Cегодня тепличные сооружения можно встретить практически на каждом приусадебном участке, ведь подобные конструкции позволяют получать урожай круглый год, вне зависимости от погодных и климатических условий. Одним из важных факторов при проектировании теплиц, которые позволяют поддерживать необходимый микроклимат, помимо естественного освещения и вентиляции является отопление парников. Именно от правильного выбора системы обогрева зависят показатели количества и качества урожая зимой.

Требования, преимущества и недостатки

Первое, что следует учесть при проектировании отопления для равномерного прогрева почвы и воздуха парника — материал изготовления. Именно он станет первостепенным фактором, определяющим размеры потери тепла, которые нужно будет компенсировать теплоснабжением.

Знаете ли вы? Теплица «Эдем», расположенная в Великобритании на территории графства Корнуолл, имеет самую большую площадь — 1,5 га.

Существуют различные варианты отопления в теплицах, которые можно сделать самостоятельно, и определяющим критерием является выбор энергоносителя — обогревать помещение можно с помощью газа, твёрдого топлива, воды или электричества.

Выделяют основные требования, которым должна соответствовать система отопления:

1. Влажность — работа теплоснабжения не должна уменьшать уровень влаги в помещении, поскольку резкое падение этого показателя может стать причиной ухудшения качества роста и развития растений. В зависимости от типа выращиваемых культур, уровень влажности должен варьироваться в пределах 45–75%.
2. Теплообмен воздуха — оптимальным вариантом считается, в первую очередь, прогрев почвы, а затем — нагрев воздуха в помещении.
3. Уровень безопасности — растения могут подвергаться резким перепадам температур, связанных с расстояниями до приборов отопления. Избежать подобных ситуаций можно с помощью установки низкотемпературного режима работы инфракрасного отопления теплиц.
4. Автономность и уровень безопасности функционирования теплоснабжения — в холодный период года даже незначительные перебои в работе системы отопления могут привести к резкому понижению температуры в парнике и даже заморозкам на почве. Поэтому, несмотря на выбранный тип отопления, парник рекомендуется дополнительно оборудовать приборами, контролирующими температуру воздуха.

Важно! Ни одна система отопления не сможет создать необходимых условий в теплице без дополнительного утепления и герметизации всего сооружения.

• Организация воздухораспределительной системы своими руками, помимо простоты установки в сравнении с водным обогревом, имеет множество преимуществ:
• Использование воздуха в качестве теплоносителя оказывает меньшую нагрузку на стенки трубопровода, что практически исключает образование протечек и коррозий, а также снижает требования к качеству труб. Даже в случае экстренных ситуаций в результате поломок последствия не будут так значительны, как, например, при прорыве трубопровода.
• В зимний период года воздушное отопление исключает промерзание труб, а потому система не требует специального обслуживания.
• Система отопления воздухом предоставляет возможность зонирования помещения, что очень удобно при выращивании культур разного вида.
• Система воздушного обогрева относится к экономически выгодному оборудованию — показатели КПД в условиях минимального расхода топлива составляют около 85%.

• Среди минусов подобных систем отмечают:
• Воздух имеет низкую теплопроводность, поэтому для исключения быстрого охлаждения парника система должна функционировать практически беспрерывно.
• При установлении полноценной системы воздушного отопления движение потоков будет обеспечиваться вентилятором, что делает обогрев зависимым от электричества. В районах с частыми перебоями электроснабжения такой вариант подойдёт только в случае приобретения источника бесперебойного питания (ИБП).
• Разница температур воздуха внизу помещения и вверху может составлять до 12°С.

Способы воздушного обогрева

Воздушный способ отопления является эффективным и надёжным вариантом обогрева теплиц, благодаря которому за полчаса температура в помещении может подняться до +17–20°С. Рассмотрим далее несколько основных способов воздушного обогрева.

С использованием печей

Печное отопление является наиболее приемлемым вариантов обогрева теплиц.

