Отопление теплицы водяное: Водяное отопление теплицы – особенности конструкции, выбор труб

Виды обогрева теплицы

Есть огромное количество способов изготовить отопление в теплице своими руками, сейчас расскажем более детально о самых востребованных. Существует несколько систем отопления.

Солнечное отопление

Это наиболее простой метод обогрева помещения, здесь нет особых затрат, требуется лишь непосредственно солнечный свет. Он, проникая через невидимые стены теплицы обогревает не только воздух, но и землю внутри нее. Основное в этой структуре обогрева — сделать теплицу не на ветряном месте и, разумеется, избежать вблизи деревьев.

Очевидным недостатком этого метода является короткий световой день зимой и низкая температура воздуха во многих регионах, поэтому совместно с данным методом требуется применять какие-то другие.

Воздушное отопление

Этот метод предполагает использование отопительных тепловентиляционных инструментов. Для функционирования требуемой конструкции нужно установить стальную трубу, которая одним концом будет расположена внутри теплицы, другим же выходить на улицу.

Для использования этого способа в зимнее время требуется разводить костры для разогрева трубы, что пожароопасно.

Инфракрасное отопление

При применении этого типа отопления используются специализированные лампы и обогреватели. При этом методе достигается обогрев растений и почвы, но при этом воздух не пересушивается, таким образом, хорошо нагретый грунт отдает тепло в атмосферу. Этот тип обогревателя работает не на постоянной основе, а нагревает теплицу до определенной температуры, именно поэтому его использование экономично и удобно в хозяйстве.

При этом оно не несет вред растениям или же людям. Используя инфракрасное отопление теплицы, можно создать благоприятные тепловые условия для разных типов растений, что существенно повышает возможности выращивания в границах одной теплицы.

Помимо прочего, прогрев происходит крайне быстро – за 10 минут температура может выровняться до необходимой.

Печное отопление

Этот метод обогрева помещений является самым древним, именно поэтому его установка сравнительна проста. При определенных вариантах использования топлива этот вариант можно считать экономичным.

Котел для отопления закрепляют внутри теплицы, на улицу же выводится лишь дымоход. При этом есть существенный недостаток при подобном обогреве теплицы – велика вероятность возгорания вследствие неосторожной эксплуатации.

Обогрев биологическим топливом

Можно также использовать продукты жизнедеятельности птиц и животных, они при горении выделяют тепло, а также отлично увлажняют почву.

Газовое отопление

Из-за постоянного увеличения стоимости газового обслуживания такой тип отопления достаточно недешевым, вследствие этого выращивание с его помощью овощей и фруктов не очень выгодны. Преимуществом же здесь является бесперебойное поступление газа, а значит, и тепла в парник.

Подобного рода достоинством нельзя найти в некоторых других способах отопления. Для того же, чтобы данный вид отопления был окупаем, или даже прибылен, нужно проводить тщательные расчеты и ставить эксперименты в собственной теплице, дабы на практике оценить рентабельность этого предприятия.

Использование электрической энергии

Этот метод так же достаточно прост в использовании и не требует особых умений в установке и эксплуатации оборудования, серьезным недостатком является, пожалуй, то, что этот метод достаточно дорогой в связи с постоянным повышением цен на электричество.

При этом же существует множество приборов, работающих от сети, а значит, Вы можете попробовать подобрать наиболее оптимальный для себя.

Так, например, обратите внимание на конвектор. Нагревательный прибор в нем представлен спиралью. Благодаря этому в теплице равномерно прогревается в основном воздух, но не почва, для нее тепла от конвектора будет мало.

Следующий прибор в данном списке — калорифер – это вентилятор, который способен нагреть воздух, а так же сделать возможным его хождение по всей теплице, что может быть особенно важно для некоторых культур.

Кабель

Вы можете использовать так же и кабель для обогрева своей теплицы. Сначала его требуется растянуть по периметру теплицы, а так же вокруг грядок. Принцип его работы определяется тем, что он блокирует прохождение холодных потоков воздуха через землю, а значит, способствует сохранению определенной температуры и микроклимата.

Водяное отопление

Вы можете применить данный метод обогрева в своей теплицы, для установки требуются трубы и циркуляция в них горячей воды от нагревательного элемента. Этот метод достаточно сложен для новичка и финансово невыгодный, монтажом этой системы способны заниматься лишь профессионалы, так же она нуждается в постоянном контроле со стороны владельца.

Как следует выбирать систему отопления

Чтобы сделать систему нагрева сразу эффективной, требуется учитывать некоторые факторы прежде, чем начать ее монтаж:

• площадь парника;
• уточнить, какой тип отопления проведен в жилом помещении и рассчитать его выгодность для теплицы;
• сумма денежных средств, выделенных на монтаж системы.

Если сама теплица уже изготовлена требуется выполнить проект, подходящий для нее. Не забудьте. Что каждый тип обогрева пригоден лишь для определенных теплиц и не моежет использовать в иных. Вы сможете прицениться к популярным типам отопления, посмотрев фото отопления теплицы.

Фото отопления теплицы

Пост опубликован: 01.11

Отопление теплиц или электрообогрев | ЭлМикс

В зимний период и ранней весной перед многими огородниками, а также владельцами зимних садов или оранжерей встает проблема обогрева грунта и воздуха. В нашем сибирском климате она особенно актуальна.

На нашем сайте вы найдете комплекты экологичного, электро- и пожаро-безопасного греющего кабеля Green BOX «Агро» для обогрева теплиц

Создание тепловой атмосферы, благоприятной для роста овощей, фруктов, кустарников или цветов в закрытых помещениях в холодное время года можно осуществить несколькими способами.

Традиционно для этих целей используется отопление теплиц и парников при помощи водяных обогревателей. Такие системы обходятся их владельцам чрезвычайно дорого. Они сложны в установке и эксплуатации. Хотя при всех недостатках достаточно эффективны.

Альтернативой водяным отопительным системам может стать электрический обогрев теплиц на основе греющего кабеля гринбокс агро. Такой способ отопления обладает массой достоинств по сравнению с традиционными обогревателями.

Прежде всего стоит отметить простоту монтажа кабельной обогревательной системы. Греющий электрокабель укладывается в слой почвы и подключается к сети 220 В. Предварительно на грунт устанавливается теплоизоляционная подлодка. В комплекте Green BOX идут все необходимые для установки детали, а также инструкция по монтажу и эксплуатации. Вообще, по функционалу, такой обогреватель во многом схож с системами теплого пола.

Преимущества электрического отопления теплиц

Обогрев почвы в теплице, гораздо эффективнее, чем прогрев воздушной среды. При этом теплый воздух от прогретой земли равномерно распространяется вверх, а не наоборот. Затраты на электрическую энергию также сокращаются.

Водяное отопление теплицы, как уже говорилось, довольно сложно в установке и обслуживании. Энергетические затраты на прогрев воды (будь то электронагреватель или печь) значительно выше чем при использовании греющего кабеля.

