Отопление теплиц: решения для частного хозяйства

Как можно организовать отопление теплиц своими руками? Мы рассмотрим решения, ориентированные на небольшое приусадебное хозяйство: промышленные теплицы с отоплением используют для обогрева растений куда более дорогостоящие решения.

Наша задача — создать приемлемую для растений температуру с минимальными затратами.

Общая информация

Что полезно знать, проектируя отопление для теплиц?

В общем случае, наиболее эффективным будет нагрев почвы. Отопительный контур, уложенный в грунт, обеспечит приемлемые условия для роста корней растений и для поступления к ним питательных веществ. Однако в средней климатической зоне, к которой относится вся европейская часть России, простой нагрев воздуха тоже создаст достаточно комфортные для большинства культур условия.
Для квартир санитарной нормой являются 100 Ватт тепловой мощности на квадратный метр площади. Однако отопление в теплицах невыгодно отличается от квартир, куда большим расходом тепла через стены и грунт. В расчет для Московской области обычно закладывается 250-350 Ватт на квадрат.

Полезно: высота теплиц может сильно различаться, поэтому часто используется другой ориентир — 100 ватт на м3.

При использовании водяного отопления отопительные приборы, понятное дело, располагаются как можно ниже и обеспечивают прогрев воздуха за счет конвекции.

А вот теплицы с отоплением воздухом греют сверху, располагая воздуховоды на высоте не меньше двух метров от грунта. При этом температура воздуха, который подается через воздуховоды, не должна превышать 40С. Причины понятны: иначе температурный режим для роста будет, мягко говоря, некомфортным.

В самых южных регионах страны теплицы прекрасно существуют без отопления вообще. Доказано, что для роста и развития растений важна среднесуточная температура. При этом кратковременные заморозки переносятся без каких-либо неприятных последствий.

То есть, если температура в теплице при наружной в +5 — +7 держится на уровне +15 — +25 в течение дня и лишь к утру опускается до нуля или даже отрицательных значений — дополнительные меры по обогреву не требуются.

Если зимы мягкие, нагрева солнечными лучами достаточно для поддержания приемлемой температуры.

Способы обогрева

Итак, какое отопление для теплицы лучше? Какое обойдется дешевле и по первоначальным затратам, и по эксплуатационным?

Биологический обогрев

Этот способ — вероятно, древнейший.

Очень давно было подмечено, что любой мусор биологического происхождения, навоз (конский и коровий), опилки и стружки при гниении выделяют довольно большое количество тепла, причем, весьма продолжительное время. Причина — жизнедеятельность анаэробных и аэробных бактерий, которые питаются органикой.

Именно закладкой биологических отходов проще и дешевле всего организовать отопление парника или сравнительно небольшой теплицы. Есть нюанс: закладку придется повторить через три-четыре месяца. Впрочем, во многих регионах сезон с отрицательной среднесуточной температурой именно столько и длится.

Итак, как выглядит отопление парников и теплиц с использованием навоза или компоста?

Навоз, брикеты торфа или компоста хранятся тщательно просушенными и уложенными в штабеля. За неделю до закладки в парник биологическое топливо разогревают: укладывают в рыхлую кучу. Как только она начнет парить — топливо готово к набивке теплицы или парника.
Отходы закладываются слоем в 30-60 сантиметров в зависимости от размеров теплицы и времени закладки. Чем меньше времени осталось до весеннего потепления — тем, очевидно, меньше биотоплива необходимо. Конский навоз полезно смешать с рубленой соломой: тогда выделение им тепла растянется на большее время, а температура почвы будет несколько ниже.
Сверху засыпается 20-25 сантиметров грунта, в который, собственно, и высаживаются растения.

Водяное отопление

Каким может быть водяное отопление в теплице?

Твердое топливо

Водяное отопление теплицы своими руками проще всего реализовать с помощью твердотопливного котла, разводки оцинкованными или полимерными трубами и обычных расположенных максимально низко радиаторов или конвекторов.

При небольшой (до 3 метров) ширине система отопления теплицы может быть смонтирована вдоль одной из ее стен. Конвекционные потоки в этом случае будут достаточно равномерно прогревать весь объем. При большей ширине отопительные приборы разводятся по всему периметру.

Современные пиролизные котлы отопления требуют закладки топлива не чаще, чем дважды в сутки, так что слишком много времени на уход за отопительной системой не потребуется. Еще, пожалуй, более практичный вариант — укладка в почву металлопластиковой трубы , своего рода грунтовый «теплый пол».

Он может быть выполнен как самостоятельное решение; чаще же практикуется самодельное отопление в теплице по такой схеме:

Теплоноситель, покидая котел, проделывает путь вдоль периметра теплицы, отдавая большую часть тепла отопительным приборам и остывая с начальных 60-70С до 40-45.
Затем он проделывает подземное путешествие через уложенную в грунт трубу, прогревая почву и остывая окончательно — до 25-30С, после чего возвращается в теплообменник котла.

Каких-то особых тонкостей в организации подобной системы отопления нет. Типичная схема разводки отопления — простейшая однотрубная Ленинградка, кольцо по периметру с внутренним сечением трубы ДУ32 — ДУ40 и врезкой батарей параллельно ей.

Важно: циркуляционный насос обязателен. Естественная циркуляция не обеспечит приемлемой скорости теплоносителя в столь длинном контуре. Выкапывать же среди зимы размороженную трубу из грунта — то еще удовольствие.

