Особенности отопления теплицы котлами длительного горения: расчет системы
Чтобы иметь возможность круглогодично выращивать растения или рассаду, необходимо организовать для этого подходящее помещение. В данном случае оптимальным вариантом является обустройство теплицы. Такие сооружения являются идеальным дополнением к загородному дому, так как открывает много возможностей. Отопление теплицы котлом длительного горения позволит обеспечить круглогодичную эксплуатацию парника. При этом важно правильно провести расчет мощности обогревательных элементов.
Обогрев в теплице дает возможность использовать ее круглогодично
Специфика поддержания температуры
Из теплицы тепло уходит через потолок и стены, а также в результате поступления свежего воздуха, через вентиляционные отверстия. Чтобы компенсировать такие теплопотери, необходимо организовать эффективную отопительную систему. Перед тем как приступать к каким-либо монтажным работам, специалисты рекомендуют провести утепление конструкции. Немаловажным является минимизация поступления наружного воздуха.
Важное внимание нужно обратить не только на материал, которым обшит каркас конструкции, но и особенности ее установки. Теплица должна максимально плотно прилегать к земле. Оптимальным вариантом станет сооружение фундамента, который закладывается на небольшой глубине. Его дополнительно утепляют. При этом немаловажным является прочность основания, которое обеспечивает надежную установку конструкции.
Глубина залегания фундамента должна составлять 30 см. Такие условия предъявляются даже к конструкциям, которые возводятся в регионах с суровыми климатическими условиями. Через грунт, который находится внутри парника, тепло уходит в очень малом количестве. Что же касается теплопотерь по периметру, то снизить его можно с помощью обычного снега, который является природным сезонным утеплителем.
Твердотопливные котлы – идеальный вариант для теплиц
Чтобы обеспечить нормальный рост растений, необходимо наладить оптимальный температурный режим, а также вентиляцию конструкции. Если правильно организовать все системы, то температура грунта будет такой же, как и в летнее время.
Глубина промерзания грунта зависит от географических особенностей региона. Чтобы обойти какие-либо природные ограничения, необходимо создать оптимальные условия для роста растений. Тепловая энергия может направляться как в окружающий воздух, так и в сам грунт. В последнем случае оптимальным условием является установка подземного трубопровода.
Обогрев теплицы влечет за собой не малые материальные затраты, которые зависят от следующих факторов:
- Площадь стен, а также крыши конструкции. Чем меньше размер поверхностей, тем ниже потеря тепла. В связи с этим специалисты рекомендуют использовать для сооружения теплицы полукруглые или прямоугольные рамы.
- Теплопроводность материала. Если коэффициент будет низким, то материал будет хорошо удерживать тепло.
- Разница наружной и внутренней температуры. При значительном перепаде температурных режимов теплопотери значительно высоки.
- Наличие щелей и мест неплотного прилегания отделочного материала к каркасу теплицы. Через них внутрь конструкции будет поступать холодный воздух, что приведет к снижению температуры.
На современном рынке представлен большой выбор теплиц. Поэтому единой системы организации отопления сооружения нет. В каждом случае приходится разрабатывать индивидуальный проект.
Агрегат можно соорудить руками или приобрести готовым
Сравнение печей и традиционных теплогенераторов
Большинство отопительных приборов работает по принципу быстрого сгорания топлива. Его поджигают снизу, а огонь идет вверх. При этом доступ кислорода в зону горения открыт. Недостаток такой системы состоит в том, что температура постоянно скачет. Топливный ресурс расходится не полностью, а в результате сгорания образуется сажа и копоть. На протяжении работы агрегата необходимо постоянно регулировать тягу и часто добавлять топливо.
Что касается агрегатов длительного горения, то их принцип работы несколько отличается от теплогенераторов. В данном случае огонь двигается в обратном направлении: сверху — вниз. Это дает возможность максимально загрузить топку полностью. Топливо сгорает постепенно. Кислород подается непосредственно к самому огню. Горение проводится медленно. Тепла при этом выделяется меньше. Благодаря этому есть возможность создать комфортную температуру, которая оптимально подходит для теплиц.