Нагревательным элементом системы обогреватель теплиц является электрический кабель, изоляция жил и внешняя оболочка которого выполнены из экологически чистых материалов. Уровень электромагнитного излучения работающего обогревателя минимален. Таким образом электрический обогрев не только экономичен, но и экологически безопасен. С точки зрения электро- и пожаро-безопасности кабель Green BOX, также отвечает всем необходимым требованиям.

Для систем электрокабельного нагрева почвы разработаны специальные влагостойкие терморегулирующие устройства, которые можно размещать в грунт не опасаясь замыкания во время полива. Сами нагревательные кабели также надежно защищены герметичной влагонепроницаемой изоляцией.

Использование терморегуляторов позволяет снизить расходы на электроэнергию и управлять нагревом в автоматическом режиме. С появлением таких устройств стало возможным создавать оптимальные температурные условия для выращивания особенно «капризных», экзотических растений даже в районах умеренного и холодного климата.

Преимущества возможности регулирования температуры почвы уже смогли оценить многие российские дачники. Управляемый климат в теплице значительно сдвигает сроки сбора урожая и делает возможным ранние посевы. В такой теплице даже в зимнее время можно получать урожай свежей зелени, овощей и фруктов.

Закажите обогреватели Green BOX в «СибирьИнвест»

В нашем магазине вы можете подобрать комплект кабеля Green BOX необходимой длины и мощности в зависимости от площади теплицы, парника или оранжереи. Специалисты нашей компании предоставят вам необходимые инструкции по монтажу и эксплуатации этой системы.

Системы отопления корневой зоны для теплиц — Farm Energy

Подогрев корневой зоны — это эффективный вариант для теплиц, который обеспечивает теплом непосредственно питательную среду, а не воздух в теплице. Такой подход дает тройное преимущество для производителей теплиц: более быстрое производство, более качественные культуры и экономия энергии. Если температура корневой зоны поддерживается на оптимальном уровне, температуру воздуха в теплице можно снизить на 5–10 градусов по Фаренгейту, уменьшив потери тепла наружу и, следовательно, снизив потребление энергии.Это возможно, потому что температура корневой зоны более критична, чем температура листьев для достижения хорошего роста растений.

Компоненты системы

Типичная система нагрева корневой зоны с горячей водой содержит водонагреватель или бойлер, циркуляционные насосы, трубопроводы и средства управления.

Самая дешевая труба — полиэтилен, который выпускается в рулонах длиной 100 и 400 футов. Выбирайте трубы из первичного пластика, а не из восстановленных смол. Он должен иметь номинальное давление не менее 100 фунтов на квадратный дюйм.Полиэтилен выдерживает температуру до 130 градусов по Фаренгейту. Большинство производителей, использующих полиэтиленовые трубы, работают с температурой воды 100 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить температуру почвы от 70 до 75 градусов по Фаренгейту. Нейлоновые фитинги и зажимы из нержавеющей стали минимизируют вероятность утечек. Закапываемая под землей арматура должна иметь двойные зажимы.

Полужесткий поливинилхлорид (ПВХ) также имеет невысокую стоимость. Он доступен в вариантах длины 10 и 20 футов, что упрощает установку. Фитинги соединяются цементной трубой.

Доступны коммерчески доступные системы, в которых используются резиновые трубки из EPDM либо в виде отдельных трубок, либо в виде двух или четырех трубок, прикрепленных к стойке. Диаметр 3/8 дюйма или 1/2 дюйма обеспечивает хорошую теплопередачу и устраняет некоторые проблемы, связанные с химическим покрытием и блокировкой седиментации. Трубки присоединяются к пластиковым или медным коллекторам с помощью пластиковых вставок или латунных фитингов. Некоторые производители предлагают готовые к установке модули на заказ с размером заголовков, соответствующим междурядью.

Если вас беспокоит коррозия из-за диффузии кислорода через резиновую трубку, которая может в конечном итоге повредить железосодержащие компоненты в замкнутой системе отопления, следует использовать трубки из сшитого полиэтилена (PEX).Эта труба содержит барьер для диффузии кислорода. Многослойные композитные трубы с алюминиевым центральным сердечником также доступны для труб, которые будут проложены под бетонным полом. Он более жесткий и лучше держится на месте. В системах, где PEX не используется, растворенный кислород проникает через трубы или стенки труб и вызывает ржавление металлических компонентов, таких как резервуары, фитинги и теплообменник котла. Защита может быть достигнута с помощью компонентов из цветных металлов (латунь, медь или пластик), установки теплообменника из цветных металлов, использования облицованного стеклом бака или водонагревателя или добавления ингибитора коррозии.

Схема системы

Труба из ПВХ является наиболее распространенным материалом для подачи воды из водонагревателя или бойлера в зону выращивания. На протяженных участках и в неотапливаемых помещениях подводящие и обратные трубы должны быть изолированы для экономии энергии.

Для установок из резины EPDM соблюдайте рекомендации производителя по расстоянию, длине участка и размеру циркуляционного насоса. Трубку можно зарыть в песок на полу или положить на скамейку или под нее. Некоторые производители поставляют изоляционные плиты с прорезями для размещения трубок на скамейке.

Для выращиваемых в почве сельскохозяйственных культур, таких как томаты или огурцы, размещение трубы на глубине от 8 до 12 дюймов позволит ротационному грунту над ней. Это можно сделать, пропахав борозду, а затем уложив трубу на дно, или купив долото для укладки труб, которое крепится к дышлу трактора. При поверхностном монтаже с мешками или желобами труба укладывается поверх грунтованного пластика или барьера от сорняков под растениями.

Для столов расстояние между трубами от 6 до 9 дюймов, покрытых слоем песка от 3 до 4 дюймов, обеспечит равномерную температуру.Песок должен быть влажным, чтобы передавать тепло, и обычно его накрывают листом пластика или барьером от сорняков. Альтернативный вариант заключается в укладке трубы на дно скамейки и покрытии металлической сеткой и слоем пластика. Некоторые гроверы прикрепляют трубу под скамейкой, чтобы убрать ее с дороги и позволить теплу распространяться.

Труба установлена ​​в виде петель, питаемых от подающего коллектора, а другой конец подсоединен к возвратному коллектору. При использовании системы обратного возврата поток через каждый контур проходит одинаковое расстояние, обеспечивая равномерный нагрев.Тепловые потери от пластиковых и резиновых трубок относительно невелики, поэтому длина до 200 футов для ½ дюйма и 400 футов для-дюймовой трубы даст хорошие результаты с минимальными потерями на трение.

Определение размеров нагревателя

Петли должны быть максимально длинными, чтобы размер коллектора и насоса оставался маленьким. Придерживайтесь приведенных выше рекомендаций на 200 и 400 футов. Для поддержания равномерного потока воды в трубах и устранения воздушных карманов скорость потока составляет 2 и 2,5 галлона в минуту (7.5-9 литров в минуту) используется для трубы ½ дюйма и ¾ дюйма соответственно.

Для томатов или огурцов, выращиваемых рядами в почве или в мешках с одной линией трубы под каждым рядом, вы можете оценить, что требуется 10 британских тепловых часов на погонный фут длины ряда (10 ватт на метр). Например, теплица размером 30 на 100 футов с 10 рядами растений потребует 10 000 БТЕ / час (3 кВт) тепла (10 рядов x 100 футов длины x 10 БТЕ / час / погонный фут). Добавьте к этой сумме около 10% потерь тепла из подводящих труб.Почва вокруг труб должна быть влажной, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу.

