Zrób to sam system ogrzewania szklarni: najlepsze sposoby na zimowe ogrzewanie szklarni

Aby utrzymać określoną temperaturę w szklarni, stosuje się różne systemy grzewcze. Wybór metody dostarczania ciepła zależy od wymiarów budynku, warunków klimatycznych regionu, dostępności określonego rodzaju paliwa, możliwości finansowych i innych czynników.

Niektórzy rzemieślnicy domowe zobowiązują się do zorganizowania ogrzewania szklarni własnymi rękami - takie rozwiązanie znacznie obniży koszty pracy, zgadzasz się? Oczywiście niezależne ustawienie stabilnego ogrzewania jest trudnym zadaniem, ale jest całkiem wykonalne. Pierwszym krokiem jest wybór źródła ciepła.

Powiemy ci, jakie są opcje ogrzewania szklarni, jakie są ich szczególne cechy, zalety i wady użytkowania. Na podstawie powyższych informacji będziesz w stanie określić rodzaj ogrzewania, przeprowadzić wstępne obliczenie pojemności cieplnej, wybrać jednostki robocze i elementy systemu.

Specyfika utrzymania temperatury w szklarniach

Ogrzewanie szklarni jest konieczne, aby zrekompensować straty ciepła, które występują przez ściany i sufit konstrukcji, a także z powodu powietrza zewnętrznego. Aby obniżyć koszty ogrzewania, należy przede wszystkim jakościowo zaizolować szklarnię i zminimalizować wymianę powietrza z ulicą.

Oprócz materiału, z którego wykonano szklarnię, szczególną uwagę należy zwrócić na ścisłe dopasowanie konstrukcji do gleby. W tym celu lepiej jest przy budowie szklarni wykonać fundament o małej głębokości izolowany od wewnątrz.

Musi niezawodnie utrzymywać konstrukcję przy silnym wietrze, zapobiegać powstawaniu pęknięć i minimalizować wymianę ciepła z ulicą przez warstwę gleby.

Aby rozwiązać ten ostatni problem, nawet w warunkach regionów północnych, wystarczająca jest głębokość 30 cm, ponieważ przewodność cieplna gleby jest bardzo niska. Intensywność pionowego przenoszenia ciepła między warstwą gleby wewnątrz szklarni a leżącą pod nią warstwą gleby jest bardzo mała.

Zimą śnieg można wykorzystać jako naturalną izolację zewnętrzną wzdłuż krawędzi szklarni.

Śnieg jest doskonałym materiałem termoizolacyjnym. Jednak konstrukcja szklarni musi być w stanie wytrzymać dodatkowy ciężar, a materiał nie zgina się pod jego ciężarem

Do prawidłowego wzrostu roślin konieczne jest utrzymanie temperatury powietrza i warstwy gleby-rośliny w pewnym zakresie. Jeśli szklarnia funkcjonuje w sposób ciągły, żyzna gleba zostanie podgrzana poprzez wymianę ciepła z powietrzem wewnętrznym. Co więcej, jego temperatura będzie prawie taka sama jak w naturalnych warunkach w lecie.

Zimą gleba i warstwy gleby zamarzają na głębokość zależną od szerokości geograficznej regionu i struktury skalnej. Aby ogrzać glebę i sąsiednią górną warstwę przed sadzeniem, konieczne jest albo bardzo długie (do miesiąca) utrzymanie dodatniej temperatury powietrza.

Alternatywnym rozwiązaniem jest przeprowadzenie specjalnych działań w celu przeniesienia ciepła bezpośrednio do gleby. Można to zrobić za pomocą systemu podziemnych rur, do których doprowadzany jest czynnik chłodzący.

Ilość energii wydanej na ogrzewanie szklarni zależy od następujących czynników:

• Powierzchnia ścian i dachu szklarni. Im niższy wskaźnik, tym mniejsze straty ciepła. Dlatego, aby zaoszczędzić energię, lepiej zastosować prostokątny lub półkolisty kształt konstrukcji.
• Przewodność cieplna materiału. Im niższy ten parametr, tym lepiej materiał zatrzymuje ciepło.
• Różnica temperatur między powietrzem wewnętrznym i zewnętrznym. Im większa jest jego wartość, tym większa utrata ciepła.
• Wymiana powietrza przez nieszczelności. Aby obniżyć koszty energii, należy wykluczyć niekontrolowany napływ zimnego powietrza.

