Отопление теплицы своими руками: как организовать экономичный подогрев грунта и воздуха

Как правильно организовать отопление теплицы своими руками без лишних затрат

Получить ранний помидор или огурец – вовсе не проблема для более-менее опытного овощевода. Но чтобы вырастить тот же томат вне сезона, нужны гораздо большие усилия, направленные на создание искусственного микроклимата, благоприятного для растений. И здесь уже не обойтись без дополнительного обогрева тепличной конструкции, обеспечивающего достаточное количество тепла.

Возможно ли организовать отопление теплицы своими руками, и какой из существующих вариантов является наиболее экономичным?

Три принципа поддержания оптимального микроклимата в теплице

Из опыта прошлых поколений в настоящее время перекочевало несколько простых, но достаточно эффективных технологий. Все они базируются на трех «китах»:

• естественное получение и удержание тепла от солнечной энергии;
• рост температуры почвы и воздуха при гниении биологических отходов;
• обогрев пространства различными отопительными приборами.

Первый вариант, безусловно, подходит лишь для теплой местности с малыми температурными перепадами либо для сезонных теплиц. Даже в этом случае, чтобы обезопасить насаждения от внезапных заморозков, следует продумать качественную теплоизоляцию ограждающих конструкций и по возможности обустроить так называемые аккумуляторы тепла – самодельные накопители из толстой пленки, пластиковых трубок или даже баклаг с водой.

Второй принцип вполне может использоваться для подогрева грунта в теплице – сам по себе при устойчивом холоде допустимую температуру внутри конструкции он не обеспечит. Главное, запастись достаточным количеством биотоплива – конским или коровьим навозом, торфом, опавшей листвой. При правильном внесении можно добиться поддержания в теплице среднесуточной температуры около 20 градусов на протяжении 1–3 месяцев (в зависимости от типа биомассы и погоды снаружи).

Технический обогрев подразумевает использование отопительных приборов, работающих от различных источников энергии. Выбор их зависит, в основном, от стоимости энергоресурсов, но следует учитывать и возможность соблюдения техники безопасности.

Ранее самым простым вариантом отопления теплицы была установка центральной дровяной печи. Сегодня появились уже более современные варианты, которые гораздо удобнее в обслуживании.

Анализ технических способов обогрева теплицы

При наличии достаточных запасов твердого топлива самый недорогой вариант – печное отопление с горизонтальным дымоходом. Однако его дешевизна компенсируется трудоемкостью: нужно грамотно соорудить саму печь, выложить «боров» с минимальным количеством свищей, а в период эксплуатации требуется загружать топливо каждые 3–6 часов и регулярно очищать дымовую трубу от скоплений сажи.

Впрочем, ради хорошего урожая люди ухищряются оптимизировать систему отопления дедовскими способами:

• устанавливают отопительный агрегат из металла с вертикальной трубой;
• обустраивают горизонтальный дымоход под стеллажами с небольшим (приблизительно 1,5 см на 1 п. м.) уклоном, обеспечивающим оптимальную тягу;
• используют вентилятор для равномерного распределения теплого воздуха;
• размещают емкости с водой для повышения влажности.

Строить своими руками теплицу, отапливаемую газом, не стоит – даже при использовании газовых баллонов и горелок опасность возгорания слишком велика, не говоря уже о самовольном подключении к домовой системе газоснабжения. Если газ из всех возможных энергоресурсов является самым доступным, для составления и реализации проекта отопления необходимо обратиться в специализированную компанию.

Затраты на покупку и работу электрического оборудования зачастую приводят к удорожанию конечной продукции.

Они несколько снижаются, если имеется двухфазный счетчик, а обогрев производится ночью. Этой разницы явно недостаточно для получения ощутимой выгоды от выращивания ранних овощей, поэтому электрокотлы, включая весьма разрекламированные инфракрасные обогреватели, чаще всего применяются совместно с газовым оборудованием.

Так за счет чего можно обеспечить энергоэффективное отопление теплицы зимой?

По опыту огородников, наиболее приемлемый вариант для частной постройки – твердотопливный котел длительного горения. Если биомассы для обогрева грунта нет, отопительную систему нужно выбирать двухконтурную, в противном случае вполне подойдет и котел, который будет обогревать только воздух.

Поэтапный монтаж тепличной системы обогрева

Какой способ теплопередачи оптимален для теплицы – воздушный или водяной? Конечно, обустройство труб и радиаторов требует существенных вложений. Однако, за счет большей теплоемкости воды в сравнении с воздухом, такая система позволяет добиться лучшей управляемости микроклиматом. Поэтому в дальнейшем рассматривается именно водяное отопление.

