Гидравлический расчет отопления теплицы

Правильное водяное отопление теплицы своими руками – расчет и схема

Благодаря теплице можно получать урожай, в то время когда другие только высаживают растения или ухаживают за ними. Но в наших климатических условиях вырастить растения в парнике очень хлопотное занятие.

На это влияют резкие заморозки и другие природные явления. Поэтому главным вопросом огородников является, какое отопление теплиц более эффективное. Ведь допустимый температурный режим в теплице должен быть +18 градусов Цельсия, но что необходимо сделать, чтоб создать такие условия мы и расскажем в нашей статье.

Виды отопления теплиц

Существует множество простых видов отопления теплиц. Их можно обогревать газовым, печным, электрическим, паровым или водяным способом. Не рекомендуем использовать при обогреве теплиц электрический калорифер, так как не будет нормальной циркуляции воздуха, а значит, будет неравномерно прогреваться помещение. И какой-то участок прогреется сильнее, чем нужно, а другой более отдаленный, вообще останется без тепла.

Чтобы был равномерный прогрев парника, нужно спроектировать и произвести монтаж полноценной системы отопления самостоятельно, благодаря которой будут созданы необходимые условия для выращивания продукции. Конечно, предпочтительнее обогреть и почву в теплице.

Когда выбирается вид обогрева, необходимо опираться на размеры помещений, количество выделенных средств и прочее. Необходимо скрупулезно изучить каждый вид обогрева парников для того, чтобы правильно выбрать систему. Важным аспектом является особенности работы каждой отопительной системы.

Ведь некоторые более простые и удобные, но дорогие. Производить монтаж некоторых систем отопления может только профессионал. Для отопления промышленных теплиц необходимо применять новейшие технологии.

Отопление водяное и его схема работы

Самой главной составляющей в схеме водяного отопления теплиц является котел. У него есть возможность работать в парниках на разнообразном топливе, поэтому котлы разделяют на такие виды:

  • Газовые;
  • Электрические;
  • Котлы, работающие на жидком горючем.
  • Твердотопливные.

Выбирают топливо из расчета рентабельности использования с учетом региона. Этот обогрев теплиц состоит из труб и самих батарей. Немаловажно, что водяное отопление подогревает не только помещение парника, но и грунт тоже.

Эта отопительная система имеет 2 контура, которые в свою очередь работают отдельно друг от друга, хотя идут от 1 котла.

Благодаря чему можно производить изменения температурного режима земли и воздуха по установленным значениям.

Обязательным является наличие качественного антикоррозийного покрытия водяного отопления. Если есть желание, можно всегда сделать водяное отопление теплицы своими руками. Но перед этим необходимо детально рассмотреть технологию процесса обогрева. Важно верно сделать расчет, благодаря которому будет рационально использоваться энергетические ресурсы и оптимально распределяться тепловая энергия.

Расчет отопительной системы

Для любых помещений, где выращиваются растения, должен быть правильно и хорошо рассчитан обогрев. Нужно для расчета системы отопления теплицы подсчитать объем системы отопления, мощность котельной и количество радиаторов.

Конечно же, нужно помнить про энергоноситель, ведь если его, верно, подобрать, тогда можно снизить себестоимость продукции выращиваемой в парнике.

Расход тепла на любую отопительную систему можно подсчитать, при помощи такой формулы:

L — значение ограждения,

F — площадь помещения,

K — коэффициент теплопередачи остекления,

Tвн — внутренняя температура теплицы,

Tнар — температура снаружи парника,

Kинф — значение инфильтрации.

Расчет мощности котла для парников вычисляется умножением коэффициента, который учитывает потерю тепла в системе отопления и нужды самого котла, на сумму тепла на обогрев помещений и технологические нужды.

Читайте также:  Трубы отопления под плиткой

Водяное отопление теплицы своими руками

Самым выгодным обогревом парников является водяное отопление. Сделать самостоятельно данный обогрев парника, а точнее сам электрический водяной нагреватель, можно поэтапно:

  • Отрезаем верх старого огнетушителя;
  • Внутри на дне монтируем ТЭН с необходимой мощностью 1 кВт. Как вариант им может быть тэн из самовара;
  • Необходимо сделать съемную крышку, для дальнейшего залива воды;
  • К корпусу агрегата прикрепляем 2 трубки, которые связаны непосредственно с радиатором. При работе с трубами нужно обязательно использовать прокладки, что бы ни было утечки. Если желаете, чтобы агрегат работал автоматически, нужно привлечь реле переменного тока и напряжение 220 В.