Szeroka gama prywatnych projektów szklarniowych i jakość ich instalacji poważnie komplikują modelowanie warunków temperaturowych. Dlatego, aby dokładnie określić ilość energii niezbędnej do ogrzania określonego obiektu, można jedynie eksperymentalnie.

Takie metody w przybliżeniu obliczają wartość wymaganej mocy grzejnika. Problemem jest trudność w określeniu współczynnika dyspersji dla konkretnego obiektu (+)

Autonomiczne ogrzewanie oparte na spalaniu paliwa

Wykorzystanie procesu spalania paliwa jako źródła ciepła jest najczęściej stosowaną metodą ogrzewania małych szklarni. Takie ogrzewanie ma pewne cechy szczególne, ponieważ należy wziąć pod uwagę zwiększoną szczelność pomieszczenia, celowość ogrzewania gleby i potrzebę utrzymania wilgotności.

Piece i kotły na paliwo stałe

Jednym z najprostszych urządzeń używanych do ogrzewania szklarni w zimnych porach roku jest piec. Popularność korzystania z takiego urządzenia wynika z taniego paliwa. Może to być nieskalibrowane drewno opałowe, sucha trawa, węgiel i pył węglowy, śmieci i łatwopalne ciecze.

Podczas podgrzewania pieców należy zapewnić stabilny ciąg, ponieważ wentylacja szklarni po wejściu do produktów spalania doprowadzi do jej ochłodzenia.

Podczas korzystania z pieca metalowego następuje szybkie nagrzewanie i przenoszenie energii do otaczającego powietrza. Jest to również najtańszy i najłatwiejszy sposób korzystania z ogrzewania. Możesz sam zbudować taką jednostkę.

Na naszej stronie znajduje się wybór artykułów na temat produkcji różnych rodzajów pieców metalowych, które można wykorzystać do ogrzewania szklarni:

1. Jak zrobić piekarnik Buleryan własnymi rękami: instrukcje krok po kroku, jak zrobić
2. Zrób to sam z kuchenki gazowej z butli gazowej: schematy, rysunki + przewodnik krok po kroku
3. Piec do pracy z rurą: jak zrobić skuteczny piec na zużyty olej z improwizowanych materiałów

Kamienny piec nagrzewa się wolniej i dłużej utrzymuje ciepło. Jest to bardziej odpowiednie do ogrzewania małych pomieszczeń o średnim lub wąskim zakresie temperatur. Taki piec należy jednak złożyć i, w razie potrzeby, nie można go przenieść, podobnie jak jego metalowy odpowiednik.

Istnieje pomysł ogrzania przestrzeni w szklarni za pomocą gorących produktów spalania. Aby to zrobić, sugerują umieszczenie pieca w wykopie i ułożenie komina poziomo poniżej poziomu gruntu, z kolejnym wyjściem na powierzchnię.

Przy takim umieszczeniu komina nastąpi znaczny wzrost jego długości, w wyniku czego gorące gazy wydzielą większą ilość ciepła w pomieszczeniu

Ta opcja naprawdę zwiększy wydajność ogrzewania.

Jednak w praktycznym wdrażaniu pojawią się następujące trudności:

1. Wymagający materiału do montażu komina. Na wylocie pieca temperatura powietrza jest bardzo wysoka. Dlatego komin nie powinien mieć dobrego transferu ciepła, w przeciwnym razie gleba spali się wokół niego. Jako materiał do usuwania produktów spalania można zastosować rury azbestowe.
2. Zgodność z zasadami umieszczania komina. W kominie konieczne będzie zapewnienie okien rewizyjnych do czyszczenia go z sadzy. Dlatego musisz ułożyć rurę między łóżkami.
3. Potrzeba zasilania. Długi poziomy odcinek nie przyczynia się do wytworzenia normalnej trakcji, dlatego konieczne będzie zainstalowanie wyciągu dymowego. Oznacza to konieczność dostarczenia energii elektrycznej do szklarni lub okresowe ładowanie akumulatora.