Внесение биотоплива для подпочвенного обогрева

Заготовить природные отходы нужно заранее. Оптимально, если это будет сочетание нескольких материалов – навоза и соломы с опилками или древесной корой. Добавление торфа несколько снижает количество выделяемого тепла, зато продлевает время горения. Если смесь планируется использовать не сразу, ее нужно защитить от преждевременного гниения – высушить и, тщательно утрамбовывая, сложить в сухом месте.

За 7–9 дней до укладки в тепличный грунт навоз следует перетряхнуть для рыхлости, обработать негашеной известью и оставить под солнцем (как вариант – полить горячей водой). О том, что процесс разогрева запущен, просигнализирует появление пара над компостом. За это время в теплице можно выкопать котлован глубиной 0,7 м, после чего укрыть дно теплоизоляционным слоем из пенополистирола, накрыть его полиэтиленом и, наконец, заложить разогретый навоз.

Толщина слоя при ранней набивке, например, в феврале, должна быть не меньше 0,6 м.

Засыпанное биотопливо требуется уплотнить и оставить на несколько дней для оседания. После этого остается заполнить котлован доверху плодородной почвой. Чтобы температура подпочвенного обогрева была максимально высокой, в теплице нужно поддерживать хорошую влажность и следить за аэрацией грунта.

Самостоятельное изготовление и установка котла

Хорошо, если перед тем как сделать отопление в теплице, был сформирован соответствующий бюджет. Но что делать, если денег на такую покупку не предусмотрено? Выход один – изготовить отопительный агрегат самостоятельно. В его основу положена конструкция оригинальной печи «бубафони», преимущество которой состоит в том, что в ней выделяется тепло из двух носителей – собственно дров и пиролизного газа, образуемого в результате их тления.

Эту печь можно легко сделать самому из достаточно обычных материалов: толстостенной металлической бочки, отрезка трубы среднего или большого диаметра (его длина должна превышать высоту корпуса на 8–10 см) и листа металла. Для изготовления корпуса с верхней части бочки необходимо срезать болгаркой верхнюю часть, захватывая на 10–15 см корпус.

Чтобы обеспечить беспроблемное удаление золы, корпус следует доработать: вырезать из металла круг размером чуть больше диаметра корпуса, загнуть края вверх и приварить к его центру металлический стержень. Должен получиться своеобразный зольник-поддон, который легко можно вытащить из остывшей печи и очистить.

Далее следует сконструировать поршень из металлического блина несколько меньшим диаметром, чем корпус. Его монтаж выглядит следующим образом:

1. По центру блина и крышки корпуса вырезать отверстие по размеру подготовленной трубы.
2. На рабочей стороне поршня в направлении от центра к краю приварить металлические планки (уголки) – это направляющие воздуха.
3. С помощью сварочного аппарата соединить отрезок трубы с поршнем через вырезанное ранее отверстие.

В верхней части бочки (чуть ниже среза) вырезать отверстие диаметром 150 мм – оно будет служить дымоходом. Длина горизонтального участка дымохода составляет в пределах 40 см, а вертикального – не менее 2–3 м. После этого осталось только собрать самодельный котел: установить корпус на ровную поверхность, на дно поставить зольник, потом уложить топливо, на стержень надеть поршень, и наконец, крышку.

Разводка труб и установка радиаторов

Сделав водяную рубашку на корпус или дымоходную трубу, достаточно просто организовать водяное отопление. Реализовать рубашку на дымоходе гораздо проще, при этом КПД печи становится больше, так как для отопления используется и то тепло, которое уходит через дымоход. Водяная защита на корпусе позволяет одним махом решить две задачи – нагрев теплоносителя и защита корпуса от перегрева.

Оба варианта выполняются аналогично: нужно подобрать цилиндрическую емкость большего диаметра, герметично приварить дно, верх и патрубки для подачи/отведения воды.

Оптимальный материал для этих деталей – нержавеющая сталь, способная длительно выдерживать сложные условия. На полутораметровом расстоянии от котла нержавейку можно заменить пластиковыми (полипропиленовыми) трубами.

Вопрос, какие радиаторы выбрать для системы, непринципиален – максимальное давление носителя не будет превышать 1,5 бара, в то время как любая батарея может выдержать все 5. Теплообменники желательно снабдить отсекающими кранами с перемычками между верхней и нижней трубой – так обеспечивается возможность регулировать температуру в разных уголках теплицы, не останавливая работу всей системы.

