Системы обогрева теплиц зимних садов

Отопление теплицы: способы обогреть теплицу зимой и ранней весной

Дорога ложка к обеду, а зеленый огурчик – к новому году. Такое дополнение к русской пословице не вызывает споров. Никакая консервация не способна заменить овощи, выращенные в собственной теплице.

Однако, одного лишь желания создать на участке «овощной островок» недостаточно. Отопление теплицы зимой – вот главный камень преткновения, вызывающий трудности у новичков.

Какой способ обогрева прост в исполнении и не слишком дорог? Какие технические новинки используют владельцы теплиц для выращивания рассады, овощей и цветов? Каковы их плюсы и минусы? На все эти вопросы мы дадим ответы в нашем обзоре.

Виды и способы устройства отопления в теплицах

Все способы обогрева теплиц можно разделить на вспомогательные и основные. К вспомогательным относятся солнечное излучение и биотопливо. Про энергию солнечных лучей, создающих парниковый эффект, знают все. Использование биотоплива следует рассмотреть более подробно.

Разложение органики сопровождается выделением большого количества тепла. Зная об этом, опытные тепличники в холодный период года закладывают под грядки конский, коровий или свиной навоз. Для замедления скорости разложения его смешивают с соломой или древесными опилками. Сверху самодельный «биоаккумулятор» засыпают плодородной почвой и высаживают растения.

Экономичные и экологичные способы обогрева солнцем и биомассой имеют свои недостатки. Ранней весной энергии солнечных лучей недостаточно для полноценного прогрева теплицы. Биотопливо начинает «работать» только при достаточно высокой температуре, которую должен создать другой источник тепла. Этими причинами и объясняется их вспомогательный статус.

Основные источники отопления теплиц

Эффективный обогрев теплицы из поликарбоната может быть создан несколькими способами:

• Печью, работающей на твердом топливе;

• Солнечным жидкостным коллектором.

Печное отопление

Обогрев теплицы печью – «дедовский» способ поддержания плюсовой температуры. Несмотря на солидный возраст, он до сих пор актуален. Идея метода заключается в прокладке от печи, заглубленной в грунте, длинного канала, по которому движутся горячие газы. Они прогревают почву, а раскаленный корпус печки излучает тепло в воздух.

Преимуществ у данного метода несколько:

• Невысокая цена и доступность твердого топлива;

• Минимальные расходы на обслуживание.

Недостатки у печного обогрева тоже есть:

• Процесс не поддается автоматизации;

• Почва прогревается на узком участке вдоль дымового канала.

Современный вариант отопления теплиц твердым топливом – канадская печь Булерьян. В ее топке процесс сгорания дров идет медленно. Благодаря этому снижается частота закладки топлива (2 раза в сутки), а тепловая отдача становится равномерной.

Газовый котел

Этот теплогенератор используется в зимних теплицах очень часто. Существует два способа передачи тепла от газовых котлов:

• Канальный (принцип «теплого пола»).

Первый вариант реализуется путем установки вдоль стенок теплицы греющих регистров – стальных или алюминиевых радиаторов. Тепло от них циркулирует в помещении, согревая почву, растения и создает необходимый для их жизни воздухообмен.

Второй способ поймут все, кто сталкивался с монтажом теплого пола в своем доме. Газовый котел в этом случае подключается к системе пластиковых труб, уложенных по всей площади пола теплицы. Снизу трубы изолируют плотным пенополистиролом. Сверху на них насыпают слой песка и плодородной почвы.

Мягкое тепло от воды, циркулирующей по трубам, согревает корни растений и воздух над ними на высоту до 1,5 метров. Энергия в этом случае расходуется более экономно и эффективно, чем при радиаторном способе.

Два рассмотренных нами варианта обогрева газовым котлом с точки зрения комфорта эксплуатации равноценны. Автоматика поддерживает необходимый температурный режим круглые сутки, не требуя вмешательства человека.

Электрический кабельный обогрев

Достаточно новый способ обогрева почвы. Работает по принципу «теплого пола». Монтаж греющего электрокабеля схож с установкой жидкостной системы грунтового отопления, работающей от газового котла.

К плюсам данного способа обогрева можно отнести:

• небольшие затраты на инсталляцию;

• автоматический контроль температуры;

• равномерное распределение тепла по поверхности почвы.

