Vytápění skleníků je jednou z klíčových podmínek pro stabilní rozvoj teplomilných rostlin v zimním období. Vyvážené mikroklima umožňuje sklízet 2-3 plodiny ročně, což je v severních oblastech při standardní teplotě bez umělého vytápění nemožné. Zbývá pouze rozhodnout o vhodném systému regulace parametrů mikroklimatu. Jak ukazuje praxe, vzduchové vytápění skleníku je nejlepším řešením jak z hlediska konstrukčního a technického provedení, tak z hlediska kompatibility s nejoblíbenějšími plodinami pěstovanými uvnitř.
Obecné požadavky na zimní vytápění skleníku
Mikroklimatické požadavky na uspořádání skleníků a skleníkových zařízení jsou stanoveny dokumentací SP 60.13330, která kombinuje pravidla pro organizaci vytápění avětrání. V souvislosti s uvažováním o systému vytápění vzduchem je tento soubor pravidel obzvláště důležitý. Mezi hlavní požadavky tedy patří následující:
- Při organizaci systémů vytápění a větrání je třeba vzít v úvahu vliv zařízení nejen na rostliny, ale v komplexu - na půdu, vlhkost, rychlost cirkulace vzduchu atd.
- Vytápění je žádoucí organizovat tak, aby kromě umělého poskytovalo přirozené vytápění. To znamená, že konstrukčně by i v zimě mělo být vzduchové vytápění skleníku kombinováno s přímým slunečním zářením.
- Z hlediska možností regulace mikrobiologické bilance je žádoucí kombinovat ohřev vody a vzduchu. Tato možnost zejména zajistí intenzivnější ohřev půdy.
- Je důležité dodržet rovnoměrnost ohřevu vzduchu. Ve výšce do 1 m od zemského povrchu by měla být organizována dodávka tepla v objemu minimálně 40 %. Pokles tohoto koeficientu je povolen v technologických prostorech a místech s provozovnami, které v zásadě nejsou náročné na vytápění.
Co je systém vytápění vzduchem?
Tento typ topného systému funguje na principu cirkulace proudů ohřátého vzduchu. To znamená, že musí být realizovány dva technologické procesy - ohřev a pohyb vzduchu. Proč se tento systém ospravedlňuje jako prostředek k regulaci skleníkového mikroklimatu? Podle odborníků tento způsob vytápění nejrychleji umožňujepro získání dostatečné teploty vzduchu v celém prostoru místnosti. To trvá v průměru několik minut, i když konkrétní čas závisí na venkovní teplotě. Na druhou stranu je důležitý i faktor rychlého ochlazení po zahřátí. Při ohřevu skleníku vzduchem je po vypnutí topení pozorován intenzivní pokles teploty, což je také třeba vzít v úvahu. Je to dáno tím, že vzduch má nízkou tepelnou kapacitu – rychle ohřeje prostor, ale také rychle ztrácí naakumulovaný potenciál tepelné energie.
Funkce ohřevu vzduchu ve skleníku
Jak vidíte, vzduchové topné systémy mají své klady a zápory. V tomto případě stojí za to podrobněji zvážit provozní vlastnosti tohoto způsobu vytápění skleníku. Předně je třeba vzít v úvahu, že působení vzdušných hmot není jen prostředkem regulace teploty. Druh generovaného větru může pozitivně i negativně ovlivnit stav určitých odrůd rostlin. Z tohoto důvodu se s ohřevem vzduchu ve skleníku uvažuje i z hlediska požadavků na větrání. Nepochybným pozitivním aspektem této funkce lze nazvat ventilaci, která by v každém případě měla být organizována společně s dalším skleníkovým inženýrstvím.
