Теплицы : Обогрев теплицы

1. Необходимость обогрева

В районах с холодным климатом и сильными морозами осенью или весной солнечного тепла недостаточно для успешного выращивания в теплице нежных растений. Поэтому там для поддержания температурного режима выше значения агротехнического минимума требуется источник искусственного тепла. Другой выход в таких условиях - использование обогреваемой камеры для размножения, то есть «теплицы внутри теплицы», чтобы семена и черенки начинали свое развитие раньше, чем непосредственно в теплице. Планируя систему отопления, принимают во внимание два фактора: характерные для данной местности погодные условия и специфику выращиваемых растений. Определив минимальную температуру данной местности, рассчитывают температурный подъем, то есть число градусов, на которое надо ее повысить, чтобы получить агротехнический минимум. Например, если вероятная минимальная температура данной местности - 2 градуса С, то при планировании необогреваемой теплицы ее увеличивают на 6 градусов С и ставят соответствующую систему обогрева. Потери тепла в теплице гораздо больше, чем в других сооружениях, поскольку в ней часто возникают сквозняки, высокая теплоотдача через стекло. И если не очень тщательно спланировать отопительную систему, в теплице образуются места скопления холодного воздуха. Одиночный обогреватель или калорифер, установленный в центре теплицы, не смогут должным образом согреть все воздушное пространство. Поэтому нужна система обогрева из труб. Прохладные места в теплице выявляют, оставив на ночь на почве по периметру теплицы несколько термометров. Перед подсчетам потребности в тепле проверьте надежность теплоизоляции. Эффективнее всего потери тепла снижает двойное остекление. Постоянное двойное остекление уменьшает светопроницаемость, громоздко и стоит довольно дорого. Его можно заменить на время двойной синтетической пленкой или утеплением нижней части стен теплоизоляционными панелями. Сквозняки устраняют всеми доступными средствами не только для снижения теплопотерь, но и из-за их нежелательного действия на системы обогрева.

Рис. 58. Циркуляция воздуха

Обдувая стену теплицы, ветер снижает температуру вблизи нее. Эффективная вентиляция уменьшает число мест скопления холодного воздуха.

* * * * *

Рис. 59. Циркуляция воздуха

Для свободной циркуляции воздуха оставляют пространства между стеллажами и стенами теплицы.

* * * * *

Рис. 60. Выявление мест скопления холодного воздуха

Для обнаружения мест скопления холодного воздуха по периметру теплицы кладут термометры. Если термометр один, его переносят в различные места теплицы, регистрируя минимальные ночные температуры при условии одинаковой температуры снаружи

* * * * *

Рис. 61. Подача воздуха и нагревателям

При работе установок обогрева с камерой сгорания форточки оставляют приоткрытыми. Избегайте образования сквозняков,

* * * * *

Рис. 62. Подача воздуха и нагревателям

Лучше в двери или стене сделать входное вентиляционное отверстие. Оно обеспечит подачу воздуха к камере сгорания без сквозняков.

* * * * *

Рис. 63. Теплоизоляция

Теплоизоляцию обеспечивают специальными панелями (левый рисунок) или двухслойным пленочным покрытием (правый рисунок), укрепленным кнопками или скобами.

* * * * *

Рис. 64. Теплоизоляция

По мере смягчения погодных условий теплоизоляцию снимают, поскольку она снижает светопроницаемость.

* * * * *

2. Трубная система на твердом топливе с горячей водой

Самый дешевый способ - обогрев теплиц горячей водой, нагретой за счет сжигания твердого топлива. В современных печах, предназначенных для сжигания угля и других видов твердого топлива, предусмотрено уменьшение числа операций по их загрузке топливом и очистке от золы. Многие модели снабжены терморегуляторами. Однако контроль за поддержанием температуры менее точен, чем при пользовании газом и электричеством. Вода, нагреваемая внутри печи в бойлере, циркулирует по системе труб, отходящих от него под небольшим углом. Трубы малого диаметра изготовляют из алюминиевых сплавов, а большого - из чугуна. Бойлеры различаются количеством вырабатываемого тепла, выраженного в кал/час. Выбирайте бойлер, мощности которого достаточно для обогрева вашей теплицы до желаемой температуры. Используйте только рекомендуемые виды топлива. Трубы желательно заполнять мягкой водой, например, дождевой. Время от времени её необходимо доливать. Для поддержания постоянного уровня воды в крупных системах целесообразно иметь центральный резервуар для хранения воды, снабженные клапаном.

