Воздушное отопление теплицы зимой: возможность самостоятельного монтажа и выбор обогревающих элементов

Обсудить Редактировать статью
 

Отопление теплицы – одно из ключевых условий стабильного развития теплолюбивых растений в зимний период. Сбалансированный микроклимат позволяет ежегодно собирать по 2-3 урожая, что в северных регионах при стандартной температуре без искусственного обогрева невозможно. Остается лишь определиться с подходящей системой регуляции параметров микроклимата. Как показывает практика, воздушное отопление теплицы является оптимальным решением и в плане конструкционно-технического исполнения, и с точки зрения совместимости с наиболее популярными культурами, которые выращивают в закрытых условиях.

Общие требования к зимнему отоплению теплицы

Микроклиматические требования к обустройству тепличных и парниковых хозяйств определяются документацией СП 60.13330, в которой совмещаются правила организации отопления и вентиляции. В контексте рассмотрения воздушной системы обогрева этот свод правил особенно актуален. Итак, к основным требованиям относятся следующие:

  • При организации систем отопления и вентиляции следует учитывать влияние оборудования не только на растения, а в комплексе – на почву, влажность, скорость циркуляции воздушных потоков и т. д.
  • Отопление желательно организовывать таким образом, чтобы оно предусматривало и естественный обогрев помимо искусственного. То есть конструкционно даже в зимний период воздушное отопление теплицы следует сочетать с поступлением прямых солнечных лучей.
  • С точки зрения возможностей регуляции микробиологического баланса желательно совмещать водяное и воздушное отопление. Этот вариант, в частности, позволит обеспечить и более интенсивный обогрев почвы.
  • Важно соблюдать равномерность обогрева воздуха. На уровне высотой до 1 м от земной поверхности должна быть организована подача тепла в объеме не меньше 40%. Снижение этого коэффициента допускается в технологических участках и местах с растениями, которые в принципе не требовательны к обогреву.
Отопление теплицы в зимнее время

Что такое система воздушного отопления?

Данный вид отопительной системы работает по принципу циркуляции нагретых воздушных потоков. То есть должно быть реализовано два технологических процесса – нагрев и движение воздуха. Почему данная система оправдывает себя как средство регуляции тепличного микроклимата? Как отмечают специалисты, такой способ обогрева быстрее всех позволяет получить достаточную температуру воздушной среды именно во всем пространстве помещения. На это в среднем уходит несколько минут, хотя конкретное время зависит от наружной температуры. С другой стороны, важен и фактор быстрого остывания после прогрева. При воздушном отоплении теплицы наблюдается интенсивное падение температуры после отключения нагрева, что также следует учитывать. Это связано с тем, что у воздуха небольшая теплоемкость – он быстро прогревает пространство, но и так же быстро теряет аккумулированный потенциал тепловой энергии.

Особенности воздушного отопления в теплице

Радиатор для отопления теплицы зимой

Как видно, у систем воздушного отопления есть свои плюсы и минусы. В данном случае стоит подробнее рассмотреть эксплуатационные особенности этого способа обогрева теплицы. В первую очередь надо учитывать, что воздействие воздушных масс не просто является средством регуляции температуры. Своего рода генерируемый ветер может как положительно, так и отрицательно влиять на состояние определенных сортов растений. По этой причине воздушное отопление теплицы рассматривается и с точки зрения требований к вентиляции. Безусловным положительным аспектом этой функции можно назвать проветривание, которое в любом случае должно быть организовано вместе с другим инжинирингом тепличного хозяйства.

Теперь стоит вернуться к аккумуляционным способностям воздуха. С этой позиции уместно сравнить, какой выбор будет лучше для отопления современных промышленных теплиц – воздушная или водяная система? Жидкость, циркулирующая в контурах обогрева, дольше удерживает тепловую энергию, хотя и требует больше времени на прогрев. Можно упомянуть и более высокие энергетические затраты на прогрев антифриза в контурах, но и эти вложения могут окупиться высокой теплоемкостью воды, которая отдает свое тепло трубам и радиаторам. То есть плюсы жидкостного отопления очевидны, но не стоит спешить с выводами. Дело в том, что у воздуха есть существенный плюс теплоизолятора, который особенно выражен в теплицах из сотового поликарбоната. Контуры с водяным обогревом практически не влияют на утепляющую функцию применительно к стенам сооружения, но воздушная среда выступает естественным барьером, создавая изоляционный буфер в любых конструкциях с пустыми нишами.

