Ogrzewanie szklarni jest jednym z kluczowych warunków stabilnego rozwoju ciepłolubnych roślin w okresie zimowym. Zrównoważony mikroklimat pozwala na zbieranie 2-3 plonów rocznie, co jest niemożliwe w regionach północnych w standardowej temperaturze bez sztucznego ogrzewania. Pozostaje tylko zdecydować się na odpowiedni system regulacji parametrów mikroklimatu. Jak pokazuje praktyka, ogrzewanie powietrzne szklarni jest najlepszym rozwiązaniem zarówno pod względem wydajności konstrukcyjnej, technicznej, jak i kompatybilności z najpopularniejszymi uprawami w pomieszczeniach.
Ogólne wymagania dotyczące ogrzewania szklarni zimą
Wymagania mikroklimatyczne dotyczące aranżacji szklarni i obiektów szklarniowych określa dokumentacja SP 60.13330, która łączy zasady organizacji ogrzewania iwentylacja. W kontekście rozważania systemu ogrzewania powietrznego ten zestaw zasad jest szczególnie istotny. Tak więc główne wymagania obejmują:
- Organizując systemy ogrzewania i wentylacji należy wziąć pod uwagę wpływ wyposażenia nie tylko na rośliny, ale w kompleksie - na glebę, wilgotność, prędkość cyrkulacji powietrza itp.
- Ogrzewanie jest pożądane, aby zorganizować je w taki sposób, aby oprócz sztucznego zapewniało ogrzewanie naturalne. Oznacza to, że strukturalnie, nawet zimą, ogrzewanie powietrzne szklarni powinno być połączone z bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.
- Z punktu widzenia możliwości regulacji równowagi mikrobiologicznej pożądane jest połączenie ogrzewania wodnego i powietrznego. W szczególności ta opcja zapewni intensywniejsze ogrzewanie gleby.
- Ważne jest obserwowanie równomierności ogrzewania powietrza. Na wysokości do 1 m od powierzchni ziemi należy zorganizować dopływ ciepła w objętości co najmniej 40%. Dopuszczalne jest obniżenie tego współczynnika w obszarach technologicznych i miejscach z roślinami, które w zasadzie nie wymagają ogrzewania.
Co to jest system ogrzewania powietrznego?
Ten rodzaj systemu grzewczego działa na zasadzie cyrkulacji strumieni ogrzanego powietrza. Oznacza to, że należy wdrożyć dwa procesy technologiczne - ogrzewanie i ruch powietrza. Dlaczego ten system usprawiedliwia się jako środek regulujący mikroklimat szklarni? Według ekspertów ta metoda ogrzewania pozwala najszybciejaby uzyskać odpowiednią temperaturę powietrza w całej przestrzeni pomieszczenia. Zajmuje to średnio kilka minut, chociaż konkretny czas zależy od temperatury zewnętrznej. Z drugiej strony ważny jest również czynnik szybkiego schłodzenia po rozgrzaniu. Przy ogrzewaniu powietrznym szklarni po wyłączeniu ogrzewania obserwuje się intensywny spadek temperatury, co również należy wziąć pod uwagę. Wynika to z faktu, że powietrze ma niską pojemność cieplną – szybko nagrzewa pomieszczenie, ale też szybko traci nagromadzony potencjał energii cieplnej.
Cechy ogrzewania powietrza w szklarni
Jak widać, systemy ogrzewania powietrznego mają swoje wady i zalety. W takim przypadku warto bardziej szczegółowo rozważyć cechy operacyjne tej metody ogrzewania szklarni. Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę, że oddziaływanie mas powietrza to nie tylko sposób regulacji temperatury. Rodzaj generowanego wiatru może zarówno pozytywnie, jak i negatywnie wpływać na kondycję niektórych odmian roślin. Z tego powodu ogrzewanie powietrza w szklarniach jest również rozpatrywane pod kątem wymagań wentylacyjnych. Niewątpliwym pozytywnym aspektem tej funkcji można nazwać wentylację, która w każdym przypadku powinna być zorganizowana razem z inną inżynierią szklarniową.
Teraz powinniśmy wrócić do pojemności powietrza. Z tej pozycji należy porównać, który wybór byłby lepszy do ogrzewania nowoczesnych szklarni przemysłowych - system powietrzny czy wodny? Płyn krąży wobiegów grzewczych dłużej zatrzymuje energię cieplną, chociaż rozgrzewanie trwa dłużej. Możemy również wspomnieć o wyższych kosztach energii do podgrzewania płynu niezamarzającego w obiegach, ale te inwestycje mogą się również zwrócić dużą pojemnością cieplną wody, która oddaje swoje ciepło rurom i grzejnikom. Oznacza to, że zalety ogrzewania cieczą są oczywiste, ale nie spiesz się z wnioskami. Faktem jest, że powietrze ma znaczną zaletę izolatora ciepła, co jest szczególnie widoczne w szklarniach wykonanych z komórkowego poliwęglanu. Obwody grzane wodą praktycznie nie wpływają na funkcję izolacyjną w stosunku do ścian konstrukcji, jednak środowisko powietrzne pełni rolę naturalnej bariery, tworząc bufor izolacyjny w dowolnych konstrukcjach z pustymi niszami.
