Проектирование систем отопления теплиц

Системы и проекты отопления теплиц

Отопительное оборудование для теплиц можно купить или изготовить самостоятельно

Наша страна, ввиду ее протяженности, расположена в нескольких климатических зонах. Но все же большая часть территории находится под воздействием резко-континентального климата. То есть в зоне с высоким суточным перепадом температур. Такие условия подходят далеко не всем культурным растениям.

Многие плодово-овощные и цветочные культуры «предпочитают» более мягкий климат, без резких колебаний и ветров. Именно поэтому всевозможные парниковые конструкции распространены практически повсеместно. Причем и для коммерческого использования, и для личных нужд. Для обеспечения круглогодичного цикла эксплуатации теплицы не обойтись без системы отопления. Разумеется, выбор такой системы зависит от размеров и режима работы.

Небольшую придомовую тепличку, где выращиваются огурчики и зелень для собственной семьи можно отопить без больших вложений и привлечения к монтажу оборудования специалистов. Чего нельзя сказать о крупном тепличном комплексе, где выращивают цветы или тропические фрукты. Отличия будут не только в мощностях, но и в температурном режиме, графике подачи тепла, способах автоматизации и во многом другом. Вот с этой точки зрения мы и рассмотрим различные способы отопления теплиц и оборудование, которое может при этом использоваться.

Естественный и искусственный обогрев

Компостная закладка из бытовых отходов или навоза – хорошее подспорье для прогрева почвы

По большому счету все виды обогрева теплиц можно разделить на 2 группы:

1. Естественный – без привлечения механизмов или специального оборудования. Все тепло получается только из природных источников и, по возможности, аккумулируется или равномерно распределяется. Сюда относятся естественное солнечное освещение, которое, проникая через покрытие, и создает внутри парниковый эффект, отражаясь от поверхностей и прогревая воздух внутри, а также биологические виды обогрева. Биообогрев подразумевает использование тепла, которое выделяется в результате разложения органики. Это может быть навоз, помет домашней птицы, опилки, солома и даже сорняки. Органика укладывается под почвенный слой с высадкой или складывается в компостные кучи, где постепенно перегнивает и превращается в отличное удобрение, а заодно и выделяет некоторое количество тепла. Понятно, что естественные способы обогрева теплицы – это самый дешевый вид отопления. Но практически на всей территории нашей страны его недостаточно для обеспечения жизнедеятельности растений в зимнее время. И тогда на помощь приходит техника.
2. Искусственный обогрев – это способ отопления теплицы, при котором применяется различное оборудование. Виды искусственного отопления теплицы разделяют:

• в зависимости от источника энергии – газовое, электрическое, твердо- или жидкотопливное;
• по принципу работы приборов: печное, конвекторное, инфракрасное и др.;
• по типу теплоносителя – воздушное, водяное и т.п.

Варианты отопления домашней теплицы

Если парник используется для удовлетворения потребностей одной семьи, то почти наверняка он находится где-то вблизи дома. В этом случае вполне логично подключить его систему отопления к общедомовой. Это позволит сэкономить на источнике тепла. Однако при расчете мощности оборудования основного отопления должны быть взяты во внимание и площадь теплицы, и расстояние до нее.

Если же теплица находится на некотором удалении или просто по каким-то причинам нет возможности подключить ее к отопительной системе дома, то вполне возможно организовать автономный обогрев. Способов сделать это – несколько. Во-первых, можно использовать мобильное газовое оборудование: тепловые пушки, конвекторы или горелки с подключением к баллонному газу. При маленьком объеме помещения, расход газа будет вполне приемлемым. Во-вторых, можно использовать всевозможные электрические обогреватели: конвекторы, радиаторы, инфракрасные излучатели, тепловентиляторы и др. Выбор достаточно велик и всегда можно подобрать прибор, максимально эффективный в каждом конкретном случае.

Схема отопления домашней теплицы достаточно проста – вы покупаете оборудование, подходящее вам по параметрам и подключаете его к доступному источнику энергии.

Организация системы обогрева большой теплицы

Тепличные комплексы, которые используются в коммерческих целях, требуют более тщательного подхода к организации отопления. Поскольку ошибки и просчеты могут привести к существенным убыткам. Работа над отоплением начинается, как правило, еще на стадии проектирования теплицы. В расчет берется масса параметров:

• площадь;
• объем воздуха;
• толщина почвенного слоя;
• материал изготовления конструкции;
• необходимый температурный режим;
• варианты регулировки и автоматизации и мн. другие.

