Во время строительства следует пристальное внимание обратить на воздушное отопление теплиц, особенно в том случае, если ее планируют использовать круглый год. В зимний период для поддержки умеренной комфортной атмосферы крайне важно контролировать температуру внутри строения, это касается и полива всех растений. Зачастую для этой цели используют традиционные системы отопления, но в последнее время особой значимостью пользуются экологические, достаточно эффективные и удобные тепловые насосы. Специалисты считают, что отопление тепловым насосом – самое популярное решение.
Использовать тепловой насос можно не только в зимний период, но и в летний, когда необходимо температуру внутри теплицы понизить при помощи легкого кондиционирования.
Такое воздушное отопление являет собой многофункциональное оборудование, которое подключается к обычным отопительным котлам или же любым приборам для обогрева. Другими словами, тепловой насос – это некий своеобразный источник регулируемого тепла. Этот прибор при необходимости может включаться автоматически, а это позволяет существенно сэкономить электрическую энергию. Такое модернизированное оборудование очень хорошо подойдет для парников, тепличных сооружений, жилых домов, промышленных помещений и зданий. Такие насосы очень часто позволяют избежать выбросов вредного углекислого газа в атмосферу, что на сегодняшний день весьма актуально.
Современные модернизированные теплицы достаточно больших размеров требуют точного контролирования температуры в помещениях на протяжении всего года, обеспечения кондиционирования воздуха, поддержки положенной температуры воды, которая предназначена для полива.
Такое воздушное и водяное отопление теплицы обеспечивает не только экономичность, но также и безопасность использования.
При помощи теплового насоса можно разогреть подачу воды по периметру до 40 °С.
Зачастую в тепловом насосе не используются открытые источники огня, опасные газовые смеси, для его нормального функционирования потребуется лишь твердое или жидкое топливо, а это значит, что вредные выбросы в этом варианте тоже не присутствуют.
Все обогревательные системы на основе таких тепловых насосов обычно не занимают много места в помещении, аккуратны по внешнему виду и совсем не мешают работе служебного персонала.
Использовать тепловые насосы можно не только в зимний период, но и в летний – тогда, когда воздух в теплицах необходимо сделать немного прохладнее и обеспечить легкое кондиционирование. Это даст возможность увеличить урожайность, получится создать оптимальные условия для нормального роста растений.
Виды отопительных систем
Многие дачники и жители сельской местности используют парники только в относительно теплый сезон, но при желании их можно обустроить и для круглогодичного использования.
Существует несколько видов отопительных систем.
Паровые
Если теплица расположена в непосредственной близости к дому (не далее 10 метров) или вовсе примыкает к стене, то можно смонтировать обычное паровое отопление: трубы проводятся внутрь и помещение обустраивается, как обычное жилое. Помимо этого, желательно сделать теплый пол. Для этого трубы заводят непосредственно под землю так, чтобы контур равномерно обогревал полезную площадь почвы.
Этот вид системы может повлиять на домовое отопление в целом, поэтому стоит соблюдать осторожность, чтобы не ухудшить условия проживания. Важно учитывать, достаточно ли мощности котла, «потянет» ли он дополнительную нагрузку или придется установить еще один, дополнительный. Если теплица находится не очень близко к дому, возможны существенные потери при транспортировке тепла.
Воздушные
Один из распространенных способов — воздушный обогрев. Для того чтобы температура была достаточной не только в пространстве, но и в почве, он требует надлежащего устройства самой конструкции. Во многих теплицах и без дополнительного отопления для этой цели применяются строительные утепляющие материалы.
Воздух при таком методе прогревается следующим оборудованием:
- тепловыми пушками;
- печами;
- конвекторами;
- котлами.
Пушки, в свою очередь, делятся по типу нагрева (прямой или непрямой) и по типу используемого топлива.
Пушки бывают:
- твердотопливные;
- электрические;
- дизельные;
- водяные:
- газовые;
- многотопливные.
При выборе следует обращать внимание на такие характеристики как мощность (указывается в киловаттах) и площадь обогрева. Принцип работы у всех одинаковый, потребуется нагревательный элемент и вентилятор, пропускающий через него поток воздуха.