При проведении работ по монтажу отопительной системы парника главным является соблюдение правил и норм инструкций и техники безопасности.

Расчет отопления теплицы

Как рассчитать мощность котла для теплицы?

Для того, что бы определить количество энергии, необходимой для отопления жилого дома, необходимо взять 1 кВт энергии на 10 м2. Когда речь идет о теплицах, тут необходимо в расчет брать проводные характеристики самой конструкции теплицы. Стены намного лучше сохраняют тепло. В отличие от жилых помещений, теплицы требуют в разы больше энергии.

При нормальных условиях, отопление должно в полной мере восполнять потери тепла. Регулируется система с помощью автоматических или ручных контроллеров.

Потери тепла теплицы

Основные потери теплицы:

  • 20-25% тепла уходит через щели, вентиляцию, зазоры, в местах соединения теплицы и фундамента
  • 3-5% тепла уходит через грунт, чем дальше от центра теплицы — тем больше потери
  • львиная доля тепловых потерь идет через ограждающие конструкции (цоколь, обшивку и т.д.)

Необходимо обратить внимание на теплопроводность обшивочного материала.

Для более удобного расчета количества необходимой энергии, нужно произвести расчеты по формуле:
Q сист.отоп. = kт х Sогр х (Твн – Тнар) х kинф

Характеристики основных материалов ( Вт/м2 х °С):

  • однокамерный сотовый поликарбонат 4 мм — 3,9
  • однокамерный сотовый поликарбонат 8 мм — 3,3
  • двухкамерный сотовый поликарбонат 16 мм — 2,3
  • стекло одинарное 3 мм — 6
  • стеклопакет однокамерный — 2
  • плёнка полиэтиленовая одинарная — 10
  • плёнка полиэтиленовая двойная — 5,8
  • плёнка двойная дутая — 3,5
  • фундамент/цоколь железобетонный — 2

— это коэффициент теплопередачи обшивки (выбираем из списка выше).
Sогр — общая площадь стен + площадь кровли.
Твн– Тнар — это дельта температур, суммарный перепад между наружной и проектной внутренней. Данные о сезонных температурах можно взять из нормативных документов по отоплению зданий, например, СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
kинф — коэффициент инфильтрации, отображающий потери тепла через неплотные примыкания и зазоры (в среднем равняется 1,25). Для качественных фабричных теплиц он может не применяться.

Попробуем рассчитать на примере. Предположим, у нас имеется теплица с суммарной площадью обшивки 150 м2. В качестве укрывочного материала используется поликарбонат толщиной 8 мм (3,3 Вт/м2 •°С). Внутри нам нужно иметь температуру более +16 градусов, минимальная пиковая температура для конкретного региона может достигать -30 градусов (дельта составит 46). Инфильтрация возможна, поэтому коэффициент используем.

Q сист.отоп. = 3,3 х 150 х 46 Х 1,25 = 28,5 кВт
Для аналогичной теплицы из одинарного стекла потребуется котёл или, например, дровяная печь-булерьян мощностью 51,75 кВт (Q сист.отоп. = 6 х 150 х 46 Х 1,2). Соответственно, плёночное сооружение будет ещё «прожорливее» — необходимо создать систему производительностью порядка 83 киловатт.

  • Рассчитывается исключительно естественная вентиляция
  • При расчете используется самая низкая температура за зиму
  • Средняя температура рассчитывается средней по объему а температура почвы — по площади
  • Растения, которые будут выращиваться в теплице в расчет не берутся
  • Тепло от солнца в расчет не идет
  • Потеря тепла через почву минимальная, как правило в расчет не берут

Рекомендуется использовать котлы на 20% больше, с запасом.

Как рассчитать отопление в теплице?

Рассчитать отопление для теплицы можно по специальной формуле. Вот она: Q = 1.1*L*F*K*Кинф*(tвн-tнар).