Среди самых эффективных агрегатов стоит выделить газогенераторные или пиролизные печи. Их особенность заключается в том, что при медленном сгорании топлива образуются горючие пары, которые в дальнейшем также вступают в процесс горения. Таким образом эффективность работы агрегата повышается, а затраты на топливо снижаются. Недостаток заключается в том, что при выведении газов в дымоходе образуется конденсат. Поэтому трубу необходимо утеплить.
Газовый котел имеет такие достоинства:
- Экономичность и высокая эффективность. Топливо стоит сравнительно недорого. При этом есть возможность использовать дерево и другое. Стоят такие агрегаты сравнительно недорого. КПД агрегата составляет близко 85%.
- Простота в обслуживании. На протяжении суток достаточно делать всего несколько загрузок. При достижении нужной температуры работа агрегата контролируется с помощью тяги топочной камеры.
- Высокая функциональность. Печи идеально подходят для сооружения отопительных систем различного типа, а также горячего водоснабжения.
Современные агрегаты можно соорудить самостоятельно или приобрести готовыми. Чтобы сделать правильный выбор, стоит рассмотреть основные характеристики существующих моделей.
Булерьян
Это конвекционная печь, которая поддерживает длительный цикл горения. Такой прибор используется для обогрева теплицы крайне редко. Булерьян соединяет в себе несколько функций. Он выступает в роли газогенератора, печи, а также калорифера. Агрегат имеет довольно простую конструкцию, что дает возможность соорудить ее самостоятельно.
Печь представлена в виде металлической емкости, которая имеет бочкообразную форму. Топка имеет два яруса. К ее центру направлены конвекционные трубы. Принцип работы заключается в том, что в первой камере происходит тление дров, в результате чего выделяется газ. Во второй же части топки происходит дожигание газов. Конструкция оснащена заслонкой дымохода, регулятором тяги и дверцей, через которую происходит загрузка топлива.
Бутакова
Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент печей от различных производителей. Агрегат прямоугольной формы оснащен зольником. Он имеет конвекционные трубы. По работе схож с предыдущим отопительным оборудованием. Благодаря особенной конструкции Бутакова обладает высокой эффективностью. Несмотря на все достоинства, ее редко используют для обогрева парников.
При установке и сооружении оборудования стоит учесть конструктивные особенности и принцип функционирования
Бубафоня
Изготовить предыдущие модели своими руками довольно сложно и практически невозможно. Что касается печи Бубафони, то здесь ситуация обстоит совершенно иначе. Имея знания и навыки в слесарном и сварочном деле, можно без проблем сделать агрегат в домашних условиях. Именно самодельные установки чаще всего используют для отопления теплиц и других вспомогательных построек, которые расположены на приусадебном участке.
Для изготовления котла для теплицы своими руками используют различные материалы, которые можно найти на участке или приобрести в магазине. Старый газовый баллон или стальная бочка – идеальный вариант для создания корпуса оборудования. В нем обустраивается зольник и топливная камера с дверцей, через которую осуществляется загрузка топлива. В конструкции предусмотрен металлический блин, который обеспечивает тление дров.
Важно! Преимущество Бубафони заключается в том, что благодаря конструкции и принципу работы, она способна функционировать на одной закладки длительное время.
Слобожанка
Печь имеет довольно сложную конструкцию. Корпус состоит из нескольких кожухов, которые между собой скреплены по специальной схеме. Между ними находится воздушная прослойка. В результате этого воздушные потоки, которые поступают снизу, двигаются правильно. Нагреваясь, они поднимаются вверх, что обеспечивает обогрев помещения.