У специалистов в этой области можно заказать как типовые, так и индивидуальные проекты отапливаемых теплиц. Если же вы полагаетесь на собственные силы, то тщательно проверьте все расчеты и оцените предполагаемые эксплуатационные расходы на отопление, чтобы впоследствии они не превысили доход от коммерческого использования теплицы.

Оборудование для отопления большой теплицы

Отопление больших теплиц требует более серьезного подхода: важен не только тип оборудования, но и возможность автоматизации

Как правило, в теплице устанавливается такое оборудование, которое позволяет нагревать не только воздух, но и почву. Это благоприятно сказывается на состоянии растений, позволяет продлить их вегетационный период и в конечном итоге повысить урожайность. Отопление в большом тепличном комплексе должно быть хотя бы частично автоматизировано. Чтобы отслеживать и регулировать оперативно, до того как на изменение условий не начали реагировать растения. Ведь не секрет что многие виды цветов или субтропических культур гибнут даже при кратковременном падении температуры ниже критического минимума.

Поэтому схема системы отопления такой теплицы обычно состоит из следующих звеньев: источник тепла, система труб, подающих теплоноситель вовнутрь и пункт контроля. В качестве источника тепла может выступать котел, генератор или печь, реже используют тепловые насосы систем «земля-воздух» или «вода-воздух». Это объясняется высокой стоимостью начальных вложений.

Трубы для отопления теплицы обычно используют оцинкованные или пропиленовые. Их диаметр и состав зависит от вида теплоносителя – воздух, пар или вода. Укладывают трубы по периметру сооружения, чтобы обеспечить защиту от проникновения холодного воздуха, а при большой ширине – и в междурядьях. Система автоматизации зависит от типа используемого оборудования и должна включать в себя как минимум контроль температурных параметров в почвенном слое и в различных точках теплицы, а также контроль влажности в помещении. Эти параметры наиболее важны для состояния растений.

Экономичное отопление теплиц

Каждый рачительный хозяин стремится свести к минимуму затраты на обслуживание и оптимизировать свои расходы. В полной мере это относится и к организации обогрева теплиц. Первый шаг, который нужно сделать в этом направлении – это утепление. Причем это справедливо как для небольших придомовых парников, так и для гигантских тепличных комплексов. Фундамент, каркас и покрытие должны быть максимально подогнаны, все щели заделаны, а вентиляция организована так, чтобы сквозняки не вредили растениям. Хотя вопрос, как дешево отопить теплицу, скорее, все же актуален для небольших домашних парников. Крупные коммерческие объекты оснащаются современным оборудованием, которое само по себе стоит не мало. Но зато помогает избежать рисков потери высадки или урожая. Это в перспективе более выгодно, чем сэкономив на установке дорогого теплового оборудования, лишиться прибыли.

Таким образом, выбор системы отопления зависит в первую очередь от того, с какой целью будет использоваться теплица. Расчет и проектирование проводятся индивидуально под потребности владельца. А универсальный совет только один: лучше проверить и перепроверить расчеты, чем переделывать всю систему, пусть даже и недорогую.

Источник статьи: http://utepleniedoma.com/otoplenie/sistema-otopleniya/proekty-teplic

Как правильно организовать отопление в теплице: варианты систем, их преимущества и недостатки

Для круглогодичного выращивания овощей, в тепличном хозяйстве требуется организовать обогрев.

Отопление теплицы можно реализовать несколькими разными способами. Поговорим о каждом из них поподробнее.

Устройство отопительной системы

Обычно, отопительная система состоит из двух компонентов:

1. теплогенератор: устройство, преобразующее в тепло какой-либо энергоноситель;
2. рабочая среда (теплоноситель): передает выработанное тепло обогреваемому объекту.

Циркуляция рабочей среды обеспечивается такими способами:

• принудительно: перекачивается насосом или вентилятором;
• за счет конвекции (естественная или гравитационная циркуляция): нагретую, менее плотную среду сила Архимеда заставляет подниматься вверх.

Далее рассматриваются наиболее распространенные виды отопления.

Биологическое

Принцип работы состоит в следующем:

1. выкапывают котлован глубиной 70 см;
2. разогревают свежий навоз, заложив в выкопанную в нем яму раскаленные кирпичи (сверху присыпаются навозом);
3. выгружают разогретый навоз в котлован и трамбуют, так чтобы его толщина составляла в итоге 50 см;
4. поверх навоза укладывают слой плодородного грунта толщиной в 20 см.

Деятельность бактерий разлагающих навоз, сопровождается выделением тепла в течение довольно длительного времени. Затем делают новую закладку.