Dlatego pomysł podziemnego umieszczenia komina w praktyce nie znalazł szerokiego zastosowania.

Zamiast standardowego pieca można zastosować paliwo stałe. kotły o długim spalaniu. Spalają paliwo bardziej wydajnie i zapobiegają szybkiemu uwalnianiu ciepła, co eliminuje możliwość uszkodzenia roślin na skutek wysokiej temperatury. Te fabrycznie wykonane kotły są łatwe w obsłudze i konserwacji, a także kompaktowe.

Kotły gazowe i konwektory

W przypadku szklarni dobrą alternatywą dla ogrzewania piecowego było użycie gazu kocioł na gaz płynny lub konwektor. W małych prywatnych obiektach zwykle stosuje się wyposażenie butli gazowych.

Przed zainstalowaniem kotła gazowego w szklarni należy dokładnie wzmocnić jedną ze ścian, do których zostanie on przymocowany

Lepiej jest umieścić butlę z gazem na zewnątrz szklarni. Ale w tym przypadku konieczne jest rozwiązanie problemu zapobiegania zamarzaniu skrzyni biegów przez długi czas przy ujemnej temperaturze.

Podłączenie szklarni do sieci gazowej jest dość skomplikowaną biurokratyczną procedurą. Ponadto podczas corocznej obowiązkowej kontroli specjalista ds. Usług gazowych przedstawi uwagi.

W każdym razie obecność kombinacji zasilania gazem i użycie otwartego płomienia w zamkniętej przestrzeni wymaga zwiększonych środków bezpieczeństwa. Najlepszym rozwiązaniem jest obecność analizatora gazu, a także automatycznego systemu gaszenia płomienia, który działa po przekroczeniu maksymalnego dopuszczalnego stężenia substancji palnej w powietrzu.

Z pozycji porównywania kosztów finansowych podczas instalacji i użytkowania pieców i urządzeń gazowych nie można wyciągnąć jednoznacznego wniosku. Prosty konwektor gazowy kosztuje około 12-14 tysięcy rubli.

Jest droższy niż urządzenia z metalem na paliwo stałe:

• koszt metalu i materiałów eksploatacyjnych do niezależnej produkcji pieca do brzucha wynosi około 3 tysięcy rubli;
• na przykład niewielka elektrownia na paliwo stałe model NVU-50 „Tulinka” kosztuje około 6,6 tys. rubli.
• instalacja modelu spalania długoterminowego NV-100 „Klondike” kosztuje około 9 tysięcy rubli.

Kamienny piec wyjdzie droższy niż konwektor gazowy ze względu na koszt instalacji fundamentu i jego położenia.

Wskazane jest zainstalowanie kamiennego pieca w przypadku pewności, że szklarnia będzie znajdować się w tym miejscu przez ponad rok

Koszt skroplonego lub naturalnego gazu wydanego na ogrzewanie dowolnego pomieszczenia będzie tańszy niż zakup drewna opałowego i węgla. Jednak szklarnie są z reguły ogrzewane za pomocą bezpłatnych lub tanich odpadów palnych, co zawsze wystarcza na obszarach wiejskich i podmiejskich.

Problem wycieków powietrza i wilgotności

Zastosowanie urządzeń grzewczych, w których zachodzi otwarte spalanie paliwa, prowadzi do konieczności usuwania produktów spalania przez komin. W takim przypadku wymagana jest kompensacja ilości powietrza wywiewanego.

W budynkach jest to możliwe dzięki niekontrolowanemu napływowi (infiltracji), który występuje z powodu obecności szczelin i otworów w ścianach i suficie.

Projekt nowoczesnych szklarni, takich jak poliwęglan, tworzy szczelną przestrzeń. W takim przypadku problem wlotu powietrza rozwiązuje obecność otworów wentylacyjnych i instalacja specjalnego wlotu powietrza.