Суммарная рекомендуемая мощность кабеля для обогрева грунта невелика (от 75 до 120 Вт на 1м2). Это значит, что нагрузка на электросеть от небольшой теплицы (площадью до 24 м2) не превышает 3 кВт и не требует прокладки мощного питающего кабеля.

Следует отметить, что в сильные морозы электрокабель может не справиться с обогревом оранжереи. Большие теплопотери через стеклянные стены требуют установки дополнительного источника тепла – твердотопливной печи Булерьян или газового котла.

Инфракрасный обогрев

Используя те же виды энергии (электрическую и газовую) этот вид обогревателей передает ее растениям не путем циркуляции нагретого воздуха или воды. Основная часть тепла достигает грунт и растения мгновенно. Его несут инфракрасные лучи.

Излучатели размещают под потолком теплицы или монтируют на каркас стен. Вариант с электрическими инфракрасными панелями подходит для частных зимних теплиц небольшой площади (12-25 м2). Если вам захочется поставить их в более просторном помещении, то могут возникнуть проблемы с подачей электроэнергии. Десяток панелей мощностью по 1,5 кВт каждая создадут большую нагрузку на сеть. Без прокладки мощного кабеля полноценно использовать их не удастся.

ИК-излучатели с газовыми горелками в этом смысле лучше. Их общая мощность ничем не ограничена. Для стабильной работы достаточно наличия газовой сети или баллонного газа.

Преимущества инфракрасного отопления:

• Достигается равномерный обогрев помещения.

• Воздух не пересушивается.

• Подавляется рост опасных вирусов и бактерий.

• Создаются оптимальные условия для развития растений.

• Уменьшается циркуляция пыли.

Тепловые пушки

Несмотря на свое грозное название, эти установки являются обычными тепловентиляторами, подающими нагретый воздух в теплицу.

В зависимости от вида используемой энергии тепловые пушки делятся на электрические, газовые и жидкотопливные (дизельные, масляные, бензиновые). По способу передачи тепла выделяют устройства прямого и непрямого нагрева.

Тепловые пушки прямого нагрева работают от электричества. Вентилятор продувает нагретую спираль, направляя поток воздуха в помещение теплицы. Непрямой нагрев применяется в установках, сжигающих солярку или отработанное моторное масло.

Поскольку при сгорании природного газа образуется минимум сажи и копоти, то газовые тепловые пушки, как и электрические, работают по прямоточной схеме.

Зимняя теплица с отоплением только тепловыми пушками – явление редкое. Причина заключается в большом энергопотреблении. В отзывах владельцев оранжерей на этот факт обращается особое внимание.

Поэтому на практике эти генераторы тепла используют в качестве резервных. Включают тепловые пушки в сильные морозы и при аварийной поломке основной системы обогрева.

Тепловой насос

Обогрев растений теплом, накопленным за лето грунтом или водоемом – не слишком распространенная тема. Главная причина — высокая стоимость теплового насоса и его монтажа.

Если же у владельца нашлись средства для покупки такого оборудования, то его используют комплексно: для отопления дома и обогрева теплицы.

Тепловой насос включают в жидкостную систему подпочвенного обогрева. Для снабжения радиаторов горячей водой он не подходит.

Работая от низкопотенциального грунтового тепла, он не может нагреть воду до высокой температуры. В качестве основного источника энергии его используют весной. В зимних теплицах тепловой насос работает в паре с более мощными генераторами тепла: газовыми котлами или печами медленного горения.

Солнечный коллектор

Скажем сразу, что фотоэлектрическими панелями (солнечной батареей) обогреть теплицу невозможно. Главная задача этого оборудования – выработка электричества. Поэтому на практике используется другой вид оборудования, работающего от лучистой энергии — солнечный коллектор.

Принцип его действия заключается в нагреве воды, прокачиваемой по вакуумным трубкам, уложенным внутри остекленной панели. Вода в них прогревается до высокой температуры и отводится в многотрубную магистраль, уложенную под почвой.

В солнечный день, независимо от температуры окружающего воздуха, гелиоколлектор обеспечивает теплом помещение оранжереи. В темное время суток приходится включать другой источник энергии – газовый котел, печь на твердом топливе или тепловой насос.

Схема совместной работы солнечного коллектора и теплового насоса в теплице:

• Бак, аккумулирующий тепло

• Циркуляционная насосная установка

• Контур почвенного подогрева

• Датчик температуры и влажности почвы

• Автоматические запорные краны

Как видно из схемы, работа гелиоустановки в паре с тепловым насосом полностью автоматизирована. Благодаря этому в теплице поддерживается заданная температура и влажность.

