
Однако этот протокол действовал только до 2012 года (согласован в декабре 1997, вступил в силу в феврале 2005). Протокол охватывал более 160 стран мира и покрывал около 55% общемировых выбросов парниковых газов.
Основные обязательства взяли на себя индустриальные страны:
Развивающиеся страны, включая Китай и Индию, обязательств на себя не брали. Однако после 2012 года экологические проблемы снова были оттеснены экономическими, второй этап Киотского протокола так и не был согласован и некоторые страны вышли из соглашения:
Доживем до спада эры углеводородов
Впрочем, естественные изменения в глобальной энергетике и переход в ближайшие десятилетия на возобновляемые источники энергии, что позволит в будущем значительно сократить выбросы усиливающего парниковый эффект углекислого газа:
Все прогнозы разных организаций и стран по развитию мировой энергетики сводятся к похожей картинке – снижение потребления нефти и газа и увеличение роли возобновляемых источников (renewables).
Ученые сейчас рассчитывают, что благодаря этой тенденции удастся ограничить величину потепления планеты 2 градусами. И похоже, что как минимум на столько Земля все же нагреется в ближайшие годы.
Быстрый способ нагреть землю на грядке для теплолюбивых овощей
Добавление статьи в новую подборку
Все знают, что часть овощей, которые мы выращиваем в открытом грунте, пришли к нам из более теплых краев. Конечно, и здесь они растут у рачительных огородников, но требования к теплу у них заметно выше, чем, например, у привычного к нашему климату картофеля. Как помочь томатам, перцу, тыквенным?
Говоря о «теплолюбивости растений», мы должны понимать, что в первую очередь подразумеваем тепло почвы. Даже при относительно прохладном воздухе, но когда корни находятся в теплой почве, рост растения более активен.
У нас же бывает все наоборот: весной в тепличке на солнышке воздух сильно прогревается, а земля в это время еще прохладная.
Получается, что растения наращивают большие листья, чтобы с помощью испарения не перегреваться, а в то же время слаборазвитые корешки в холодной почве элементарно не могут обеспечить кустик влагой.
Поэтому предлагаю идею прогрева почвы самым элементарным способом.
Как приготовить самодельную «ловушку для солнца»?
Разновидностей теплых грядок много – это и высокие грядки, и заглубленные грядки, и навозные гряды. Все их объединяет одно: в основе лежат азотистые вещества, которые при уплотнении начинают гореть с выделением тепла. Это тепло и греет землю, в которой находятся корни растений.
Кроме тепла, правильная грядка содержит и большое количество питания. Это особенно актуально для северных районов, где небольшой период тепла.
Но, кроме преимуществ, в устройстве таких грядок есть и слабые места:
С появлением прозрачной пленки появилась возможность улавливать солнечную энергию в небольшом объеме (парники, теплички).
Но здесь тоже не все так просто: вроде и тепличка есть, и тепло в ней, а порой и жарко, а растения растут не так, как должны.
Почему при таком нагреве земля долго остается холодной? Солнечные лучи, проходя сквозь пленку и попадая на черную землю, должны нагревать поверхность, но это происходит не так быстро, как хотелось бы.
Все дело в процессах испарения – солнечные лучи, нагревая землю, испаряют влагу, и она, поднимаясь вверх, образует на поверхности пленки конденсат. Потом эта влага опять падает на землю и снова испаряется. И на каждом этапе превращения влаги требуется тепловая энергия.
Получается, что при высадке растений в сроки воздух в тепличке может прогреваться до 30°С, в то время как температура почвы все еще в пределах 15-18°С.
Ну и, как следствие, получаем угнетение роста растения. Корни в холодной земле не могут получить нормального питания, а стебель и листья находятся в теплом воздухе и активно испаряют влагу.
Но если мы покроем землю в тепличке прозрачной пленкой, то получим сразу несколько бонусов. Судите сами.
Это можно сделать и на обычной грядке за пару недель до высадки растений. Причем прием не требует ни массы физических сил и времени (просто расстелить пленку), ни финансовых затрат (можно взять любой кусок старой пленки).
Важно, что эту «солнечную печку» можно по своему желанию в любой момент «включать» (результат будет уже за 3-5 дней) и «выключать».
Что там под пленкой происходит? Влага оказывается в ловушке и испарения нет. Сразу начинает повышаться температура почвы, а вместе с этим:
Какие вы при этом имеете бонусы?
