Если вы решили построить стационарную теплицу для круглогодичного выращивания овощей, то в любом случае надо решить вопрос ее обогрева зимой и во время переходного периода. Существует множество различных способов, как организовать отопление теплицы, причем большую часть из них можно сделать своими руками. В статье мы рассмотрим эти способы, а также дадим рекомендации по расчету мощности отопительной системы и выбору источника тепловой энергии.
Виды отопления теплиц
Вариантов обогрева подобных сооружений действительно существует очень много, не меньше, чем для частных домов. В этом легко убедиться, если изучить проекты отопления фермерских теплиц разных размеров, размещенных на различных интернет-ресурсах.
По способу передачи тепла внутрь постройки системы отопления бывают следующих видов:
- воздушные;
- водяные;
- комбинированные с прямым нагревом грунта.
Для справки. В больших фермерских теплицах зачастую применяется инфракрасное отопление газовыми или электрическими обогревателями.
В первом случае один или несколько источников тепла нагревают непосредственно воздух в сооружении, что реализовать проще и дешевле. Сделать водяное отопление в теплице своими руками сложнее, но и эффект выйдет больше, поскольку оно дает возможность обогревать зоны роста овощей, а не весь объем строения. Оптимальное решение – комбинированное, когда отдельно прогревается посадочный грунт и воздух в тепличном сооружении.
При выборе способа обогрева неизбежно встает вопрос, чем лучше отопить строение, какой энергоноситель для этой цели использовать? Вариантов тут несколько:
- природный или сжиженный газ;
- электричество;
- различные виды твердого топлива (дрова, уголь).
Выбор энергоносителя зависит от индивидуальных условий в каждом конкретном случае, поэтому вам придется его сделать самостоятельно. Мы же рассмотрим, как можно отопить зимнюю теплицу тем или иным топливом и какие схемы систем для этого применяются. Правда, существуют и альтернативные источники тепла, например, солнечные коллекторы или геотермальные системы. Но первые неэффективны зимой, а вторые невероятно дороги, так что принимать их во внимание нет смысла.
Обогрев природным газом
Данный энергоноситель очень удобен в использовании, хотя провести и подключить его своими руками не получится, это должна делать специализированная фирма. Если не учитывать этот момент, да еще стоимость газа для населения разных стран СНГ, то это один из лучших вариантов для парников. Используя газовое отопление, можно организовать воздушный, водяной и инфракрасный способ обогрева зимней теплицы.
Общепринятая практика – установка инфракрасных газовых обогревателей на кровельную часть помещения. Если сооружение имеет небольшую ширину, то агрегаты размешаются по оси здания в один ряд. Важно, чтобы все грядки попадали в зону действия аппарата по ширине (она указывается в инструкции по эксплуатации). Когда этого достичь невозможно, газовые приборы ставятся в 2 или 3 ряда.
Преимущество газового инфракрасного отопления зимой состоит в прямом нагреве грунта, а уж потом – воздуха в теплице. Недостаток – необходимость устройства вентиляции для удаления продуктов горения.
Другой вариант – газовый котел плюс водяная система отопления теплицы. Надо понимать, что в тепличных сооружениях основная задача – обеспечить теплом растения, а не обогреть людей. Для этого выполняется разводка из гладких труб диаметром не более 40 мм по всей площади. Причем их прокладка осуществляется вдоль каждой грядки на высоте 20—30 см от уровня земли. Допускается использовать такие виды разводки:
- подающая магистраль вдоль одной стены, обратная – около другой. Они соединяются между собой поперечными трубами, идущими между грядками;
- подача и обратка проложены вдоль одной стены. Каждая греющая труба идет вдоль одной грядки, а возвращается мимо другой;
- труба укладывается змейкой по всей площади теплицы, образуя единый греющий контур.
Совет. На каждом ответвлении необходимо поставить отсекающие краны, чтобы можно отключить контур, когда растения уже убраны.
Дополнительно, чтобы прогревать воздух внутри сооружения, рекомендуется возле стен поставить несколько отопительных приборов. Обычно это регистры из гладких труб, сделанные своими руками. Как вы уже поняли, для монтажа подобной системы придется немало потрудиться, зато потратитесь только на газовый котел и его подключение. Можете пойти и другим путем: устроить воздушное отопление теплицы путем установки нескольких газовых конвекторов.