Из-за малой жесткости стен теплицы из поликарбоната отопление ее, за исключением основательных конструкций из кирпича, следует монтировать непосредственно на фундаменте. Это позволяет жестко установить как тяжеловесные радиаторы, так и сами трубы. Совсем обойтись без батарей, установив по всему периметру регистры из толстостенного материала, затруднительно – объем теплоносителя получится огромным, и котел просто не справится с его обогревом.

Теперь осталось решить, обязательно ли подключать в отопительную систему циркуляционный насос, или можно обойтись естественным круговоротом теплоносителя?

Во многом это зависит от параметров теплицы, мощностью оборудования и, конечно, материальных возможностей владельца. Впрочем, небольшие бюджетные конструкции вполне могут обойтись циркуляцией воды, возникающей за счет разницы температур и давлений.

Ряд важных нюансов для повышения эффективности

Круглогодично отапливаемая теплица особенно нуждается в качественной теплоизоляции и вентилировании пространства. В целях защиты от утечек тепла рекомендуется соорудить двойной слой тепличного укрытия (из стекла или поликарбоната – ни одна пленка здесь не подойдет). Все примыкания и стыки следует обработать морозостойким скотчем, а нижнюю часть боковых стен изнутри утеплить теплоизоляцией, к примеру, пенопластом или пенофолом.

Котел, вне зависимости, покупной или самодельный, лучше установить в примыкающем к теплице тамбуре на бетонный фундамент.

Здесь же можно организовать небольшой запас дров. Поскольку температура разогретого корпуса может достигать 300 градусов, следует позаботиться о наличии защитного экрана из кирпича. Для него нужно заранее предусмотреть увеличение размеров фундамента на 20–30 см больше, чем габариты котла.

Если подытожить, то построить отапливаемую теплицу для внесезонного выращивания овощей непросто. Нужно учитывать множество аспектов и тонкостей, от которых зависит не только урожайность сооружения, но и комфорт работающих в ней людей. Поэтому новичку стоит привлечь к созданию такой конструкции профессионалов с практическим опытом, и тогда можно быть уверенным, что вложенный труд и деньги дадут желаемый результат.

Обогрев теплицы своими руками

Построили возле дома небольшую теплицу для овощей и зелени, В качестве основного материала использовали оконные рамы (остались, когда меняли окна в доме на металлопластиковые. Рамы соединили надежно, деревянными рейками и уплотнителем. Выращивали в этой теплице 2 года рассаду, огурцы, томаты, редис, зелень. Всем она была хороша, но холодная. А нам хотелось продлить сезон свежих овощей. Устроить капитальное отопление теплицы возможности не было, да и не такая уж она и большая, чтобы вкладывать в это значительную сумму, покупая дополнительное оборудование. Решили справиться своими силами, используя подручные материалы. У нас был старый сломанный огнетушитель, и я попытался сделать из него водяной электрообогреватель.

Сначала у корпуса огнетушителя срезал верхушку. На дно установил ТЭН от электросамовара, которым давно не пользовались. Сделал съемную крышку, чтобы заливать воду. Потом к корпусу присоединил 2 водопроводные трубы, которые пустил по всей теплице (по периметру и в середине вдоль дорожки). Для поворотов использовал переходники-«колена». В трубу на выходе врезал маленький электромоторчик, чтобы хорошо прогоняло воду.

Сначала трубы уложил поверх земли (еще и на доски), но уже очень быстро понял, что совершил ошибку. Тепло от труб поднималось вверх, растениям было жарко, а их корни находись в холодной земле. Поэтому выкопал траншею и уложил трубопровод в нее. Сверху засыпал опилками с землей. Обогрев стал гораздо эффективнее. Но на этом не остановились. Через какое-то время заложили в теплице высокие грядки, использовав в качестве нижнего слоя листовой перегной и торф.

Конечно, для самых холодных зимних месяцев мощности отопления не хватает, но все равно рабочий сезон теплицы стал гораздо длиннее: работы начинаем уже в марте, а последний урожай собираем еще в конце ноября. Хотя, естественно, хотелось бы, чтобы теплица радовала нас свежей зеленью круглый год. Думаю увеличить корпус водонагревателя, подыскиваю емкость. Но принцип отопления останется тот же: он уже проверен и полностью нас устраивает.

В теплице можно выращивать овощи и фрукты не только летом, но и с ранней весны и до поздней осени. Правда, чтобы весна и осень были благоприятны для вызревания огородных культур, необходимо сделать дополнительный обогрев, который восполнит недостающее солнечное тепло.
В зависимости от расположения теплицы, на участке для ее отопления можно воспользоваться различными видами обогрева. И если она находится рядом с жилищем, в котором источником тепла служит водяное отопление, то можно сделать отопление в теплице, подведя по пластиковым трубам из отопительного котла тепло в теплицу.