1. Если вы приготовите землю таким образом за две недели до высадки рассады, даже просто в открытом грунте, то еще перед посадкой рассады вы соберете богатый урожай сорняков. Почти все семена уже проснутся, и вам останется только прополоть их и потом, скорее всего, сорняков на грядке уже и не будет.
2. Для уличных условий такая «солнечная ловушка» – идеальный укоренитель для черенков, где тепло внизу и прохладно сверху. Корни будут образовываться раньше листьев – это то, что надо. А дел всего-то – проткнуть пленку и воткнуть черенок.
3. Даже если бы этот третий бонус был единственным, и то стоило бы воспользоваться этим приемом! Земля прогревается, начинают просыпаться и выходить из укрытий наши «любимые» слизни. За две недели почти все они проснутся и выйдут на поверхность в поисках пищи. А вам остается за два-три дня до высадки рассады рассыпать (желательно на ночь) препарат Гроза – и все слизни будут собираться на эту приманку. В обычной теплице они начинают просыпаться постепенно, по мере нагрева земли – как раз начиная с высадки рассады и еще в течение пары недель. Получается, что тут подъел, тут откусил и каждый день что-то испорчено, и препарат не помогает (они элементарно не все проснулись).
Что в целях обогрева земли раньше использовали некоторые садоводы?
Например, полив кипятком перед посадкой рассады в лунки. Но при холодной земле это бесполезно – тепло от кипятка через 10 минут разойдется по сторонам и земля как была холодная, такой и останется.
Или расстановка темных либо прозрачных бутылок с горячей водой между растениями. Да, вода, конечно, имеет теплоемкость, и при нагреве тепло в воде будет удерживаться, хоть и ненадолго. Но солнечные лучи так не доходят до земли и земля остается холодной. Какой смысл нагревать воздух, если корни находятся в холодной земле? Почва, как море – ее не так просто нагреть, но зато потом она сама будет греть воздух (в роли буфера).
Или использование черной пленки либо светлого лутрасила на почве (мульча). Черная пленка будет нагреваться сама, но не будет прогревать землю. А светлая мульча будет отражать лучи солнца и тоже не будет прогревать землю. Эти два варианта хороши для летнего использования, когда нужно спрятать корни растений от сильной жары.
Кому интересно – просто попробуйте! Можете оставить одну грядку для контроля, чтобы наглядно убедиться в разнице.
При моем способе пленку можно оставить до самой осени и практически не поливать растения – достаточно обильного полива перед самой посадкой. Но можно в такой тепличке под пленку добавить и капельную ленту полива. А можно в период нарастания плодов добавить влаги – это только в плюс. Ориентир при этом – появление завязей (не цветов!). Только в этот период можно мульчировать и постепенно подключать полив.
Возникли вопросы или просто хотите поблагодарить автора за интересный пост? Заходите на страницу Юры Кузьминых в соцсетях.
Что с нашей планетой Землей? Она нагревается!
Термины «глобальное потепление» и «парниковый эффект» очень часто становятся темами для обсуждений. Но далеко не все понимают, чем это грозит планете Земля и из-за чего многие переживают об этом.
А правда ли, что Земля нагревается?
Если сравнивать температуру воздуха, которая была после 1980 года и ту, что сейчас, можно наблюдать незначительное повышение. Академик РАН Геннадий Матишов считает, что это выдуманная версия, которая была создана вице-президентом США Альбертом Гором.
Однако если посмотреть фильм «Неудобная правда», то получится взглянуть на проблему и с другого ракурса. Откуда напрашивается вывод, что все не так просто, как кажется на первый взгляд.
Причины нарастающего потепления
Нашу планету, словно купол, защищает атмосферный слой, предотвращая ее перегревание, но в то же время не дает теряться накопленному теплу. Это и есть пресловутый парниковый эффект. Основные газы, участвующие в процессе, – пар от испарений воды (около 70 %), а также 22 % углекислого газа и менее 10 % метана и озона.
До того как люди начали вырубать тропические леса, разрабатывать месторождения нефти и газа в невероятных количествах и создавать производства с высоким выхлопом углекислого газа, показатели, отвечающие за парниковый эффект были стабильны. Однако за последние 20 лет показатели изменились:
Согласно исследованиям экологов, эти уровни достигнуты впервые за последние 650 тысяч лет. Таким образом, из-за увеличения количества выделяемых газов началось глобальное перегревание планеты.