Твердотопливный агрегат способен работать на древесине и отходов древесной промышленности. Топливо загружается в обустроенный топливный бак. Если для топки используются поленья, то их рекомендовано ставить вертикально. Такое расположение обеспечит эффективное и длительное горение закладки. Горение начинается сверху и постепенно опускается вниз.
Слобожанка имеет огнеупорную крышку и поддувало, которое позволяет регулировать силу пламени. В процессе горения пепел падает в нижний поддон, а дым поступает в дымоходную трубу. Подача воздуха осуществляется разными способами:
- Установка трубы г-образной формы. Воздух подается в нее и поднимается по каналу с перфорацией, который расположен сбоку экрана. Таким образом, осуществляется подача кислорода непосредственно в очаг горения.
- Использование трубы, которая располагается в центре топки. Воздух входит снизу и постепенно поступает вверх к агрегату.
- Труба, которая устанавливается снизу оборудования. По ней поднимается воздух из окружающей среды.
Слобожанка обладает рядом преимуществ, что объясняет ее популярность. К основным достоинствам относят:
- Высокий уровень КПД, который составляет близко 90%. Остальная часть выходит через дымоход. Благодаря такой продуктивности оборудование быстро нагревается, что позволяет в короткие сроки обогреть помещение. К сожалению, после того, как топливо сгорит, конструкция в короткие сроки остывает.
- Простота в изготовлении. Оборудование имеет простую конструкцию, что дает возможность легко изготовить агрегат самостоятельно. Для этого понадобится минимальный комплект материалов и инструментов.
- Экономичность. Небольшая загрузка топлива обеспечивает длительную работу оборудования. При этом есть возможность докладывать дрова во время горения.
- Мобильность. Оборудование имеет небольшие размеры и вес, что позволяет при необходимости переставить его в другое место.
Что касается недостатков, то здесь стоит отметить быстрое засорение системы в случае использования для топки бытового мусора и отходов. Придется регулярно осуществлять чистку трубопровода от нагара.
При выборе учитывается мощность агрегата
Требования и схема отопления
При установке котлов для теплиц на твердом топливе стоит обратить внимание на такие параметры:
- площадь конструкции;
- рассчитать мощность системы;
- наличие утепления;
- наличие возможности контролировать работу системы;
- материальные возможности.
Если учесть все эти факторы, то можно подобрать действительно эффективную систему, которая позволит обогреть теплицу без особых затрат. При этом стоит тщательно рассмотреть все доступные варианты.
Источник статьи: http://laminatepol.ru/29747-otopleniya-teplitsyi-kotlami-dlitelnogo-goreniya.html
ОТОПЛЕНИЕ ТЕПЛИЦЫ
Виды отопления теплиц:
Водогрейная система. Для отопления используются регистры, радиаторы, надпочвенный нагрев, возможна комбинация с водяными калориферами (радиатор отопления с вентилятором). Основным элементом водогрейной системы отопления является источник тепла — водогрейный котел.
Коротко плюсы водогрейной системы:
1. Большая инерционность системы с регистрами (возможно днем аккумулировать некоторое количества тепла в системе за счет большой емкости воды)
2. Большое разнообразие отопительных приборов для водогрейной системы отопления.
3. Возможно от одной котельной отапливать сразу несколько отдельных теплиц.
Коротко минусы водогрейной системы:
1. Требуется проект на котельную и саму систему отопления в теплице
2. Высокая стоимость отопления на 1 м.кв. (самая высокая из всех других видов отопления)
3. Риски закипания, завоздушивания системы, неравномерного прогрева теплицы при не верном проекте
4. Все котлы свыше 100 кВт подлежат регистрации
Воздухогрейная система отопления плюсы:
1. Самая низкая стоимость из всех видов отопления
2. Возможность управлять влажностью в теплице, проветривание теплицы
3. Низкая стоимость за 1 м.кв. (в три раза ниже чем при водогрейной системе)
4. Система не вскипит, не перемерзнет. Быстрый и простой монтаж системы отопления специалистами низкой квалификации. Не требуется сварочных работ, и опрессовки системы как с водогрейной системой
5. Большой запас мощности системы
6. Не требуется регистрация теплогенератора (воздухогрейного котла)
Минусы Воздухогрейной системы
1. Нет возможности от одного теплогенератора отапливать сразу несколько теплиц
2. Необходимо наличие на территории напряжения 380В для работы вентиляторов
Видео: устройство котельной для тепличного комплекса
Площадь теплицы до 150 м2
Отопление печами
Теплицы малой площади до 150 м2, возможно отапливать самыми простыми устройствами – тепловыми печами на твердом топливе или на отработке.