Следующий способ — обогрев газовыми печами, работающими по принципу обычной «буржуйки». В отличие от котлов, печь не подключается к тепловой магистрали. Может работать как от газопровода, так и от баллонов.
Котлы воздушного обогрева — нечто среднее между печью и обычным котлом. В отличие от них, в таком котле есть вентилятор, осуществляющий теплообмен так называемым методом принудительной конвекции. То есть он распространяет разогретый воздух. В отличие от магистрального, воздушный котел не подключается к трубопроводам.
Еще один вариант — использование конвекторов, которые делятся на настенные и напольные. Существуют и другие варианты, однако пригодны они в основном для жилых помещений и офисов, но не для парника.
Конвекторы тоже могут работать на разном топливе, более того, могут встраиваться в систему отопления котлами.
Плюсы:
- относительно низкая стоимость;
- быстрый нагрев;
- безопасность;
- бесшумность.
Помимо этого, конвекторы не сжигают и не сушат воздух, не требуют особого ухода. Газовые характеризуются низкой стоимостью топлива.
Минусы:
- маленькая площадь отопления;
- необходимость разводки и согласования для газовых котлов;
- высокая стоимость электроэнергии — для электрических.
Водяные
Водяные котлы работают по принципу, схожему с печным, обычно подключаются к газопроводу, но отдают тепло в трубопровод с тепловым носителем, которым зачастую выступает вода. Таким образом, получается локальная котельная, со своей магистралью и батареями отопления, способная обогреть довольно большие площади, в том числе и тепличные.
Водяное отопление наиболее эффективно, если парник представляет собой пристройку и нет необходимости вести коммуникации по открытой местности.
Твердотопливная модификация работает на дровах или угле. Очевидный минус такого оборудования состоит в сложности поддержания постоянного обогрева. Даже в моделях длительного горения одной закладки хватает не более, чем на 16 часов.
Это — не самый дешевый способ обогрева: с учетом КПД (коэффициента полезного действия), затрат на оборудование и монтаж, дрова за сезон могут обойтись в два раза дороже газа. С другой стороны, твердое топливо более доступно — не везде в сельской местности есть газопроводы. Более того, уголь «эко-горох» может обойтись ненамного, но все же дешевле газа.
Отопление инфракрасными обогревателями и греющими кабелями
Также для обогрева теплиц используются инфракрасные обогреватели. Их главным конструктивным элементом является излучатель. Принцип работы заключается в том, что он греет не воздух, а окружающие предметы, которые, в свою очередь, отдают тепло воздуху.
Такие обогреватели делятся по типу источника энергии.
Различают:
- электрические;
- газовые;
- водяные;
- дизельные.
Одним из плюсов таких приборов является то, что они могут греть направленно, то есть не все помещение, а его локальную часть. Обогреватель направляется на какой-либо элемент теплицы, например, на бетонную дорожку между рядами или на стену (если она каменная или бетонная), которая впоследствии служит аккумулятором тепла. То есть прогревается и отдает тепло в воздух.
Довольно часто инфракрасные излучатели комбинируют с греющими кабелями. Под слоем грунта обустраивается песчаная подушка, в которую укладывается кабель. Источником питания может выступать обычная электросеть. Укладка производится таким образом, чтобы осуществлялось равномерное прогревание всей площади. Прогрев земли более эффективен и позволяет уменьшить прогрев воздуха, что плодотворно сказывается на посевах.
Цены на разные виды инфракрасных обогревателей инфракрасный обогреватель
Экономическая выгода от использования таких типов обусловлена затратами на топливо. Целесообразно использовать терморегуляторы, тем более что разные виды растений требуют своих режимов обогрева.
Критерии выбора системы отопления
Есть несколько основных позиций, которые являются общепринятыми при принятии решения об установке той или иной системы отопления в теплице.
Сочетание параметров и возможностей является основным критерием выбора, при этом учитываются:
- Финансы. Зимняя теплица требует вложений. При этом действует правило: чем дороже, тем меньшего участия требует система, тем более она автономна. Дешевые варианты требуют постоянного контроля, поэтому экономия средств приводит к большим временным и трудовым затратам.
