Отопление теплицы из поликарбоната зимой

Что такое тепловой баланс

Когда определяют потребности частного дома в тепловой энергии, пользуются простым правилом: на каждые 10 квадратных метров площади должно приходиться около 1 кВт мощности теплогенератора. При рассмотрении сооружений защищённого грунта такой подход не годится, потому что слишком сильно отличаются теплотехнические характеристики ограждающих конструкций — потребности в энергии будут в разы больше.

Нормально работающее отопление (не важно, дом это или теплица) должны в полной мере восполнять потери тепла. Тогда после достижения необходимого температурного режима пользователь сможет вручную или при помощи автоматики поддерживать этот баланс.

Итак, найдём точные данные о теплопотерях — узнаем, какой мощности нужно отопление.

Как теплица теряет тепло

До 20-30 процентов полезной энергии может уходить с тёплым воздухом через щели, зазоры (форточки, дверь…), вентиляцию. Происходит инфильтрация — снизу (например, под дверью, или в зоне примыкания обшивки к фундаменту) подсасываются холодные воздушные массы, а вверху тёплый воздух уходит наружу.

Практика показывает, что, если нет искусственного подогрева грунта, то около 2-5 процентов тепла уходит через него. Интересно, что это происходит неравномерно, чем ближе к центру сооружения, тем потери меньше. Больше всего теплопередача наблюдается по периметру.

Самые большие теплопотери имеем через ограждающие конструкции: обшивку и цоколь теплицы. В среднем около 80 процентов тепловой энергии передаётся через укрывочный материал. Каркас в данном случае занимает слишком мало площади, поэтому основное внимание уделяется теплопроводности обшивки. Характеристики (коэффициент теплопередачи измеряется в Вт/м2 •°С) основных материалов известны:

Формула расчета отопительной системы

Для определения потребностей теплицы в энергии используют такую общеизвестную формулу:

kт — 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.

Коэффициент инфильтрации

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.

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.

Если теплогенератор у вас в наличие имеется — используя формулу, можно высчитать, какого максимального размера (или из какого материала) теплицу можно строить под него. В свою очередь, если есть котёл, и есть теплица — можем высчитать, при какой минусовой температуре можно будет эксплуатировать сооружение.

Некоторые пояснения к теплотехническому расчету теплицы

Очевидно, что не все нюансы учтены. Некоторые моменты упрощаются или принимаются по умолчанию.

Выбирая котёл или другое отопительное устройство, рекомендуется предусмотреть запас мощности около 20% сверх расчётной, больше — тоже нерационально. Желательно, отказаться от универсальных многотопливных агрегатов (обычно они менее эффективны). Используйте погодозависимую автоматику — она реально позволяет экономить энергоносители.

Что учитывать при выборе системы обогрева

Выбирая отопительную систему для теплицы, учитывайте:

  • климатические условия региона;
  • размеры помещения;
  • особенности выращиваемых культур;
  • финансовые возможности.

Основные критерии выбора

В регионах с умеренно-теплыми погодными условиями можно обойтись наименьшими затратами, обустроив в теплице теплые грядки с биотопливом. Для этих целей используют конский навоз в сочетании с резаной соломой, продлевающей время разложения, или биологический компост из бытового мусора.

В качестве резервного отопления вдоль тепличных гряд прокладывают электрический кабель в трубе или устанавливают тепловентилятор с термостатом. Резервная система подстраховывает на случай кратковременных заморозков.

В местности с умеренным климатом, где показатели уличных термометров редко опускаются ниже отметки «-20», целесообразна установка электрической отопительной системы. Выгодный и эффективный вариант – применение тепловых насосов и инфракрасных нагревателей.

В повышенном внимании к обогреву нуждаются теплицы, обустроенные в областях с суровой погодой, где понижение температуры до -50 градусов – не редкость. Для таких условий уместны более дорогостоящие решения в виде газовых или водяных систем отопления.

Определяющие факторы

Решая, какое выбрать отопление для теплицы из поликарбоната, сделайте расчет рационального распределения тепла относительно площади помещения. Дорогие передовые технологии с обязательным профессиональным монтажом имеет смысл использовать в промышленных комплексах. Обогрев небольших парников можно оборудовать и своими руками.

Большое значение имеет материал, из которого изготовлен парник. Теплицы из поликарбоната требуют выделения тепла меньшей интенсивности, чем, к примеру, пленочные парники. Связано это с тем, что поликарбонат выполняет функции теплоизолятора. При этом пленка не выдерживает высоких температур, поэтому чаще всего приходится прибегать к подогреву грунта или теплым грядкам.

