Оборудование для сельского хозяйства

Отопление теплиц

Потребности теплицы в тепле зависят от температуры, желательной для выращивания растений, местоположения и конструкции теплицы, а также общей площади открытой поверхности. До 25 % дневной нормы тепла можно получать от солнца, однако, холодной зимней ночью теплицам со слабой изоляцией будет нужно очень много тепла. Отопительная система должна быть достаточной для поддержания желательной дневной или ночной температуры.

Обычно домашней системы отопления не достаточно для обогрева соседней теплицы. Однако, чистым и эффективным средством обогрева может служить электрический нагреватель, работающий от сети напряжением 220 вольт. Хорошо работают и небольшие газовые или масляные нагреватели, предназначенные для монтажа в каменную стену.

Во время энергетического кризиса недолго пользовались популярностью теплицы с солнечными нагревателями, но их использование оказалось экономически невыгодным. Автономные системы для накопления и хранения солнечной энергии представляют собой большие устройства и требуют много места. Тем не менее, владельцам теплиц можно экспериментировать с методами накопления тепла для снижения расхода ископаемых видов топлива. Одним из таких методов может быть окрашивание контейнеров с водой в черный цвет для притягивания и сохранения тепла. Однако, поскольку температура воздуха в теплице должна поддерживаться на уровне, необходимом для роста растений, сама теплица не может быть хорошим накопителем солнечной тепловой энергии.

Системы нагрева могут работать на электричестве, газе, масле или дровах. Тепло может распространяться с помощью принудительной циркуляции горячего воздуха, теплового излучения, горячей воды или пара. Выбор нагревательной системы и топлива зависит от доступности того или иного топлива, производственных требований растений, стоимости и индивидуальных предпочтений. В целях безопасности, а также для предотвращения контакта вредных газов с растениям, все газовые, масляные и дровяные системы должны быть оборудованы соответствующей вытяжной системой. Для полного сгорания следует предусматривать отверстия для подвода свежего кислорода к горелкам. В случае необходимости, следует использовать такие устройства безопасности как предохранительные клапаны и системы отключения подачи газа. Использование бытовых переносных керосиновых нагревателей может быть опасным, так как некоторые растения чувствительны к газам, образуемым при сгорании топлива.

Расчет мощности нагревательной системы. Нагревательные системы классифицируются по тепловой мощности, измеряемой в британских термических единицах (БТЕ) в час (ч). Тепловую мощность нагревательной системы, Q, можно легко рассчитать с помощью трех значений:

A – это общая открытая (наружная) площадь сторон, концов и кровли теплицы в квадратных метрах (м2). В теплицах типа «куонсет» боковые стороны и кровля являются одним целым; следует измерять длину изогнутой стропильной балки (от земли до земли) и умножать ее на длину теплицы. Концевой участок дуг равен 2 (концы) X 2/3 X высота X ширина. Суммируйте результаты первого и второго вычислений.

u – это коэффициент тепловых потерь, который дает количественное выражение интенсивности тепловых потерь. Например, значение однослойного пластикового или стеклянного покрытия равно 1,2 БТЕ/ч x м2 x °F (тепловые потери в БТЕ в час на каждый квадратный метр площади на градус Фаренгейта); значение двухслойного покрытия равно 0,8 БТЕ/ч x м2 x °F. Эти значения допускают некоторую инфильтрацию воздуха, но основаны на допущении, что теплица относительно герметична.

(Ti-To) – это разность самой низкой температуры (To) в данном районе и температуры, которая должна поддерживаться в теплице (Ti). Например, максимальная разность обычно будет ранним утром при наружной температуре от 0 до 5 градусов по Фаренгейту и внутренней температуре 60°F. Следует рассчитывать на разность температур от 60 до 65°F. Следующее уравнение обобщает приведенное выше описание: Q = A x u x (Ti-To).

Пример. Возьмем отдельно стоящую теплицу шириной 5 метров, длиной 8 метров и высотой до конька 3,7 метров, при высоте боковых стен 1,9 метров с жестким каркасом или каркасом из стоек и стропил и однослойным стеклянным покрытием от земли до конька. Какой нужен газовый нагреватель для поддержания температуры 60°F в самую холодную зимнюю ночь (0°F)? Рассчитываем общую наружную площадь (Рис. 4):

две длинных стороны 2 x 6 x 8 = 96 м2

два торца 2 x 6 x 5 = 60 м2

кровля 2 x 10 x 8 = 160 м2

верхняя часть торцевых стен 2 x 6 x 2,5 = 30 м2

A = 0,1056 м2

Выбираем соответствующий коэффициент тепловых потерь, u = 1,2 БТЕ/ч x м2 x °F. Разность температур равна 60°F - 0°F = 60°F.

Q = 0,1056 x 1,2 x 60 = 7,6032 БТЕ/ч (выходная мощность печи).

Хотя это относительно небольшая теплица, выходная мощность печи эквивалентна выходной мощности печи в небольшом доме, например, городском доме. Реальная номинальная расчетная мощность печи учитывает кпд печи и называется удельным расходом топлива печи.

Это описание немного технично, но эти факторы должны учитываться при выборе теплицы. Обратите внимание на влияние каждого значения на результат. При использовании разных материалов в строительстве стен или кровли тепловые потери должны рассчитываться для каждого материала. При электрообогреве переводите БТЕ/ч в киловатты с помощью деления БТЕ/ч на 3,413. Если в теплице используется дровяная, газовая или нефтяная горелка, рекомендуется предусматривать воздухозаборник для подвода кислорода к горелке. Вставляйте кусок пластиковой трубы в наружную оболочку для обеспечения попадания кислорода в воздухозаборник горелки. Диаметр приточной трубы должен быть таким же как диаметр вытяжной трубы. Это обеспечивает достаточное количество воздуха для горения в воздухонепроницаемой теплице. Не рекомендуется использовать безвытяжные нагреватели (без дымохода), работающие на пропане или керосине.