Рис. 65. Водяной обогрев

В устройствах водяного обогрева горячая вода, поступающая из бойлера, циркулирует по замкнутой системе труб, проложенной по периметру теплицы. Она поднимается вверх, медленно охлаждается и возвращается в бойлер по нижней трубе. Системы из чугунных труб большого диаметра менее эффективны, чем трубные системы малого диаметра (справа), и практически не используются.

* * * * *

Рис. 66. Водяной обогрев

Системы труб малого диаметра делают из алюминия. Дополнительное трение в них затрудняет подъем воды по сравнению с трубами большого диаметра. Поэтому может понадобиться установка подающего насоса. Напорный резервуар подает воду в систему. Такие типы бойлеров работают на твердом топливе, газе или мазуте.

* * * * *

3. Трубная система на жидком топливе с горячей водой

Печи на твердом топливе можно переоборудовать для сжигания жидкого топлива, но можно установить специальную систему. Установки на жидком топливе также снабжены терморегуляторами. Эффективный температурный контроль уменьшает затраты времени на поддержание постоянной температуры. Весьма практичны для сжигания жидкого топлива промышленные автоматические установки большого размера.

4. Трубная система на природном газе с горячей водой

Газовые бойлеры просты в обращении и могут быть полностью автоматизированы путем установки терморегулятора. Бойлер размещают таким образом, чтобы отработанный газ не проникал в теплицу: последний ядовит для растений. Если бойлер не отрегулирован и сжигание не полное, вместо углекислого газа (двуокись углерода) и водяного пара, полезных для растений, образуется вредная для них окись углерода («угарный газ»). Убедитесь, что жаровая труба, подсоединенная к бойлеру для выноса газа из теплицы, достаточной длины. Все типы бойлерных систем нуждаются в регулярном уходе, предотвращающем повышенный выброс отработанных газов и потери тепла.

Рис. 67. Размещение бойлера

При работе бойлера образуются вредные газообразные вещества, которые наносят ущерб растениям. Во избежание этого его ставят снаружи теплицы так, чтобы преобладающий ветер относил в сторону ядовитые газы.

* * * * *

Рис. 68. Размещение бойлера

При укладке труб у дверного проема их накрывают металлическими решетками, защищая от повреждений и обеспечивая поднятие вверх теплого воздуха

* * * * *

Рис. 69. Размещение бойлера

Установки непосредственного обогрева продуктами сгорания газа нагревают воздух. При правильной регулировке газ сгорает полностью, не образуя вредных для растений газообразных веществ. Газ используют как от магистрального газопровода, так и баллонный

* * * * *

5. Соединение систем отопления теплицы и дома

Систему обогрева пристенных теплиц и оранжерей в некоторых случаях можно подсоединить к проходящим по дому трубам водяного отопления. Желательно подключать общую систему водяного отопления дома и теплицы в момент постройки сооружения. Соединение систем вызывает трудности, связанные с тем, что теплицу обогревают в основном в ночное время, тогда как дом отапливают круглосуточно.