Рейтинг вариантов тепличного отопления

В завершение сделаем сравнительный анализ рассмотренных вариантов обогрева теплиц.

Проще всего организуется отопление с помощью газовых котлов и печей, работающих на твердом топливе. Газовые установки легко поддаются автоматизации и без вспомогательных источников тепла создают комфортный микроклимат для растений.

Печи Булерьян не слишком удобны в эксплуатации (необходимость периодической ручной загрузки дров). Их главные достоинства – низкая стоимость топлива и высокая теплоотдача.

На второе место можно поставить инфракрасные излучатели, системы кабельного подогрева и солнечные коллекторы. Они относительно недороги, просты в монтаже и работают в автоматическом режиме. Однако, по стоимости энергии, затрачиваемой на выработку единицы тепла, они существенно уступают газу и дровам.

Тепловые пушки занимают третью ступеньку нашего рейтинга. Они просты в обслуживании, могут функционировать в автоматическом режиме, но не экономичны. Тепловые насосы находятся в этой же нише. Несмотря на минимальную стоимость энергии, цена этих установок велика и окупается очень долго (8-12 лет).

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник статьи: http://ogorod.mirtesen.ru/blog/43735179410/Otoplenie-teplitsyi:-sposobyi-obogret-teplitsu-zimoy-i-ranney-ve

Отопление теплиц, оранжерей и зимних садов

Текст: Михаил Лукьянцев

Любые растения — овощные или плодовые культуры, декоративные деревья и т.д. — могут выращиваться только в определенных климатических условиях с приемлемым для них диапазоном температуры и влажности. Создать для них благоприятную среду помогают грамотно устроенные теплицы, оранжереи и зимние сады, позволяющие круглый год собирать урожай и наслаждаться видом экзотов.

Зимний сад голландской компании weinor. Растения, создающие уют и ощущение вечно длящегося лета, расставлены в кадках на полу

Сначала попробуем разобраться в терминологии. Различные словари и энциклопедии дают следующие определения. Оранжерея — теплое застекленное помещение для разведения и содержания зимой теплолюбивых растений. Теплица находится вне дома и служит для выращивания растений. Зимний сад — отапливаемое помещение с естественным освещением, предназначенное для размещения южных экзотических и комнатных растений. Нередко зимний сад примыкает к дому и выглядит как веранда или продолжение гостиной.

Оранжерея в садах ирландского замка Бирр Касл (Birr Castle), широко известных в мире большой коллекцией редких растений

То есть теплица — утилитарное сооружение, используемое для выращивания урожая независимо от погодных условий и смены сезонов. Зимний сад не предназначен для сельскохозяйственных посадок. У него другие задачи — услаждать взор и радовать хозяев круглогодичной близостью к природе. А вот оранжерея в зависимости от желания владельца может выполнять функции и теплицы, и зимнего сада. Отсюда следует, что архитектурно и конструктивно эти сооружения схожи. Различие только в их назначении. Одни владельцы выращивают там агрокультуры, другие — растения субтропического происхождения. Современные технологии предоставляют практически неограниченные возможности обустройства зимнего сада, вплоть до сооружения в нем, например, искусственного водоема с теплолюбивыми рыбками.

Теплица с разноуровневыми приподнятыми грядками

Простейший вариант индивидуальной теплицы знаком, наверное, каждому — это летний парник, увеличивающий продолжительность теплого сезона: посадку, например, огурцов или помидоров там начинают раньше, а урожай собирают позже. Основные части парника — каркас (сборный или стационарный) и прозрачная кровля из полиэтиленовой пленки или остекленная. Относительно большие сооружения иногда оборудуют простыми системами полива. Вентилируют парники, отворачивая пленку или открывая специально предусмотренные «форточки» остекленных окон. Отопление в них отсутствует — источником обогрева служит естественное солнечное тепло.

В теплице цветы обычно выращивают в отдельных горшочках, установленных на полках

Если пользоваться теплицей планируется круглый год, то сложность конструкции многократно возрастает. Для поддержания в теплице или зимнем саду комфортных климатических условий (как правило, с температурой 20–25°С и относительной влажностью 60%) требуется наличие систем освещения, полива, вентиляции, контроля влажности и, безусловно, отопления. Ключевое значение имеет правильная теплоизоляция сооружения, основные элементы которого — вертикальное остекление (стены), наклонное остекление (крыша) и открывающиеся элементы (двери, окна, фрамуги). Для обустройства теплиц используют одно- и двухкамерные стеклопакеты. Учитывая, что способы и средства отопления перечисленных выше объектов применяются одни и те же, будем говорить об оранжереях, упоминая и особенности, присущие теплицам и зимним садам.