- Культуры. Бывают морозоустойчивые и теплолюбивые. Если в теплице будет выращиваться один вид, то под него и нужно выбирать систему отопления.
- Доступность топлива. Если поблизости нет электричества, то использовать соответствующий тип обогревателя не получится.
- Климатическая зона. Чем длиннее холодный сезон, тем больше средств и усилий придется приложить для поддержания теплицы в рабочем состоянии. Тем не менее, самостоятельное выращивание может обойтись экономически более выгодным даже при использовании самых дорогостоящих вариантов отопления.
- Устройство теплицы. С помощью ряда строительных мероприятий можно существенно утеплить помещение. В отличие от потерь на постоянное приобретение топлива, это разовые затраты на материалы и монтаж. Однако принимать решение о выборе типа обогрева необходимо исходя из целевого назначения теплицы.
- Размер. Зачастую это один из самых существенных факторов. Затраты на отопление напрямую зависят от площади помещения.
- Место расположения. Значение имеет не только близость к дому и коммуникациям, но и наличие доступа к прямым солнечным лучам. Помимо этого, если решено строить землянку, важен уровень грунтовых вод.
- Возможность постоянного надзора. Такие устройства как печи требуют постоянного надзора и закладок топлива.
Не всегда следует обращать внимание только на рациональную сторону вопроса. Если имеет значение эстетика, можно смело экспериментировать с дизайном, но при этом учитывать технологические особенности.
Принцип работы тепловых насосов
Сам принцип работы такого теплового насоса достаточно прост: блок подключают напрямую к коллектору, к трассе, по которой в дальнейшем будет проходить тепло. Сам коллектор являет собой длинную трубу, внутри которой плавно курсирует жидкость, которая передает имеющееся тепло. Зачастую этой жидкостью является этиленгликоль, который с помощью насоса прогоняется по заложенному контуру и происходит отопление теплицы.
Схема работы теплового насоса.
При движении жидкостей в контуре можно достичь температуры до 40°С, предназначенной для воды, и приблизительно 40–55°С – для воздуха.
Как источник тепла применяют воздух, воду и грунт, при этом воздушные тепловые насосы считают самыми экономными, оптимальными для тепличных сооружений и парников, их очень просто установить, используя при этом только собственную смекалку и руки.
Проекты отопления теплиц
Существует несколько распространенных видов теплиц. В теплое время года посевы могут просто укрываться перфорированным целлофаном или схожими пленками, однако для холодной поры такой вариант не подходит. Лучшим выходом из положения будет зимняя теплица с отоплением, смонтированным своими руками.
Наиболее часто встречающиеся типы:
- Хлебница. Это небольшая теплица, получившая свое название по типу открытия. Одна половина — статичная, вторая открывается по аналогии с хлебницей. Разновидностью таких теплиц являются простые устройства высотой 40—50 сантиметров. Ставятся бортики и укрываются либо поликарбонатом, либо старыми стеклопакетами. Бортики могут быть как земляные или кирпичные, так и соломенные.
- Односкатная. Разновидность обычной теплицы, отличающаяся скатом в одну сторону. Никаких особых преимуществ перед двускатной не имеет, чаще ставится к примыкающей стене жилого дома.
- Двускатная. Такая конструкция более целесообразна при большей площади теплицы, ребра жесткости в ней прочнее и надежнее. Также — больше пространства, есть возможность работать в полный рост и обустроить большую полезную площадь для растений, в том числе в высоту.
- Арочная. Одна из самых распространенных. Крыша такой конструкции в разрезе представляет собой полукруг, дугу, что способствует удобству сметания снега по ее покатым бокам, а также равномерному поступлению солнечного света.
- Из поликарбоната. По конструкции такой парник может быть любым, а в качестве светопропускающего материала используется либо стекло, либо сотовый или канальный поликарбонат. Как правило, достаточным является толщина от четырех миллиметров. Это пластиковый материал с полыми каналами, которые наполнены воздухом. Он сам по себе является хорошим теплоизолятором, к тому же намного легче стекла.