Выбор схемы отопления зависит и от культур. Устойчивые к холоду сельдерей, укроп, шпинат будут отлично себя чувствовать при минимальном подогреве земли и наличии запасных электрообогревателей. С теплолюбивыми огурцами, перцами и томатами сложнее: им нужен стабильный комфортный микроклимат, достичь которого можно только благодаря непрерывно работающей системе отопления.

Виды отопления в теплице

Существует несколько эффективных разновидностей отопления теплиц. Узнайте о каждом из них подробнее, а затем рассмотрите, как сделать своими руками некоторые приспособления для обогрева.

Печное отопление

Система печного отопления позволит сэкономить на дорогих энергоносителях и оборудовании. Ее основной элемент – твердотопливная печь или котел, функционирующий на брикетах, угле, дровах, ветках. Для отвода продуктов сгорания, вредных для растений, печь снабжают дымоотводом, выходящим из помещения через крышу или стены. Чтобы обогревать теплицу по максимуму эффективно, печь укомплектовывают достаточным количеством радиаторов и труб.

Важно! Помните, что дымоход нужно регулярно очищать от твердых частиц газа, накопленных во время сгорания топлива.

Плюсы:

  • быстрый прогрев парника;
  • недорогие топливные материалы;
  • простая установка и использование;
  • возможность самостоятельного изготовления и обустройства.

Минусы:

  • неавтоматизированный процесс обогрева, потребность в частой закладке топлива (есть более дорогие котлы длительного горения);
  • пересыхание почвы, воздуха;
  • высокая вероятность неравномерного прогрева площади.

Чтобы исключить излишнее пересыхание и гибель растений, подумайте об оборудовании системы увлажнения в теплице. В большинстве случаев достаточно большой емкости с водой.

Виды печей на твердом топливе

На рынке представлены разные конструкции печей, предназначенных для отопления теплиц. Самая простая – буржуйка. Это обычная металлическая печка, оснащенная прямым дымоходом. Состоит из зольника и закрываемой камеры сгорания.

В процессе горения топлива стены печи нагреваются и наполняют теплом помещение. Для улучшения характеристик и повышения низкого КПД тепличную печь часто комплектуют водяным контуром. Чтобы уберечь ближайшие грядки от перегрева, используют вентилятор.

Усовершенствованная буржуйка, оснащенная полыми трубами, по которым в процессе работы постоянно движется воздух известна как печь-булерьян. Она нагревает пространство более равномерно и не обжигает растущие культуры.

Объемное теплоемкое сооружение, которое обеспечит отопление теплицы зимой с помощью постепенного и равномерного излучения тепла, – кирпичная печь. Ее размер и конструкцию выбирают под площадь помещения. Такая печь может не остывать от 12 до 24 часов.

Правила установки печей:

  • располагайте печь у холодной стены со стороны севера;
  • для исключения опрокидывания устанавливайте оборудование на крепкой основе;
  • особо нагревающиеся элементы конструкции размещайте на расстоянии не менее полуметра от поликарбоната;
  • оборудуя дымоход своими руками, используйте теплоизолированные трубы.

Обогрев природным газом

В системе газового обогрева тепло выделяется в процессе сгорания газа. Оборудовать газовое отопление теплицы из поликарбоната зимой можно двумя способами:

  1. Подключение к стационарной системе подведенного топлива.
  2. Применение газа в баллонах или газовых калориферов.

Плюсы:

  • удобное и простое применение;
  • быстрый прогрев пространства;
  • равномерное распределение теплого воздуха калориферами.

Минусы:

  • риск возникновения воспламенения или взрыва;
  • избыток окиси углерода, губительной для растений.

Выбрав этот вариант отопления, оборудуйте качественную систему вентиляции, которая спасет культуры при недостатке кислорода, выделении большого количества углекислого газа и других опасных отходов.

Электрическое отопление

Электричество – не самый дешевый источник тепловой энергии, поэтому его выбирают только тогда, когда нет более дешевых вариантов обогрева теплицы из поликарбоната или стекла. Электричество используют для водяного, воздушного или инфракрасного отопления.