Потери тепла от грядок или скамеек, покрытых растениями, растущими в почве, составляют около 20 БТЕ / кв. Фут / ч (50 Вт / кв. Метр), а для грядок или скамеек, покрытых квартирами, — около 15 БТЕ / кв. Фут / ч (Рисунок 4 ). Это основано на температуре воды 100 градусов по Фаренгейту. Некоторые производители резиновых трубок рекомендуют температуру воды до 140 градусов по Фаренгейту, что увеличивает теплопередачу, но может вызвать повреждение корней у некоторых культур.

Источник тепла

Водонагреватель резервуарного типа (от 30 000 до 40 000 БТЕ / час), работающий на природном газе или пропане, будет обеспечивать тепло корневой зоны на площади от 3000 до 6000 квадратных футов. Коммерческие водонагреватели, работающие на газе или масле, доступны в более крупных размерах. Поскольку система обогрева корневой зоны не обеспечивает все тепло, необходимое для поддержания тепла в теплице холодными ночами, необходим нагреватель или другой источник тепла.

В теплице для обогрева корневой зоны используется водонагреватель. Фотография Верна Грубингера.

В более крупных теплицах обычно устанавливается бойлер, достаточно большой, чтобы обеспечивать тепло корневой зоны и воздуха. Лучше всего, если будут установлены парные котлы на одну треть и две трети мощности. Их можно расположить так, чтобы эффективно удовлетворять потребности в тепле в течение всего года. Температура котловой воды в больших системах обычно поддерживается на уровне 180-200 градусов по Фаренгейту в самое холодное время года. Температурный клапан, установленный в линии подачи, смешивает горячую воду и возвращающуюся холодную воду из трубопровода корневой зоны для обеспечения температуры 100 градусов по Фаренгейту.вода для системы. Бойлеры доступны в размерах от 50 000 БТЕ / час и выше.

Сантехнические системы

Все системы с замкнутым контуром требуют использования мембранного расширительного бака с предварительным давлением, воздухоотделителя и вентиляционного отверстия, установленных на подающей трубе как можно ближе к источнику горячей воды. Необходимые клапаны включают предохранительный клапан, клапаны уравновешивания потока, задвижки для изоляции частей системы, редукционные клапаны для заполнения трубопровода и зональные клапаны для независимого управления отдельными секциями системы.

Вода перемещается по системе с помощью циркуляционных насосов. Скорость потока зависит от количества петель на зону и размера трубопровода. Например, система из 10–200-футовых петель из полиэтиленовых труб диаметром ½ дюйма будет иметь расход 20 галлонов / мин (10 петель x 2 галлона в минуту / петля = 20 галлонов в минуту). Насос должен иметь возможность преодолевать потери на трение в системе. Для большинства систем корневой зоны насос, имеющий расчетную производительность в общей сложности от 15 до 20 футов напора, удовлетворит потребности системы.

Элементы управления

В простейшей системе, использующей водонагреватель, термостат на баке устанавливается на желаемую температуру воды в корневой зоне (обычно 100 градусов по Фаренгейту). Возвратная вода из контуров возвращается в резервуар для повторного нагрева. Эту же систему можно использовать с большинством бойлеров, установив аквастат, который контролирует температуру воды на выходе. Следует строго соблюдать инструкции производителя по минимальной температуре воды, поступающей в котел. Если котел используется для обогрева помещения в дополнение к обогреву корневой зоны, обычно желательна более высокая температура и необходим терморегулирующий клапан.В большинстве районов США тепло корневой зоны будет обеспечивать менее 25% общей потребности в тепле в самую холодную ночь, поэтому для обогрева воздуха в теплице требуется дополнительная система распределения тепла. Это может быть ребристая или трубная радиация, теплообменники вода-воздух или печи с горячим воздухом.

Активация циркуляционного насоса осуществляется датчиком, вставленным в почву или мешок для выращивания. Электронный термостат — хороший выбор, так как разница между включением и выключением составляет всего один-два градуса.Механические термостаты имеют более высокий дифференциал.

В более крупных тепличных системах вода в линиях подачи в систему корневой зоны может циркулировать непрерывно. Это поддерживает теплую воду возле зоны выращивания. Электромагнитные клапаны в каждой зоне, активируемые датчиком в слое, регулируют поток в эту зону.

Тепло корневой зоны оказалось эффективным способом улучшения размножения и продуктивности. Экономия энергии за счет более низкой температуры воздуха может достигать 10% и помогает компенсировать стоимость системы.

Соавторы этой статьи

Статья адаптирована из статей по нагреванию корневой зоны в Университете Коннектикута IPM и UMass Extension

Рецензент

3 Способы обогрева теплицы бесплатно

Теплицы могут быть интересной средой для роста. Это связано с тем, что стандартные тепличные материалы, такие как стекло и пластик («остекление»), очень хорошо пропускают свет и тепло и очень хорошо отводят тепло.С такой большой площадью остекления теплицы обычно перегреваются в течение дня, если их не контролировать. А поскольку стекло и пластик не обеспечивают теплоизоляции, ночью они теряют тепло, что приводит к их замерзанию. Возьмем, к примеру, этот октябрьский день в Боулдере, штат Колорадо: температура в цельностеклянной теплице колебалась от максимума 110 F до минимума 30 F за один день. Растения, как и люди, этого не любят.

Основная задача тепличного выращивания — стабилизировать эти колебания температуры. Обычно для этого люди направляют энергию через системы отопления или охлаждения в теплицу.Но более разумный и устойчивый способ создания стабильной тепличной среды — это использовать избыточную солнечную энергию, поступающую в течение дня, хранить ее и использовать ночью. Или, если вы работаете с существующей теплицей, добавьте эффективный обогреватель, который использует дешевое и возобновляемое топливо. Все эти стратегии требуют понимания и исследования и требуют определенных первоначальных затрат, но окупаемость в виде дополнительного роста и долгосрочной экономии того стоит.

Также помните, что нет более дешевой энергии, чем энергия, которую вы не должны использовать, поэтому при проектировании новой теплицы строите ее так, чтобы она не требовала большого нагрева и охлаждения.Это означает создание воздухонепроницаемой, изолированной конструкции, использование подходящих кровельных материалов и ориентацию теплицы с остеклением на юг — откуда исходит весь наш свет в Северном полушарии. Если вы выращиваете в существующей теплице, вы можете, среди прочего, изолировать теплицу и герметизировать утечки воздуха. Снижение потребностей в энергии до минимума — это всегда первый шаг, а затем используйте следующие стратегии.

1) Хранение солнечной энергии в тепловой массе

Самый простой и распространенный способ выровнять температуру в теплице — использовать тепловую массу, также называемую радиатором.Термическая масса — это любой материал, хранящий тепловую энергию. Большинство материалов делают это в той или иной степени, но некоторые делают это намного лучше, чем другие. Например, вода удерживает примерно в 2 раза больше тепла, чем бетон, и примерно в 4 раза больше, чем почва.