Nyní bychom se měli vrátit ke skladovací kapacitě vzduchu. Z této pozice je vhodné porovnat, která volba by byla pro vytápění moderních průmyslových skleníků lepší – vzduchový nebo vodní systém? Tekutina cirkulující dovnitřtopných okruhů, déle uchovává tepelnou energii, i když trvá déle, než se zahřeje. Lze zmínit i vyšší energetické náklady na ohřev nemrznoucí směsi v okruzích, ale tyto investice se mohou vrátit i vysokou tepelnou kapacitou vody, která své teplo odevzdává do potrubí a radiátorů. To znamená, že výhody ohřevu kapaliny jsou zřejmé, ale nespěchejte se závěry. Faktem je, že vzduch má významnou výhodu tepelného izolátoru, což je zvláště výrazné ve sklenících vyrobených z komůrkového polykarbonátu. Vodou ohřívané okruhy prakticky neovlivňují izolační funkci ve vztahu ke stěnám konstrukce, ale vzduchové prostředí působí jako přirozená bariéra a vytváří izolační nárazník v jakýchkoliv konstrukcích s prázdnými výklenky.
Možnosti technické realizace systému vzduchového vytápění
Základní volbou technologie pro organizaci ohřevu vzduchu bude určit, jaký druh zařízení bude tvořit základ systému. Pokud mluvíme o specializovaných jednotkách, pak mezi ně patří teplovzdušné pistole (větrné generátory), elektrická topidla a konvektory. Je třeba hned zdůraznit, že všechny účinné způsoby ohřevu vzduchu ve skleníku do té či oné míry zahrnují spotřebu jiných energetických zdrojů. Generátorové systémy mohou také běžet na kapalné palivo, ale nejlepší je dát přednost elektromotorům. I když pomineme faktory prostředí, které jsou stále rozhodující, elektrické systémy budou v každém případě těžit z optimalizacerozměry, ergonomie a bezpečnost provozu. Samozřejmě existuje nuance vysokých nákladů na energii, protože elektřina je stále považována za nejdražší prostředek pro podporu funkce topného zařízení. Ale jen v případě vzduchových tepelných generátorů to není tak nápadný nedostatek.
Výpočet ohřevu vzduchu ve skleníku
Hlavní požadovanou jednotkou výpočtu je v tomto případě výkon ohřívače. Podrobnější seznam výchozích údajů v průmyslových posudcích také umožňuje určit optimální cirkulační rychlosti a parametry pro přesné zónové vytápění, ale v soukromém sektoru postačí jednoduchý výpočet podle výkonu. Nejprve se vyplatí rozhodnout o počátečních údajích relevantních pro určení tepelného výkonu zařízení. Nejprve mluvíme o standardních indikátorech teploty, pro které je systém vybrán:
- Požadovaný teplotní režim uvnitř skleníku je asi +5 °C.
- Vnější teplotní rozsah -20…-30 °C.
- Konstrukční šířka – 2,5 m.
- Výška konstrukce je 2 m.
- Délka konstrukce je 5 m.
- Materiál stěny - polykarbonát nebo dvojsklo o tloušťce 5-7 mm.
Toto jsou standardní a průměrné počáteční parametry, pro které platí následující výpočet ohřevu vzduchu ve skleníku výkonem - objem místnosti vynásobený 1 kW výkonu a dělený faktorem 2. Jinými slovy, 25 m3 1 kW / 2=12,5 kW. Jedná se o optimální tepelný výkon s rezervou, která bude dostatečná, kdyžinstalace zařízení pro špičkový režim vytápění při silných mrazech. Nyní stojí za to přejít k zvažování organizace topného systému různými způsoby.
Použití horkovzdušné pistole k ohřevu
Samotná jednotka je prostředním zařízením mezi průmyslovými a domácími zařízeními používanými k výrobě teplého vzduchu. Zejména větrné turbíny se v chatách a na stavbách používají nejen k vytápění, ale také ke změně teplotního režimu při provádění technologických úkolů. Tato specifičnost provozu je dána možností usměrňování toků, což může být užitečné ve vztahu k uspořádání skleníku. Umístění horkovzdušné pistole nevyžaduje speciální technické operace - hlavní věcí je připravit spolehlivou a rovnou základnu, na které bude upevněna nosná konstrukce zařízení. Jak ukazují recenze vzduchového vytápění tohoto typu skleníku, nejlepšího výsledku lze dosáhnout bodovým umístěním několika jednotek středního výkonu. Polohy některých modelů lze navíc uspořádat v závěsné verzi, která umožní bodově a bez překážek směrovat proudění vzduchu do konkrétních oblastí. Teplovzdušné pistole však mají značné nevýhody. Za prvé intenzivně spalují kyslík, díky čemuž je vzduch sušší a pro rostliny nežádoucí. Za druhé, na výstupu z takového zařízení jsou toky obvykle přehřáté bez ohledu na nastavený provozní režim, což omezuje instalaci krytů.
