Vykurovanie skleníkov je jednou z kľúčových podmienok pre stabilný rozvoj teplomilných rastlín v zimnom období. Vyvážená mikroklíma umožňuje zber 2-3 plodín ročne, čo je v severných oblastiach pri štandardnej teplote bez umelého vykurovania nemožné. Zostáva len rozhodnúť o vhodnom systéme regulácie parametrov mikroklímy. Ako ukazuje prax, vzduchové vykurovanie skleníka je najlepším riešením z hľadiska konštrukčného a technického výkonu, ako aj z hľadiska kompatibility s najobľúbenejšími plodinami pestovanými v interiéri.
Všeobecné požiadavky na zimné vykurovanie skleníka
Mikroklimatické požiadavky na usporiadanie skleníkov a skleníkových zariadení určuje dokumentácia SP 60.13330, ktorá spája pravidlá organizácie vykurovania avetranie. V súvislosti s uvažovaním o systéme ohrevu vzduchu je tento súbor pravidiel obzvlášť dôležitý. Medzi hlavné požiadavky teda patria nasledovné:
- Pri organizovaní vykurovacích a ventilačných systémov treba brať do úvahy vplyv zariadení nielen na rastliny, ale aj v komplexe – na pôdu, vlhkosť, rýchlosť cirkulácie vzduchu atď.
- Vykurovanie je žiaduce organizovať tak, aby poskytovalo okrem umelého aj prirodzené vykurovanie. To znamená, že konštrukčne by aj v zime malo byť vykurovanie skleníka spojené s priamym slnečným žiarením.
- Z hľadiska možností regulácie mikrobiologickej rovnováhy je žiaduce kombinovať ohrev vody a vzduchu. Najmä táto možnosť zabezpečí intenzívnejšie zahrievanie pôdy.
- Je dôležité dodržiavať rovnomernosť ohrevu vzduchu. Vo výške do 1 m od zemského povrchu by mala byť organizovaná dodávka tepla v objeme najmenej 40%. Pokles tohto koeficientu je povolený v technologických priestoroch a miestach s prevádzkami, ktoré v zásade nie sú náročné na vykurovanie.
Čo je systém ohrevu vzduchu?
Tento typ vykurovacieho systému funguje na princípe cirkulácie prúdov ohriateho vzduchu. To znamená, že musia byť implementované dva technologické procesy - vykurovanie a pohyb vzduchu. Prečo sa tento systém ospravedlňuje ako prostriedok na reguláciu skleníkovej mikroklímy? Podľa odborníkov tento spôsob vykurovania najrýchlejšie umožňujena získanie dostatočnej teploty vzduchu v celom priestore miestnosti. Trvá to v priemere niekoľko minút, aj keď konkrétny čas závisí od vonkajšej teploty. Na druhej strane je dôležitý aj faktor rýchleho ochladenia po zahriatí. Pri vykurovaní skleníka vzduchom sa po vypnutí vykurovania pozoruje intenzívny pokles teploty, čo je tiež potrebné vziať do úvahy. Je to spôsobené tým, že vzduch má nízku tepelnú kapacitu – rýchlo vykúri priestor, ale aj rýchlo stráca naakumulovaný potenciál tepelnej energie.
Funkcie ohrevu vzduchu v skleníku
Ako vidíte, vzduchové vykurovacie systémy majú svoje výhody a nevýhody. V tomto prípade stojí za to podrobnejšie zvážiť prevádzkové vlastnosti tohto spôsobu vykurovania skleníka. V prvom rade treba brať do úvahy, že pôsobenie vzdušných hmôt nie je len prostriedkom na reguláciu teploty. Druh generovaného vetra môže pozitívne aj negatívne ovplyvniť stav určitých odrôd rastlín. Z tohto dôvodu sa s ohrevom vzduchu v skleníku uvažuje aj z hľadiska požiadaviek na vetranie. Nepochybným pozitívnym aspektom tejto funkcie možno nazvať vetranie, ktoré by v každom prípade malo byť organizované spolu s inou skleníkovou technikou.
