- Водяное отопление теплицы – особенности конструкции, выбор труб
- Преимущества системы
- Трубы – какие они должны быть
- На какой глубине прокладывать трубопровод
- Устройство водяного отопления
- Отопление теплиц
- Расчет системы отопления культивационных сооружений
- 1. Определение необходимой мощности системы отопления
- 2. Выбор типа системы отопления
- 3. Расчет элементов системы отопления
- Трубная система отопления
Водяное отопление теплицы – особенности конструкции, выбор труб
Обогрев теплицы – это залог получения хорошего, своевременного урожая. Многие огородники используют водяное отопление теплицы, за счет которого можно создать в постройках подобного типа необходимый для полноценного произрастания температурный режим. Такие системы обходятся сравнительно дешево, да и при эксплуатации достаточно просты. А как сделать своими силами водяное отопление в теплице, вы узнаете из этой публикации.
Преимущества системы
На протяжении долгих лет фермеры-садоводы не могли прийти к единому мнению, какой вид обогрева теплицы является наиболее приемлемым и выгодным. Конечно, подбор отопительной системы для построек такого типа во многом зависит от первичных условий, в частности от возможности подключения к централизованной газопроводной или водяной магистрали. Но все-таки в последнее время чаще всего используется водяное отопление в теплице.
Водяная система отопления в приоритете на больших территориях
При выборе обогрева теплицы нужно обязательно учитывать габариты сооружения, систему отопления в рядом стоящем жилом доме и размер финансовых средств, которые пойдут на обустройство укрытия.
Устройство водяного обогрева примечательно тем, что оно работает от котла, функционирующего на любом виде топлива:
- газовый;
- электрический;
- твердотопливный;
- жидкотопливный;
- комбинированный.
Говоря более простым языком, чтоб выполнить водяной обогрев для теплицы, можно использовать всевозможные материалы, что в значительной степени позволяет снизить расходы. А для того, чтоб реализовать водяное отопление теплицы своими руками, нужно составить план работ, где есть схема, проекты наработок, основываясь на которые будет производиться возведение сооружения.
Основное преимущество такой системы заключается в безопасности (если сравнивать с электрокабелем и нагревательными приборами), и создании влажной среды.
Поскольку сотовый поликарбонат не накапливает конденсат, образовавшаяся влага полностью стекает в землю, дополнительно увлажняя ее.
ВИДЕО: Как работает водяное отопление парника от газового котла
Трубы – какие они должны быть
Чтоб сделать водяное отопление для подпочвенного и надпочвенного отопления возможно использование труб двух видов:
- Металлические. В этой категории есть много вариантов, но среди них особой популярностью пользуются трубы из гофрированной нержавейки. Они обладают высокой теплоотдачей, но при этом нужно монтировать их очень аккуратно, располагая систему как можно дальше от корневища взращиваемой растительности. Благодаря этому удастся избежать ожогов корней рассады и, соответственно, ее гибели.
- Металлопластиковые и пластиковые. Этот вариант труб характеризуется меньшим коэффициентом теплоотдачи, но при этом отлично справляется с обогревом сооружения даже в зимний период.
Иногда можно встретить водяное подпочвенное отопление для теплиц из полиэтиленовых труб. Но стоит понимать, что такие системы годятся только тогда, когда температура теплоносителя не превышает отметки в 40°.
Схема прокладки труб
Многие отдают предпочтение бюджетным вариантам в виде тепличных укрытий небольшой площади, поскольку большие по размеру сооружения очень сложно и финансовое затратно обогреть в холодное время года.
Это факт! Если теплица являет собой пристройку к жилому дому, то чтобы ее прогреть потребуется меньше сил и энергии.
Радиаторы, как источник отопления в теплицы, используются крайне редко. Взамен таким нагревательным элементам огородники оснащают свои постройки широкими трубами, которые располагают непосредственно под сводом сооружения.
Оптимальной считается универсальная схема прокладки трубопровода — из двух рабочих контуров:
- Первый пролегает под слоем плодородного грунта и его задача – обогрев корневой системы растений. Температура теплоносителя не должна быть выше 30-40°С.
- Второй прокладывается вдоль стен помещения, чтобы обогревать уже непосредственно воздух. Для того, чтобы контролировать температуру в помещении желательно установить автоматический терморегулятор, который будет поддерживать оптимальный уровень.
Некоторые садоводы монтируют отопления для циркуляции трубы под потолком, но это нецелесообразно для больших площадей. Памятуя законы физики, теплый воздух поднимается вверх, и в данном случае он попросту не циркулирует. У почвы воздух достаточно холодный, что не лучшим образом сказывается на состоянии растений.