Opcje technicznej realizacji systemu ogrzewania powietrza
Podstawowym wyborem technologii organizacji ogrzewania powietrznego będzie określenie, jaki rodzaj sprzętu będzie stanowił podstawę systemu. Jeśli mówimy o jednostkach specjalistycznych, to są to opalarki (generatory wiatrowe), grzejniki elektryczne i konwektory. Należy od razu podkreślić, że wszystkie skuteczne metody ogrzewania szklarni powietrzem w takim czy innym stopniu wiążą się ze zużyciem innych zasobów energetycznych. Systemy generatorów mogą również działać na paliwie płynnym, ale najlepiej jest dawać pierwszeństwo silnikom elektrycznym. Nawet jeśli zignorujemy czynniki środowiskowe, które nadal są decydujące, systemy elektryczne i tak skorzystają na zoptymalizowanymwymiary, ergonomia i bezpieczeństwo pracy. Oczywiście istnieje niuans dotyczący wysokich kosztów energii, ponieważ energia elektryczna jest nadal uważana za najdroższy sposób wspierania funkcji urządzeń grzewczych. Ale właśnie w przypadku powietrznych wytwornic ciepła nie jest to aż tak zauważalna wada.
Obliczanie ogrzewania powietrza w szklarni
Główną wymaganą jednostką obliczeniową w tym przypadku jest moc grzałki. Bardziej szczegółowy wykaz danych początkowych w ocenach przemysłowych umożliwia również określenie optymalnych wskaźników cyrkulacji i parametrów dla precyzyjnego ogrzewania strefowego, ale w sektorze prywatnym wystarczy proste obliczenie mocy. Na początek warto zdecydować się na wstępne dane istotne dla określenia mocy cieplnej sprzętu. Przede wszystkim mówimy o standardowych wskaźnikach temperatury, dla których wybrano system:
- Wymagany reżim temperaturowy w szklarni wynosi około +5 °C.
- Zakres temperatury zewnętrznej -20…-30 °C.
- Szerokość konstrukcji - 2,5 m.
- Wysokość konstrukcji wynosi 2 m.
- Długość konstrukcji wynosi 5 m.
- Materiał ścian - poliwęglan lub podwójne szyby o grubości 5-7 mm.
Są to standardowe i średnie parametry początkowe, dla których obowiązuje następujące obliczenie ogrzewania powietrza w szklarni według mocy - objętość pomieszczenia pomnożona przez 1 kW mocy i podzielona przez współczynnik 2. Innymi słowy, 25 m3 1 kW / 2=12,5 kW. Jest to optymalna moc cieplna z marginesem, który będzie wystarczający, gdyinstalacja sprzętu do szczytowego trybu grzania w przypadku silnych mrozów. Teraz warto przejść do rozważenia organizacji systemu grzewczego na różne sposoby.
Używanie opalarki do ogrzewania
Samo urządzenie jest sprzętem pośrednim między urządzeniami przemysłowymi i domowymi używanymi do wytwarzania ciepłego powietrza. W szczególności turbiny wiatrowe są wykorzystywane w daczy i na budowach nie tylko do ogrzewania, ale także do zmiany reżimu temperaturowego podczas wykonywania zadań technologicznych. Ta specyfika działania wynika z możliwości ukierunkowania przepływów, co może być przydatne w odniesieniu do aranżacji szklarni. Umieszczenie opalarki nie wymaga specjalnych operacji technicznych - najważniejsze jest przygotowanie niezawodnej i równej podstawy, na której zostanie zamocowana konstrukcja nośna sprzętu. Jak pokazują recenzje na temat ogrzewania powietrznego tego typu szklarni, najlepszy wynik można osiągnąć, umieszczając punktowo kilka jednostek średniej mocy. Ponadto stanowiska niektórych modeli mogą być ustawione w wersji podwieszanej, co pozwoli punktowo i bez przeszkód skierować strumienie powietrza w określone obszary. Opalarki mają jednak poważne wady. Po pierwsze, intensywnie spalają tlen, czyniąc powietrze bardziej suchym i niepożądanym dla roślin. Po drugie, na wylocie takiego sprzętu przepływy są zwykle przegrzewane niezależnie od ustawionego trybu pracy, co nakłada ograniczenia na montaż obudów.
Aplikacjakonwektor elektryczny do ogrzewania
Z punktu widzenia wydajności strukturalnej najlepsza opcja. Są to niewielkie, łatwe w obsłudze urządzenia do delikatnego ogrzewania, które praktycznie nie wymagają zabiegów instalacyjnych. Zewnętrznie konwektor jest podobny do tej samej opalarki, ale zasada działania ma znaczące różnice. Naturalna konwencja dostarczania powietrza przez obudowę i rozpylania strumieni od wewnątrz nie wysusza powietrza. Na przykład niektóre projekty obejmują wewnętrzne nawilżanie chłodziwa, co można również uznać za funkcję pomocniczą nawadniania mikrokroplami. Chociaż konieczne jest uwzględnienie zasad organizacji nawadniania jako takiego. W przypadku systemu ogrzewania powietrza w szklarni zimą niezrównoważona funkcja nawilżania jest dość ryzykowna. W każdym przypadku, równolegle z ogrzewaniem i wentylacją, należy zapewnić pełnowartościową sieć wodociągową do nawadniania z przerwą na strumień co najmniej 50 mm.