Калькулятор расчёта отопления теплицы онлайн

Q — это сам окончательный коэффициент;

L — это коэффициент ограждения в теплице;

F — это инвентарная площадь (м2);

K — это остеклененные поверхности теплопередачи;

Кинф — это инфильтрационный коэффициент;

tвн — это температура в здании;

tнар — это средняя температура в теплице.

Данные нужно знать если не точные, то максимально приближенные к точным, чтобы не ошибиться.

Думаю для успешного занятия растениеводством нужно знать температурный режим роста тех растений, которые вы собрались выращивать. Есть общеизвестная информация о том, что корни растений перестают расти и развиваться при температуре ниже 9 градусов. Из этого следует, что в ночной период температура не должна опускаться ниже этой отметки категорически. Ну конечно если вы собрались выращивать плодовые растения то там температурный режим намного выше. Рассчитать просто так с фонаря сложно, нужно знать какой метод обогрева будет использоваться, так как по эффективности методы разные и имеют побочные действия, нужна информация о топливе которое будет использоваться и конечно размеры самой теплицы. Проще всего денек другой непосредственно следить самому за нужной температурой в период обогрева и составить свой собственный индивидуальный график в соответствии с режимом день/ночь.

Еще вопросы по вашей теме:

Словарь строителя :: Вопросы по ремонту :: Калькуляторы :: Спецтехника :: Разное

2006 — 2017 © пользовательское соглашение :: связь с администрацией сайта max@remotn.ru

СТАТЬИ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ САДОВОДА БИБЛИОТЕКА КАРТА ПРОЕКТОВ ССЫЛКИ О ПРОЕКТЕ

2.2. МЕТОДЫ ПРИБЛИЖЕННЫХ РАСЧЕТОВ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ТЕПЛИЦ

Наиболее часто уравнения теплового баланса используют для расчета мощности (теплопроизводительности) системы отопления. При этих расчетах не учитывают солнечную радиацию (ночной режим), потери тепла на вентиляцию. В начальный период развития растений теплообменом с растениями ввиду его незначительности пренебрегают. В этом случае система отопления воздуха должна компенсировать теплопотери через ограждение и на инфильтрацию. При отсутствии системы обогрева почвы учитывают и теплопотери через грунт:

В расчетных формулах внутреннюю температуру воздуха для зимних теплиц принимают равной 15 °С, температуру наружного воздуха — равной средней многолетней для самых холодных суток для данного географического района и периода эксплуатации.

Для упрощения расчетов теплопотери через почву, так же как и потери на инфильтрацию, выражают в долях теплопотерь через ограждение (в среднем 0,03).

Тогда общая теплопроизводительность системы, кВт, отопления

Если в теплице проектируется и система обогрева почвы, теплопроизводительность системы обогрева почвы рассчитывается без учета теплопотерь через почву:

где Когр — коэффициент ограждения теплицы [см. формулу (3)]; Кт — коэффициент теплопередачи, принимаемый в соответствии с указаниями в формуле (3); SТ — площадь теплицы, м 2 ; tвн — температура воздуха в теплице, °С; tн — расчетная температура наружного воздуха, °С.

Для расчета системы отопления почвы используют нормативный коэффициент:

Конструктивный расчет систем отопления теплиц проводят в зависимости от выбранного типа системы. Если теплицу предполагается отапливать при помощи металлических труб с циркулирующим теплоносителем, определяют необходимое количество труб, их массу и расположение в теплице. При расчете воздушно-калориферного отопления определяют количество агрегатов и их расположение в теплице.

Количество агрегатов для обогрева теплицы устанавливают но обеспеченности необходимой суммарной теплопроизводительности:

где Qот.в — необходимая теплопроизводительность системы отопления, кВт; Qагр — теплопроизводительность отдельного агрегата, кВт (табл. 4 и 5); Кз -коэффициент запаса, равный 1,15.

При расчете водотрубной системы отопления вначале определяют требуемую площадь поверхности, м 2 , отопительных приборов

где Qот.в — необходимая теплопроизводительность системы отопления воздушного шатра, кВт; Кт — коэффициент теплопередачи для труб, равный 12 Вт/(м 2 •°С) для гладких труб, 10 Вт/(м 2 •°С) для полиэтиленовых труб подпочвенного обогрева и 6 Вт/(м 2 -°С) для стальных сребренных труб; tот.ср средняя температура труб в системе отопления, которая зависит от температуры теплоносителя:

для перепада температур в системе отопления 45-35 С (подпочвенный обогрев)

для перепада 95-70 °С

для перепада 130-70 °С

для перепада 150-70 °С

tВН — расчетная температура, воздуха в теплице, °С.