Варианты технической реализации системы воздушного отопления

Радиаторное отопление теплицы зимой

Принципиальный выбор технологии организации воздушного отопления будет заключаться в определении того, какое именно оборудование ляжет в основу системы. Если говорить о специализированных агрегатах, то к ним относятся тепловые пушки (ветрогенераторы), электрические калориферы и конвекторы. Сразу надо подчеркнуть, что все эффективные способы воздушного отопления теплицы в той или иной степени предусматривают расход других энергетических ресурсов. Генераторные системы могут работать и на жидкостном топливе, но лучше всего отдавать предпочтение электромоторам. Даже если отбросить экологические факторы, которые все же являются определяющими, электрические системы в любом случае будет выигрывать за счет оптимизированных размеров, эргономичности и безопасности при эксплуатации. Конечно, есть нюанс высоких энергозатрат, поскольку электричество по-прежнему считается самым дорогим средством поддержки функции отопительного оборудования. Но как раз в случае с воздушными тепловыми генераторами это не столь ощутимый изъян.

Расчет воздушного отопления теплицы

Основной искомой единицей расчета в данном случае является мощность обогревателя. Более развернутый перечень исходных данных в промышленных оценках позволяет также определять оптимальные показатели скорости циркуляции и параметры для точного зонального обогрева, но в частном хозяйстве будет достаточно и простого расчета по мощности. Для начала стоит определиться с исходными данными, актуальными для определения тепловой мощности оборудования. Речь прежде всего идет о нормативных показателях температуры, под которую подбирается система:

  • Требуемый температурный режим внутри теплицы – порядка +5 °C.
  • Температурный режим снаружи – в диапазоне -20...-30 °C.
  • Ширина конструкции – 2,5 м.
  • Высота конструкции – 2 м.
  • Длина конструкции – 5 м.
  • Материал изготовления стен – поликарбонат или двойное остекление толщиной 5-7 мм.

Это стандартные и усредненные исходные параметры, для которых действует следующий расчет воздушного отопления теплицы по мощности – объем помещения, помноженный на 1 кВт мощности и поделенный на коэффициент 2. Иными словами, 25 м3 * 1 кВт / 2 = 12,5 кВт. Это оптимальная тепловая мощность с запасом, которого будет достаточно при установке оборудования на пиковый режим обогрева в условиях сильных морозов. Теперь стоит перейти к рассмотрению организации отопительной системы разными способами.

Применение тепловой пушки для отопления

Тепловая пушка для отопления теплицы

Агрегат сам по себе является промежуточным оборудованием между промышленными и бытовыми устройствами, используемыми для генерации теплого воздуха. Ветрогенераторы, в частности, применяются на дачах и стройплощадках не только для обогрева, но и в целях изменения температурного режима при выполнении технологических задач. Данная специфика эксплуатации обусловлена возможностью направления потоков, что может быть полезным и применительно к обустройству теплицы. Размещение тепловой пушки не требует особых технических операций – главное, подготовить надежную и ровную базу, на которой будет зафиксирована несущая конструкция оборудования. Как показывают отзывы о воздушном отоплении теплицы этого типа, наилучшего результата можно добиться при точечном размещении нескольких агрегатов средней мощности. Причем позиции некоторых моделей можно организовать в подвесном варианте, что позволит точечно и без препятствий направлять воздушные потоки на конкретные участки. Однако есть и существенные недостатки у тепловых пушек. Во-первых, они интенсивно сжигают кислород, делая воздух более сухим и нежелательным для растений. Во-вторых, у выходной части такого оборудования потоки обычно перегреты независимо от установленного рабочего режима, что накладывает ограничения по установке корпусов.

Применение электрического конвектора для отопления

С точки зрения конструкционного исполнения оптимальный вариант. Это небольшие, удобные в управлении и практически не требующие монтажных мероприятий приборы для деликатного обогрева. Внешне конвектор похож на ту же тепловую пушку, но принцип действия имеет существенные отличия. Естественная конвенция с подачей воздуха через кожух и распылением потоков изнутри не пересушивает воздух. Например, некоторые конструкции предполагают внутреннее увлажнение теплоносителя, что можно рассматривать и как вспомогательную функцию микрокапельного полива. Хотя надо учитывать и правила организации полива как такового. Для системы воздушного отопления теплицы зимой несбалансированная функция увлажнения достаточно рискованна. В любом случае параллельно с обогревом и вентиляцией должна предусматриваться полноценная водопроводная сеть полива с разрывом струи не меньше 50 мм.