- Остекленная. Для зимних вариантов имеет смысл использовать двойное остекление, так как этот вариант тоже предполагает воздушную подушку. Особенно он хорош при обустройстве теплицы, примыкающей к зданию. Позволяет обустроить целый зимний сад, территорию для отдыха. По сути, получается отдельная пристройка, которая может быть использована и как теплица, и как подсобное помещение. Стекло более эстетично, обладает лучшими светопропускающими характеристиками, более долговечно и устойчиво к внешнему воздействию. В тоже время, это более хрупкий материал, более тяжелый и более теплопроводный. То есть такой парник быстрее разогревается и быстрее остывает.
- Пристенная. Форма крыши может быть любой, однако более практично использовать односкатную. Плюсы примыкания к дому очевидны — такую теплицу проще подсоединить к уже существующим коммуникациям.
- Землянка. Известно, что зимой земля промерзает в среднем до полутора метров. В северных районах — до 2,5 метров. Ниже этих отметок температура остается неизменной — 10—15 градусов, что является существенным преимуществом для обогрева. В ситуациях, когда важен каждый фактор, использование подземной теплицы может существенно удешевить весь комплекс мероприятий. Некоторые умельцы устраивают по типу землянки не всю теплицу, а готовят отдельные траншеи по периметру. Холодный воздух, опускаясь в них, обогревается и возвращается уже теплым. Минус такого строения — необходимость выполнения защиты от подтопления.
Следует отметить, что возможно комбинирование практически всех перечисленных типов. Для удешевления конструкции могут быть использованы старые материалы, оконные блоки, продукты собственного подсобного производства, такие как солома, навоз и другие биологические утеплители. Обычная простейшая печь для обогрева может быть собрана из кирпича и старых труб, однако, такой вариант больше подходит для временных сооружений, чем для бесперебойного производства продуктов в комфортных условиях.
Геометрия сооружения и крыши может быть любой, например, в виде конуса или пирамиды. По некоторым данным, наименьшие теплопотери наблюдаются в теплицах, чья форма стремится к шарообразной. Для соблюдения принципа теплицы (термоса), важна герметичность стыков, отсутствие зазоров и щелей.
Проект отопления зависит от доступа к энергоносителям.
В качестве топлива используются:
- электричество;
- газ;
- дизельное топливо;
- твердое топливо (дрова, уголь);
- биологическое (навоз, компост).
В случае с газовым и электрическим обогревом, необходима надлежащая разработка и согласование проекта.
Технические способы
Очень редко есть возможность реализовать самый идеальный метод – установку теплицы над теплотрассой, поэтому применяются печи, газовые, электрические обогреватели, подходящие даже для большой теплицы. Можно выделить следующие группы отопления:
- воздушное;
- водяное.
Воздушное отопление использует в качестве теплоносителя воздух — с помощью конструкций печей, труб его направляют в нужное место. Самый примитивный способ – обогрев теплиц отрезком трубы. Его укладывают так, что один конец находится внутри теплицы, другой – снаружи, под ним разводят огонь.
Печи
Можно приобрести готовую печь на твердом топливе или соорудить печь для теплицы своими руками. Для нее нужно сделать кирпичную кладку, фундамент. Дымовая труба должна обязательно выходить наружу.
Кирпичную печь или самую простую конструкцию – «буржуйку», следует размещать на отдельном участке или топкой наружу, чтобы дым не попадал на растения. Требуется также твердое основание – бетонное или кирпичное. Оно может быть заглубленное или на поверхности. Минимальное расстояние к стенкам теплицы от торцов печки должно быть не меньше 250 мм. Дымоход делают горизонтальным, проходящим вдоль постройки, верхняя его часть должна находиться на расстоянии около 150 мм от грядки, стеллажей.
Буржуйку можно сварить из листов металла или взять достаточно толстую стальную бочку и вырезать в ней отверстия для закладки топлива, очистки от золы. Основной нюанс такого обогревателя – дымоход для вывода гари из теплицы. Он должен тянуться вдоль всего помещения, может лежать, подвешиваться или закапываться в землю.