Электрическое

Электрическое отопление — наиболее удобное, поскольку обладает рядом достоинств:

• работает бесшумно;
• нет выхлопа, а значит, не нужен дымоход;
• минимальный риск пожара (отсутствует открытое пламя).

Но есть существенные недостатки, препятствующие широкому распространению этого вида отопления:

• ограниченная мощность подключения: 10 кВт на одно хозяйство (для увеличения производительности требуется менять оборудование на подстанции);
• высокая стоимость электроэнергии.

Электрические системы отопления делятся на два вида:

1. с жидкостным теплоносителем. По периметру теплицы прокладывают контур из труб, концы которого сходятся в приямке с гидроизолированными стенками. В приямке размещают подключенный к электросети ТЭН, после чего его и трубы заполняют водой. Нагретая ТЭНом вода сама циркулирует по трубам. Это самый простой вариант. Более дорогой — установить и подключить к контуру электрокотел с циркуляционным насосом;
2. с греющими кабелями. Используются резистивные кабели, выделяющие тепло при протекании через них тока. Лучше применять саморегулирующиеся — они не перегорают при перегреве. Кабели закладывают в грунт, подложив снизу экструдированный пенополистирол (теплоизоляция), а сверху — термостойкий гидроизоляционный материал. Такую систему принято называть «теплым полом».

Электрическое отопление теплицы

Владельцы отопления с жидкостным теплоносителем могут сэкономить, установив теплоаккумулятор (большая емкость для теплоносителя) и перейдя на 2-ставочную систему оплаты электроэнергии. Котел работает только ночью, когда электроэнергия стоит в 3 раза дешевле обычного, а днем используется тепло, накопленное в теплоаккумуляторе.

Газовое

Данный вид отопления лишь немногим уступает электрическому в удобстве, но зато значительно превосходит его в дешевизне, потому является наиболее распространенным. Используется газовый котел, подключенный к уже описанному контуру с жидкостным теплоносителем.

Печное

Достоинства печного отопления:

• используется твердое топливо, зачастую довольно дешевое;
• независимость от работы централизованных систем — газо- и электроснабжения;
• при наличии навыков печь можно сложить самостоятельно, благодаря чему она обойдется гораздо дешевле котла.

В топке или дымоходе устанавливают теплообменник, подключаемый к системе водяного отопления. Недостаток печи — необходимость постоянно подкладывать дрова. Однако, благодаря способности кирпичных стенок накапливать тепло, топить печь приходится намного реже, чем стальной твердотопливный котел прямого горения.

Воздушное

Использование жидкого теплоносителя в автономных системах отопления, на самом деле не оправдано. Это просто результат бездумного следования традиции.

Паровой обогрев теплицы

Жидкий теплоноситель — вода или антифриз — ввиду своей большой теплоемкости требуется там, где теплогенератор значительно удален от потребителя, то есть в централизованных системах отопления.

Здесь имеют место высокие теплопотери, потому и требуется большая теплоемкость. В автономной системе теплогенератор расположен прямо в отапливаемом объекте, потому на роль рабочей среды отлично подходит воздух.

Достоинства воздушной системы отопления:

• не бывает протечек;
• в отопительном контуре не возникает пробок, как в водяной системе при завоздушивании;
• элементы системы не подвергаются коррозии;
• вместо дорогих труб и арматуры, используются дешевые воздуховоды и заслонки.

Теплогенератором в системе воздушного отопления может выступать:

1. конвектор — печь с вертикальными трубами вокруг топки. Нагретый в трубах воздух устремляется вверх, в подсоединенные к ним воздуховоды;
2. тепловая пушка. По устройству напоминает фен: вентилятор прогоняет воздух через разогретые элементы. Пушки бывают электрическими и топливными — газовыми и дизельными.

Котлы для отопления теплиц

Выбирая котел, стоит прислушаться к рекомендациям:

1. электрический. Наиболее доступны и практичны — ТЭНовые. Электродные дешевле, но предъявляют высокие требования к теплоносителю. Индукционные неоправданно дороги;
2. газовые. Предпочтительней будет модель с закрытой камерой сгорания (воздух для топки забирает с улицы). Ее можно установить в теплице, а не в тамбуре, что исключает потери тепла. Наибольшим КПД обладают конденсационные котлы. Но они работают только с низкотемпературными системами, так что придется устраивать отопление по схеме «теплый пол» (трубы «змейкой» закладываются в грунт);
3. твердотопливные. Целесообразно приобретать агрегаты, долго работающие на одной закладке топлива.