6. Обогрев за счет природного газа

Сжигание природного газа весьма эффективно в установках непосредственного обогрева продуктами сгорания. Выделяемые при этом углекислый газ и водяной пар обогащают атмосферу теплицы. Этот способ составляет основу применяемой практики обогащения атмосферы в промышленных теплицах, что способствует росту растений. Доступен он и для садоводов-любителей. Поскольку горелки ставят внутри теплицы, за оборудованием требуется неукоснительный уход для предотвращения возможного выделения в помещение таких вредных газообразных продуктов, как окиси углерода, оксидов азота, формальдегида и др. Установки обогрева продуктами сгорания природного газа снабжены системой терморегуляции, предохранительным клапаном и полностью автоматизированы. Предохранительный клапан отключает подачу газа от источника топлива до тех пор, пока не зажжется пламя во вспомогательном механизме. Подаваемый по магистральному газопроводу природный газ более удобно сжигать на специальной установке, которая до некоторой степени является переносной. Баллонный газ (пропан или бутан) стоит дороже, но при отсутствии магистрального газоснабжения очень удобен в эксплуатации. При установке баллонов на улице выбрать лучше пропан, поскольку бутан в холодную погоду практически не летуч. Чем больше емкость баллонов, тем экономичнее способ обогрева пропаном.

7. Парафиновые обогреватели

Простейшая форма обогрева - использование парафина. Выбирают системы, специально разработанные для теплиц, так как при работе моделей для обогрева жилых помещений могут выделяться газообразные вещества, ядовитые для растений. Парафиновые системы для обогрева теплиц не образуют нежелательных продуктов. Нередко они снабжены трубами с горячей водой или воздухом, а также устройствами для равномерного распределения тепла по всему объему теплицы. Однако в них сложно установить точный контроль температурного режима. Из-за возможности образования ядовитых газов желательно наличие дымохода. При работе парафиновых установок образуется водяной пар, увлажняющий атмосферу теплицы. Избежать переувлажнения воздуха и обеспечить приток кислорода для сгорания топлива позволит вентиляция теплицы. Согласно инструкции по эксплуатации, в установках регулярно подрезают фитиль и выполняют операции по очистке. При покупке парафиновых систем обращайте внимание на наличие лампового стекла, индикатора уровня топлива и больших съемных емкостей для топлива, которые удобнее заполнять.

Рис. 70. Парафиновые нагреватели

Парафиновые нагреватели должны быть правильно смонтированы и отрегулированы во избежание образования ядовитых газообразных веществ. Выбирают модель с большими, легкосъемными емкостями и индикатором уровня топлива.

* * * * *

8. Установка электрообогрева

Наиболее эффективный способ обогрева теплиц - использование электроэнергии. Он обеспечивает высокий коэффициент полезного действия, простоту обслуживания, автоматизацию, чистоту микроклимата без побочных, ядовитых для растений газов. Во избежание несчастных случаев при проведении электричества во влажной атмосфере систему обогрева должен устанавливать электрик. Существует несколько типов систем электрообогрева, разработанных специально для теплиц. Трубчатые электронагреватели имеют ту же мощность и распределяют тепло так же равномерно, как и трубная система водяного отопления. Трубы ведут по периметру теплицы одиночной ниткой или секциями для усиления обогрева холодных мест. Для электрообогрева теплиц применяют также компактные переносные вентиляторные воздухонагреватели, равномерно распределяющие тепло по всей теплице. Когда отпадает необходимость в обогреве теплицы, можно включать установку для циркуляции холодного воздуха. Вентиляторный воздухонагреватель снабжен терморегулятором и точно поддерживает заданный температурный режим с отклонением 1-2 градуса без дополнительных потерь топлива или тепла. Затраты на установку незначительны. Циркуляция воздуха позволяет поддерживать в теплице нужный микроклимат, уменьшает вероятность появления грибных заболеваний. Более совершенные модели снабжены раздельными терморегуляторами для контроля за работой вентилятора и образованием тепла, которое вырабатывается по мере надобности. Когда вентилятор выключают, воздух становится относительно неподвижным, если не считать конвекционных потоков. Преимущество такой системы заключается в прерывистой циркуляции воздуха с незначительными потерями тепла. В холодную погоду теплицу, оборудованную вентиляторным воздухонагревателем, можно оставлять закрытой. При этом отпадает риск загрязнения воздуха и нет потребности в дополнительной вентиляции. Другой тип эффективных электрообогревателей - конвекционные воздухонагреватели. Они состоят из нагревательных спиралей, помещенных в кожух с верхними и нижними отверстиями. Теплый воздух, поднимаясь сквозь верхние отверстия, вызывает поступление внутрь холодного воздуха через нижние. При этом способе обогрева перемещение воздуха в теплице происходит за счет конвекционных потоков. Накопительные нагреватели экономичны при пониженных расценках на обогрев теплицы. Однако с ними сложно контролировать температурный режим - тепла образуется слишком много или слишком мало. Системы этого типа наиболее благоприятны для создания фонового тепла совместно с основным источником теплоснабжения, поддерживающим максимальную температуру с помощью терморегулятора. Точно контролируемый электрообогрев для поддержания максимальной температуры сочетают с парафиновым нагревателем, установленным для создания фонового тепла. Комбинирование обогревательных систем позволяет экономить дорогостоящее топливо.