Объединение массы делает две вещи. Во-первых, он поглощает избыток энергии в течение дня, создавая охлаждающий эффект. Когда температура падает ночью, он начинает выделять эту энергию, тем самым «нагревая» теплицу. Примечание: хотя я говорю «охлаждение и нагрев», тепловая масса на самом деле не обеспечивает энергию, она просто накапливает ее и высвобождает позже, как аккумулятор.Размер батареи (или количество энергии, которое вы можете сохранить) зависит от теплоемкости материала и вашей массы. Ниже представлена ​​таблица, в которой сравниваются несколько различных источников тепловой массы и их теплоемкости.

Практическое руководство

Самый распространенный способ использования термальной массы — это бочки с водой, потому что они обладают такой высокой теплоемкостью. Уложив несколько бочек с водой на 55 галлонов в теплицу, производитель может добавить много тепловой массы. Бочки следует штабелировать под прямыми солнечными лучами, часто на северной стене.Так как растениям будет теплее вокруг бочек с водой, поместите более нежные растения, такие как посевные лотки или культуры для теплой погоды, на бочки или рядом с ними. Выращивание с использованием системы аквапоники — симбиотического выращивания рыб и растений — имеет приятное преимущество: аквариум с рыбой увеличивает тепловую массу вдвое. Другие варианты включают в себя строительство теплицы из бетона или камня — например, использование бетонной северной стены или каменного пола. Даже почва на грядках добавит тепловую массу.

Самая простая в установке, тепловая масса может медленно реагировать.На распространение тепла по теплице требуется больше времени, что снижает его эффективность. Но, учитывая низкую первоначальную стоимость, добавление термальной массы в теплицу является популярным методом продления вегетационного периода. Это может не дать вам круглогодичного роста всего, но, безусловно, вывести вашу теплицу на новый уровень.

2) Включите теплообменник

Чтобы на шаг превзойти стандартную тепловую массу, вы можете включить теплообменник для циркуляции воздуха с по , являющийся источником массы.У этой идеи много названий. Ее часто называют климатической батареей или системой подземного отопления и охлаждения (SHCS) — название, популяризированное Джоном Крукшенком из sunnyjohn.com. Ceres Greenhouse Solutions, базирующаяся в Боулдере, штат Колорадо, также имеет разновидность системы, называемую системой передачи тепла от земли к воздуху (GAHT).

Существует множество конфигураций, но механизм передачи и хранения энергии всегда один и тот же. Когда теплица нагревается в течение дня, вентилятор нагнетает теплый влажный воздух изнутри теплицы через сеть труб, заглубленных на глубину до 4 футов под землю (большинство систем состоят из пары слоев труб, заглубленных на 4 и 2 фута ниже поверхность).Падение температуры заставляет водяной пар конденсироваться, и в этом процессе (называемом фазовым переходом) выделяется энергия. Эта энергия хранится в почве, вызывая нагревание почвы. Таким образом, круглый год под теплицей образуется большая масса теплой почвы. Ночью, когда в теплице понижается температура, снова включается вентилятор и забирает тепло из почвы. Это относительно простая, проверенная временем система; Теплообменники земля-воздух используются в домах на протяжении десятилетий.

Теплообменник типа «земля-воздух» работает очень хорошо по двум причинам: во-первых, доступная масса (размер батареи, как мы упоминали ранее) огромен. Например, под теплицей размером 12 на 16 футов имеется 768 кубических футов почвы, если принять глубину 4 фута. Если вы выровняете всю северную стену той же теплицы двумя рядами по 55 галлонов бочек с водой (16 бочек), их масса будет в общей сложности 118 кубических футов. Это означает, что с учетом объемной теплоемкости, указанной в таблице выше, подземный теплообменник имеет примерно вдвое большую мощность, чем бочки с водой.Более того, потому что теплообменник земля-воздух соединяется с землей и, таким образом, теоретически имеет бесконечную мощность. Чтобы лучше понять это, см. Изображение теплиц CERES здесь.

Во-вторых, поскольку воздух активно проталкивается через «батарею», это увеличивает скорость теплообмена. Более горячий / прохладный воздух распределяется по теплице более равномерно, предотвращая образование холодных карманов. Кроме того, использование вентиляторов позволяет использовать массу, когда вы хотите: термостат включает и выключает вентилятор при определенных заданных температурах.То есть вентилятор начнет закачивать теплый воздух в почву, когда теплица достигнет заданной температуры (скажем, 80 F), и поднимет его, когда она опустится ниже 50 F. Таким образом, подземный теплообменник дает вам некоторый контроль над термическая масса; это все равно что взять тепловую массу и сделать ее умнее.

Варианты

Материал аккумулятора может отличаться. Некоторые люди засыпают территорию под теплицей гравием или камнями вместо земли. Если у вас уже есть теплица или вы не можете проводить земляные работы на своем участке, вы можете создать альтернативный наземный аккумулятор.Вы можете построить изолированную массу из почвы или другого материала, например, ящик из речных камней перед теплицей. Система работает так же, только другое расположение тепловой массы.

3) Используйте эффективный нагреватель на возобновляемых источниках энергии

Вышеупомянутые системы показывают вам, как использовать солнце и накапливать солнечную энергию, что является хорошим первым шагом к естественному отоплению. Если необходимо дополнительное отопление, подумайте о высокоэффективной системе отопления, которая работает на дешевом и возобновляемом топливе.

Одной из распространенных систем, используемых в теплицах, является нагреватель реактивной массы, сверхэффективный вариант дровяной печи. Вместо того, чтобы просто выпускать горячий воздух прямо из дымохода, как это делает стандартная дровяная печь, обогреватель реактивной массы сначала направляет горячий воздух через массу глины, кирпича или камня, прежде чем он истощится. Воздух нагревает массу, которая удерживает тепло, и медленно излучает его обратно в теплицу в течение длительного периода времени, даже после того, как печь погасла.В обогревателе ракетной массы также используется двойная камера сгорания, что делает его намного более эффективным, чем обычная дровяная печь — пара часов горения небольшим количеством дров может обогреть теплицу за ночь. Большинство нагревателей ракетной массы — это системы DIY; вам нужно будет изучить и спроектировать систему, которая подходит для вашей теплицы, используя множество планов и пояснений в Интернете.

Еще одна распространенная тепличная система — это нагреватель компостных куч, который использует магию аэробных бактерий для разрушения органических материалов и выделения отработанного тепла.Как и подземный теплообменник, нагреватель компоста также основан на теплообменнике: вода циркулирует по трубам, проходящим через большую компостную кучу. Из-за аэробного разложения компостная куча может поддерживать температуру 100–160 F. Затем нагретая вода циркулирует по теплице, где она распределяет тепло. Из всех систем эта, вероятно, потребует больше всего усилий, чтобы наладить работу и продолжить работу. Сначала вы должны построить свою компостную кучу из подходящего материала и консистенции, чтобы довести ее до высокой температуры, и продолжать добавлять к ней или восстанавливать кучу по мере ее разложения.Однако большая, правильно построенная свая (см. Рисунок ниже) может обогреть теплицу площадью 1000–2000 кв. Футов на зиму. По этим причинам обогреватели для компоста лучше всего подходят для больших теплиц.