Электрическое отопление
Если вести речь об устройстве водяного электрического обогрева, то оно выполняется по такой же схеме, как и газовое. Только источник тепла у нас теперь другой – ТЭНовый, электродный или индукционный котел. На его монтаж не нужно разрешений, а потому работы можно выполнить самостоятельно.
Еще проще сделать инфракрасный обогрев с помощью подвесных приборов, для их работы не требуется вентиляция. Размещаются они так же, как и газовые, путем закрепления к кровельной части.
Есть вариант комбинированного отопления зимней теплицы, когда в грунт закладывается электрический греющий кабель либо нагревательная пленка. При этом пространство внутри сооружения топится воздушными калориферами (тепловентиляторами) или самодельными масляными радиаторами. Тут уж выбор всецело за вами, лишь бы хватило подведенной электрической мощности.
Примечательно, что электрическое отопление зимней теплицы может быть экономным, невзирая на высокие тарифы. Ведь самое холодное время – это ночь, когда и стоимость электроэнергии минимальна, только надо использовать многотарифный счетчик. Кроме того, подобные системы легко регулируются и автоматизируются.
Использование твердого топлива
Отопление теплиц дровами – самый распространенный и дешевый способ, хотя и хлопотный. Чаще всего он реализуется с помощью самодельных печей – кирпичных либо металлических, например, типа Булерьяна.
Одна или несколько печей устанавливается по центру сооружения, а ее дымоход вначале прокладывается горизонтально и только потом поворачивает и выходит на улицу. Цель – отобрать тепло дымовых газов по максимуму, так что горизонтальный участок может достигать длины 10 м.
Совет. Горизонтальную трубу следует прокладывать с уклоном в сторону печи, дабы облегчить ход продуктам горения и улучшить естественную тягу.
Когда планируется монтаж водяной системы отопления, то в теплице или за ее пределами устанавливается твердотопливный котел. Первый вариант более предпочтителен, поскольку все тепло останется внутри строения, второй же применяется при теплоснабжении нескольких тепличных сооружений от одного твердотопливного котла. Важно учесть 2 момента: утеплить проходящие по улице магистрали, и не ставить запорную арматуру на участках труб снаружи теплицы.
Как выбрать котел для теплицы
Независимо от того, решили вы топить сооружение дровами или электричеством, нужно сначала выяснить необходимое для него количество тепла. Тут не обойтись без расчета, а чтобы его выполнить, надо знать точную площадь пола и светопрозрачной части теплицы. Кроме того, необходимо найти данные по самой низкой суточной температуре для вашей местности, а еще – среднюю скорость ветра во время этих суток. Эти сведения указаны в нормативе под названием «Строительная климатология и геофизика».
На номограмме, изображенной выше, находим график, соответствующий самой низкой температуре. Потом от оси абсцисс (скорость ветра) проводим линию до встречи с этим графиком и определяем по оси ординат удельные теплопотери по отношению к коэффициенту ограждения. Проще показать расчет на примере для теплицы с площадью пола 700 м2, остекления – 980 м2. Тогда при ветре 4.7 м/с и температуре —30 °С по графику величина Q/k равна 388 Вт/м2.
Теперь надо найти коэффициент ограждения k, он равен отношению площади светопрозрачных конструкций к площади пола. В нашем примере k = 980 / 700 = 1.4, тогда Q = 388k = 388 х 1.4 = 543 Вт/м2. Остается только узнать общие потери тепла, умножив удельные (543 Вт/м2) на площадь теплицы из поликарбоната (700 м2): 700 х 543 = 380000 Вт или 380 кВт.
Чтобы подобрать котел для теплицы, нужно значение теплопотерь умножить на коэффициент запаса. Какой бы источник тепла вы ни взяли, – твердотопливный или газовый, он не может все время работать на максимуме. Для тех теплиц, что построены из поликарбоната или с применением стекла, коэффициент запаса составит 1.3, а обтянутых обычной пленкой – не менее 1.5.
Совет. Твердотопливный котел лучше всегда подбирать длительного горения с полуторным запасом мощности и большими размерами топливника. Это убережет вас от частых загрузок дров или угля среди ночи.
Заключение
Организация обогрева зимней теплицы – мероприятие более простое, чем устройство отопления жилого дома. Здесь практически все работы можно выполнить самостоятельно, если есть соответствующие навыки. Главное, выбрать подходящий источник тепла и энергоноситель. Напоследок – традиционный совет по энергосбережению: в теплицах очень важно утеплить полы под грядками, что даст существенную экономию. Для этой цели хорошо подойдет пенопласт толщиной не менее 100 мм.