Рис. 71. Трубчатые электронагреватели

Трубчатые электронагреватели также равномерно распределяют тепло в помещении, как и системы водяного обогрева. Их устанавливают секциями или раздельно в прохладных местах теплицы.

* * * * *

Рис. 57. Калориферы

Калориферы можно использовать вместе с другими типами систем обогрева и отдельно. Применяйте лишь модели, разработанные специально для теплиц - они способны выдержать условия повышенной влажности.

* * * * *

Рис. 76. Трубчатый обогрев горячим воздухом

Полиэтиленовые трубопроводы, часто перфорированные распределяют тепло, которое вырабатывается вентиляторным электронагревателем или установкой для обогрева теплиц на газовом топливе, снабженной вентилятором. Трубы прокладывают под стеллажами или по карнизу теплицы. Впервые трубопроводы были применены в промышленных теплицах.

* * * * *

9. Электрокабели подпочвенного обогрева

При обогреве почвы размещенными в ней нагревательными системами садовод извлекает ряд преимуществ: получение более раннего урожая по сравнению с обычными условиями, успешное укоренение черенков и прорастание семян. Существуют два основных метода обогрева почвы с использованием нагревательных проводов. В первом случае неизолированные провода прокладывают на глубине I5 - 25 см. Через них от понижающего трансформатора, подсоединенного к основному источнику питания, пропускается ток низкого напряжения. В другом варианте на ту же глубину укладывают нагревательные провода, подсоединенные непосредственно к центральному электрокабелю. При укладке нагревательного провода на нужную глубину почву вынимают, а дно котлована засыпают слоем песка, который разравнивают граблями. Провод необходимой длины укладывают на подготовленную поверхность параллельными рядами, по возможности на равном расстоянии друг от друга. Положение провода фиксируют оцинкованными проволочными скобами. При выборе низковольтного источника питания нет необходимости в принятии специальных мер для защиты проводов, Однако основной провод при случайном повреждении представляет собой опасность. В целях защиты нагревательного провода от механических повреждений выше его по всей длине монтируется оцинкованная сетка. Сверху сетку засыпают слоем песка, а затем почвой. Для подсоединения к центральному электроснабжению используют водонепроницаемую розетку, расположенную на такой высоте от поверхности почвы, чтобы в нее не проникала влага. В комплект нагревательных проводов иногда входят терморегуляторы. Хотя можно обойтись и без них при достаточно низком напряжении. Обычно терморегуляторы поддерживают температуру около 16 градусов С.

Рис. 72. Установка нагревательных проводов

1. С грядки снимают слой почвы на глубину 25 см. Почву складывают вдоль одной из сторон образовавшегося котлована, дно которого разравнивают граблями.

* * * * *

Рис. 73. Установка нагревательных проводов

2. На дно котлована укладывают параллельными рядами на расстоянии 10 - 15 см друг от друга нагревательные провода, следя за тем, чтобы при повороте они не соприкасались, и закрепляют небольшими шпильками.