Ддя системы отопления используют трубы диаметром условного прохода (внутренним) 25, 32, 40, 50, 70, 80 и 100 мм. Общую длину, м, труб определяют по формуле L=Sот/Sтр,(15)

где SOT — площадь поверхности 1 м трубы (табл. 6) . Температурные графики систем отопления определяются в технических условиях на стадии проектирования теплицы энергоснабжающими организациями. В графике указывается температура первичного и вторичного теплоносителя для расчетной температуры наружного воздуха.

В качестве примера рассчитаем систему отопления для блочной остекленной теплицы площадью 1000 м 2 для условий эксплуатации в Подмосковье.

Теплопроизводительность системы отопления воздуха зимней блочной теплицы

Требуемая поверхность отопительных приборов (труб) при отопительном графике 130-70 °С составит

Общая длина труб внутренним диаметром 51 мм для теплицы

При расчете системы отопления индивидуальной пленочной теплицы вначале необходимо уточнить, в каких условиях будет работать проектируемая системама. Если теплица предназначена для ранней эксплуатации, что предполагает покрытие ее пленкой и включение системы отопления в апреле, то нужно в расчетах принимать температуру наружного воздуха, равную -15 С. При поздних сроках эксплуатации (май, июнь) достаточно обеспечить защиту растений от возвратных заморозков (до -5 °С). И в том, и в другом случае внутреннюю температуру принимают для огурцов +12 °С, для томатов +8 °С, для зеленньЪс культур +5 °С.

Рассчитаем потребную теплопроизводительность системы отопления для ранних и поздних сроков ввода в эксплуатацию пленочной теплицы типа «Урожай». Вначале определим коэффициент ограждения теплицы. Площадь ограждения теплицы (рис. 24) образуют боковые и торцевые стены и кровля, суммарная их поверхность

Требуемая производительность системы отопления для раннего периода эксплуатации без системы отопления почвы

Система отопления для поздних сроков эксплуатации (для защиты растений от возвратных заморозков) будет значительно меньшей мощности (при условии поддержания в теплице температуры +5 °С):

Можно решить и обратную задачу, т. е. определить возможную защищенность растений при установке в теплице нагревательного устройства заданной производительности. Рассчитаем, какую температуру может обеспечить в теплице электротепловентилятор «Ветерок» мощностью 1,25 кВт при температуре наружного воздуха -5 °С. Воспользуемся формулой (10) для определения теплопроизводительности системы отопления:

Расчет показал, что указанное нагревательное устройство может быть использовано в теплице для защиты от заморозков до -5 С.

Систему отопления почвы обычно не рассчитывают, а выбирают по аналогии с промышленными типовыми теплицами.

Расчет потребности в энергии для отопления теплиц

При использовании водотрубной системы из полиэтиленовых труб их располагают с шагом 0,75—0,80 м в овощных теплицах и 0,4 м в рассадных. Более подробно об устройстве отопления почвы будет рассказано ниже.

В индивидуальных теплицах с обогревом воздуха мощность системы отопления почвы принимается равной 40-50 Вт/м 2 , без обогрева воздуха 80-100 Вт/м 2 .

Систему вентиляции также специально не рассчитывают, а используют нормативные коэффициенты, полученные опытным путем. Для систем с естественной вентиляцией доля раскрывающихся фрамуг должна составлять 5-10% площади ограждения для центральных районов и 10-15% для южных районов. Для проектирования побудительной вентиляции при помощи электровентиляторных агрегатов пользуются нормативной кратностью воздухообмена. Для индивидуальных теплиц расчетная подача вентиляторов должна составлять не менее 1 м 3 /мин на 1 м 2 плдщади теплицы, для промышленных типовых теплиц блочного типа — 1,5 м 3 /мин, для ангарных теплиц — 2 м 3 /мин.

Читайте также:  Теплые полы под плитку описание
Оцените статью
Коэффициент инфильтрации