Большое многообразие твердотопливных печей на рынке вроде должны перекрывать потребности но на самом деле, из всего множество печей для отопления теплиц подходят только единичные экземпляры. Основной критерий к печи: объем топки не менее 100 литров, развитый теплообменник для снижения расхода топлива – ведь теплица должна приносить доход, а не просто пожирать топливо.
Печное отопление
Печь длительного горения с продолжительностью горения 4 – 6 часов. С такой печью нужно будет в ночное время подтапливать не реже чем 2 раза, и в самые холодное время днем 2-3 раза. Итого не реже 5-6 раз в сутки. Площадь отопления теплицы не более 150 квадратных метров
Печи длительного горения отличаются от простых печей измененной схемой горения, направленной на продолжительное выделение тепла
Печь GRV с удлиненной топкой 8-12 часов горения
Печь GRV Горизонт, с длиной топки 1,2 метра. Принцип горения в данной печи очень прост. Загружаются дрова во всю длину и розжиг производится через заднюю боковую дверцу. Принцип горения можно сравнить с горением сигареты. Пламя постепенно в течении 8 – 12 часов перемещается через весь объем топки. Растяжение горения во времени позволяет увеличить интервалы между закладками дров. В режиме длительного горения, большая масса дров перегревается и происходит перегрев дров с выделением пиролизного газа. Пиролизный газ сжигается в районе дальней стенки печи дополнительно отдавая тепло через стенки печи.
В печи GRV Горизонт предусмотрены вертикальные трубки по которым как и в печи Булерьян проходит воздух нагревается и поступает в помещение. Данная конструкция печи оправдала себя как экономичная с высоким КПД и продолжительностью горения более 8 часов. Длина топки 1,2 метра позволяет использовать любые негабаритные по длине дрова, нарубленные ветки и т.д.
Печь на отработанном масле
На сегодня можно купить 200 литров отработанного масла за 1000 рублей. При среднем расходе печи буржуйки на отработке в 1- 3 литра в час бочки отработке хватит на 100 – 200 часов работы печи.
Важным моментом печи на отработке является безопасность ее эксплуатации. В масле должна полностью отсутствовать вода. Так как печь буржуйка имеет отрытые отверстия через которые поступает воздух, то при попадании воды произойдет выброс масла и его возгорание в большом объеме. Для отстаивания воды в отработанном масле следует использовать обычную емкость из которой масло забирается через отверстие расположенное чуть выше дна. В дне емкости следует предусмотреть отверстие для слива конденсата и влаги.
Печь воздухогрейная на отработке (тепловентилятор GRV)
Это более современная и качественная модель печи на отработке. Ее отличие в наличие воздушного теплообменника с вентилятором надува. Через теплообменник проходит принудительно нагнетаемый вентилятором, горячий воздух поступает в теплицу, для более равномерного распределения воздуха можно использовать высокотемпературную гофру.
Печь на отработке с вентилятором — более высокий КПД, эффективное распространение тепла по воздуховоду.
О ТОПЛЕНИЕ Площадь теплицы 200 – 2000 кв. м.
- Воздухогрейные котлы
- Водяные котлы
- Система отопления на регистрах
- Система отопления на калориферах
Вид покрытия теплицы: пленка с воздушным зазором (надув)
Поликорбанат не менее 10 мм
Отопление в теплицах площадью от 200 до 2000 м.кв. строят по двум вариантам:
Первый – водяное отопление с регистрами и калориферами.