Чем это может грозить?
Экологи утверждают, что если выброс углекислого газа в атмосферу не сократится, то в течение XXI века показатели средней температуры вырастут на 2-6 %, а воды на 1-3 %. Это приведет к более быстрому таянию льда в Антарктике и другим последствиям.
Это приведет к тому, что уже через две сотни лет Земля преобразится, ведь большая часть живых существ погибнет, а через больший промежуток времени, который не могут с точностью предсказать ученые, – станет необитаемой, как Венера.
Способы прогрева грунта
Разработка грунта, связанная с рытьем траншеи в зимних условиях, осложняется необходимостью предварительной подготовки и прогрева мороженого грунта.
В городских условиях, при наличии большого количества действующих кабельных линий и других подземных коммуникаций применение ударных инструментов (отбойных молотков, ломов, клиньев и др.) невозможно из-за опасности механического повреждения действующих кабельных линий и других подземных коммуникаций. Поэтому мерзлый грунт до начала работ по рытью траншеи в зоне действующих кабельных линий должен быть предварительно отогрет с тем, чтобы земляные работы вести лопатами без применения ударного инструмента. Наиболее распространенными методами искусственного оттаивания являются термический и электротермический способы.
Методы прогрева грунтов при производстве земляных работ в осенне-зимний период
Рассмотрим вкратце данные технологии, их преимущества и недостатки. При этом одним из основных критериев возможности применения той или иной технологии размораживания грунтов в ОАО «ОЭК» будет являться простота и безопасность выполнения работ, а также скорость размораживания грунтов.
Электрическая рефлекторная печь
Как показал опыт ведения ремонтных работ в условиях городских сетей, наиболее удобным, транспортабельным и быстрым является метод отогрева электрическими рефлекторными печами. В качестве нагревателя в печи применяется нихромовая проволока диаметром 3,5 мм. Рефлектор печи изготовляется из согнутого по оси в параболу с расстоянием от отражающего рефлектора до спирали (фокус) 60 мм алюминиевого, дюралюминиевого или стального хромированного листа толщиной 1 мм. Рефлектор отражает тепловую энергию печи, направляя ее на участок отогреваемого мороженого грунта. Для защиты рефлектора от механических повреждений печь закрывается стальным кожухом. Между кожухом и рефлектором имеется воздушный промежуток, что сокращает потери тепла от рассеивания. Рефлекторная печь присоединяется к электрической сети напряжением 380/220/127 В. При отогреве грунта собирается комплект из трех однофазных рефлекторных печей, которые соединяют в звезду или треугольник соответственно напряжению сети. Площадь отогрева одной печи составляет 0,4X1,5 м 2 ; мощность комплекта печей 18 кВт.
Расход электроэнергии для отогрева 1 м 3 мороженого грунта составляет примерно 50 кВт-ч при продолжительности отогрева от 6 до 10 ч. При пользовании печами необходимо также обеспечить безопасные условия производства работ. Место отогрева должно быть ограждено, контактные зажимы для присоединения проводом закрыты, а спирали течи не должны касаться грунта.
Недостатки данного способа: опыт эксплуатации данных устройств в ОАО «МОЭСК» показал необходимость тщательного обслуживания (постоянный надзор за работой) для исключения возможности поражения электрическим током, в следствии перегрева контактов. Незначительная площадь оттаивания. Необходимость организации электроснабжения (стационарными или передвижными источниками, исходя из средней площади прогрева как минимум до 20 кВт/ч).
