Теплица как источник энергии

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

Энергия солнца для теплиц – современные технологии

Солнечный свет для теплиц – естественное явление. Что там нового может быть? Но обо всём по порядку…

За 1 час Земля получает от Солнца столько энергии, сколько все люди мира потребляют за целый год.

Немного вводных

А есть еще вот такая оценка: вся энергия, запасенная в земных запасах угля, нефти и природного газа, равна энергии только от 20 солнечных дней.

Оценок множество, но вывод, в целом, один: солнце и ветер – неиссякаемые источники энергии. Ее объемы, в сравнении, с сегодняшними потребностями людей неисчерпаемы.

Базовые вопросы, на которые отвечали люди, поставив себе задачу сделать солнечную энергию доступной:

1. Как энергию получить – в данном случае уловить.

2. И как ее сохранять.

В обоих вопросах люди уже достигли впечатляющих успехов.

Интерес крупных промышленных предприятий сфокусирован на преобразовании солнечной энергии в электричество и ее дальнейшее использование для производства и жизнеобеспечения.

А тем временем в теплицах…

Растения захватывают солнечный свет и преобразуют его в пищу – этот процесс называется фотосинтезом. Просто поставив конструкцию из рам и стекол, мы получаем защищенный от воздействия окружающей среды участок почвы – теплицу. Получают ли растения в ней дополнительный солнечный свет, по сравнению с соседним, открытым участком?

«Конечно, нет! – ответит любой из нас, – это глупый вопрос».

А между тем, если посмотреть под другим углом, он такой уж и глупый.

Теплица не увеличивает энергию солнца и не концентрирует поступающий свет. Так как же тогда работает теплица? Солнечный свет – это не просто свет, он также несет тепловую энергию. Когда свет проходит через стекло, часть его становится теплом. Стекла теплицы улавливают эту тепловую энергию и удерживают ее внутри конструкции, нагревая растения и почву вокруг корней растений. Именно это повышение температуры заставляет растения в теплице расти раньше и быстрее, чем растения на улице.

А теперь добавим в это уравнение еще одну переменную: изменим характеристики стекол (это совсем новая технология, она еще не получила массового признания и достаточно дорого стоит, но интенсивно развивается) и поставим солнечные батареи (а эта технология совсем массовая, солнечные панели теперь делают в регионах массовых производств что сделало их абсолютно доступными для всех).

Что мы получаем в этом случае?

Теперь наша теплица собирает солнечную энергию. Она начинает работать как солнечная батарея. Вот так просто. Магия. А поскольку солнечная энергия есть везде, то такая установка становится автономной небольшой электростанцией.

Примеры солярных систем

Такая автономная теплица может быть установлена, например, на крыше дома в мегаполисе, как в проекте голландского архитектора Марьяна ван Обеля, об этом проекте мы уже писали. Его гидропонная теплица для крыши с автономным питанием, генерирует солнечную энергию для оптимизации хороших условий роста.

Но точно такая же конструкция может быть установлена где угодно – в удаленном охотничьем домике, высоко в горах, в небоскребе Дубая, на острове, на яхте. Она же автономна.

Конкретно данный проект – это прозрачная структура клиновидной формы, называемая Power Plant, использует солнечные стеклянные панели как для поддержания климата в помещении, так и для питания интегрированной гидропонной системы и специально окрашенных светодиодов.

Что получается в итоге

Теплица – очень энергоемкое производство, энергии нужно много. К тому же существуют такие нюансы, как перебои в подаче электричества и даже его полное отключение.

Что произойдет в таком случае? Ну, да, все погибнет. Какие еще варианты?

А вот в автономных системах не так. Солнце светит всем и «перебой в подаче солнечной энергии» – это уже сюжет из Библии, а не из практики. Вы устанавливаете в оранжерее солнечные батареи и … становитесь независимыми? Ну, по крайней мере, менее зависимыми, чем были.

Оценивая совокупно стоимость затрат на установку и эксплуатацию, постоянное снижение стоимости установок, улавливающих солнечные лучи, за счет интенсивного развития отрасли, все больше фермеров по всему миру делают выбор в пользу агрокомплексов, работающих на солнечной энергии.

Источник статьи: http://teplicy-info.ru/ehnergiya-solnca-dlya-teplic/