Газ

Если ваш участок газифицирован – упрощается, прежде всего, обслуживание обогревательной системы. Если отопление теплицы дровами требует вашего постоянного участия, то современные газовые котлы, оборудованные термостатами, будут поддерживать заданную температуру в полностью автоматическом режиме.

Кроме того, с точки зрения затрат на водяное отопление теплиц магистральный газ вне конкуренции: дрова будут дешевле лишь в том случае, если вы заготавливаете их самостоятельно.

Идеальным по всем параметрам при использовании и грунтовой закладки труб обогрева, и конвекторов или радиаторов будет конденсационный котел. Он использует, помимо собственно теплоты сгорания, энергию конденсации продуктов сгорания.

Для эффективной работы такому котлу требуется максимально низкая температура обратки, которую, собственно, и обеспечит наш уложенный в грунт второй контур.

Электричество

Прямой нагрев теплоносителя электрокотлом при огромной теплоотдаче через стены и грунт — крайне неэффективное и дорогое отопление теплиц. И, как следствие, непопулярное.

А вот отопление теплицы тепловым насосом, работающим по схеме грунт-вода или воздух-вода — это уже куда более интересный вариант. На каждый потраченный киловатт электроэнергии насос будет перекачивать из грунта или окружающего воздуха в теплицу 3-5 киловатт тепловой энергии.

Решая, чем отопить теплицу, нужно помнить про две особенности упомянутых тепловых насосов:

Схема грунт-вода абсолютно независима от климатических условий и весьма эффективна, но требует больших первоначальных вложений. Стоимость насоса с монтажом вертикальных зондов-теплообменников может достигать 30-40 тысяч вечнозеленых денежных единиц.
Цена насоса воздух-вода намного ниже изначально. Все монтажные работы, связанные с собственно установкой насоса — заливка фундаментов под внешний и внутренний блоки. Однако эффективность работы таких насосов падает с падением уличной температуры. При -30 эти устройства и вовсе не работают.

На фото — тепловой насос «Воздух-вода». Тепло отбирается у атмосферного воздуха и отдается теплоносителю.

Компромисс между эффективностью и стоимостью — насосы «вода-вода». Но они требуют расположения теплицы на самом берегу незамерзающего водоема.

Воздушное отопление

Твердое топливо

Самые популярные печи отопления для теплиц — это, разумеется, самодельные буржуйки. Они обходятся предельно дешево и обеспечивают теплоотдачу, достаточную для прогрева небольшой теплицы.

В числе недостатков этого решения:

Удручающе низкий КПД. Благодаря высокой температуре продуктов сгорания буржуйка отапливает по большей части улицу.
Частая загрузка дров, необходимая для поддержания горения. Теплицу придется навещать каждые 4-6 часов.

Более дорогие, но и более удобные печи для отопления теплиц — булерьяны и их клоны от других производителей. Что они представляют собой?

Основа конструкции — газогенератор (пиролизная печь). При тлении топлива в условиях ограниченного притока кислорода выделяется пиролизный газ, который дожигается в другом топливнике. В результате использования двухступенчатого горения дрова сгорают до состояния полностью прогоревшей золы, причем горят с выделением постоянного количества тепла долгое время.
Топливники окружены наваренными вокруг изогнутыми трубами большого диаметра. Нагретый в них воздух устремляется вверх и в стороны; в результате печное отопление обеспечивает эффективное конвекционное перемешивание всего воздушного объема в теплице.

Инструкция по установке такой печи предельно проста: она устанавливается на любое надежное основание; дымоход выводится за пределы теплицы с надежной теплоизоляцией от ее стен. Вероятно, это простейший способ организовать экономичное отопление для теплицы своими руками.

Булерьян — простейшее в монтаже и весьма экономичное решение.

Газ

Газовый котел воздушного отопления обладает всеми достоинствами водяного котла на газе: дешевизной в эксплуатации и автономностью работы благодаря термостату. Теплообменник в нем нагревает непосредственно продуваемый через него вентилятором воздух, который может прогревать небольшую теплицу за счет конвекции или разводиться рукавами воздуховодов.

Не менее интересный вариант — отопление для теплицы, выполненное одним или несколькими газовыми конвекторами. Они монтируются на внешнюю стену теплицы и забирают воздух для горения снаружи, отводя туда же продукты сгорания по сердечнику коаксиального воздухозаборника.

Обратите внимание: понятное дело, что на стену из стекла или поликарбоната конвектор не смонтируешь. Для него необходим небольшой участок достаточно прочной стены, способной выдержать его вес.

Электричество

Простейший и самый дешевый способ организовать электрическое отопление в теплице своими руками — укладка в почву греющего кабеля. Однако дешевым он будет лишь на стадии монтажа: любой прибор прямого нагрева будет означать большие расходы на поддержание тепла.
Теплица с отоплением тепловым насосом, работающим по схеме воздух-воздух, применима в регионах с умеренным климатом. В этом случае мы видим очень радующий нас баланс между эффективностью обогрева, низкими эксплуатационными расходами и умеренной стоимостью оборудования.
Наконец, бюджетный вариант для теплиц небольшой площади — установка обычного бытового инверторного кондиционера. При стоимости не больше 1000 долларов это устройство обеспечит теплом теплицу площадью до 50 метров с минимальными затратами электричества.

Заключение

Дополнительную информацию о том, как можно с минимальными затратами организовать отопление теплиц, вы найдете в видео в конце этой статьи. Теплых зим!