Оптимальный микроклимат в оранжерее Hartley Botanic (Великобритания) создается с помощью фрамуг в стеклянных стенах и крыше

Жидкостные системы отопления

Рынок предлагает разнообразное оборудование для обогрева оранжереи, и выбирать систему отопления необходимо еще на этапе проектирования сооружения. Наиболее распространенная из них — водяная. Теплоносителем чаще всего служит вода, хотя возможно применение и специальных незамерзающих жидкостей для систем теплоснабжения (автомобильные антифризы здесь не годятся).

Один из вариантов зимнего сада со столиком и стульями в окружении растений, выращиваемых в отдельных кадках

Нагретый теплоноситель поступает по полимерному или стальному трубопроводу в оранжерею и распределяется по трем основным зонам: верхней (под карнизами), средней (на стойках каркаса) и нижней (на глубине около 10 см по периметру сооружения). Для подогрева почвы трубы укладывают на глубине около 50 см с шагом около 25 см на слой дренирующего утеплителя (например, песка) толщиной около 30 см.

Хозяева этого зимнего сада имеют возможность комфортно отдыхать в окружении множества цветов в любое время года

Такой прогрев почвы трубами по принципу «теплого пола» вполне способен создать нужный микроклимат в оранжерее. Если же его мощности недостаточно, то применяют дополнительные отопительные приборы — радиаторы и конвекторы, которые располагают вдоль стен сооружения. В качестве теплогенератора используется уже установленный в доме котел, как правило, газовый.

Отопительные контуры оранжереи и основного здания разделяются с помощью дополнительного теплообменника, обеспечивающего независимое регулирование температуры теплоносителя по показаниям размещенных в помещениях датчиков. Если котел многоконтурный, то можно обойтись без такого теплообменника. Если мощность котла недостаточна для обогрева оранжереи (например, когда ее наличие не было предусмотрено проектом дома), необходимое количество тепла получают от дополнительного настенного или напольного водогрейного котла. Его мощность рассчитывается исходя из площади оранжереи и ее теплопотерь. Такой котел может служить только для отопления оранжереи или выступать в качестве дополнительного теплогенератора при его включении в общую систему отопления дома.

Вентилятор для нагнетания воздуха между двумя слоями полиэтиленовой пленки, которая образует
крышу теплицы

В отдельно стоящую оранжерею нагретый теплоноситель от установленного в доме котла поступает по утепленной теплотрассе. Ее сооружают на глубине от 1,5 м, прокладывая теплоизолированную металлополимерную трубу в бетонном канале, гидроизолированном и заполненном керамзитом или другим утеплителем.

Система водяного отопления оранжереи эффективно работает даже в регионах с суровым климатом. Однако она не лишена недостатков, к которым относятся трудоемкость монтажа и необходимость применения дополнительного оборудования, включая трубы, циркуляционные насосы, запорную и расширительную арматуру, датчики температуры, термостаты и т.д., что увеличивает сумму капитальных вложений.

Электродвигатель с приводом, открывающим вентиляционное окно

Воздушное отопление

В регионах с относительно умеренным климатом, где зимняя температура не опускается ниже –20°С, возможно устройство воздушного отопления оранжерей, основные элементы которого — воздухонагреватель, работающий обычно на жидком топливе или газе, и воздуховоды: жесткие (стальные или оцинкованные) и гибкие (алюминиевые, стальные или полимерные). Перераспределение теплого воздуха в оранжерее обеспечивается рециркуляционными вентиляторами.

Количество солнечных лучей, проникающих в оранжерею сквозь стеклянные крышу и стены, приходится иногда ограничивать

В этой системе отопления применяют также электрические тепловентиляторы.

Если зимний сад примыкает к дому, источником тепла может служить уже установленный в доме газовый или жидкотопливный воздухонагреватель или печь, передача тепла от которых также производится с помощью воздуховодов.