Сводка

Куда идти? В игре участвует несколько факторов:

Каковы ваши цели (сколько места вы пытаетесь обогреть и в какой степени)? Каждая система имеет разную мощность нагрева. Какой контроль вы хотите иметь? (Некоторые системы активны, а некоторые пассивны.(то есть, вы можете запустить нагреватель массы ракеты, но вы мало что можете сделать, чтобы заменить бочки с водой).

С какими ограничениями вы уже работаете? (т.е. сложные / каменистые почвы исключают возможность установки подземного теплообменника.) Подумайте, сколько места в теплице у вас есть для таких вещей, как бочки с водой. И, что наиболее важно, подумайте о времени и трудозатратах, затраченных на установку каждой системы, а также о текущем времени / трудозатратах, которые могут потребоваться для запуска каждой системы (т. Е. Подземный теплообменник можно автоматизировать, тогда как нагреватель ракетной массы не может быть).Опять же, хотя вам нужно заранее сделать домашнюю работу, лучшая награда, которую вы можете получить, — это теплая оранжерея, производящая свежие продукты в течение всей зимы (и бесплатно!).

(вверху) Фотографии любезно предоставлены Ceres Greenhouse Solutions: трубы в подземном теплообменнике для теплицы 12 x 20. 3D-модель подземного теплообменника под землей.

(посередине) Фото любезно предоставлено Verge Permaculture: обогреватель ракетной массы в теплице.

(Внизу) Фотографии любезно предоставлены Golden Hoof Farm: компостная куча в середине строительства с трубками для аэрации.Готовая компостная куча.

Все блоггеры сообщества MOTHER EARTH NEWS согласились следовать нашим рекомендациям по ведению блогов, и они несут ответственность за точность своих сообщений. Чтобы узнать больше об авторе этого сообщения, нажмите на ссылку автора вверху страницы.

Первоначально опубликовано: 13.03.2020 14:02:00

Руководство по тепличным технологиям и операциям

Системы центрального отопления теплиц

Система центрального отопления теплиц состоит из центрального котла.Котлы — это сосуды под давлением, предназначенные для нагрева воды или производства пара, которые затем могут использоваться для отопления помещений и / или нагрева технической воды в здании. Как газовые, так и масляные котлы используют контролируемое сжигание топлива для нагрева воды. Ключевыми компонентами котла, участвующими в этом процессе, являются горелка, камера сгорания, теплообменник и средства управления. Горячая вода, произведенная котлом, перекачивается по трубам и подается в теплицу. Паровые котлы производят пар, который течет по трубам из областей высокого давления в области низкого давления без помощи внешнего источника энергии, такого как насос.Изолированные трубы и коллекторы подают воду или пар в нагреваемую зону, обычно расположенную под скамейками, а также вдоль боковых и торцевых стен по периметру теплицы. Сегодня горячая вода, а не пар, является наиболее популярным средством передачи тепла от котла в теплицу по нескольким причинам. Температуру воды, циркулирующей в системах горячего водоснабжения, можно регулировать в соответствии с потребностями системы в тепле, будь то теплый пол, обогрев скамейки, верхний обогрев, обогрев периметра или удаление снега и льда.Это обеспечивает более равномерный нагрев, чем пар, который либо включен, либо выключен. Системы горячего водоснабжения часто обеспечивают лучшую равномерность распределения тепла и могут быть размещены ближе к растениям с помощью таких методов, как настольные или напольные системы отопления. В системе горячего водоснабжения больший запас тепла на случай выхода из строя котла. Преимущество пара заключается в том, что большие количества энергии могут передаваться на большие расстояния более эффективно, чем с помощью горячей воды, но для этого требуется система под давлением, которую труднее поддерживать.Это может быть преимуществом, если тепло необходимо далеко от котла. Эти агрегаты сжигают природный газ, мазут или уголь для нагрева горячей воды. Котлы указаны в лошадиных силах. Мощность одного котла равна тепловой мощности 33 500 БТЕ в час.

Преимущества и недостатки котлов ТЭЦ

У системы центрального отопления есть ряд преимуществ: (1) центральная установка предлагает большую гибкость для использования альтернативных источников энергии; (2) используется меньше тепличного пространства, так как центральный завод находится в отдельном здании; (3) производительность при частичной загрузке может быть намного более эффективной; (4) обслуживание и контроль проще и дешевле; и (5) поскольку сжигание происходит вне теплицы, неправильное сжигание не увеличивает вероятность повреждения урожая из-за токсичных дымовых газов (например,г., этилен).

Типы котлов ТЭЦ

Котлы подразделяются на различные типы в зависимости от их рабочего давления и температуры, типа топлива, метода тяги, размера и мощности, а также от того, конденсируют ли они водяной пар в дымовых газах. Котлы также иногда описывают по их ключевым компонентам, таким как материалы теплообменника или конструкция труб. Существует два основных типа котлов, которые вы можете выбрать для своего конкретного применения; жаротрубные и водотрубные котлы.Жаротрубные и водотрубные котлы принципиально противоположны по конструкции. Эмпирическое правило заключается в том, что если у вас очень постоянная и стабильная нагрузка, которая редко меняется, то предпочтительнее использовать жаротрубный котел. Если ожидается колебание или изменяющаяся нагрузка, то водотрубный котел, как правило, является лучшим выбором.

Котлы пожаротрубные

В жаротрубном котле дымовой газ проходит по трубам, окруженным горячей водой (см. Рисунок 4.2). Когда нагретый воздух проходит через холодную воду по трубкам, вода нагревается.Жаротрубные котлы часто характеризуются количеством проходов, то есть количеством проходов горючих (или дымовых) газов по длине сосуда под давлением, когда они передают тепло воде. Жаротрубные котлы обычно проектируются с тремя или четырьмя наборами труб (трех- или четырехходовые котлы).

Водотрубные котлы

В водотрубном котле вода проходит по трубам, окруженным побочными продуктами сгорания или дымовыми газами (см. Рисунок 4.3). Водотрубные котлы более безопасны по конструкции и обычно могут работать на много лет дольше, чем жаротрубные котлы. Водотрубные котлы доступны большей мощности и восстанавливаются быстрее, чем жаротрубные котлы.

Котлы с медными трубами. Котлы с медными оребрениями — это новый маломассивный котел, который обычно содержит трубы с медными оребрениями. Он также известен как компактный котел. Компактный котел сжигает только природный газ или промышленный газ, поскольку сажа из нефти или угля может забивать узкие пространства между ребрами теплообменных медных труб.Компактный котел, как правило, дешевле купить и занимает значительно меньше места.

Конденсационные котлы

В целом конденсационные котлы по своей внутренней конструкции идентифицируются как жаротрубные или водотрубные. Конденсационный котел работает так же, как обычный неконденсирующий жаротрубный или водотрубный котел, но с добавлением дополнительных функций (см. Рисунок 4.4). В отличие от обычного котла без конденсации, который позволяет водяному пару, побочному продукту сгорания газа или масла, выходить вверх по дымовой трубе вместе с другими побочными продуктами и выбрасываться в атмосферу.