Преимущества: при наличии источников питания
Электрические горизонтальные и вертикальные стальные электроды
При оттаивании грунта горизонтальными электродами по поверхности грунта укладывают электроды из полосовой или круглой стали, концы которых отгибают на 15. 20 см для подключения к проводам. Поверхность отогреваемого участка покрывают слоем опилок толщиной 15. 20 см, которые смачивают солевым раствором с концентрацией 0,2. 0,5 % с таким расчетом, чтобы масса раствора была не менее массы опилок. Вначале смоченные опилки являются токопроводящим элементом, так как замерзший грунт не является проводником. Под воздействием теплоты, генерируемой в слое опилок, оттаивает верхний слой грунта, который превращается в проводник тока от электрода к электроду. После этого под воздействием теплоты начинает оттаивать следующий слой грунта, а затем нижележащие слои. В дальнейшем опилочный слой защищает отогреваемый участок от потерь теплоты в атмосферу, для чего слой опилок покрывают толем или щитами. Этот способ применяют при глубине промерзания фунта до 0,7 м. Оттаивание грунта вертикальными электродами осуществляют с применением стержней из арматурной стали с заостренными нижними концами. При глубине промерзания 0,7 м их забивают в грунт в шахматном порядке на глубину 20. 25 см, а по мере оттаивания верхних слоев грунта погружают на большую глубину. При оттаивании сверху вниз необходимо систематически убирать снег и устраивать опилочную засыпку, увлажненную солевым раствором. Режим прогрева при стержневых электродах такой же, как и при полосовых, причем во время отключения электроэнергии электроды следует последовательно заглублять по мере прогрева грунта до 1,3. 1,5 м. После отключения электроэнергии в течение 1. 2 дней глубина оттаивания продолжает увеличиваться за счет аккумулированной в грунте теплоты под защитой опилочного слоя. Расход энергии при этом способе несколько ниже, чем при способе горизонтальных электродов.
Расход электроэнергии приданных способах размораживания составляет от 42 до 60 кВт/ч на 1 м 3 мороженого грунта при длительности отогрева от 24 до 30 ч. Работы по размораживанию грунта электрическим током должны производиться под надзором квалифицированного персонала, ответственного за соблюдение режима отогрева, обеспечения безопасности работ и исправности оборудования. Указанные требования и сложности их выполнения, естественно, ограничивают возможности применения этого способа.
Огневой способ основан на оттаивании грунта путем сжиганием твердого или жидкого топлива в агрегате звеньевого типа, состоящего т ряда металлических коробов в форме разрезанных, по продольной оси усеченных, конусов, из которых собирают сплошную галерею. Первый из коробов представляет собой камеру сгорания, в которой сжигают топливо. Вытяжная труба последнего короба обеспечивает тягу. Для уменьшения тепловых потерь галерею утепляют.
Недостатками данной технологии является: длительный по времени процесс размораживания, наличие вспомогательных работ по устройству (разборке) конструкции, постоянный надзор за процессом, большие тепловые потери, вредные выбросы от сжигаемого топлива.
Преимущества: в условиях г. Москва отсутствуют.
Производство работ по размораживанию грунтов с использованием открытого огня (костры) невозможно ввиду запрета на работы с применением открытого огня на территории Москвы.
Химический способ размораживания грунтов
При производстве работ по данной технологии в ранее подготовленные шпуры заливается нагретый раствор реагентов (хлористого натрия). Раствор реагента (хлористого натрия), введенный в грунт, растворяет кристаллы льда, цементирующие минеральный скелет мерзлого грунта, нарушая сцепление его частиц. Химические реагенты запиваются в шпуры, которые бурятся на глубину, равную 0,7. 0,8 глубины промерзания, размещаемые в шахматном порядке на расстояние 0,6. 1 м друг от друга. При глубине промерзания 1,5. 1,8 м длительность размораживания составляет в среднем 6. 8 дней.
Недостатками донной технологи и является: длительный по времени процесс размораживания, наличие вспомогательных работ по устройству шурфов, возможность экологического загрязнения грунтов на близлежащей территории, засоление размораживаемых участков грунта и невозможность их дальнейшего использования.
Преимущества: простота в технологии, низкая стоимость, отсутствие необходимости обслуживания.
Паровые и водяные иглы
Способы отогрева грунта, при которых нагревательные иглы вводятся в мерзлый грунт путем бурения скважин либо их забивки, не получили применения, так как этот способ эффективен и применение его может быть оправдано экономически при глубине разрытия более 0,8 м, т. е. на глубине, которая для кабельных работ не используется.
Энергозатраты ориентировочно в 2 раза больше, чем при производстве работ с применением электрического разогрева.
Трубчатые электронагреватели
Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) относятся к электроприборам, с помощью которых грунт оттаивают радиально в горизонтальном направлении. Электронагреватели рассчитаны на напряжение 220. 380 В, силу тока 5 А и температуру нагрева 300. 600 °С. ТЭНы включают в цепь электрического тока последовательно, опускают в заранее пробуренные шпуры диаметром до 50 мм и располагают в плане в шахматном порядке на расстояниях 0.5. 1 м. Для прогрева грунта применяют также коаксиальные электронагреватели, которые представляют собой две трубы длиной 1,5 м, диаметром 25 и 13 мм, вставленные соосно одна в другую, свободное пространство заполнено кварцевым песком. Процесс отогрева длится 1,5. 2 суток при расходе 10. 42 кВт-ч на 1 м 3 мерзлого грунта.