* * * * *

Рис. 74. Установка нагревательных проводов

3. Затем провода засыпают почвой и разравнивают ее граблями. Слегка поливают грядку. Влажная почва проводит тепло лучше, чем сухая.

* * * * *

Рис. 75. Установка нагревательных проводов

4. Нагревательные провода подсоединяют к терморегулятору или непосредственно к центральной розетке. Неукоснительно следите за выполнением инструкции по установке и подключению нагревательных проводов.

* * * * *

10. Терморегуляторы

Описанные установки обогрева управляются специальными терморегуляторами для теплиц. Это устройство контролирует температуру воздуха в теплице путем управления подачей топлива к обогревателю. Две полоски, изготовленные из различных металлов и подсоединенные к терморегулятору, при повышении температуры расширяются и соприкасаются друг с другом. Замыкание биметаллических полосок включает электрические контакты, которые в свою очередь управляют потоком топлива или воздуха к твердому топливу, регулируя тем самым скорость его сгорания. При электрообогреве возможен очень точный температурный контроль. Именно поэтому и в других установках обогрева для питания моторов и электромагнитов и при регулировке потока топлива используется электрическая энергия. Терморегулятор обычно снабжен градуированной шкалой, на которой выставляют требуемую температуру, и та постоянно поддерживается при соответствующей мощности системы обогрева.

Рис. 56. Терморегуляторы

Терморегуляторы устанавливают на температуру. необходимую для режима работы камер размножения или питающего устройства нагревательных проводов. Выставляемый на приборе температурный интервал сверьте с инструкцией по эксплуатации прибора.

* * * * *

11. Снижение теплопотерь в теплице

Тепло теряется через разбитые и треснувшие стекла, плохо пригнанные двери и вентиляторы; их надо заменить или утеплить. Зимой сохранению тепла способствует выстилание теплицы изнутри полиэтиленовой пленкой. Вспомните эффект двойного остекления. Для этого подбирают самый тонкий и дешевый полиэтилен. Снижение теплопотерь происходит благодаря воздушной прослойке между стеклом и пленочным покрытием, в котором нельзя оставлять никаких щелей. А чтобы вентиляторы открывались, их затягивают отдельным куском пленки. Наброшенные ночью на крышу теплицы старые мешковина или одеяла также помогают сохранить тепло, особенно в холодную погоду.

12. Солнечный обогрев

Все источники тепла можно считать солнечными в том смысле, что топливо, хотя и косвенно, образовано за счет энергии солнца. Нефть, уголь, газ и электроэнергия, вырабатываемая из них - это топливо, синтезированное путем использования солнечной энергии. Все перечисленные виды топлива дорогостоящи и поставляются с перебоями, а их ресурсы иссякают в возрастающих масштабах. Поэтому были предприняты попытки непосредственной утилизации солнечной энергии. При этом возникают две взаимосвязанные проблемы: прерывистость и сезонная изменчивость, а также способы аккумуляции тепла. Солнце светит в то время года когда обогрев практически не требуется. Ни одна из систем не разрешила эти проблемы настолько, чтобы ее можно было рекомендовать как самостоятельную систему обогрева. В настоящий момент гелиотеплоснабжение выступает как дублирующий источник тепла. Это область раскрытия творческих возможностей садоводов.

Рис. 77. Аккумулирование солнечного тепла

Теплый воздух, хорошо нагретый за день с помощью вентилятора засасывается по трубопроводу с поверхности крыши теплицы вниз. Тепло сохраняют камни, уложенные под полом. В ночное время вентилятор переключают на работу в обратном направлении.

* * * * *

Рис. 78. Водяные панели и сохранение тепла

Вода подается вверх и протекает по панелям вдоль крыши. Солнце нагревает панели и соответственно воду, которая собирается в резервуар с тепловой изоляцией. Ночью открывают заслонки резервуара, и тепло выходит.

* * * * *

Рис. 79. Солнечная печь

Солнце через стекло нагревает воздух теплицы. Теплый воздух поднимается и поступает к аккумулирующим тепло камням. Ночью он выходит наружу.

* * * * *