Распределение тепла от котельной

Горячая вода или пар выходит из котла и перекачивается в теплицу через трубопроводную сеть, обогреватели или и то, и другое. Трубы обычно располагаются над землей и над растениями или, альтернативно, могут располагаться под скамейками и на периметральных стенах, или в комбинации каждого из них. Теплый пол — еще один способ обогреть теплицу горячей водой. Водонагреватели — еще один вариант отвода тепла в теплицу.

Трубопроводная сеть

Используются трубы двух типов: голые (без ребер) или ребристые. Возможно, самым простым способом передачи тепла от горячей воды являются неизолированные трубы из стали, черного чугуна, меди или алюминия. Ребристые трубы имеют близко расположенные пластины или ребра, прикрепленные к трубе (см. Рисунок 4.5). Ребра увеличивают площадь поверхности трубы, по которой излучается тепло, выделяя больше тепла на единицу площади трубы по сравнению с трубой без ребер. Это уменьшает объем воды для нагрева, и для выполнения той же работы требуется меньше реальных метров трубопровода.Обычно оребренные трубы устанавливаются только на боковые и торцевые стенки, но некоторые из них хорошо подходят для установки под скамейками для выращивания. Гладкую трубу, когда-то использовавшуюся над головой, теперь чаще помещают под скамейку. Горячая труба может обеспечивать гораздо более равномерную и более точно контролируемую температуру в установке, чем системы горячего воздуха.

Системы теплого пола

Сегодня многие теплицы построены с подогреваемым полом. Как уже упоминалось, для обогрева теплиц доступны разные системы отопления: от горячего воздуха до водяного и лучистые.Задача всех этих систем состоит в том, чтобы подавать тепло в нужном количестве в нужном месте и как можно более равномерно по разумной цене. Как правило, системы водяного отопления почвы / пола способны обеспечить наиболее равномерное тепло по всему растительному покрову. Напольное отопление идеально подходит для культур, выращиваемых непосредственно на полу, таких как грядки, декоративные растения в контейнерах и выращиваемые в мешках овощи, а также тепличные овощи, выращиваемые непосредственно в почве. С посевами холодного времени года (например.g., салат, шпинат, азиатские листовые овощи), дополнительное воздушное отопление может не потребоваться даже в теплице с напольным отоплением. Вот некоторые из преимуществ обогрева почвы / пола в защищенных условиях выращивания:

Водонагреватели (гидропоны)

Этот тип водонагревателя используется в сочетании с бойлером или другими источниками горячей воды или пара. Они извлекают тепло из воды или пара и доставляют нагретый воздух в теплицу. Водонагреватели очень надежны и недороги.Водонагреватели часто используются в дополнение к другим системам гидропонного отопления, таким как система теплого пола или настольная система отопления. Они быстро и очень быстро реагируют на управляющие воздействия.

Щелкните следующие темы для получения дополнительной информации об отоплении теплиц.

Как обогреть теплицу зимой водой | Home Guides

Автор: SF Gate Contributor Обновлено 23 декабря 2020 г.

Теплица обеспечивает среду, в которой нежные к морозу или экзотические растения продолжают расти в холодную зимнюю погоду.Зимнее отопление теплицы продлевает вегетационный период от весенних до последних заморозков до первых осенних заморозков. Сколько требуется тепла, зависит от того, насколько холодны зимние температуры и насколько теплой должна быть теплица. Например, согласно данным Министерства сельского хозяйства США, в зоне 10 USDA мягкая зима, а в зоне 6 USDA — холодные и морозные зимы. Вода в емкостях в солнечном месте поможет сделать эту работу.

Отопление теплицы с помощью бутылок с водой

Использование бутылок с водой, предложенных магазинами теплицы, для обогрева теплицы может служить временной мерой в случае внезапного или необычного похолодания.Бутылки с водой объемом один галлон легче наполнять и перемещать, если использовать этот метод временного подогрева.

1. Определите размещение бутылок с водой

2. Посмотрите, где солнце светит дольше всего в теплице, прежде чем вы подумаете, что вам нужно отапливать теплицу. Когда наступит внезапное похолодание, вы будете точно знать, где поставить кувшины.

3. Подготовка бутылок

4. Наполните кувшины для воды емкостью 1 галлон.Разместите их там, где они будут получать как можно больше солнечного света.

5. Поместите черные пластиковые пакеты для мусора над кувшинами для воды. Черный цвет поглощает тепло и увеличивает температуру воды.

6. Размещение подогреваемых бутылок

7. Переместите кувшины рядом с растениями, которым требуется более высокая температура. Например, помидоры (Lycopersicon esculentum, зоны устойчивости растений Министерства сельского хозяйства США с 10 по 12, в зависимости от сорта, согласно Ботаническому саду штата Миссури) не будут хорошо расти при температуре ниже 50 градусов по Фаренгейту, тогда как салат (Lactuca sativa, зоны устойчивости растений USDA 2) через 11) и другой листовой зелени подойдет.Ставьте кувшины рядом с помидорами, а не с зеленью.

8. Сгруппируйте растения, которым нужно больше тепла, вокруг кувшинов с водой, если это меньше работы.

9. Использование бутылок с водой в чрезвычайных ситуациях

10. Наполните бутылки с водой для экстренного нагрева, когда неожиданно наступит холодная погода, что может произойти, если такая холодная погода необычна в вашем районе.

Водонагреватели в виде бочек

Более надежным решением для обогрева теплицы зимой являются бочки с водой, нагретой солнцем, или резервуар для воды теплицы.Бочки с водой и резервуары для воды занимают место в теплице, поэтому планируйте их соответствующим образом. Бочки с полной водой также очень тяжелые, поэтому обязательно ставьте их в прочный каркас на устойчивом основании, как это делится с Red Squirrel Forest Conservancy.

1. Поиск участка

2. Умножьте ширину теплицы на длину, чтобы определить квадратные метры. Например, теплица размером 10 на 10 футов составляет 100 квадратных футов.

3. Расчет объема воды

4. Умножьте квадратные метры на 2.5, чтобы получить количество галлонов воды для обогрева теплицы, достаточное для продления вегетационного периода. В данном случае 100 умножить на 2,5 — это 250 галлонов.

5. Расчет количества бочек

6. Разделите количество галлонов на 55. Это размер самых больших бочек. Полученное число — это то, сколько бочек вам понадобится для обогрева теплицы. В данном случае это чуть больше четырех, поэтому вам понадобится пять бочек по 55 галлонов.

7. Подготовьте стволы

8. Покрасьте стволы в черный цвет, если они не черные.Разместите их вдоль северной стороны теплицы, где они будут получать полное солнце. Наполните бочки водой.

9. Расставьте растения

10. Поместите растения, требующие наибольшего тепла, ближе всего к бочкам, а растения, требующие наименьшего тепла, — дальше всего от бочек.

