Участок

Не секрет, что залогом полноценного разведения овощных культур и других культурных растений является не только теплица, построенная по всем правилам, но и ее круглогодичное функционирование, обеспечиваемое за счет правильно оборудованной системы отопления. Занимаясь разработкой проекта теплицы, важно определиться с тем, какая система обогрева теплицы будет наиболее приемлемой в каждом конкретном случае, а также четко продумать все ее функциональные параметры. Это играет немаловажную роль в процессе сбора раннего урожая, который, в условиях недостатка солнечной радиации, возможен только благодаря гармонично обустроенной системе обогрева теплиц.

Содержание

Обогрев теплицы: разнообразие методов

Основная проблема при оборудовании теплиц на период зимнего времени – выбор наиболее подходящего источника тепла. Многообразие современных технологий обуславливает существенные сложности в выборе отопительного оборудования даже в том случае, если вы полностью определились с наиболее подходящим способом отопления. В современных условиях развития инновационных технологий специалисты предлагают различить три основополагающих способа обогрева теплиц:

• Естественный, подразумевающий использование солнечной энергии;
• Биологический, осуществляемый за счет биохимического разложения органических материалов;
• Технический, включающий в себя множество специфических технических методик, применяемых для обогрева теплиц, ставших доступными после развития инновационных инженерных методик.

Реализация каждого из вышеперечисленных методов направлена на поддержание оптимальных микроклиматических условий в теплице, а именно, оптимального уровня ночной и дневной температуры, а также влажности воздуха.

Солнечный обогрев теплиц: перспективная методика или пережиток прошлого?

Несмотря на бурное развития техники, по-прежнему одним из самых надежных и перспективных способов обогрева теплиц остается обустройство отопления на основе солнечной энергии. В основе данной методики обогрева лежит парниковый эффект, образующийся внутри теплицы, для обустройства которой использовались материалы на основе полиэтилена, стекла и множества других прозрачных материалов, доступных потребителю. С точки зрения специалистов, данная методика является одной из самых малозатратных и экологически безопасных, однако сезонное непостоянство количества солнечной энергии, особенно актуальное в условиях средней полосы и северных регионов, существенно ограничивает ее использование. В связи с этим возникает необходимость ограниченного применения данной методики или преобразование солнечной энергии в другие разновидности тепловой энергии.

Суть методики, в основе которой лежит парниковый эффект, заключается в следующем: проходя через прозрачное покрытие парников, солнечная энергия способствует нагреванию почвы и других элементов теплицы, которые, в свою очередь, способствуют постепенному прогреванию воздуха, сохраняющийся внутри теплицы благодаря плотности и надежности ее конструкции.

В связи с тем, что количество солнечной энергии является нерегулируемым показателем, цель владельца теплицы заключается в максимально эффективном удержании теплого воздуха внутри сооружения, что достигается посредством правильной ориентации теплицы относительно сторон света, функциональности ее конструктивных форм, а также разумного использования дополнительных методов аккумулирования тепла.

Данный способ подойдет для обогрева теплицы из поликарбоната и других прозрачных материалов.

Биологический обогрев теплицы зимой: миф или реальность?

Еще одним из самых популярных и малозатратных методов обогрева теплиц является биологический способ, в основе которого лежит использование биохимической активности отдельных веществ органического происхождения. Наиболее часто в качестве биологического материала используется конский навоз, солома, древесные отходы и даже бытовой мусор. В процессе перегнивания биологические материалы вступают в контакт с воздушной средой, что способствует активации биохимических реакций, которые осуществляется с выделением тепловой энергии. И что интересно, энергия эта выделяется в больших количествах, достаточных для обогрева теплиц в зимний период времени.

Кроме того, не менее популярным биологическим топливом является перегной растительного происхождения. Чтобы подготовить такой перегной, в деревянную бочку засыпают свежескошенную траву и добавляют 5%-й раствор мочевины, после чего ее накрывают деревянной крышкой и оставляют на 14 дней.

Технические способы обогрева: что выбрать?

Чтобы избежать неприятных сюрпризов, преподнесённых капризной зимней погодой, специалисты советуют использовать дополнительные источники отопления, которые помогут защитить урожай от губительного влияния низких температур.

Технические методики обогрева теплиц особенно актуальны в условиях северных широт, где суровые морозы доставляют дачником немалые проблемы. Необходимо знать, что чем ниже опускается температуры воздуха, тем сложнее добиться необходимых показателей внутри теплицы. В связи с этим возникает необходимость обустройства бесперебойной системы отопления.

Отопление теплицы газом

Газовое отопление теплицы, с точки зрения профессионалов, является наиболее приемлемым в соответствии с отношением цена-качество. С обустройством обогрева теплицы газом не возникнет никаких проблем, если ваш участок полностью газифицирован.

В этом случае, для обогрева теплицы использует систему газовых калориферов или горелок, которые равномерно распределяют по периметру отапливаемого помещения. В случае небольшой площади теплицы, в качестве источника тепла можно использовать газовые баллоны, тогда как при больших размерах отапливаемой площади придется прибегнуть к централизованному подключению теплицы к основной системе газификации.

