Опалення оранжерей

Опалення оранжерей

Як зрозуміло, для вирощування розсади, ранніх овочів, квітів і тропічних рослин у наших суворих кліматичних умовах не обійтися без того або іншого варіанту оранжерей (парників, теплиць). З іншого боку, маленькі оранжереї або зимові сади отримують все більшу популярність у господарів приміських будинків і особняків.

Принципи функціонування всіх цих видів «зимових квартир» для теплолюбних рослин засновані на розробці так званого «парникового ефекту». В обмеженому просторі створюється підвищена температура, вологість і концентрація вуглекислого газу провокує ріст рослин.

У простому випадку теплиця може обігріватися за рахунок сонячного світла і тепла, яке виділяється грунтом і органічними добривами (гній, рослинні залишки, торф). Але якщо власник заміського будинку, селянин або оранжерейне господарство розраховують на цілорічну роботу оранжереї (зимового саду або більш зручною теплиці для вирощування свіжої зелені і овочів), то потрібно передбачити повноцінну систему опалення.

Енергія для опалення оранжерей

Потрібно сказати, опалення теплиць в критеріях російського клімату – справа не доступне. Витрати енергії на утримання теплиць доходять взимку до 350-400 Вт/м2, що істотно перевищує витрати на опалення житлових будівель. Це просто роз'яснити, беручи до уваги, що величезну частину зовнішніх обгородження теплиць складають світлопрозорі конструкції зі скла або пластику, термоопір яких в пару разів менше, ніж в цегляних або бетонних стін.

Тому при споруді теплиць дуже актуальні проектувальні рішення, що дозволяють знизити потреби в теплі. Спочатку, для влаштування оранжерей вибирають відмінно освітлене і по можливості укрите від вітру місце. Якщо проектується зимовий сад при заміському будинку, то, очевидно, нормально розташувати його з південної сторони котеджу.

Головні причини, які враховуються при проектуванні системи опалення – це, по-1-х, відповідні для даного регіону погодні умови, по-2-х, потреби в теплі вирощуваних рослин. Так, тропічним рослинам і екзотичним овочам потрібна температура більше 18-20 ® С, а, приміром, орхідеї з екваторіальних дощових лісів і зовсім гинуть, якщо температура опускається нижче 25 ® С.

Нормативною базою для проектування теплиць вообщем та системи опалення а саме є СНиП 2.10.04-85 «Теплиці і парники». Також існує документ під заголовком «Методика визначення потреби в пальному, електронної енергії і воді при виробництві й передачі термічний енергії та теплоносіїв в системах комунального теплопостачання». Він розроблений ЗАТ «Роскоммуненерго» за участю Російської асоціації «Комунальна енергетика» та Академії комунального господарства ім. К.Д. Памфілова та затверджено в Держбуді Росії в 2003 році. У цьому документі наводяться розрахунки тепловтрат для оранжерей зі скляним і плівковим покриттям.

Потреба оранжереї в теплі розраховується з урахуванням площі скління, термоопору світлопрозорих конструкцій і різниці температур в даній місцевості. Наприклад, якщо площа скління становить 140 м2 (суцільне скління теплиці розміром 6 × 6 м), температурний перепад 49 ® С, а коефіцієнт теплопередачі дорівнює 2,98, то потрібна потужність опалювального обладнання буде близько 17 кВт. Таким макаром, зрозуміло, що з підвищенням площі теплиці виростає і необхідна потужність опалювальної системи.

Принципово побачити, що при розрахунках системи опалення потрібно врахувати потужність системи освітлення (так як вона дає додаткове тепло), також вдачу грунту. Органічні добрива і самі рослини також є додатковим джерелом тепла.

Тепло як влітку

Обладнання для опалення оранжереї містить в собі систему обігріву повітря, землі і стелажів (якщо вони передбачені в конструкції оранжереї). Вона може бути водяною або комбінованої водо-повітряної.

Найбільш поширені на даний момент водяні системи, які забезпечують рівномірний розподіл тепла, що позитивно позначається на зростанні рослин. Схема тут проста – теплоносій (вода) гріється в котлі і за допомогою циркуляційного насоса (наприклад, виробництва Grundfos) прокачується за системою трубопроводів, через радіатори або конвектори, віддаючи тепло повітрю і грунті в теплиці.

Для більш дієвого підігріву всього обсягу теплиці металопластикові або залізні нержавіючі розташовують у кілька ярусів. Самий верхній ярус проходить під покриттям оранжереї. Середній ярус – у зовнішніх стінок, на внутрішніх стійках каркаса і між рядами рослин. Нижній ярус розташовують на рівні землі.

Також необхідно передбачити систему прогріву грунту – на глибині більше 40 см. Металопластикові труби кладуть на пісочний дренуючих шар шириною більше 30 см, після цього насипають шар родючого грунту шириною 40-50 см. Крок укладання труб визначається теплотехнічним розрахунком, але його величина повинна складати більше 20-30 см.

Особливо потребують прогріванні землі сільськогосподарські культури – це зменшує термін вегетації рослин за рахунок рівномірного розвитку кореневої системи (в середньому на 2-3 тижні) і збільшує врожайність (на 35-45%).

Важливо, щоб була можливість роздільного регулювання опалювальних пристроїв у різних ярусах. Зазвичай рекомендується в нижні яруси (на висоту до 1 м від поверхні землі) подавати більше 40% повної кількості тепла. Температуру теплоносія в надпочвенного ярусах встановлюють близько 60-80 ° С, а в системі обігріву землі – до 40 ° С (щоб не пересушити кореневу систему).