11. Монитор температуры теплицы

12. Отслеживайте температуру теплицы с помощью термометра, который измеряет самую низкую дневную температуру, а также текущую температуру.Если температура слишком низкая, добавьте дополнительные бочки. Уменьшите количество воды в бочках или снимите бочки, если температура слишком высокая. Подумайте о том, чтобы добавить в теплицу вентиляционное отверстие и вентилятор, чтобы регулировать температуру.

Наконечник

Бочки должны находиться под прямыми солнечными лучами для поглощения тепла. Если зимы пасмурные, воспользуйтесь другим способом обогрева.

Грунтовка для отопления теплицы: ответы на часто задаваемые вопросы с нашими экспертами

В питомниководстве теплицы обеспечивают контролируемую среду для выращивания растений.Однако в более прохладном климате теплицам часто требуется дополнительное отопление для выращивания более чувствительных растений, таких как тропические комнатные растения, или для продления вегетационного периода и повышения прибыльности.

Существует много возможностей для повышения энергоэффективности в системах отопления теплиц, от повышения изоляционной способности оболочки теплицы до повышения эффективности системы отопления. Energy Trust предлагает несколько стимулов, охватывающих оба подхода к энергоэффективности. Чтобы получить более подробную информацию об этих поощрениях и определить, соответствует ли ваше учреждение критериям, посетите www.energytrust.org/greenhouse.

Спросите эксперта

Гидравлическая система отопления — один из самых энергоэффективных способов обогрева теплицы. Специалист по теплицам и энергетический эксперт Energy Trust Стив Зиемак отвечает на ваши часто задаваемые вопросы о системах водяного отопления:

Q: Что такое водяная система отопления и как она работает?

A: Системы водяного отопления нагревают и подают горячую воду для нагрева теплицы до желаемой температуры.Эти системы включают бойлер, систему трубопроводов горячей воды и контроллер. Котел нагревает воду, которая затем распределяется по зонам выращивания в теплице через систему трубопроводов. Контроллер с датчиком температуры контролирует процесс и поддерживает заданные температуры.

Q: Каковы преимущества гидравлической системы отопления?

A: Основное преимущество заключается в том, что производитель может направлять тепло в наиболее полезное место: корневую зону растений.Система распределения горячей воды может быть размещена под растениями, на скамейке или под ней, либо на земле, либо в земле. Применение тепла к корням растений означает, что производитель не нагревает напрямую листву или воздух над растениями, как это делает система воздушного отопления. Это приводит к ряду других преимуществ, включая меньшее тепловое расслоение (когда весь горячий воздух поднимается к потолку) и лучший рост растений (многие растения предпочитают теплые корни и прохладные листья). Еще одно преимущество — возможность нагревать несколько зон в теплице по-разному, в соответствии с севооборотом или различными потребностями растений.

Q: Есть ли дополнительные способы экономии энергии при использовании водяного отопления?

A: Да! Модернизация до конденсационного котла вместо обычного котла может сэкономить немного природного газа. Обычный котел пропускает тепло через теплообменник для нагрева воды, а затем отводит горячие выхлопные газы за пределы теплицы. В конденсационной технологии используется вторичный теплообменник для улавливания большей части оставшейся тепловой энергии в выхлопных газах перед их выпуском за пределы теплицы.Это может привести к эффективности сгорания более 90 процентов и значительной экономии природного газа.

Кроме того, интеллектуальный контроллер теплицы может привести к экономии энергии по сравнению с простым термостатом. Интеллектуальный контроллер позволяет точно настроить график обогрева теплицы, позволяя снизить ночную температуру, когда растения находятся в спящем состоянии. Интеллектуальные контроллеры также могут управлять вентиляционным оборудованием до той же контрольной температуры, исключая одновременное нагревание и вентиляцию, а также экономя рабочее время.

Q: Какие части системы водяного отопления подпадают под действие льгот и существуют ли какие-либо особые требования?

A: Energy Trust предлагает различные варианты стимулирования системы водяного отопления:

1. Обновление до конденсационного котла может соответствовать критериям поощрения Energy Trust, рассчитанного по индивидуальному заказу. Этот стимул требует предварительного одобрения, прежде чем что-либо, связанное с проектом, будет заказано или куплено.

1. При замене трубопровода распределения тепла под столешницей предоставляется скидка, независимо от того, находится он на или под скамейкой, на земле или в земле.Чтобы претендовать на эту скидку, теплообменник под скамейкой должен заменить тепловентиляторы в качестве основного источника тепла.

1. Установка интеллектуального контроллера теплицы также дает право на скидку. Основное требование заключается в том, что контроллер должен иметь функцию понижения температуры в ночное время.

Для получения более подробной информации о праве на участие и требованиях посетите сайт energytrust.org/greenhouse.

Теплицы и цветоводство: Хранение тепла для теплиц

Хранение тепла для будущего использования — это старая идея, используемая в промышленности и в домах на солнечных батареях.Сейчас становится популярным, что для отопления теплиц устанавливаются альтернативные энергетические системы. Многие системы были разработаны в зависимости от источника тепла и носителя.

Тепло может сохраняться в течение коротких периодов времени, например, от дня до ночи или в течение более длительных периодов, например, от лета до зимы. Деревья накапливают энергию столетие и более. Уголь и нефть накапливают солнечную энергию на протяжении тысяч лет.

В теплицах используется несколько концепций аккумулирования тепла, перечисленных ниже.

Дневное хранение тепла для использования в ночное время

Углекислый газ может ускорить рост растений. Одним из побочных продуктов сгорания ископаемого топлива является CO ₂ . Улавливание его из дымовых газов и его распределение в теплице стоит очень мало, поскольку CO ₂ эффективен только в течение дня, а тепло обычно не требуется на этот раз для повышения эффективности системы требуется аккумулирование тепла. Большие изолированные резервуары для хранения воды используются для хранения тепла в ночное время.

Относительно новой концепцией для тепличной промышленности является использование накопителей воды с альтернативными топливными системами отопления с ограниченным циклом. Такие системы, как древесина, уголь и кукуруза, горят наиболее эффективно, если эксплуатируются с постоянной интенсивностью возгорания. Добавление большого изолированного буферного резервуара для воды может накапливать избыточное тепло в дневное время для использования ночью, когда потребность в тепле наибольшая.

Доступны резервуары емкостью от 1 000 до 500 000 галлонов. Обычно они стальные с внутренней облицовкой или антикоррозийным покрытием и прочной изоляцией снаружи.Наружная металлическая оболочка защищает изоляцию. Меньшие резервуары доставляются грузовиками. Резервуары большего размера собираются на месте. Компания Westbrook Greenhouse Systems, Онтарио, Канада, уже несколько лет поставляет эти резервуары для тепличной промышленности.

Конструкция этих систем позволяет использовать котел меньшего размера, поскольку на накопитель воды приходится часть ночной нагрузки. Типичный дизайн рассчитан на максимальную потребность в тепле в самый холодный день. Также учитывается максимальная температура воды в баке, которая может быть достигнута, самая низкая температура воды, которую можно использовать, и период хранения.Максимальная температура воды составляет около 200 ° F. Самая низкая температура воды для распределения в стальных трубах или оребрении составляет около 150 ° F. Если установлена ​​система обогрева корневой зоны, можно использовать более низкую температуру воды. Срок хранения может составлять от одного до двух суток. Обычно емкость хранения составляет один галлон на 200 300 британских тепловых единиц в час тепловой мощности котла.