Teraz by sme sa mali vrátiť k zásobnej kapacite vzduchu. Z tejto pozície je vhodné porovnať, ktorá voľba by bola lepšia na vykurovanie moderných priemyselných skleníkov – vzduchový alebo vodný systém? Vnútri cirkulujúca tekutinavykurovacích okruhov, udrží tepelnú energiu dlhšie, hoci jej zahriatie trvá dlhšie. Spomenúť možno aj vyššie energetické náklady na ohrev nemrznúcej zmesi v okruhoch, no tieto investície sa môžu vrátiť aj vysokou tepelnou kapacitou vody, ktorá odovzdáva svoje teplo potrubiam a radiátorom. To znamená, že výhody ohrevu kvapaliny sú zrejmé, ale neponáhľajte sa k záverom. Faktom je, že vzduch má významné plus tepelného izolátora, čo je obzvlášť výrazné v skleníkoch vyrobených z komôrkového polykarbonátu. Vodou ohrievané okruhy prakticky neovplyvňujú izolačnú funkciu vo vzťahu k stenám konštrukcie, ale vzduchové prostredie pôsobí ako prirodzená bariéra, ktorá vytvára izolačný nárazník v akýchkoľvek konštrukciách s prázdnymi výklenkami.
Možnosti technickej realizácie systému vzduchového vykurovania
Základnou voľbou technológie na organizovanie ohrevu vzduchu bude určiť, aký druh zariadenia bude tvoriť základ systému. Ak hovoríme o špecializovaných jednotkách, potom medzi ne patria tepelné pištole (veterné generátory), elektrické ohrievače a konvektory. Okamžite je potrebné zdôrazniť, že všetky účinné spôsoby ohrevu vzduchu v skleníku do tej či onej miery zahŕňajú spotrebu iných zdrojov energie. Generátorové systémy môžu bežať aj na kvapalné palivo, ale najlepšie je dať prednosť elektromotorom. Aj keď ignorujeme environmentálne faktory, ktoré sú stále rozhodujúce, elektrické systémy budú v každom prípade profitovať z optimalizovaniarozmery, ergonómia a prevádzková bezpečnosť. Samozrejme, existuje nuansa vysokých nákladov na energiu, pretože elektrina sa stále považuje za najdrahší prostriedok na podporu funkcie vykurovacieho zariadenia. Ale práve v prípade vzduchových tepelných generátorov to nie je taká nápadná chyba.
Výpočet ohrevu vzduchu v skleníku
Hlavnou požadovanou jednotkou výpočtu je v tomto prípade výkon ohrievača. Podrobnejší zoznam počiatočných údajov v priemyselných hodnoteniach tiež umožňuje určiť optimálne rýchlosti cirkulácie a parametre pre presné zónové vykurovanie, ale v súkromnom sektore bude stačiť jednoduchý výpočet podľa výkonu. Na začiatok je potrebné rozhodnúť o počiatočných údajoch relevantných na určenie tepelného výkonu zariadenia. V prvom rade hovoríme o štandardných indikátoroch teploty, pre ktoré je systém vybraný:
- Požadovaný teplotný režim vo vnútri skleníka je približne +5 °C.
- Vonkajší teplotný rozsah -20…-30 °C.
- Konštrukčná šírka – 2,5 m.
- Výška konštrukcie je 2 m.
- Dĺžka konštrukcie je 5 m.
- Materiál steny - polykarbonát alebo dvojité zasklenie s hrúbkou 5-7 mm.