Твердотопливные котлы бывают:

• пиролизные. Прочие достоинства: высокий КПД и чистый выхлоп;
• котлы верхнего горения;
• котлы с принудительной подачей воздуха (умеют без участия пользователя работать в режиме «старт-стоп»);
• пеллетные котлы. Работают на гранулах, спрессованных из жмыха или опилок. Те подаются в топку автоматически шнековым питателем, так что пользователю требуется только заполнять время от времени бункер.

Печка для теплицы

Не рекомендуется приобретать котлы, рассчитанные на эксплуатацию в режиме тления (Булерьян и т.п.), хотя и они работают на одной закладке относительно долго. У таких отопителей крайне низкий КПД. А кроме того, у них в дымоходе образуется большое количество очень токсичного конденсата.

Случайно попав в грунт, тот сделает овощи ядовитыми. Такие котлы допускается использовать только в оранжереях, где выращиваются декоративные растения, а не съедобные.

Можно ли использовать инфракрасный обогрев?

ИК-излучение не таит в себе никакой опасности. Такие лучи исходят от любого нагретого тела — солнца, печи, отопительного радиатора. Преимущество ИК-обогрева состоит в отсутствии посредника, коим в прочих системах выступает воздух: растения получают тепло напрямую.

Теплопотери, соответственно, снижаются (в других системах тепло уносится воздухом под потолок), так что ИК-отопление можно считать наиболее экономичным.

Виды ИК-обогревателей

Все ИК-обогреватели для теплиц работают на электричестве. Однако, используя один энергоноситель, они могут иметь различную конструкцию.

Корпусные

Такие приборы еще называют ламповыми ИК-обогревателями. Излучатель — спираль, помещенная в кварцевую трубку (защита от пыли), закреплен в отражателе.

Корпусные ИК-отопители крепят вверху — на стене или под потолком. Минимальное расстояние до растений — 1-1,5 м (зависит от мощности).

Пленочные

Между двумя слоями полиэстера находятся дорожки из углеродистой пасты. На самом деле такие устройства инфракрасными не являются: они нагреваются до температуры не выше +40 0 С (при плохом теплоотводе — до +70 0 С), так что испускают еще менее интенсивное ИК-излучение, чем обычный отопительный радиатор.

Для сравнения: спираль лампового ИК-обогревателя разогревается до температуры в 600С (до красного свечения).

Пленочный обогреватель отдает тепло контактным способом, потому его закладывают в грунт подобно греющему кабелю. Применение такого обогревателя в теплице опасно!

Ленточные

Эти обогреватели устроены аналогично пленочным, но имеют небольшую ширину, равную грядке. Это позволяет экономить, размещая устройства обогрева только под растениями.

Устанавливают ленточные обогреватели и в междурядьях — вертикально. В таком положении они греют воздух подобно низкотемпературным радиаторам большой площади.

Расчет отопления теплицы

Мощность системы отопления соответствует теплопотерям в самый холодный период зимы. Величина теплопотерь зависит от перепада температур внутри и снаружи теплицы, а также от теплопроводности ограждающих конструкций — стен и крыши.

Формула W = 1.25 * Кт * S * (tвн – tнар), где:

• W — мощность теплопотерь, Вт;
• 1,25 — коэффициент, учитывающий теплопотери от проветривания и продувания;
• Кт — коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/кв. м* 0 С (не путать с коэффициентом теплопроводности материала);
• S — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
• Tвн — температура внутри теплицы, принимается равной +18 0 С;
• Tнар — самая низкая температура самого холодного месяца, 0 С.

Значения Кт для различных конструкций:

• стекло с металлическими шпросами: 6,4;
• двойное остекление на металлических рамках: 3,3;
• полиэтиленовая пленка: 10;
• полиэтиленовая пленка с конденсатом (в теплицах с высокой относительной влажностью): 7,5;
• двойное пленочное покрытие с воздушной прослойкой: 5,8;
• то же с конденсатом: 4,6;
• бетонный цоколь толщиной 40 см: 2.

Существуют компьютерные программы и онлайн-калькуляторы, выполняющие расчет по введенным пользователем параметрам.

Видео по теме

Об организации водяного отопление в теплице в видео:

Выбор системы отопления зависит от того, какой вид топлива в данном регионе наиболее доступен. Потому признать однозначно какой-либо способ лучшим, — нельзя. При проектировании системы отопления, какой бы она ни была, следует тщательно рассчитать затратную сторону, иначе зимние овощи могут обойтись чересчур дорого.

Источник статьи: http://masterlandshafta.ru/proekty-landshafta/otoplenie-teplicy.html