На какой глубине прокладывать трубопровод
Трубы, как было сказано выше, в большинстве случаев укладываются под грунт на определенную глубину. На этот показатель влияют несколько моментов:
- вид выращиваемой культуры (теплолюбивые, холодостойкие и т.п.);
- предпочтения обладателя тепличного сооружения.
Некоторые садоводы прокладывают трубопроводную систему на глубину не более 30 см, тогда как другие владельцы подобных построек укладывают трубы на 50 см от уровня почвы. Оба варианта приемлемы, все зависит от температуры теплоносителя.
Схема трубопровода при почвенного обогреве
Нужно помнить и то, что если трубопроводная система будет уложена чересчур глубоко, то чтоб создать оптимальный температурный режим в помещении потребуется много времени. Тогда как в случае с близким расположением труб к поверхности почвы парник будет прогреваться быстро, но при этом есть риск того, что корневая система, достигнув своего наибольшего размерами, при соприкосновении с тепловым контуром получит ожог. А это, в свою очередь, привет к увяданию и гибели растения.
Говоря о цифрах, при укладке теплоконтура на глубину в 50 см время прогрева составит порядка двух недель. А при глубине контура в 30 см этот показатель сократится до 6 дней. Правда, здесь есть некоторая оговорка. В первом случае для поддержания заданных температурных условий в помещении потребуется включение системы 12 часов в сутки, тогда как во втором случае – нужно топить круглосуточно.
Устройство водяного отопления
Печь или отопительный котел, как правило, размещается в тамбуре тепличного укрытия, реже в самом сооружении. Первый вариант при топке дровами или углем не препятствует перемещению по теплице и проведению каких-либо работ по взращиванию растительности.
Схема расположения труб и котла для обогрева тепличных конструкций
При расположении котла в помещении теплицы нужно учитывать, что и от самого нагревательного элемента исходит тепло. С особой тщательностью подбирайте место для котла, чтоб находящиеся рядом растения не пострадали от избыточного обогрева.
Алгоритм устройства водяного обогрева в теплице:
- В первую очередь нужно провести расчет трубопроводной системы и определиться, какой метраж труб потребуется для реализации поставленной задачи.
- Следующий этап – сооружение фундамента. Если обогрев теплицы будет осуществляется за счет кирпичной печи, то под нее нужен бетонный фундамент. В случае же с металлическим нагревателем сгодится стальной или асбестоцементный лист.
- После этого нужно от нагревательного прибора отвести дымоход. Места стыков этого элемента с котлом (печью) нужно загерметизировать, используя для этого, к примеру, глиняный раствор.
- Дальше нужно позаботиться о вентиляции, без которой достичь подходящего микроклимата в постройках подобного типа не получится.
К выходу и к входу нагревательного прибора подсоединяются исключительно металлические трубы одинакового диаметрального размера. И только на расстоянии 1-1,5 м от котла можно перейти на пластиковые или металлопластиковые трубы.
Схема расположения магистрали по помещению
- Перед тем, как заниматься укладкой трубопроводного узла, нужно установить расширительный бак в наивысшей точке помещения в непосредственной близости с нагревательным оборудованием. Перед расширителем рекомендуется устанавливать автовоздушный запорный клапан и манометр.
- После этого можно приступать к монтажу труб. Способ укладки отопительного трубопровода зависит от размеров помещения. Единственное, что хотелось добавить, шаг укладки контура пластиковых труб должен составлять не менее 30 см.
С целью исключения ухода тепловой энергии в грунт теплоизолирующий слой выполняется из материала, который не пропускает влагу (к примеру, пенополистирол). А поверх теплоизоляции можно выполнить еще один слой гидроизоляции, для чего используется ПЭТ пленка.
Теперь вы знаете, как сделать водяное отопление в своей теплице так, чтоб почва и произрастающие в помещении растения всегда находились в подходящем микроклимате. Основательный подход к реализации поставленной задачи поможет вам получить качественный, своевременный урожай!