Powinien być umieszczony w taki sposób, aby uniknąć skoncentrowanego strumienia zimnego powietrza na roślinach. Możliwe jest również użycie kilku małych otworów do zorganizowania napływu rozproszonego.

Układy wydechowe do zamkniętych konwektorów gazowych są już wyposażone w rurkę do napływu powietrza zewnętrznego do komory spalania.

W konwektorze z zamkniętą komorą spalania powietrze zewnętrzne nie chłodzi pomieszczenia, a produkty spalania nie mogą dostać się do środka (+)

Często po pracy pieców i kotłów obserwuje się efekt drenażu powietrza. Wynika to z niższej wilgotności bezwzględnej nawiewanego zimnego strumienia (szczególnie mroźnego) w stosunku do ciepłego powietrza opuszczającego szklarnię przez komin.

Aby utrzymać dokładne parametry wilgotności powietrza, stosuje się nawilżacz z higrometrem, który może działać z lokalnego źródła energii. W przypadku braku takiej potrzeby w szklarni można umieścić otwarty pojemnik z wodą. Następnie, w przypadku silnego osuszania powietrza, proces parowania nastąpi naturalnie.

Sposoby równomiernego rozprowadzania ciepła

W przypadku małych szklarni wystarczy umieścić jedno źródło ciepła. Cyrkulacja powietrza w pomieszczeniu będzie zapewniona z powodu pionowej różnicy temperatur, a zatem nastąpi dystrybucja ciepłego powietrza.

W każdej szklarni, gdy jest ogrzewana, występuje niewielka pionowa różnica temperatur. Należy o tym pamiętać przy ustawianiu termometrów.

W pomieszczeniach o dużej powierzchni lub złożonej geometrii możliwe jest tworzenie stref o różnych parametrach mikroklimatu. Czasami robi się to szczególnie w szklarniach przemysłowych, ale w większości przypadków zjawisko to jest niepożądane.

Aby uzyskać równomierny rozkład ciepła, stosuje się dwie metody:

• Stworzenie sztucznego obiegu powietrza. Zwykle używaj wentylatorów łopatkowych. Czasami budują system kanałów ze zintegrowanymi pompami, aby powietrze było zasysane z jednego końca pomieszczenia, a wylot z drugiego.
• Przenikanie ciepła dzięki pośredniemu nośnikowi ciepła. Z reguły stosuje się zwykły wymuszony obieg wody. Rury można układać zarówno na obwodzie szklarni, jak i pod warstwą gleby.

Wymuszony rozkład ciepła jest również konieczny, aby zapobiec tworzeniu się strefy wysokiej temperatury w pobliżu grzejnika. W przeciwnym razie instalacje znajdujące się w pobliżu pieca lub kotła mogą zostać uszkodzone termicznie.

Popularne metody ogrzewania bez otwartego ognia

Korzystanie z otwartego ognia ma pewne ograniczenia, ponieważ następuje uwolnienie odpadów powstających podczas spalania i konieczne jest również przestrzeganie środków przeciwpożarowych. Dlatego często stosuje się inne metody generowania ciepła w szklarni.

Korzystanie z urządzeń elektrycznych

Korzystanie z energii elektrycznej do ogrzewania szklarni w zimie jest najdroższym sposobem.Jest to jednak również najprostsze, ponieważ instalacja takiego ogrzewania obejmuje tylko okablowanie i instalację urządzeń.

Zastosowanie prostych systemów automatyzacji uwalnia człowieka od konieczności uczestniczenia w stałej kontroli mikroklimatu.