Toto sú štandardné a priemerné počiatočné parametre, pre ktoré platí nasledujúci výpočet ohrevu vzduchu v skleníku výkonom - objem miestnosti vynásobený 1 kW výkonu a delený faktorom 2. Inými slovami, 25 m3 1 kW / 2=12,5 kW. Ide o optimálny tepelný výkon s rezervou, ktorá bude dostatočná, keďinštalácia zariadenia pre špičkový režim vykurovania pri silných mrazoch. Teraz stojí za to prejsť na zváženie organizácie vykurovacieho systému rôznymi spôsobmi.
Používanie teplovzdušnej pištole na ohrev
Samotná jednotka je prechodným zariadením medzi priemyselnými a domácimi zariadeniami, ktoré sa používa na výrobu teplého vzduchu. Najmä veterné turbíny sa používajú na chatách a na staveniskách nielen na vykurovanie, ale aj na zmenu teplotného režimu pri plnení technologických úloh. Táto špecifickosť prevádzky je spôsobená možnosťou usmerňovania tokov, čo môže byť užitočné vo vzťahu k usporiadaniu skleníka. Umiestnenie teplovzdušnej pištole nevyžaduje špeciálne technické operácie - hlavnou vecou je pripraviť spoľahlivú a rovnomernú základňu, na ktorej bude upevnená nosná konštrukcia zariadenia. Ako ukazujú recenzie o ohreve vzduchu tohto typu skleníka, najlepší výsledok možno dosiahnuť bodovým umiestnením niekoľkých jednotiek stredného výkonu. Okrem toho môžu byť pozície niektorých modelov usporiadané v závesnej verzii, čo umožní bodovo a bez prekážok nasmerovať prúdenie vzduchu do konkrétnych oblastí. Teplovzdušné pištole však majú značné nevýhody. Po prvé, intenzívne spaľujú kyslík, čím sa vzduch stáva suchším a nežiadúcim pre rastliny. Po druhé, na výstupe z takéhoto zariadenia sú toky zvyčajne prehriate bez ohľadu na nastavený prevádzkový režim, čo obmedzuje inštaláciu krytov.
Aplikáciaelektrický konvektor na vykurovanie
Z hľadiska konštrukčného výkonu najlepšia možnosť. Ide o malé, ľahko ovládateľné zariadenia na jemné vykurovanie, ktoré prakticky nevyžadujú inštalačné opatrenia. Navonok je konvektor podobný rovnakej tepelnej pištoli, ale princíp činnosti má značné rozdiely. Prirodzená konvencia privádzania vzduchu cez plášť a striekanie prúdov zvnútra nevysušuje vzduch. Napríklad niektoré konštrukcie zahŕňajú vnútorné zvlhčovanie chladiacej kvapaliny, čo možno považovať aj za pomocnú funkciu zavlažovania mikrokvapkami. Aj keď je potrebné vziať do úvahy pravidlá pre organizáciu zavlažovania ako také. Pre skleníkový systém ohrevu vzduchu v zime je nevyvážená funkcia zvlhčovania dosť riskantná. V každom prípade súbežne s vykurovaním a vetraním by mala byť zabezpečená plnohodnotná sieť zásobovania vodou na zavlažovanie s prerušením lúča aspoň 50 mm.
Pri organizovaní vykurovania pomocou elektrického konvektora je dôležité zabezpečiť spoľahlivú izoláciu zariadenia. Ak je teplovzdušná pištoľ pôvodne navrhnutá pre náročné prevádzkové podmienky aj vonku, potom sú konvektory zariadenia na vnútorné použitie. Okrem toho môže byť vykurovanie skleníka vlastnými rukami chránené pred vonkajšími faktormi pomocou izolačných materiálov. Optimálnym riešením by bol multifunkčný hydro- a tepelne izolačný náter, ktorý ochráni pred znečistením a zmenami teploty a vlhkosti.