Перед тем как вывести трубы из дома и подвести их к теплице, желательно знать мощность отопительного котла, который, как правило, рассчитан на отопление дома. Нельзя забывать об утеплении труб, подающих тепло в теплицу. Использовать водяной обогрев от домашнего котла имеет смысл, если теплица расположена менее чем в 10 метрах от дома.
Один из возможных вариантов обогрева тепличного пространства — использование газового баллона.

Рис. 1,2. Варианты отопления теплицы (вид сверху).

Небольшие теплицы отапливают ката-лизаторными горелками с платиновым покрытием и термостатической регулирующей системой. При газовой системе обогрева необходимо организовать дополнительную подачу кислорода. Можно установить выхлопную систему.

Самым эффективным решением отопления теплиц, расположенных на расстоянии более 10 м, может быть электричество. В качестве отопительного агрегата применяются различные приборы обогрева. Один из них — специальный вентилятор. Он не только нагревает воздух, но и равномерно распределяет его по помещению. В последнее время в практике отопления помещений стали использоваться приборы инфракрасного излучения. Они могут быть в качестве потолочных источников или плоских пленочных обогревателей.

Как лучше обогревать грунт в теплице – водой или воздухом?

Подскажите, чем лучше греть грунт в теплице: воздухом или водой в пластиковых трубах?

Несмотря на появление множества инновационных технологий подогрева грунта в теплицах, большинство отечественных растениеводов пока отдают предпочтение традиционным системам воздушного и водяного отопления. Эти способы проверены временем, но каждый из них наряду с преимуществами не свободен от недостатков.

Водяной обогрев грунта

Водяное отопление теплиц – универсальный способ одновременного обогрева и воздуха, и грунта. Его неоспоримые преимущества:

• воздух и грунт прогреваются относительно равномерно;
• водяная отопительная система не снижает влажность воздуха в теплице;
• образующийся на водяных трубах конденсат увлажняет почву и очень полезен для растений.

Особенно эффективен этот способ, если теплица расположена рядом с жилым домом и есть возможность подключения к его отопительной системе. Единственное условие – необходимо продумать способ поддержания температуры теплоносителя в трубах не выше 40 °С. Пластиковые трубы прокладывают на глубину 25-30 см, но обязательно на термостойкую подложку – пенопласт либо любой другой теплоизоляционный материал.

Обогрев грунта водой в пластиковых трубах эффективен и комфортен для растений, но его монтаж и обслуживание может обойтись дорого

Если ваша теплица удалена от дома, эффективность водяного обогрева грунта могут снизить такие факторы:

• дорогой монтаж водяной системы отопления;
• необходимость контроля работы источника тепла, если это печь или котел;
• высокая стоимость электрического подогрева воды.

Воздушный обогрев грунта

Главное преимущество воздушного обогрева грунта – возможность очень быстрого достижения необходимой температуры при небольших затратах. Источниками тепла могут служить мобильные конвекторы и тепловые вентиляторы, оснащенные терморегулятором для поддержания заданного микроклимата. Они достаточно равномерно распределяют в пространстве теплый воздух, но грунт прогревают неглубоко.

Обогрев грунта воздухом слишком сушит воздух, а поэтому требует хорошей системы увлажнения

Более дорогой вариант – стационарная система воздушного отопления, когда трубы подачи теплого воздуха прокладываются в фундамент еще на стадии строительства. Расчет и монтаж такой системы должны выполнять специалисты.

Общий недостаток систем воздушного обогрева грунта – очень сушат воздух, а поэтому эффективны только в сочетании с хорошей системой увлажнения воздуха.

Выбор способа обогрева грунта можно сделать с учетом размера, расположения и режима использования теплицы.

Обогрев грунта в теплице

Невзирая на существование значительного числа инновационных технологий в отношении обогрева грунта в внутри оранжерей и теплиц, многие отечественные фермеры и агротехники предпочитают традиционные системы водяного и воздушного отопления. Несмотря на то, что любой из предложенных способов уже давно проверен временем, все же каждый из них имеет свои недостатки и преимущества.

Водяной

На сегодняшний день водяное отопление теплиц считается наиболее универсальным способом единовременного обогрева воздуха и грунта. Его очевидными достоинствами являются:

• Равномерный прогрев грунта и воздуха;
• Водяная система отопления не оказывает влияния на уровень влажности;
• На водяных трубах образуется конденсат, что является благоприятным для почвы и растений.