Газовые источники тепла являются источником двуокиси углерода, необходимой для жизнедеятельности растений. Чтобы обеспечить равномерное распределение углекислого газа, на территории теплицы устанавливают вентиляторы.

Обогрев теплицы видео

Обогрев теплицы с помощью электричества

В качестве более дешевой альтернативы газу, на которую необходимо обратить пристальное внимание, выступает электрический обогрев теплицы, который организуется посредством мобильных вентиляторных обогревателей. Конструкция подобных устройств подразумевает встроенные термостаты, что существенно облегчает эксплуатацию подобных устройств и позволяет достичь необходимой температуры воздуха в максимально короткие сроки. Если вы планируете организовать круглогодичную эксплуатацию теплицы, ее конструкцию желательно дополнить достаточно высоким цоколем, наиболее подходящим материалом для обустройства которого считается кирпич.

Обогрев теплицы с помощью электрических вентиляторов, нагнетающих теплый воздух, является не единственным способом отопления теплицы посредством электрической энергии. Не менее распространен кабельный обогрев теплицы, который организуется по принципу системы «теплый пол». Основным достоинством данного способа является то, что для его реализации не потребуется занимать большое пространства в теплице, так вся система прокладывается под землей, что не только экономит пространство теплицы, но и способствует наилучшему прогреванию почвы, а затем воздуха. Обогрев тепличного пространства тепловым кабелем, с точки зрения профессиональных дачников, является намного более выгодным, так как он обеспечивает, в первую очередь прогревание почвы, что позволяет регулировать температурные режимы в соответствии с этапом развития растений. Кроме того, отдав предпочтение кабельному обогреву теплицы, вы сможете существенно сократить затраты на обогрев, установив автоматическую систему контроля температуры, управление которой не вызовет никаких сложностей.

Подогрев почвы в теплице с помощью электрического кабеля считается одним из самых надежных способов отопления тепличного пространства, который обладает массой неоспоримых преимуществ, особое внимание среди которых необходимо уделить:

• Значительному увеличению диапазона культивируемых растений ( вы сможете выращивать даже субтропические растения, крайне требовательные к температурным режимам);
• Независимости от меняющихся температурных условий внешней среды;
• Ускорению роста растений и продлению их плодоношения;
• Увеличению урожайности;
• И, конечно же, легкости монтажных мероприятий.

Как сделать обогрев теплицы с помощью электрического кабеля?

• Процесс обустройства системы обогрева начинается с укладки теплоизоляционного слоя, в роли которого могут быть использованы материалы, не впитывающие влагу, например, пенополистирол;
• Далее теплоизоляционный слой покрывают слоем гидроизоляции, для обустройства которого подойдет полиэтиленовая пленка;

• Далее укладывается слой песка, равный не менее 10 см, поверх которого укладывают нагревательный кабель, шаг укладки которого составляет 15 см. Поверх кабеля насыпается 5-сантиметровый слой песка;
• Чтобы предотвратить повреждения теплового кабеля, поверх слоя песка укладывают сетку-рабицу;
• По окончанию работ, поверх готовой системы обогрева насыпают слой плодородного грунта, равный 35-40 см.

Водяной обогрев теплицы

Схема его обустройства также довольно проста. По периметру теплицы, например, под грядками или стеллажами, прокладывают двойной ряд водяных труб, которые впоследствии замыкают на электрическом котле. Чтобы подключить котел, который можно установить как снаружи, так и внутри теплицы, необходимо провести в теплицу электрический кабель. По мнению специалистов, наиболее выгодно устанавливать котел снаружи от теплицы, которую необходимо предварительно утеплить, чтобы сократить тепловые потери.

Инфракрасный обогрев теплицы: как снизить затраты на электроэнергию?

Обогрев помещения с помощью инфракрасного излучения с успехом продолжает завоевывать признание среди потребителей. Реализация инфракрасного обогрева в теплице позволяет существенно снизить затраты на электроэнергию и, в то же время, добиться наиболее равномерного распространения воздуха внутри обогреваемого помещения.

Инфракрасные источники тепла необходимо установить по периметру теплицы, а также вдоль внешних стен, что позволить существенно сократить тепловые потери сооружения. Отдав предпочтение инфракрасному обогреву, вы должны знать, что он в противоположность конвекционному обогреву, способствует нагреванию окружающих предметов, которые впоследствии передают тепловую энергию воздуху.

Именно на этом принципе и основана значительная экономия энергии, которой можно добиться, выбрав инфракрасный обогрев теплицы.

Рассмотрев наиболее распространенные способы обогрева теплиц, мы считаем нужным отметить, что главной целью, которую преследует организация системы отопления теплицы, является создание оптимальной температуры и влажности среды, наиболее благоприятной для повышения урожайности в холодные сезоны. Мы считаем, что для грамотного и наиболее рационального решения данной задачи необходим комплексный подход, который подразумевает подбор наиболее долговечной системы отопления теплицы, функционирующей в двух основных направлениях, а именно:

Если рассматривать проблему именно в таком контексте, то наиболее оптимальной системой является кабельный обогрев теплицы, который одновременно обеспечит и подогрев грунта, и подогрев воздуха, что станет залогом успешного функционирования отопительной системы и существенного повышения урожайности.

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.