Булерьян
Основа прибора – пиролизная печь или газогенератор. Топливо тлеет при ограниченном притоке воздуха, выделяется пиролизный газ, он дожигается в другом топливнике. Тление продолжается очень медленно, обеспечивая стабильную температуру.
Топливники имеют наваренные вокруг них большие трубы, по которым нагретый воздух выходит внутрь теплицы. Печь устанавливается на твердое основание, дымоход выводится наружу. Это наиболее экономный и эффективный вид обогрева.
Монтаж системы
Сегодня теплицу можно приобрести целиком или заказать ее монтаж у подрядной организации. Также можно приобрести ее отдельные конструктивные элементы и собрать свою собственную, ни на что не похожую.
Если принято решение остановиться на самостоятельном строительстве, необходимо пройти три основных этапа:
- проектирование;
- монтаж;
- запуск и эксплуатация.
Проектирование
Проект теплицы можно разработать самому.
Для этого необходимо:
- определить стороны света;
- провести замеры;
- обозначить комплекс работ;
- выбрать материалы.
Простейший чертеж может быть выполнен даже на салфетке шариковой ручкой, однако именно детальный проект — залог успеха. Небольшие просчеты могут привести к существенным переделкам.
Самые лучшие проекты — это не просто чертежи, а предварительно продуманный комплекс работ по обустройству помещения, которое должно стать поставщиком свежих овощей и других продуктов круглый год.
В качестве примера можно рассмотреть обычную двускатную теплицу из поликарбоната с электрическим отоплением инфракрасными лампами и греющими кабелями.
Для эффективного использования в зимний период такие сооружения устанавливаются торцами на восток и запад, соответственно, одним скатом на юг, другим — на север.
Некоторые устанавливают теплицы без фундамента. Такой подход вполне оправдан при использовании только в теплое время года, а для зимней конструкции фундамент — обязательный элемент.
Для устройства фундамента потребуется:
- цемент;
- песок;
- рубероид;
- полистирол.
Глубина траншеи составит до 100 см. Цемент размешивается с песком в соотношении 1/3. Полистирол для утепления обустраивается только с внешней стороны по периметру основания. Также потребуется устройство песчаной подушки (30—40 см) и бетонной дорожки между рядами.
Далее необходимо рассчитать количество материала, разметить территорию и каркас.
Для каркаса потребуется:
- металлический профиль 20х20 мм;
- армирующий металл;
- окна и двери;
- краска и грунтовка для наружного использования.
Между ребрами будущего строения необходимо выдерживать шаг, желательно не более одного метра. Угол ската — не более 30 градусов. Армирующий металл закладывается в фундамент по всему периметру строения. Исходя из этого, рассчитывается каркас.
Можно заказать готовую конструкцию, иначе все элементы придется «варить» своими руками. В тоже время, сварочные работы понадобятся при креплении каркаса к фундаменту.
Также необходимо подготовить:
- поликарбонат (потребность рассчитывается исходя из площади стенок и крыши);
- метизы (металлические изделия);
- проводку для подключения ламп и греющего кабеля;
- место под щитовую;
- автоматы.
Монтажные работы
Установка теплицы — процесс увлекательный и трудоемкий, но для хорошего хозяина не составит труда понять принципы и особенности таких работ.
При строительстве следует придерживаться общей последовательности:
- Обустраивается фундамент. Ленточный означает, что он должен быть устроен под всеми несущими стенами сооружения.
- По периметру заливаются бортики глубиной до 100 см и высотой с внешней стороны — 10—15 см. В фундамент закладывается арматура с выводом наружу соединительных элементов, а также крепятся и заливаются бетоном несущие опоры для дальнейшего крепления каркаса.
- Бортик обшивается пенополистиролом, обустраивается бетонной стяжкой. Бетон обрабатывается битумом для большей влагоизоляции.
- Внутри устраивается монолитный фундамент, желательно ниже уровня промерзания земли. На дно может быть помещен керамзит, поверх него устраивается песчаная подушка, внутри которой размещается греющий кабель.