Vykurovanie na báze vzduchuchladič auta
Domovým remeselníkom by sa mal ponúknuť úplne lacný spôsob, ako organizovať efektívne vykurovanie bez špeciálneho vybavenia. Pokiaľ neberiete do úvahy starý chladič, ktorý je prítomný v akomkoľvek aute. Samozrejme, musí byť v prevádzkyschopnom stave a mať jednodielne prevedenie. Vzduchové vykurovanie skleníka môžete namontovať vlastnými rukami z chladiča automobilu pomocou počítačovej jednotky, elektrického vedenia z VAZ a vodovodných potrubí. Upevňovacie prvky by mali byť pripravené aj na fyzickú montáž konštrukcie v podlahovej alebo závesnej konfigurácii.
Samotný proces inštalácie sa vykonáva na pripravenom mieste, ku ktorému musia byť pripojené teplonosné rúrky. Vlastne úlohou radiátora bude rozvádzať tepelné toky a zdrojom vykurovania môže byť domáci kotol s potrubnou vetvou napojenou na skleník. V domácich podmienkach sa odporúča zorganizovať ohrev vzduchu skleníka z chladiča auta s prechádzajúcim pohybom chladiacej kvapaliny. Pre jednoduchú reguláciu prietoku môžete pripojiť obehové čerpadlo a spätné potrubie s odvzdušňovacím otvorom.
Charakteristiky kombinovaného skleníkového vykurovacieho systému
Existuje niekoľko konceptov kombinovaného vykurovania. Môžeme hovoriť o kombinácii viacerých systémov na vykurovanie konkrétnych rastlín a o hybridnom systéme slúžiacom súčasne niekoľkým rôznym funkčným oblastiam skleníka. Obe možnosti sú pravdepodobnejšiezabezpečiť vykurovanie skleníkov vzduchom a elektrickými prostriedkami - toto je optimálna schéma, v ktorej je organické vykurovanie podlahové aj konvektory s teplovzdušnými pištoľami. Samostatne môžete vstúpiť do infraštruktúry a veterných turbín, ako sú radiátory automobilov.
Pri kombinovanom vykurovaní zelených plôch je situácia o niečo komplikovanejšia. Má zmysel rozširovať komplex ohrevu vzduchu pomocou ohrevu pôdy s priamym účinkom na koreňový systém. Ako prebieha ohrievanie zeme vzduchom v skleníku? Jediným spôsobom je nasmerovať teplé prúdy na pôdu, a preto by sa mala vyčleniť samostatná zóna bez vegetácie. Táto možnosť je neúčinná, takže vykurovanie miestnosti je kombinované s ohrevom vody. V hĺbke 20-40 cm sa položia tenké polypropylénové rúry s drenážnou vrstvou piesku a jemného štrku. Organizujú obeh chladiacej kvapaliny s teplotou 70–80 °C. Táto kombinácia ohrevu vzduchu a vody by mala zlepšiť vegetačný systém rastlín, čo priamo ovplyvní úrodu.
Záver
Racionálne organizovaný vykurovací komplex v skleníku zabezpečí hlavnú funkciu vytvorenia priaznivej mikroklímy a zároveň nebude prehnane drahý. Účinkujúci stojí pred zodpovednou a neľahkou úlohou skĺbiť ohrievanie vzdušného prostredia a pôdneho krytu. Kľúčom k úspechu bude spočiatku premyslená schéma štrukturálnej a energetickej podpory infraštruktúryvykurovanie skleníkov. Metódy vykurovania vzduchom a elektrinou v kombinácii s cirkuláciou vodnej chladiacej kvapaliny vám umožnia zorganizovať optimálny systém regulácie mikroklímy. Pre pohodlie jeho prevádzky sa oplatí zahrnúť do riadiaceho komplexu automatické ovládacie prvky, snímače vlhkosti a teploty. Okrem toho nezabudnite, že rozvoj rastlín, najmä v interiéri, do značnej miery závisí od osvetlenia, ktoré je spolu s vodovodnými a vykurovacími systémami žiaduce počítať v jedinom konštrukčnom riešení.