Схема коаксиального электронагревателя:
Энергозатраты на оттаивание средней площадки площадью 16 м 2 на глубину 0,5 м составляют 240 кВт-час.
Токи высокой частоты
Общее описание установки:
Методы размораживания грунтов, применяемые в аналогичных компаниях и условиях.
В аналогичных условиях эксплуатации электросетевых объектов ОАО «МОЭСК» для размораживания грунтов в настоящее время использует горячий сыпучий теплоноситель как одно из более простых и доступных средств. Ранее используемый ОАО «МОЭСК» опыт применения рефлекторных печей не нашел применения в компании вследствие необходимости постоянного контроля за технологическим процессом, в частности постоянный контроль за нагревательными контактами для исключения их перегрева и нарушения, которые могут привести к поражению электрическим током.
Опыт организации работ в зарубежных компаниях.
Гидравлические станции типа устройства для прогрева почвы типа Е700М и Е350М
В частности одним из производителей оборудования в данном направлении является фирма Ваккер Нойсон.
Немецкая технология прогрева грунта позволяет избежать траты большого количества средств, При этом прогрев мерзлого грунта осуществляется в относительно короткие сроки 20-30 час, что позволяет экономить время на проведении работ и точно рассчитывать сроки требуемых на земляные работы.
Максимальный выход тепла в кратчайшее время. Тепловой К. П.Д. при идеальных условиях достигает 94% (высочайший показатель в отрасли).
Нагнетательные насосы обеспечивают максимальную производительность и равномерную теплопередачу.
Благодаря эффективному использованию энергии возможно непрерывное использование длительностью до 63 часов (Е 350М) или 130 часов (Е 700М).
Способность размораживать замерзший грунт до глубины 60 см в сутки.
Цифровой термостат позволяет оператору просто регулировать температуру теплообменной среды.
Этапы рабочего процесса:
Вот как это работает:
Термоматами ТМ-800 для прогрева грунта
Технология применения термоматов ТМ-800 для размораживания грунтов основана на действии инфракрасного излучения. В качестве греющего элемента в термоматах используется греющая инфракрасная термоплёнка Heat Plus, поэтому прогрев происходит одновременно сразу на всю глубину промерзания (использование проникающих свойств инфракрасной энергии) плюс контактной передачей тепла от поверхности термомата.
Практика показывает, что для прогрева грунта на глубину 80 см необходимо от 20 до 32 часов.
К недостаткам метода размораживания грунтов термоматами можно отнести необходимость обеспечения их электропитания, необходимость нахождения в месте производства работ наблюдающего-оператора и отсутствие антивандальной защиты.
Экспериментальный график прогрева грунта термоматами.
Эксперимент проводился в конце зимы (время наибольшего промерзания грунта).
Прогрев грунта термоматами происходит в автоматическом режиме. Условия проведения эксперимента:
Этапы работы:
На подготовительном этапе проводится расчистка участка от снега, поверхность максимально выравнивается (выступающие элементы срезаются, ямы засыпаются песком). Производится расчёт количества и параметров термоматов.
Практика показывает, что для прогрева грунта на глубину 60 см. необходимо от 20 до 32 часов. Следует принимать во внимание, что на время прогрева влияют начальные условия (температура воздуха и грунта) и свойства грунта (теплопроводность).
Во избежание перегрева и возможного прогара термомата, необходимо обеспечить достаточный теплообмен (плотное прилегание термомата к прогреваемой поверхности). Не допускается размещение между матом и обогреваемым объектом, каких-либо теплоизолирующих материалов, препятствующих передаче тепловой мощности к обогреваемому объекту.
После окончания прогрева грунта необходимо отключить подачу электропитания, после чего термоматы можно аккуратно убирать. Срок службы термомата напрямую зависит от бережного отношения к нему. Не допускается хождение по термоматам и бросание тяжелых и острых предметов на его поверхность. Складывать термомат можно только по специальным линиям сгиба. Размеры термомата для прогрева грунта в сложенном состоянии 110 см*120 см*6 см. Хранить термоматы рекомендовано в сухом месте. Теоретическая номограмма для определения ориентировочной продолжительности оттаивания и отогрева мерзлых грунтовых оснований нормальной влажности термоматами.