Schemat podłączenia kilku grzejników za pomocą regulatora temperatury jest dość prosty. Jedynym problemem może być przerwa w dostawie prądu, dlatego należy zapewnić podłączenie dodatkowych źródeł zasilania (+)

Elektryczne ogrzewanie szklarni można wykonać za pomocą następujących urządzeń:

• Grzejnik. Najprostsze i najtańsze urządzenie, które możesz sam zrobić.
• Konwektor. Obecność wentylatora pozwala oprócz ogrzewania powietrza przeprowadzić jego równomierny rozkład w szklarni.
• Pompa ciepła. Potężne urządzenie do ogrzewania powietrza w szklarniach o dużej objętości, które często jest wykorzystywane do dystrybucji ciepła w połączeniu z systemem kanałów. Aby ogrzać kompaktowy pokój, możesz zrobić pompę ciepła samemu.
• Lampy na podczerwień. Specyfiką działania takich urządzeń jest ogrzewanie powierzchni, na którą wchodzi promieniowanie. W ten sposób możliwe jest wyrównanie pionowego gradientu temperatury w pomieszczeniu bez użycia cyrkulacji powietrza.
• Kabel grzewczy. Służy do ogrzewania miejsc w szklarni.

W przypadku małych rozmiarów pomieszczeń zastosowanie ogrzewania elektrycznego jest uzasadnione ze względu na jego prostotę i bezpieczeństwo. W dużych i przemysłowych szklarniach wskazane jest stosowanie innych metod.

Kabel grzejny jest odpowiedni do ogrzewania gleby. Jego maksymalna temperatura nie jest wysoka, dlatego nie można się obawiać efektu spalania gleby wraz z utratą jej właściwości

Biochemiczne wytwarzanie ciepła

Jednym z interesujących sposobów ogrzewania jest wprowadzenie do gleby nierafinowanego nawozu organicznego - obornika lub odchodów ptaków. W wyniku reakcji biochemicznej uwalnia się duża ilość energii, co podnosi temperaturę warstwy żyznej i powietrza w pomieszczeniu.

Podczas gnicia obornika uwalniany jest dwutlenek węgla, metan oraz niewielka ilość wodoru i siarkowodoru. Obornik ma również specyficzny zapach. Wszystko to nakłada pewne ograniczenia na jego użycie, związane z koniecznością wentylacji pomieszczenia.

Zimą, a także podczas długotrwałego chłodzenia wiosną i jesienią, intensywna wymiana powietrza jest niepożądana. W takim przypadku może być potrzebna znacznie większa ilość energii do przywrócenia równowagi cieplnej po przewietrzeniu niż została uwolniona w wyniku gnicia gnojowicy.

Zastosowanie takiej „biologicznej” metody podgrzewania ziemi i powietrza jest uzasadnione późną wiosną, gdy wietrzenie zachodzi przy dodatnich temperaturach w ciągu dnia.

Systemy z zewnętrznym źródłem ciepła

Ogrzewanie szklarni jest możliwe ze względu na bliskość domu lub innej ogrzewanej konstrukcji. Upraszcza to całą procedurę, ponieważ nie ma potrzeby instalowania autonomicznego źródła ciepła. Za pomocą przekaźników przewodowych lub Wi-Fi można zdalnie odbierać informacje o temperaturze w szklarni i dostosowywać jej mikroklimat z domu.

Zwykły kompleks temperaturowy Wi-Fi z czujnika i przekaźnika kosztuje około 2 tysięcy rubli. Gdy temperatura wykracza poza dopuszczalny zakres, przenosi swoje wartości na urządzenia z systemem Windows lub Android

Tworzenie oddzielnego obwodu grzewczego

Jeśli dom wykorzystuje ogrzewanie wodne lub parowe, możliwe jest utworzenie osobnego obwodu prowadzącego do szklarni. Musi być wyposażony w oddzielną pompę, ponieważ całkowity zasięg poziomy nowego segmentu będzie duży.

Również w szklarni należy zainstalować otwarty zbiornik wyrównawczy do odprowadzania powietrza z systemu.Obszar otwartej wody w zbiorniku należy zminimalizować, aby zapobiec intensywnemu parowaniu gorącej wody w pomieszczeniu.

Grzejniki rzadko są instalowane w szklarni, ponieważ projekt jej pomieszczeń odgrywa drugorzędną rolę. W przypadku braku ciepła lepiej wydłużyć obwód rurowy, ponieważ jest tańszy i zmniejsza ryzyko wycieków i awarii.

Odcinek uliczny obwodu musi być izolowany, aby uniknąć strat ciepła i zminimalizować ryzyko zamarznięcia. Do tych celów najlepiej nadaje się opcja umieszczania podziemnych rur.