Наиболее эффективным данный способ считается в случае незначительного удаления теплицы из поликарбоната от дома, когда появляется возможность подключения к системе отопления. Единственное, что стоит учесть, – это способ поддержки температуры теплоносителя, которая не должна подниматься более 40°С.

Пластиковые трубы следует укладывать с использованием термостойкой подложки на глубину 0,25-0,35 м. Роль подложки может выполнять как самый дешевый пенопласт, так и более дорогие теплоизоляционные материалы, которые хорошо противостоят воздействию влаги.

Водяное отопление считается наиболее комфортным для роста и развития растений, однако его монтаж и обслуживание могут потребовать значительных финансовых затрат. При большом удалении теплицы от жилого дома снижение эффективности водяного обогрева происходит за счет:

• Удорожания монтажных работ по устройству системы отопления;
• Большой расход электроэнергии;
• В случае устройства котла или печи необходимость постоянно контролировать работу источника тепла.

Воздушный

Основное преимущество воздушного обогрева грунта состоит в возможности быстрого подъема температуры с минимальными энергозатратами. Источниками тепла чаще всего являются тепловентиляторы и конвекторы, оборудованные терморегулятором, что значительно упрощает работу по созданию и поддержке необходимого микроклимата. При их работе происходит довольно равномерная циркуляция воздуха, однако грунт прогревается незначительно. При использовании воздушного обогрева следует предусмотреть устройство системы увлажнения, так как при работе тепловентилятора существенно снижается уровень влажности в теплице.

Более дорогой, но и более эффективной считается стационарная система воздушного отопления. Для ее организации прокладку труб в теле фундамента следует предусмотреть еще на этапе проектирования теплицы. Для расчета и монтажа такой системы потребуются специальные навыки и дополнительные знания.

Не стоит забывать о том, что при воздушном обогреве теплицы значительно снижается уровень влажности воздуха, поэтому эффективность достигается только при работе в комплексе с хорошими увлажнителями.

Кабельный

Наряду с воздушным и водяным не менее широкое распространение получил и кабельный обогрев теплицы. Система основывается на работе греющего кабеля, который можно использовать в различных температурных режимах. Этот параметр является весьма актуальным, так как в различные периоды вегетации растения нуждаются в разной температуре. Без особых проблем можно отрегулировать нагрев кабеля в случае резкого похолодания, тем самым предохранив растения от вымерзания.

Монтаж и эксплуатация кабельных систем обладает рядом неоспоримых достоинств:

• Простота монтажных работ по укладке кабеля;
• Отсутствие эксплуатационных затрат;
• Безопасность растений;
• Автономная работа;
• Простота управления.

Вегетация растений лучше всего происходит при температуре грунта от +18 до + 25 градусов. Для поддержки ее в требуемом диапазоне система кабельного обогрева оснащается терморегулятором. С учетом того, что в теплице могут выращиваться различные культуры систему лучше оснастить несколькими терморегуляторами, таким образцом можно будет регулировать температуру грунта на каждой из грядок.

Расчет мощности кабельной системы должен выполняться с учетом конкретных климатических условий, в среднем же на 10 кв.м теплицы требуется 0,7-1,2 кВт. Для предотвращения пересушивания корневой системы растений следует отдать предпочтение кабелям, линейная мощность которых не превышает 20 Вт/м.

Монтажные работы по устройству кабельной системы обогрева производятся в несколько этапов. Начать следует с удаления верхнего слоя грунта и уплотнения основания. Для снижения теплопотерь на нижний слой грунта необходимо уложить теплоизоляционный слой с низким коэффициентом влагопоглощения (пенополиэтилен либо экструдированный пенополистирол), а поверх него – гидроизоляцию. После этого следует устроить песчаную подушку толщиной не 5-7 см. Для удаления воздушных пузырьков песок нужно смочить и утрамбовать.

После подготовки песчаного основания на него следует уложить металлическую сетку с мелкими ячейками, к которой при помощи монтажной ленты будет крепиться греющий кабель. Кабель нужно раскладывать в виде змейки с шагом 0,15-0,25 м. Уложенный греющий кабель необходимо накрыть слоем уплотненного песка и накрыть металлической сеткой, которая предохранит его от повреждений сельскохозяйственным инструментом. На этом монтажные работы можно считать завершенными, остается уложить слой плодородной почвы толщиной 0,35-0,4 м.

Существует еще несколько десятков способов обогрева теплицы, каждый из которых смог завоевать право на существование, но воздушный и водяной обогрев действительно можно считать классикой.