Существует несколько основных типов подобного обогрева:

Самым простым способом является применение электрических конвекторов, которые могут размещаться на полу или подвешиваться к потолку. Принцип работы подобного оборудования достаточно прост: внутри металлического кожуха с наличием верхних и нижних отверстий размещается нагревательный элемент, а снаружи имеется рукоятка, с помощью которой регулируется температура. Нижние отверстия самотоком затягивают холодный воздух, а верхние — отдают нагретый. Подобные устройства могут иметь различную мощность, а потому применяются в парниках различных размеров. Помимо лёгкого монтажа этот тип обогревателей характеризуется бесшумной работой, высокой скоростью прогрева и умеренной стоимостью. В качестве недостатков рассматривается зависимость от электроэнергии, поэтому такой вариант не всегда подходит для регионов с частыми перепадами напряжения. Но и здесь на помощь может прийти ИБП.

В качестве основного газового оборудования могут использоваться:

• конвекторы — вид теплообменника, способного равномерно распределить тепло по всей теплице, а при помощи коаксиального дымохода обеспечивается вентиляция;
• обогреватели, оснащённые двумя открытыми горелками — имеют вертикальный дымоход, однако система вентиляции требует отдельной установки;
• инфракрасные горелки — не требуют дополнительной вентиляции и применяются в качестве местного обогрева отдельных зон.

Чаще всего газовый обогрев не используется автономно, а является дополнением к основному виду отопления (обычно водяному).

Знаете ли вы? На территории пустыни Сахара создан целый тепличный комплекс под названием «Зелёная Сахара». Для охлаждения теплиц и их полива используется морская вода, которая специально опресняется с помощью электричества от солнечных батарей.

Водяные тепловентиляторы с рукавами

Водяное отопление при помощи гладких труб, несмотря на все преимущества, имеет существенный недостаток — скопление тёплого воздуха наверху, когда он требуется в зоне произрастания растений.

Для уравновешивания ситуации остальное пространство нужно наполнять более тёплым воздухом. Учитывая разницу температур, которая может достичь около 7–8° С, такая необходимость приводит к большим тепловым потерям. Поэтому в качестве выхода из положения используется принудительное перемешивание воздуха из разных слоёв.

С этой целью используется воздушное отопление, а именно — тепловентиляторы, оснащённые воздухоотводами из полиэтиленовых рукавов, которые, располагаясь в одном конце парника и нагревая его, подают тепло через рукав на другой конец (при этом, попутно, через перфорированные отверстия в рукаве происходит распределение тепла по всей площади теплицы).

Такой способ даёт возможность установки всего одного прибора для обеспечения эффективного обслуживания больших площадей.

Большую актуальность подобное оборудование имеет в теплицах, в которых выращивают высоко растущие растения, что позволяет не использовать струйное перемешивание воздуха в помещении.

Инфракрасные излучатели

Инфракрасный обогрев является одним из видов электрического отопления теплиц и с каждым годом набирает всё большую популярность среди фермеров.

Объясняется это принципами работы системы: нагревать растения и почву вместо воздуха, что приводит к значительной минимизацией затрат.

Среди основных вариантов ИК-отопления отмечают такие:

1. Инфракрасные лампы или обогреватели — излучатели помещают в защитный кожух, оборудованный рефлектором, что обеспечивает эффективное распределение лучей, и подвешивают к потолку или на стены (в зависимости от мощности ламп, расстояние между ними варьируется от 1,5 до 3 м).
2. Плёнки — плёночное инфракрасное покрытие может укладываться в почву либо закрепляться на стенках и потолке.

Важно! От расположения инфракрасного обогревателя зависит площадь и температура обогрева — чем выше установлен излучатель, тем больше прогреваемый объём помещения и ниже температура.

Наиболее экономически выгодный вариант — почвенный обогрев, который прогревает не только грунт, но и нижние слои воздуха. Такой подход позволяет экономить потребление электроэнергии. Однако при замене плодородного слоя земли существует риск повреждения ИК-системы.

Резюмируя, стоит отметить, что выбор отопительной системы зависит не только от предпочтений и финансовых возможностей потребителя, но во многом — от климатических условий, особенностей конструкции (качество и материал покрытия), а также от целей использования (какие культуры выращиваются).

В любом случае, большое количество различных вариантов даёт возможность выбрать оптимальное отопление для каждого парника.