Połączenie segmentu grzewczego szklarni ze wspólnym obwodem można wykonać za pomocą zaworu trzy- lub czterodrogowego.

Standardowy schemat podłączenia dodatkowego obwodu grzewczego. Lokalizacja kranów w domu pozwala zdalnie kontrolować temperaturę powietrza w szklarni (+)

Możliwe jest również stworzenie automatycznego systemu kontroli temperatury.

Można to zrobić na następujące sposoby:

• Dopuszczalna zmiana objętości ciepłej wody w zależności od czujników temperatury. W takim przypadku konieczne jest zakupienie pompy z kontrolą mocy.
• Włączanie i wyłączanie obiegu grzewczego. W tym celu stosuje się automatyczne systemy sterowania dźwigiem.

Zamiast ręcznej zmiany położenia zaworu trzy- lub czterodrogowego można zastosować urządzenia serwo. Jego elektroniczna jednostka sterująca jest dostosowana do odczytów umieszczonych w szklarni czujniki temperatury.

Jeśli to konieczne, zmiana trybu ogrzewania odbiera sygnał sterujący do silnika, który obraca pręt, ustawiając inne położenie zaworu.

Serwo do automatycznej regulacji jest duże w stosunku do dźwigu. Dlatego do jego instalacji konieczne jest odwrócenie rury grzewczej od ściany

Ogrzewanie powietrza wywiewanego

Dobre ogrzewanie można uzyskać dzięki zastosowaniu wentylacji wywiewnej ciepłego powietrza w budynku mieszkalnym. Kierując izolowany kanał wentylacyjny do szklarni, można uzyskać stały strumień wlotowy o temperaturze 20-25 ° C.

Jedynym warunkiem jest brak w powietrzu nadmiernej wilgotności i zanieczyszczeń charakterystycznych dla kuchni i łazienek.

Odpływ powietrza ze szklarni można zorganizować na dwa sposoby:

• Lokalny wylot spalin na ulicę w postaci rurki bez wentylatora. Powinien to być mały przekrój, aby uzyskać wysoki przepływ. W takim przypadku w ujemnej temperaturze ulicy strefa kondensacji będzie zlokalizowana w pewnej odległości od rurki, co zapobiegnie tworzeniu się lodu.
• Przepływ powrotny za pomocą dodatkowego kanału i jego obowiązkowe połączenie ze wspólnym okapem domu. W przeciwnym razie zapachy ze szklarni rozprzestrzenią się w całym domu.

Ta metoda jest najbardziej ekonomiczna pod względem jednorazowych kosztów instalacji i powtarzających się kosztów paliwa. Pozostaje tylko pytanie, czy objętość okapu jest wystarczająca do utrzymania wymaganej temperatury. Sprawdź to lepiej eksperymentalnie.

Jeśli czasami, podczas ekstremalnych mrozów, temperatura powietrza w szklarni spadnie poniżej dopuszczalnej wartości, możesz albo zainstalować małą nagrzewnicę powietrza w kanale, albo zainstalować dodatkowe urządzenie elektryczne na samym obiekcie.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Domowy piec z długim kominem do ogrzewania szklarni:

Kilka opcji pieców na drewno w prawdziwej szklarni:

Palniki gazowe jako źródło ciepła. Układ rur w szklarni:

Nie ma uniwersalnej opcji ogrzewania szklarni. Wyboru jednej z metod lub ich kombinacji należy dokonać z uwzględnieniem jej niezawodności, niskiego kosztu instalacji i użytkowania sprzętu, cen energii i żywotności baterii.

Większość projektów można wdrożyć samodzielnie, co obniży ich koszty i zapewni możliwość dalszej niezależnej modernizacji.

Czy masz osobiste doświadczenie w projektowaniu i aranżacji ogrzewania w szklarni? Chcesz podzielić się swoją wiedzą lub zadawać pytania na ten temat? Proszę zostawiać komentarze i brać udział w dyskusjach - formularz opinii znajduje się poniżej.