Для мелких фермеров с хорошим запасом дров и несколькими домиками уличный дровяной котел может быть хорошим альтернативным источником топлива, который снизит затраты на отопление.Они доступны с производительностью до одного миллиона БТЕ / час. Установка изолированного резервуара для воды емкостью от 3000 до 4000 галлонов может обеспечить буферную емкость, необходимую для хранения избыточного тепла в течение ночи.

Улавливание избыточного тепла теплицы

В яркие солнечные дни осенью, зимой и весной обычно бывает избыточное тепло, которое необходимо отводить. Возможен захват этого тепла для использования в ночное время. Количество полезного тепла составляет примерно 200-400 БТЕ / кв. Фут площади пола в зависимости от того, где находится U.С. расположена ваша теплица. Например, теплица размером 30 футов на 100 футов может иметь от 600 000 до 1 200 000 БТЕ избыточного тепла. Это низкопотенциальный нагрев с максимальной температурой около 90 ° F. Улавливать и хранить это тепло непросто. Его можно было собрать с помощью воздуховода возле гребня и хранить под полом в каменной гряде. Его также можно собирать с помощью теплообменника, а температуру повышать с помощью теплового насоса. Затем его можно хранить в изолированном резервуаре для горячей воды. Стоимость оборудования и эксплуатации может быть непомерно высокой.Сначала необходимо провести экономическое исследование.

Хранение от летнего до зимнего

В 1970-х годах в Центре сельскохозяйственных и научно-исследовательских разработок Огайо в Вустере изучались возможности использования соляного пруда с солнечным обогревом, покрытого теплицей.

К преимуществам относятся относительно низкая стоимость, пассивная работа и возможность собирать и хранить летнюю радиацию для использования зимой. Пруд наполняли водой, и хлорид натрия или другую соль растворяли в воде для образования однородной концентрации в нижней половине и уменьшающегося градиента концентрации от середины пруда к поверхности.Вода, нагретая все лето до температуры выше 150 ° F, отводилась, когда требовалось тепло. Теплообменники вода-воздух использовались для обогрева соседней теплицы. Из-за нехватки места и соображений управления эта концепция не была принята в отрасли.

Текущие исследования, проводимые в Европе и других странах, посвящены установке аккумуляторов тепла под полом теплицы. Резервуар для воды или резервуар, наполненный влажным песком, является средой хранения. Также можно использовать почву под полом.Сбор может происходить как от избыточного тепла в теплице, так и от солнечных коллекторов. Восстановление осуществляется через водопроводные трубы или воздуховоды, расположенные по всей территории хранения. Эта система может значительно увеличить стоимость строительства теплицы.

При оценке аккумулирования тепла необходимо учитывать накопитель. Теплоемкость измеряется как удельная теплоемкость. Вода имеет удельную теплоемкость 1,0 БТЕ / кв. Фут — ° F, тогда как бетон, щебень и песок составляют примерно 0,2 БТЕ / кв. Фут — ° F. По объему вода удерживает примерно в три раза больше тепла, чем бетон, камень и песок.

Были использованы материалы с фазовым переходом, такие как гексагидрат хлорида кальция и глауберова соль. Они изменяют фазу из твердого состояния в жидкое примерно при комнатной температуре с большой теплоемкостью, аналогичной превращению льда в воду. Эти материалы дорогие и используются в основном в теплицах для хобби.

Накопитель тепла может служить буфером, позволяющим установить меньшую систему отопления. Выбор системы и ее размер важны для того, чтобы сделать ее экономически целесообразной.

Джон В. Барток младший
Почетный профессор и инженер сельского хозяйства
Кафедра NRME, Университет Коннектикута, Сторрс, CT 06269-4087

2013

Обогреть теплицу водопроводной водой? (форум теплиц в перми)

Цель здесь — сделать ответ более общим:

В R2 требуется 1/2 BTU / час / градус F. для обогрева квадратного фута теплицы.

Итак, весной и осенью, когда ночи примерно равны дням, у нас 12 часов ночи, поэтому нам нужно 12 * 1/2 = 6 британских тепловых единиц на квадратный фут на градус.

Сейчас ни одна система не идеальна, поэтому я добавлю третью на случай неэффективности. 8 фунтов.

Но это галлон

Итак, 1 галлон воды на квадратный фут отапливает теплицу, если вода настолько теплее, насколько холоднее снаружи.

Что?

Если вам нужна теплица с температурой 60 градусов, то потребуется галлон воды с температурой 90 градусов, чтобы она оставалась теплой при температуре воздуха 30 градусов.

Если вас устраивает, что температура упала до 50, тогда ваша вода должна быть только 70.

Множители:

Если вы столкнетесь с поздней осенью или ранней весной, у вас теперь есть 16-часовая ночь вместо 12-часовой ночи. Теперь требуется 4 галлона на каждые 3 квадратных фута.

Если падение температуры на улице вдвое больше, чем разница между желаемой температурой и источником горячей воды, вам потребуется вдвое больше воды.

Если ваша теплица R1 вместо R2, вам нужно вдвое больше воды.

Итак, сколько воды в качестве тепловой массы вам нужно, чтобы поддерживать температуру в ночное время на уровне 50F для теплицы площадью 5000 квадратных футов. Вы хотите работать всю зиму, а в феврале температура опускается до -10F.

Вы же не хотите, чтобы дневная температура теплицы превышала 85 — растения перестают хорошо расти. Так что в лучшем случае температура воды у вас будет примерно 80. Это на 30 градусов выше вашего минимума.

От 50 до -10 на 60 градусов ниже минимального значения. Это означает множитель 2.

Итак, 5000 квадратных футов * 2 галлона / квадратный фут = 10 000 галлонов воды. Если бы вы сделали все это в бочках на 50 галлонов, потребовалось бы 200 бочек, что покрыло бы 800 квадратных футов.

Однако теперь дневные колебания температуры составляют 35 градусов. Большинство растений недовольны таким разнообразием. Предположим, мы хотим поддерживать температуру на уровне 60 при максимальной температуре только 80.

Теперь нам нужно нагреться на 70 градусов, и только на 15. Так что теперь множитель почти 5.Большая часть теплицы покрыта бочками.

Ок. Можно ли сделать воду горячее, чтобы ее было меньше?

Конечно. Не храните его в теплице.

Сделайте половину теплицы. Поставьте соломенное здание на северной стене. Верх теплицы соответствует верху здания. Лицевая сторона внутри здания выкрашена в черный цвет и покрыта прозрачным пластиком, находящимся на расстоянии пары дюймов. Вентилятор в верхней части этой камеры вытягивает горячий воздух сверху и продувает его через комнату, полную бочек, возвращая более холодный воздух в нижнюю часть камеры.Это позволяет вам использовать половину света, падающего на теплицу, чтобы нагреть воду НАМНОГО теплее, чем теплица.

Что еще более важно: увеличивая комнату, вы можете хранить больше тепла, не охлаждая его ночью.