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.

Обогрев теплицы воздухом в зимнее время своими руками

Добавить в избранное

Cегодня тепличные сооружения можно встретить практически на каждом приусадебном участке, ведь подобные конструкции позволяют получать урожай круглый год, вне зависимости от погодных и климатических условий. Одним из важных факторов при проектировании теплиц, которые позволяют поддерживать необходимый микроклимат, помимо естественного освещения и вентиляции является отопление парников. Именно от правильного выбора системы обогрева зависят показатели количества и качества урожая зимой.

Требования, преимущества и недостатки

Первое, что следует учесть при проектировании отопления для равномерного прогрева почвы и воздуха парника — материал изготовления. Именно он станет первостепенным фактором, определяющим размеры потери тепла, которые нужно будет компенсировать теплоснабжением.

Существуют различные варианты отопления в теплицах, которые можно сделать самостоятельно, и определяющим критерием является выбор энергоносителя — обогревать помещение можно с помощью газа, твёрдого топлива, воды или электричества.

Выделяют основные требования, которым должна соответствовать система отопления:

1. Влажность — работа теплоснабжения не должна уменьшать уровень влаги в помещении, поскольку резкое падение этого показателя может стать причиной ухудшения качества роста и развития растений. В зависимости от типа выращиваемых культур, уровень влажности должен варьироваться в пределах 45–75%.
2. Теплообмен воздуха — оптимальным вариантом считается, в первую очередь, прогрев почвы, а затем — нагрев воздуха в помещении.
3. Уровень безопасности — растения могут подвергаться резким перепадам температур, связанных с расстояниями до приборов отопления. Избежать подобных ситуаций можно с помощью установки низкотемпературного режима работы инфракрасного отопления теплиц.
4. Автономность и уровень безопасности функционирования теплоснабжения — в холодный период года даже незначительные перебои в работе системы отопления могут привести к резкому понижению температуры в парнике и даже заморозкам на почве. Поэтому, несмотря на выбранный тип отопления, парник рекомендуется дополнительно оборудовать приборами, контролирующими температуру воздуха.

• Организация воздухораспределительной системы своими руками, помимо простоты установки в сравнении с водным обогревом, имеет множество преимуществ:
• Использование воздуха в качестве теплоносителя оказывает меньшую нагрузку на стенки трубопровода, что практически исключает образование протечек и коррозий, а также снижает требования к качеству труб. Даже в случае экстренных ситуаций в результате поломок последствия не будут так значительны, как, например, при прорыве трубопровода.
• В зимний период года воздушное отопление исключает промерзание труб, а потому система не требует специального обслуживания.
• Система отопления воздухом предоставляет возможность зонирования помещения, что очень удобно при выращивании культур разного вида.
• Система воздушного обогрева относится к экономически выгодному оборудованию — показатели КПД в условиях минимального расхода топлива составляют около 85%.

• Среди минусов подобных систем отмечают:
• Воздух имеет низкую теплопроводность, поэтому для исключения быстрого охлаждения парника система должна функционировать практически беспрерывно.
• При установлении полноценной системы воздушного отопления движение потоков будет обеспечиваться вентилятором, что делает обогрев зависимым от электричества. В районах с частыми перебоями электроснабжения такой вариант подойдёт только в случае приобретения источника бесперебойного питания (ИБП).
• Разница температур воздуха внизу помещения и вверху может составлять до 12°С.

Способы воздушного обогрева

Воздушный способ отопления является эффективным и надёжным вариантом обогрева теплиц, благодаря которому за полчаса температура в помещении может подняться до +17–20°С. Рассмотрим далее несколько основных способов воздушного обогрева.