Organizując ogrzewanie za pomocą konwektora elektrycznego, ważne jest zapewnienie niezawodnej izolacji sprzętu. Jeśli opalarka jest początkowo zaprojektowana do pracy w trudnych warunkach nawet na zewnątrz, to konwektory są urządzeniami do użytku w pomieszczeniach. Dodatkowo ogrzewanie powietrzne szklarni „zrób to sam” można zabezpieczyć przed czynnikami zewnętrznymi za pomocą materiałów izolacyjnych. Optymalnym rozwiązaniem byłaby wielofunkcyjna powłoka hydro- i termoizolacyjna, która uchroni przed zanieczyszczeniami oraz zmianami temperatury i wilgotności.
Ogrzewanie powietrzemchłodnica samochodowa
Domowym rzemieślnikom należy zaoferować całkowicie budżetowy sposób na zorganizowanie wydajnego ogrzewania bez specjalistycznego sprzętu. Chyba że weźmiesz pod uwagę starą chłodnicę, która znajduje się w każdym samochodzie. Oczywiście musi być sprawny i mieć jednoczęściową konstrukcję. Możesz zamontować ogrzewanie powietrzne szklarni własnymi rękami z chłodnicy samochodowej za pomocą komputera, okablowania elektrycznego z VAZ i rur hydraulicznych. Łączniki powinny być również przygotowane do fizycznego montażu konstrukcji w konfiguracji podłogowej lub wiszącej.
Sam proces instalacji odbywa się na przygotowanym miejscu, do którego należy podłączyć rury nośnika ciepła. Właściwie zadaniem grzejnika będzie rozprowadzenie strumieni ciepła, a źródłem ogrzewania może być kocioł domowy z odgałęzieniem rurociągu podłączonym do szklarni. W warunkach domowych zaleca się zorganizowanie ogrzewania powietrznego szklarni z chłodnicy samochodowej z przepływowym ruchem chłodziwa. Aby ułatwić kontrolę przepływu, można podłączyć pompę obiegową i rurę powrotną z odpowietrznikiem.
Charakterystyka połączonego systemu ogrzewania szklarni
Istnieje kilka koncepcji ogrzewania kombinowanego. Możemy mówić o łączeniu kilku systemów ogrzewania konkretnych roślin, a także o systemie hybrydowym obsługującym jednocześnie kilka różnych obszarów funkcjonalnych szklarni. Obie opcje są bardziej prawdopodobnezapewnić ogrzewanie szklarni za pomocą powietrza i środków elektrycznych - jest to optymalny schemat, w którym zarówno ogrzewanie podłogowe, jak i konwektory z opalarkami są zintegrowane organicznie. Osobno można wejść do infrastruktury i turbin wiatrowych jak chłodnice samochodowe.
Sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana w przypadku połączonego ogrzewania terenów zielonych. Sensowne jest poszerzenie kompleksu ogrzewania powietrznego o ogrzewanie gleby, mające bezpośredni wpływ na system korzeniowy. Jak w szklarni realizowane jest ogrzewanie powietrzne ziemi? Jedynym sposobem jest skierowanie ciepłych prądów na glebę, w tym celu należy wydzielić oddzielną strefę bez roślinności. Ta opcja jest nieskuteczna, dlatego ogrzewanie powietrza w pomieszczeniu łączy się z ogrzewaniem wody. Na głębokości 20-40 cm cienkie rury polipropylenowe układane są z drenażową warstwą piasku i drobnego żwiru. Organizują obieg chłodziwa o temperaturze 70–80 °C. Takie połączenie ogrzewania powietrza i wody powinno poprawić system wegetacyjny roślin, co bezpośrednio wpłynie na plon.
Wniosek
Racjonalnie zorganizowany kompleks grzewczy w szklarni będzie pełnił główną funkcję tworzenia korzystnego mikroklimatu, a jednocześnie nie będzie zbyt drogi. Wykonawca staje przed odpowiedzialnym i trudnym zadaniem połączenia ogrzewania środowiska powietrznego i pokrywy glebowej. Kluczem do sukcesu będzie początkowo przemyślany schemat wsparcia strukturalnego i energetycznego infrastrukturyogrzewanie szklarni. Metody ogrzewania powietrznego i elektrycznego w połączeniu z cyrkulacją chłodziwa wodnego pozwolą na zorganizowanie optymalnego systemu regulacji mikroklimatu. Dla wygody jego obsługi warto włączyć w zespół sterowania automatykę, czujniki wilgotności i temperatury. Ponadto nie zapominaj, że rozwój roślin, zwłaszcza w pomieszczeniach, w dużej mierze zależy od oświetlenia, które wraz z systemami zaopatrzenia w wodę i ogrzewania jest pożądane, aby obliczyć w jednym rozwiązaniu projektowym.