  1. В первом варианте устанавливают электрический котел, который нагревает теплоноситель, движущийся по трубам. Трубы укладывают в грунт или размещают по периметру постройки. В регионах с суровыми зимы необходимо комбинировать варианты.
  2. Воздушное отопление электричеством – самый дорогой способ. В этом случае в теплице устанавливают тепловые пушки, нагнетающие теплый воздух.
  3. Инфракрасные системы – самый экономичный вариант обогрева. Инфракрасные лампы развешивают на потолке тепличной постройки. Такие обогреватели не греют воздух, а направляют свое тепло на растения. Такое тепло схоже с солнечным и максимально безопасно для культур. Лампы можно установить только в нужных зонах, чтобы создать подходящий микроклимат для различных растений.
  4. Инфракрасная греющая пленка идеальна для подогрева грунта на грядках. Пленку монтируют в почву только в нужных местах.

Водяное отопление

Основной элемент системы водяного отопления – электрический, газовый или твердотопливный котел. Источником тепла в системе служит нагретая жидкость, проходящая по трубам, проложенным под полом или внутри парника. Циркулируя по замкнутым трубам, теплоноситель отдает тепло в помещение, а затем снова нагревается в котле.

Плюсы:

  • удобство использования;
  • стабильное поддержание нужной температуры;
  • одновременный прогрев почвы и воздуха;
  • безопасность;
  • отсутствие негативного влияния на уровень влажности в помещении.

Минусы:

  • сложность монтажа труб своими руками;
  • довольно высокие затраты.

Интересно! Покрытие из поликарбоната не собирает конденсат на стенах. Вся излишняя влага, образующаяся в воздухе во время работы системы водяного отопления, поступает в почву и дополнительно увлажняет ее.

Циркуляция теплоносителя в системе может быть принудительной и естественной. Первый вариант предпочтительней: при этом используется насос, жидкость по трубам передвигается быстрее, а ее замерзание менее вероятно.

Отопление теплиц водяным способом лучше осуществлять не с помощью обычной воды. Купите для этого специальный не замерзающий антифриз.

Укладывая трубы под почвой, выбирайте изделия из пластика. Они не склонны к коррозии, не вступают в контакт с почвой, легкие и недорогие.

Отопление от солнечных батарей

Отопление теплицы из поликарбоната солнечными батареями – самый выгодный способ с точки зрения финансов. Он подойдет для регионов, где температура редко падает ниже нуля.

Функции солнечных аккумуляторов выполняют:

  • светоотражающие материалы, которыми обшиваются стены теплицы;
  • черные бочки, заполненные водой;
  • система труб с водой, закрепленных в прозрачном корпусе и взаимодействующих с водяной системой обогрева;
  • траншея с теплоотражающей поверхностью на дне.

Плюсы:

  • невысокие затраты;
  • простая и доступная установка;
  • безопасность.

Минусы:

  • отсутствие возможности регулирования температуры;
  • недостаточная эффективность в морозные и пасмурные дни.

При использовании в комплексе с другими системами, солнечный способ обогрева значительно снизит общие затраты на отопление. Полностью решить проблему, как обогреть теплицу зимой, этим путем не удастся. Его стоит применять только как дополнение к основной отопительной системе.

Как выбрать котел для теплицы

Эффективно отопить парник в зимнее время можно с помощью трех основных типов котлов:

  • Твердотопливные. Вид топлива – дрова, опилки, брикеты, каменный уголь, прессованные гранулы. КПД – 75 процентов.
  • Газовые. Вид топлива – природный или сжиженный газ. КПД – до 98 процентов.
  • Электрические. Источник питания – электросеть. КПД – 95-97 процентов.

При выборе котла для теплицы важны два нюанса: площадь помещения и бюджет покупки.

Газовые и электрические котлы устанавливают в маленьких помещениях площадью не больше 15-20 кв. м. Чаще всего они применяются, когда установка другого оборудования невозможна. Причина этому – высокая стоимость источников тепла и небезопасность использования.

Больше преимуществ в этой сфере у твердотопливных дровяных, комбинированных и пеллетных котлов. Особенно предпочтительны печи длительного горения. Их принцип работы основан на тлении, а не сгорании материалов. Такие печи снабжены системой регулируемой подачи воздуха.

Комбинированные котлы «всеядные», работают за счет дров, брикетов и различных отходов. Пеллетные имеют возможность полной автоматизации работы. Они функционируют на прессованных гранулах из древесины, соломы, отходов деревообрабатывающих производств.