ВИДЕО: Водяное отопление с насосом
Источник статьи: http://www.portalteplic.ru/otoplenie/vodyanoe-otoplenie-teplici/
Отопление теплиц
Автор: Конспект лекций В.В.Климова 80-е гг |
Расчет системы отопления культивационных сооружений1. Определение необходимой мощности системы отопления
Q сист.отоп. = Q огр. + Q инф. +/- Q почв. Q инф. – потери тепла за счет вентиляции через различные щели и т.д. На обогрев почвы затрачивается около 5% всего тепла, поэтому в дальнейших расчетах для простоты Q почв. опускается. Q сист.отоп. = Q огр. + Q инф. Q огр. = kт х S огр(Твн – Тнар) kт – коэффициент теплопередачи (Вт/м2 град) kинф =1,25 (коэффициент инфильтрации) (Твн – Тнар) – так называемая дельта Т, разность температур внутри и снаружи теплицы (оС) Q сист.отоп. = kинф х kт х S огр(Твн – Тнар) Значения коэффициента теплопередачи Вид ограждения Стекло с металлическими шпросами Два слоя стекла с металлическими шпросами Одинарное пленочное покрытие (сухая пленка) Одинарное пленочное покрытие (конденсат на пленке) Двухслойное пленочное покрытие (сухая пленка) Двухслойное пленочное покрытие(конденсат на пленке) 1) Расчет теплопотерь остекленной теплицы площадью (S) 1000 м2 (проект 810-24), Т вн. = 18оС, Т нар.=3оС S огр. = kогр х Sинвентарная kогр = 1,5 (для блочных теплиц) kт = 6,4 (табличные данные) (МГ : для нетиповых теплиц следует сразу рассчитывать площадь поверхности теплицы, как сумму всех поверхностей, и не заморачиваться с коэффициентом ограждения.) Q огр. = 6,4 х 1,5 х 1000 х (18-3) = 144 000 Вт = 144 кВт Q огр. + Q инф.= 144 х 1,25 = 180 кВт Q огр. + Q инф.=168 кВт (МГ: то есть, чем ниже коэффициент ограждения( больше блочная теплица), тем меньше теплопотери) 2) Расчет необходимого Q сист.отоп. стеклянного ограждения блочной теплицы для условий Москвы, Т расч = -31оС Q сист.отоп. = kинф х kт х S огр х (Твн – Тнар) Q сист.отоп. = 1,25 х 6,4 х 1,5 х 1000 х (15- (-31)) = 552 кВт Q сист.отоп. = 515,2 кВт 3) Насколько загружена система отопления (то есть должна снижаться температура воды)? 180 : 552 х 100 = 32,6% 2. Выбор типа системы отопленияДля отопления теплиц применяются:
Трубы отдают часть тепла в виде излучения, а часть конвективно. Калориферы все тепло отдают конвективно, то есть тепло от труб ближе к естественному солнечному обогреву. В типовых (МГ: Антрацитовских) теплицах 8-9 кг/м2 масса самих конструкций и 14-18 кг/м2 масса труб. В типовом проекте 810-82 заложена комбинированная система. При использовании калориферов расход металла снижается в 4-5 раз. Совмещенный обогрев совмещается с элементами конструкции теплицы. Совмещено – комбинированный обогрев применялся в теплицах Овощной опытной станции им. В.И.Эдельштейна, но в современных комбинатах, построенных по типовым проектам, уже не применяется. Коэффициент теплопередачи – количество тепла, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени при разности температур в 1 градус. Продолжение примера расчетов Расчет трубной системы отопления заключается в определении диаметра труб и их длины. 4) пример расчета трубной системы при температуре входящей воды 90оС, выходящей из теплицы 75оС k т.тр. – коэффициент теплопередачи труб. Для гладких труб k т.тр. = 12 Вт/м2 х град S отоп. – площадь поверхности труб tвн – ср. температура воды в системе (здесь = (90+75) :2) 552 000 = 12 х S отоп. х (82,5 – 15) S отоп = 552000 : (12 х 67,5) = 681,48 м2 180 000 = 12 х 681 х (Х – 18) (Х – 18) = 180 000 : (12 х 681) Перепад температур должен быть в пределах 20…25оС, то есть около 50/30, чтобы при t н = 3оС в теплице было +18оС. 5) Расчет системы отопления для типового проекта 810-99 (kогр = 1,22) для условий Москвы (tмин = -31оС) Q сист.отоп. = 1,25 х 6,4 х 10 000 х 1,22 х (15 –(-31)) = 4489,6 кВт/га Для всего шестигектарника (МГ: в данном случае не учитываются теплопотери соединительного коридора) Q огр.