Що стосується котла, то основними аспектами його вибору є тип пального, потужність і можливість гнучкого регулювання. З типом пального питання вирішується просто – більш надійним і економічно прибутковим є котли, що працюють на газі. Відносно ж гарною потужності все не так просто.

Наприклад, для зимового саду при особняку може бути кілька рішень. Якщо вистачає потужності основного котла, то оранжерею можна підключити до опалювального контуру будови – безпосередньо чи через пластинчастий теплообмінник, який дозволяє ізолювати один від одного контури опалення будинку і оранжереї і спростити регулювання підігріву. Теплотраса між оранжереєю і котеджем (наприклад, утеплені пінополіуретаном металопластикові труби) прокладається у заповненому керамзитом гідроізольовані бетонному каналі, розташованому на глибині більше 1,5 м.

Якщо ж опалення оранжереї не було передбачено на етапі проектування будинку, то розумніше буде поставити окремий котел. Так як умови оранжерей (спочатку, підвищена вологість) не сприяють збереження обладнання, теплогенератор по можливості слід розташовувати у котельні – особливому приміщенні, що відповідає вимогам техніки безпеки.

Вище було наведено розрахунок потреби тепла маленького зимового саду 6 на 6 метрів. Для його підігріву потрібно котел потужністю більше 17 кВт. З належними параметрами на даний момент випускаються сучасні моделі котлів з стінним кріпленням, наприклад, GENIUS від ARISTON. Такі моделі нерідко забезпечені інтегрованим циркуляційним насосом, розширювальним баком і регулюючої автоматикою, що робить їх фактично готове рішення для опалення зимового саду.

Для оранжерей істотно більшої площі (у сотки квадратних метрів) потрібні рішення потужніший. Наприклад, можна встановити два або більше стінних котлів у каскадному підключенні, тобто один за одним. У даному випадку їх потужності підсумовуються, а каскадна установка управляється як одне джерело. Включення кожної новітньої ступені потужності відбувається із затримкою менше 20 секунд. При зміні зовнішньої температури можна відповідно збільшити або зменшити потужність кожного з котлів, включених в каскад.

Якщо ж йдеться про теплицях площею в тисячу квадратних метрів, то проблему опалення слід вирішувати за допомогою масивних промислових теплогенераторів підлогової установки, наприклад, конденсаційних котлів RENDAMAX.

Не можна не згадати і про здатність повітряного опалення теплиць. Його зазвичай використовують як доповнення до описаної вище водяній системі. Комбіноване опалення рекомендується фахівцями в регіонах з зовнішньою температурою більш прохолодних діб найменш – 20 ° С. Але в районах з м'яким кліматом повітряне опалення оранжереї може бути головним, у поєднанні, наприклад, з електронним обігрівом землі.

Така система складається з повітропідігрівника, який пропускає через себе повітря оранжереї і підігріває його до температури близько 40 ° С. Потім тепле повітря рівномірно розподіляється по об'єму приміщення засобом мережі повітроводів, розташованих по периметру оранжереї на висоті близько 2,5 м. Описана схема дозволяє за 35-40 хвилин піднімати температуру в приміщенні на 15-20 ° С, іншими словами система має низьку інерційністю. Це робить вірогідним дієвий підігрів оранжереї навіть при відкритих фрамугах.

Здібності регуляції

Але не багато забезпечити теплицю або оранжерею теплом – його ще необхідно точно дозувати. Температура внутрішнього повітря в теплиці повинна змінюватися залежно від культурооборот і виду овочів, а для одних і тих же овочів – в процесі росту і дозрівання залежно від часу доби. Для огірків, наприклад, температура повітря в нічний час (близько 18 ° С) повинна бути нижче, ніж в денний час (близько 22 ° С). Температура кореневого шару землі (глибиною 0,3-0,4 м) повинна дорівнювати температурі повітря (або бути трохи вище).

Тому слід подбати про автоматику, яка вирішує завдання управління температурою в оранжереї (на різній висоті приміщення), дивиться за роботою циркуляційних насосів, погодить роботу систем опалення та вентиляції і т.д.

У оранжереях застосовується подвійна автоматичне регулювання: один термостат встановлюється на поверхні підлоги, другий – у найвищій точці, під коником даху. З іншого боку, потрібен датчик температури зовнішнього повітря. Аналізуючи всі дані, сучасна автоматика встановлює потрібний режим роботи.

Регуляція імовірна кількома методами – наприклад, автоматичним відкриттям фрамуг, закриттям термостатів, пониженням швидкості роботи циркуляційних насосів (наприклад, Grundfos Alpha Pro c частотно-регульованим ротором). Але найбільшу економію енергоресурсів приносить регуляція за допомогою конфігурації потужності самого котла. Таке корисну функцію мають сучасні котли з модуляційної пальником, наприклад, GENUS PREMIUM виробництва ARISTON.

У критеріях маленького зимового саду, опалювального стінним котлом, регуляція локального клімату також більш ефективна з впровадженням електричних пристроїв, забезпечених температурними датчиками. Підключення до котла, вони дозволяють плавно змінювати температуру в приміщенні залежно від температури зовнішнього повітря. Таким макаром, зміна погоди не робить негативного впливу на рослини.

Сучасне обладнання допоможе любителю рослин кохатись «райським садом» або, за бажанням, «райським городом» цілий рік. Але йдеться не тільки лише про хобі, та й про здатність облаштування фермерських тепличних господарств, що забезпечують людей найсвіжішими овочами або квітами круглий рік, без перерв на зиму. Перед нами, неодмінно, той випадок, коли комфорт, корисність і насолоду збігаються.

Джерело: gradostroitel.com.ua