Микроклимат в теплице зимой

При организации отопления посредством электрического конвектора важно обеспечить надежную изоляцию оборудования. Если тепловая пушка изначально рассчитывается на суровые условия эксплуатации даже на открытом воздухе, то конвекторы – это приборы для эксплуатации в помещениях. Дополнительно защитить от внешних факторов воздействия воздушное отопление теплицы своими руками можно при помощи изоляционных материалов. Оптимальным решением станет многофункциональное гидро- и теплоизоляционное покрытие, которое убережет от загрязнений и температурно-влажностных перепадов.

Воздушное отопление на основе автомобильного радиатора

Домашним мастерам стоит предложить и вовсе бюджетный способ организации эффективного отопления без специализированного оборудования. Если только не брать в расчет старый радиатор, который присутствует в любом автомобиле. Разумеется, он должен быть в рабочем состоянии и иметь цельную конструкцию. Смонтировать воздушное отопление теплицы своими руками из автомобильного радиатора можно с помощью компьютерного блока, электротехнической проводки от ВАЗ и сантехнических патрубков. Также следует подготовить крепежи для физической установки конструкции в напольной или подвесной конфигурации.

Сам процесс монтажа выполняется на подготовленной площадке, к которой должны быть подведены трубы теплоносителя. Собственно, задача радиатора будет заключаться в распределении тепловых потоков, а источником обогрева может выступать домашний котел с веткой трубопровода, подведенной к теплице. В бытовых условиях воздушное отопление теплицы из авто радиатора рекомендуется организовывать с попутным движением теплоносителя. Для удобства управления потоками можно подключить циркуляционный насос и обратный патрубок с воздухоотводчиком.

Возможности устройства комбинированной системы тепличного отопления

Обогрев почвы в теплице зимой

Есть несколько концепций комбинированного отопления. Речь может идти о совмещении нескольких систем для обогрева конкретно растений, и о гибридной системе, обслуживающей единовременно несколько разных функциональных зон тепличного хозяйства. Оба варианта с большей вероятностью будут предусматривать отопление теплиц воздушным и электрическим способом – это оптимальная схема, в которую органично встраивается и напольный обогрев, и конвекторы с тепловыми пушками. Отдельно можно ввести в инфраструктуру и ветрогенераторы наподобие автомобильных радиаторов.

Несколько сложнее ситуация обстоит с комбинированным обогревом зеленых насаждений. Расширять комплекс воздушного отопления имеет смысл за счет средств подогрева грунта с прямым воздействием на корневую систему. Как же реализуется воздушное отопление земли в теплице? Единственный способ заключается в прямом направлении теплых потоков на почву, причем для этого должна быть отведена отдельная зона без растительности. Этот вариант малоэффективен, поэтому воздушный обогрев помещения сочетают с водяным отоплением. На глубине 20-40 см прокладываются тонкие полипропиленовые трубы с дренажным слоем из песка и мелкого щебня. По ним организуется циркуляция теплоносителя с температурой 70–80 °С. Такая комбинация воздушного и водяного обогрева должна улучшить систему вегетации растений, что прямо отразится и на урожайности.

Заключение

Система отопления теплицы зимой

Рационально организованный отопительный комплекс в теплице обеспечит основную функцию создания благоприятного микроклимата и в то же время не будет чрезмерно затратным. Перед исполнителем стоит ответственная и непростая задача совмещения обогрева воздушной среды и почвенного покрова. Залогом успеха станет изначально продуманная схема конструкционного и энергетического обеспечения инфраструктуры отопления теплицы. Воздушный и электрический способы обогрева в сочетании с циркуляцией водяного теплоносителя позволят организовать оптимальную систему регуляции микроклимата. Для удобства ее эксплуатации стоит включить в управляющий комплекс автоматические средства контроля, датчики влаги и температуры. Кроме того, не стоит забывать, что развитие растений особенно в закрытых помещениях в значительной степени зависит и от освещения, которое вместе с водоснабжением и отопительной системой желательно рассчитывать в едином проектном решении.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Добавить смайл
  • :smile:
  • :wink:
  • :frowning:
  • :stuck_out_tongue_winking_eye:
  • :smirk:
  • :open_mouth:
  • :grinning:
  • :pensive:
  • :relaxed:
  • :heart:
Подписаться
Присылать на почту
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 8
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.