Второй – воздушное отопление по воздуховодам высокотемпературное или низкотемпературное.
Отопление теплицы водяное. Для водяного отопления обычно используют регистры которые протянуты по периметру теплицы а так же наземное отопление трубами закальцоваными или межрядными.
Отопление на регистрах отличается высокими затратами на прокладку магистралей, прокладку регистров. Сами регистры изготавливаются из трубы диаметром 57 мм, с толщиной стенки 3,5 мм.
В системе отопления с регистрами достаточно большой объем воды, что делает систему инерционной, т.е. для разогрева системы отопления требуется достаточно продолжительное время. Котел нужно растапливать за ранее чтобы не было проблем в ночной период времени.
Системы отопления для теплиц делают только с насосами. Любые системы в естественной циркуляцией не будут эффективно работать. Магистрали не могут иметь требуемых уклонов по причине сложности монтажа на большие длины.
Для отопления теплиц более 400 кв. м. стоимость групп насосов может иметь существенную статью растрат. Так для площади 400 кв. м. твердотопливный котел должен иметь мощность 100 кВт, при этом насос должен быть производительностью не менее 6 м3 в час, при этом обязательно насосы дублируются на случай выхода из строя одного из них.
Часто при монтаже системы не верно рассчитывают объем гидро аккумулятора, что приводит к быстрому выходу из строя котла из за частого изменения давления в системе. Закрытая система отопления так же очень требовательна к отключению электроэнергии. В обязательном порядке необходимо устанавливать резервное питание для насосов.
Котлы твердотопливные для теплиц более 200 кв. м. — 2000 кв.м.
Котел следует подбирать по мощности, виду топлива, количество котлов, давление в системе. Далее обязательно подбор насосного оборудования. Всегда рекомендуется выполнять монтаж системы отопления только по предварительному расчету инженером проектировщиком и теплотехником. Для Краснодарского края на 1000 м. кВ. требуется устанавливать котел с мощностью не менее 200 – 250 кВт.
Вид топлива. Если вы находитесь в Южных регионах то следует учитывать то что угольные базы слабо развиты, и стоимость угля для теплиц площадью до 1000 м.кв. не выгодна. Для теплиц большей площади возможно составить оптовый договор с для доставки угля в больших объемах по выгодным тарифам. Но если вы решили использовать основное топливо дрова, то уголь все же оставлять нужно резервным на случай очень холодного времени или отсутствия дров.
Пеллеты. Котлы с автоматической подачей пеллет набирают популярность быстрее чем производятся пеллеты. В 2016 году достаточно образовались достаточно большие очереди за пеллетами. Основная проблема именно в этом и цене. Следует закупать сразу большие объемы пеллет, а их необходимо хранить в закрытом от осадков помещении. Второй вариант — универсальный котел, который работает на всю мощность как на пеллетах так и на дровах, угле.
Пеллетные котлы с автоматической подачей имеют высокие характеристики по КПД, удобству эксплуатации,
Окупаемость пеллетного котла дольше чем котла на дровах, в связи большей стоимости котла, более дорогого топлива. Но Стабильность работы пеллетного котла выше чем котла на дровах. Следует отметить что даже пеллетный котел нужно обслуживать и оператор должен находится в котельной периодически, следя за параметрами температуры. Для растений критична постоянная температура. И любой сбой котла может существенно сказаться на урожайности.
Дрова. Для больших теплиц требуется много дров. Так котел мощностью в 200 кВт в сутки будет потреблять от 1 до 3 м3 дров. Расход существенно зависит от пароды древесины, ее влажности и размеров самих поленьев. При загрузки в котел только крупной древесины, вы получите низкое КПД, так как прогревание древесины будет затруднено, процесс горения будет протекать при недостаточной температуре. Только после полного прогревания большие куски начнут более ли менее активно гореть.