- По центру помещения прокладывается бетонная дорожка, которая будет служить своеобразным аккумулятором для накапливания тепла от работы ламп.
- Каркас собирается и крепится к фундаменту. Сборка может осуществляться как посредством сварки, так и на болты. В местах установки дверей и окон устанавливаются дополнительные ребра жесткости. Также дополнительно можно предусмотреть наличие тамбура, что позволит избежать прямых теплопотерь.
- После проведения этих работ, металл грунтуется и красится, затем конструкция обшивается поликарбонатом, устанавливаются двери и, при необходимости, окна.
- Поликарбонат крепится на саморезы, при этом очень важно делать это аккуратно и не пережимать. По углам отступ от края листа должен составлять не менее 40 мм, шаг крепления — 30—40 см. Необходимо использовать резиновые шайбы, а поверх них — алюминиевые.
- Каналы должны размещаться перпендикулярно земле, а на крыше — перпендикулярно скату для того, чтобы конденсат мог свободно вытекать. Для стыка листов используются специальные профили, коньковые либо угловые, в зависимости от места крепления.
- Инфракрасные лампы подвешиваются к арке прямо напротив бетонной дорожки. 1000-ваттная лампа предназначена для обогрева площади около 10 м2, исходя из этого, можно подсчитать необходимое количество приборов.
- Лампы и греющие кабели соединяются с автоматами, расположенными в щитовой. Для удобства и безопасности могут быть использованы разного рода защита и датчики, наиболее полезными из которых будут терморегулятор и влагомер.
Для удобства можно провести искусственное освещение. Помимо основной функции, это может сократить срок выращивания рассады.
Запуск и эксплуатация
После того как обшивка готова, а обогреватели установлены, полезная площадь засыпается землей. Для удобства проведения работ, это делается после установки каркаса. Можно использовать землю, обогащенную минералами, — выбор зависит от культур, которые планируется выращивать.
Следует отметить, что электромонтажные работы потребуют согласования в соответствующих контролирующих и надзорных организациях, поэтому к этому вопросу следует подойти ответственно.
После согласования и проведения пуско-наладочных работ, теплица готова к использованию.
Особенности поликарбоната
Этот материал в настоящее время широко применяется в строительстве различных конструкций. Идеально подходит он и для сооружения теплиц: как летних, так и зимних их вариантов.
К заслуживающим внимания особенностям поликарбоната можно отнести его прочность, которая сочетается с легкостью. К тому же поликарбонат — эластичный материал, дающий возможность сооружать из него различной формы конструкции.
Арки любой степени изогнутости, разнообразные геометрические формы: все это вполне доступно сделать при помощи поликарбоната.
Материал замечательно пропускает свет. Согласно исследованиям разработчиков, поликарбонат пропускает примерно 85% солнечного света. К тому же этот уникальный материал — замечательный теплоизолятор, и растениям в такой теплице вполне комфортно. Благодаря теплоизолирующим свойствам, владельцы теплицы затрачивают меньше дорогостоящих ресурсов на отопление: получается довольно существенная экономия.
На видео – зимние теплицы из поликарбоната с отоплением:
Обслуживание отопления в межсезонье
Если по каким-либо причинам теплица не используется зимой, необходимо снять оборудование и провести уборку. Теплицу также можно выморозить, что позволяет ее обеззаразить и дезинфицировать, при этом допустимо даже оставить открытыми двери и окна.
Если же парник используется круглый год, необходимо постоянное поддержание определенных температур и влажности.
Как правильно поддерживать температуру
Поддержание климата может осуществляться термодатчиками. В зависимости от выращиваемых культур, в помещении должна поддерживаться определенная температура.
Если в период межсезонья ничего не выращивается, целесообразно поддерживать температуру на минимальном уровне, но не допускать при этом промерзания почвы.
Помимо этого, необходимо:
- убрать остатки предыдущей культуры;
- обработать почву, а также можно снять верхний истощенный слой (около 5 см);
- обработать удобрениями, используя компост или другой биоутеплитель.