Важно! Твердотопливные котлы не подойдут для помещений дачного типа. Отапливаемая теплица зимой таким способом требует частого присутствия и регулярной подкладки дров.

Система отопления парника своими руками

Существует много способов провести отопление, не пользуясь услугами профессиональных мастеров. Соорудить печную, водяную или воздушную систему можно из простых подручных материалов.

Схемы отопления парника

Если вы все еще не можете решить, как обустроить зимние теплицы с отоплением, изучите разные схемы. Возможно, они помогут выбрать оптимальный вариант.

Оборудование солнечных аккумуляторов

Соорудить примитивную солнечную систему обогрева своими руками сможет каждый:

  1. Выройте неглубокую траншею и накройте ее дно любым теплоизолятором.
  2. Закройте теплоизоляционное покрытие полиэтиленовой пленкой.
  3. Выложите сверху влажный песок с крупнозернистыми фракциями.
  4. Засыпьте все слоем земли.

Такое нехитрое сооружение поможет поддерживать температуру за счет накопленной солнечной энергии.

Установку полноценных солнечных батарей лучше доверить профессионалам. В продаже есть аккумуляторы с различной мощностью. Важно правильно рассчитать их количество, учитывая площадь и высоту парника.

Обустройство печного обогрева

Печная система отопления проста в монтаже, а это значит, что вы можете справиться с ее оборудованием самостоятельно.

Способ 1.

  1. В тепличном тамбуре сделайте фундамент и выложите печную топку из кирпича.
  2. Обустройте дымоходную трубу по всей длине теплицы.
  3. Выведите дымоход из другой стороны парника.

Способ 2.

  1. Подыщите металлическую бочку подходящего размера. Окрасьте ее изнутри (желательно наложить два слоя краски).
  2. Проделайте несколько внутренних отверстий. В дальнейшем вы подключите к ним кран, дымоход, расширительный бачок.
  3. Используя листы из металла и сварочный аппарат, изготовьте детали печи и установите их в бочку.
  4. Присоедините к одному из проемов в бочке часть трубы для выведения дымохода. Общая длина дымоотводной трубы должна быть около пяти метров.
  5. Осуществите монтаж расширительного бака нужного объема, приобретенного в магазине или сваренного самостоятельно.
  6. Разведите трубы по всей площади, разложив их по земле на расстоянии 1.2 метра.
  7. Установите специальный насос, который обеспечит циркуляцию воды.
  8. Проверьте места сцепления деталей на герметичность, включив подачу жидкости.

Котел для теплицы из газового баллона

Сделать для теплицы обогрев своими руками можно, воспользовавшись пустым газовым баллоном. Для этого его нужно заранее тщательно подготовить. Открутите вентиль, промойте емкость водой и проветрите в течение нескольких недель. Перед началом работ обожгите краску в костре.

Чтобы соорудить котел для теплицы из газового баллона своими руками, понадобятся:

  • металлическая решетка;
  • ручки для дверец;
  • змеевик;
  • задвижка;
  • петли.

Подготовив необходимые материалы, действуйте пошагово:

  1. Убедившись в пустоте баллона, распилите его пополам болгаркой для изготовления корпуса и зольного ящика.
  2. Замеряйте, разрежьте и прихватите сваркой решетку. Она должна поместиться внутри баллона, разделив его на камеру горения и зольник.
  3. Сделайте замеры на куске стали, вырежьте переднюю стенку. Срежьте третью часть получившегося круга и изготовьте из нее дверцу зольника, приварите к ней ручку.
  4. Из второй половины баллона сделайте полукруг, который послужит дном выдвижного ящика.
  5. Немного отступив от отверстия для ящика, проделайте большой проем в форме прямоугольника. Из вырезанной части соорудите двери, приварите петли, задвижку, ручку.
  6. Сделав разметку и высверлив сверху котла два отверстия, приварите змеевик и выведите концы трубы.
  7. Проделайте отверстие сзади сооружения ближе к его верхней части. Прикрепите патрубок, к которому будет подключаться дымоход. Сварите дымоотводную трубу так, чтобы она могла проходить через все помещение под небольшим наклоном. Выведите дымоход с задней части помещения. Соедините его с патрубком котла.
  8. К наружным концам змеевика прикрепите трубы из металла. Выполните подключение насоса, расширительного бака.
  9. Соорудите фундамент из бетона или кирпича, установите на него котел.
  10. Оборудуйте сооружение устойчивыми ножками, изготовив их из арматуры.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.