= 1,22 х 60 000 х 6,4 х 46 = 21,55 мВт Q инф. = 0,25 х 1,22 х 60 000 х 6,4 х 46 = 5,38 мВт Q сист.отоп. = 21,55 + 5,38 = 26,93 мВт Теплопотери через цоколь k т для бетона 2 Вт/м2 х град высота цоколя 0,30 м размеры гектарной теплицы 75 х 141 м, сторона, прилегающая к коридору, не учитывается S цок = 0,3(75 + 141 + 141) = 107,1 м2 Q цок. = k т. х S цок х (tвн – t н) = 2 х 107,1 х 46 х 6 = 59119 Вт = 0,06 мВт 3. Расчет элементов системы отопленияРасчет теплопотерь через почву (по методике для теплиц без почвенного обогрева). Теплопотери через почву меньше всего в центре проекции теплицы и возрастают по направлению к периметру. Вся площадь теплицы условно делится на 4 зоны (см. рисунок) с шагом 2 м. При этом значения коэффициентов теплопередачи для каждой зоны следующие: Площадь каждой зоны в данном случае следующая: S 1 = 141 х 2 х 2 + (71-4) х 2 х 2 = 832 м2 S 2 = (141-4) х 2 х 2 +(71 –8) х 2 х 2 = 800 м2 S 3 = (141-8) х 2х 2 + (71-12) х 2 х 2 = 768 м2 S 4 = 10000 – 832 – 800-768 = 7600 м2 Q почв. 1 = 0,465 х 832 х 46 = 17,8 кВт Q почв. 2 = 0,232 х 800 х 46 = 8,5 кВт Q почв. 3 = 0,116 х 768 х 46 = 4,1 кВт Q почв. 4 = 0,07 х 7600 х 46 = 2,4 кВт Q почв. = 17,8 + 8,5 + 4,1 + 2,4 = 32,8 кВт = 0,032 мВт/га Q почв. сум = 0,032 х 6 = 0,2 мВт Виды теплопотерь, мВт значение % от общего Трубная система отопленияКакова должна быть поверхность системы обогрева? Q общ. = k т х S (tср – tн) S = Q общ./ k т х (tср – tн) k т = 12 Вт/м2 х град Q общ.= Q потерь = 27,19 мВт = 27 190 000 Вт Вода от котельной 95/70 оС S = 27 190 000 /12 х ((95+70):2 –15) = 27 190 000 /810 = 33 568 м2 Сколько км труб необходимо для 6-гектарного блока? 2 дм труба имеет поверхность 1 м = 0,18 м2 33 568 : 0,18 = 186 488 м = 186,5 км 1 пог м = 4,5 кг металла Расположение труб отопления 50% труб располагаются в зоне растений 3 системы: надпочвенный, боковой, кровельный (МГ: как уже говорилось, сегодня различают еще и подпочвеный, и вегетационный (ростовая труба)) Боковой и кровельный обогрев жестко присоединены к магистрали, надпочвенный (М.Г.: и ростовые трубы) подсоединен с помощью гибких шлангов. Диаметр магистральной трубы 219 мм внешний и 200 мм внутренний. Конвекторы и оребренные трубы (МГ: оребренные трубы очень трудно мыть и дезинфицировать) Чем выше параметры теплоносителя, тем больше отдача тепла и меньше расходы металла. Применяются пластиковые и стеклянные трубы. (МГ: я видела стеклянные трубы в производстве, главный недостаток – тракторист, не вписавшийся в поворот, вдребезги разносит всю систему. Починить трудно.) Подпочвенный обогрев От стоек теплицы отступают 400 мм, потом шаг раскладки труб подпочвенного обогрева 800 мм. На стандартную секцию шириной 6,4 м (Антрацит) укладывают 8 труб. Для обогрева почвы нельзя использовать металлопластиковые трубы. В ангарных теплицах применяют контурный обогрев. Подпочвенный обогрев не нужен только в теплицах с водонаполненной кровлей (МГ: в производство такая конструкция не пошла, но одно время испытывалась на Овощной станции ТСХА), так как вода излучает тепло и не дает выхолаживаться почве. Распределение труб в теплице. В целом 45 км /га, 6 труб боковое отопление (2592 м, отдельный стояк), регистры (калачи) длиной 36/ 72 м. Надпочвенный обогрев 12 672 м Подкровельный обогрев 45 – 12,6 – 2,5 = 29,9 км При пролете длиной 75 м получается 1359 м на пролет (22 пролета в стандартной Антрацитовской теплице) или 18 труб. Это создает значительное затенение, поэтому по 2 трубы с кровли (4 с пролета), то есть 6,6 км, добавили вниз к стойкам для надпочвенного обогрева. Вверху осталось 14 труб. Распределение труб по системам отопления Источник статьи: http://www.gidroponika.su/gidroponika-teorija.html/48-teplicy/110-otoplenie-teplic.html |