Тепловые насосы «воздух-воздух» (кондиционеры с функцией обогрева) — удобное решение для организации отопления не только пристроенного к дому зимнего сада, но и отдельно стоящей оранжереи. В модельных рядах ведущих фирм имеются тепловые насосы в так называемом северном исполнении — с пониженной границей минимальной температуры наружного воздуха.

Слева: магистраль, по которой теплоноситель поступает к теплому полу, обогревающему грядки, размещают вдоль стены. Справа: в оранжереях и зимних садах используются и теплые полы в виде матов с пленочными резистивными элементами

Существенное преимущество тепловых насосов перед другими электрическими теплогенераторами — высокая эффективность, позволяющая получать до 3–5 кВт тепла на 1 кВт потребленной электроэнергии. Современный тепловой насос типа «воздух-воздух» относительно прост в монтаже, имеет высокую степень автоматизации и широкий набор режимов работы.

У воздушного отопления малая инерционность, позволяющая быстро повысить температуру до требуемого значения. Но из-за недостаточной мощности его часто комбинируют с другими источниками тепла.

Термостат системы отопления оранжереи, автоматически поддерживающий заданную температуру, оптимальную для растений

Инфракрасные излучатели

Потолочные инфракрасные обогреватели (газовые и электрические) широко применяются для отопления оранжерей. Особенность инфракрасного отопления в том, что излучение этой длины волны не поглощается воздухом, а передается непосредственно нагреваемым поверхностям (именно по такому принципу «работает» Солнце), от которых уже нагревается воздух. Инфракрасные обогреватели позволяют достаточно просто организовать несколько температурных зон для выращивания в одной теплице растений с различными требованиями к климату.

Электрические инфракрасные излучатели компактны и проще в монтаже, чем газовые. Но их эксплуатация дороже из-за относительно высокой стоимости электроэнергии.

Электронагреватель, использующий конвекционный и радиационный способы обогрева, безопасно размещен на деревянном полу зимнего сада

Электрический кабель

Электрическая кабельная система подогрева грунта также может служить дополнительным средством отопления оранжереи. Такая система аналогична «теплым полам», но имеет свои особенности монтажа. Чтобы избежать пересушивания почвы, в оранжереях используют резистивный кабель мощностью не более 15 Вт/м. На слой водостойкой теплоизоляции насыпают слой песка толщиной около 20 см, в который и укладывают кабель с шагом около 15 см. Чтобы защитить его от повреждений при садовых работах, поверх песка размещают металлическую сетку, отделяющую кабель от плодородного грунта. Иногда используют бетонную стяжку, повышающую теплоотдачу, но увеличивающую стоимость монтажных работ.

Владельцы этой оранжереи поместили растения в горшки, расставленные на возвышении посредине помещения

Другое применение электрического нагревательного кабеля — подогрев водопровода, подающего в оранжерею воду для полива (если он проложен недостаточно глубоко и есть опасность его замерзания), а также предотвращение обледенения стеклянной крыши. В последнем случае кабель, мощность которого регулируется в зависимости от температуры и влажности наружного воздуха, укладывают по периметру крыши, вдоль стропил, в желобах и водостоках. Такая мера препятствует образованию снежных наносов и наледи.

Из электрических средств отопления надо также упомянуть конвекторы и масляные обогреватели, которые подходят для небольших оранжерей. Однако их распространение сдерживается высокой стоимостью электрической энергии.

Зимний сад частного дома в Англии выполняет также функции гостиной и столовой, стирая границы между окружающей природой и «домом-крепостью»

Умный сад

В оранжерее или зимнем саду, где счастливые домовладельцы не только выращивают цветы или ягоды, но и проводят немало времени, отдыхая в любую погоду, круглый год, наряду с отоплением требуются и другие системы — освещения (продолжительность светового дня важна для процесса фотосинтеза растений), полива, вентиляции (обеспечивая воздухообмен, она также снижает выпадение конденсата), контроля влажности, а также управления. Такая оснащенность современной оранжереи позволяет интегрировать ее в систему «Умный дом», которая с помощью датчиков температуры, освещенности, влажности воздуха и почвы автоматически поддерживает оптимальный для выращиваемых культур климатический режим.

Cалат-латук высаживают непосредственно в почву

Зимний сад вполне можно пристроить к уже заселенному дому. Однако предпочтительнее предусмотреть его наличие еще в проекте самого здания — тогда они будут гармонично объединены в одно целое как с инженерно-технической, так и с эстетической точек зрения.

Источник статьи: http://houses.ru/homegarden-magazine/articles/hardscape/667/