Для топки следует использовать разные по влажности дрова или древесные отходы. Так для поддерживания высокой температуры теплоносителя в котел следует загружать сырые дрова вперемешку с высушенными. Это позволит поднять температуру горения до такой чтобы весь объем начал гореть давая высокую температуру
Шелуха. Отлично шелуха подается поршневой подачей или шнековой. Поршневая подача строиться на базе пневматических цилиндров. У данной схемы Поршень приводиться в движение пневматикой. Нет опасности заедания или возгорания в бункере. Поршень преграждает путь пламени в бункер.
Шнековая подача должна обязательно выполняться с расчетом на то чтобы в нем не было заеданий и тромбований топлива. Особенно влажное топливо например шелуха, в процессе подачи по узкому шнеку забивает его. Правильные размеры шнека можно определить только экспериментальным путем с расчетами.
Опилки. Сжигаются опилки в вихревых топках или специальных газо генераторах. Опил сам по себе горит с обильным выделением пиролизных газов. И задача при проектировании котла эти газы в полном объеме сжечь. В случае с газогенератором, в него подаются опилки шнеком, далее в недостаточном количестве кислорода в специальной камерой опилки горят с обильным выделением пиролизного газа, подаются в камеру дожига где догорают с принудительной подачей вторичного воздуха.
Опилки занимают большой объем, их нужно хранить под навесом или использовать так называемое подвижное дно – бункер с подвижным дном. Бункер расположен горизонтально, в него непосредственно грузовой самосвал высыпает топливо. Процесс полностью автоматический, что обеспечивает минимальное участие человека.
Система отопления на воздухогрейных котлах
Новая система отопления на воздухогрейных котлах зародилась благодаря долгому изучению систем отопления на водяных котлах и водяных калориферах. Преимущества водяного котла – высокий КПД который можно получить с котла. Преимущества водяного калорифера – компактные размеры, быстрый монтаж и дешевый монтаж.
Объединив эти два преимущества в новой системе – воздухогрейный котел и система воздуховодов наши заказчики получили возможность полностью регулировать микроклимат в теплице. Можно не только нагреть воздух до заданной температуры но и обеспечить его полное соответствие нормам: дать нужную влажность, соблюсти необходимую вентиляцию в теплице.
К тому же воздушные котлы работающие на твердом топливе благодаря новым техническим разработкам имеют минимальное потребление, высокий ресурс работы, высокий КПД не уступающие лучшим водогрейным котлам.
Воздушные котлы (теплогенераторы) полностью взрывобезопасны и не попадают под котлонадзор. Смысл воздухогрейного котла следующий: через рубашки воздухогрейного котла подается воздух от вентилятора. По лабиринту специально разработанному с учетом того чтобы не было зон перегрева, воздух омывает стенки котла забирая тепло. Горячий воздух выходит из котла и направляется в теплицу по воздуховодами .В воздуховодах делаются с соответствующим шагом отверстия. Проходя по воздуховоду часть тепла отдается теплице в виде излучения от воздуховода и вторая часть меньшая непосредственно в виде горячих струй, длиной не более 40- 50 см. Воздух выходя из воздуховода перемешивается с воздухом в теплице. С помощью специального устройства можно увлажнять воздух теплице. Для проветривания теплицы воздух поступаемый в котел забирается с улицы, в режиме работы без проветривания воздух забирается из теплицы и отдается в нее.
Помимо данных систем есть комбинированные котлы которые греют как воду так и воздух
Неверное поддержание температурного режима в теплице приводит к заболеваниям растений и снижению урожайности.
Неправильно выбранный вид топлива приведет к лишнему объему работ и высокой себестоимости продукции.
Наше предприятие находится в г. Краснодаре, мы всегда рады помочь Вам с отоплением тепличных комплексов.
Источник статьи: http://snab23.ru/a190380-otoplenie-teplitsy.html