Aplikaceelektrický konvektor pro vytápění
Z hlediska konstrukčního provedení nejlepší volba. Jedná se o malá, snadno ovladatelná zařízení pro jemné vytápění, která prakticky nevyžadují instalační opatření. Navenek je konvektor podobný stejné teplovzdušné pistoli, ale princip fungování má významné rozdíly. Přirozená konvence přivádění vzduchu přes plášť a rozstřikování proudů zevnitř nevysušuje vzduch. Některá provedení například zahrnují vnitřní zvlhčování chladicí kapaliny, což lze také považovat za pomocnou funkci zavlažování mikrokapkami. I když je třeba vzít v úvahu pravidla pro organizaci zavlažování jako takové. Pro skleníkový systém vytápění vzduchu v zimě je nevyvážená funkce zvlhčování poměrně riskantní. V každém případě by měla být souběžně s vytápěním a větráním zajištěna plnohodnotná síť zásobování vodou pro zavlažování s přerušením paprsku alespoň 50 mm.
Při organizaci vytápění pomocí elektrického konvektoru je důležité zajistit spolehlivou izolaci zařízení. Pokud je horkovzdušná pistole původně navržena pro náročné provozní podmínky i venku, pak jsou konvektory zařízení pro vnitřní použití. Kromě toho může být vzduchové vytápění skleníku vlastními silami chráněno před vnějšími faktory pomocí izolačních materiálů. Optimálním řešením by byl multifunkční hydro- a tepelně izolační nátěr, který bude chránit před znečištěním a změnami teploty a vlhkosti.
Vytápění na bázi vzduchuchladič auta
Domácím řemeslníkům by měl být nabídnut zcela levný způsob, jak organizovat účinné vytápění bez speciálního vybavení. Pokud tedy neberete v úvahu starý chladič, který je přítomen v každém autě. Samozřejmě musí být v provozuschopném stavu a mít jednodílné provedení. Vzduchové vytápění skleníku můžete namontovat vlastníma rukama z chladiče automobilu pomocí počítačové jednotky, elektrického vedení z VAZ a vodovodních trubek. Spojovací prvky by také měly být připraveny pro fyzickou montáž konstrukce v konfiguraci podlahy nebo závěsu.
Samotný proces instalace se provádí na připraveném místě, ke kterému musí být připojeny teplonosné trubky. Úkolem radiátoru vlastně bude rozvádět tepelné toky a zdrojem vytápění může být domácí kotel s potrubní větví napojenou na skleník. V domácích podmínkách se doporučuje organizovat vzduchové vytápění skleníku z chladiče automobilu s procházejícím pohybem chladicí kapaliny. Pro snadnou regulaci průtoku můžete připojit oběhové čerpadlo a zpětné potrubí s odvzdušňovacím ventilem.
Charakteristiky kombinovaného systému vytápění skleníků
Existuje několik konceptů kombinovaného vytápění. Můžeme hovořit o kombinaci několika systémů pro vytápění konkrétních rostlin a o hybridním systému obsluhujícím několik různých funkčních oblastí skleníku současně. Obě možnosti jsou pravděpodobnějšízajistit vytápění skleníků vzduchem a elektrickými prostředky - to je optimální schéma, ve kterém jsou organicky integrovány jak podlahové vytápění, tak konvektory s teplovzdušnými pistolemi. Samostatně můžete vstoupit do infrastruktury a větrných turbín, jako jsou radiátory automobilů.
U kombinovaného vytápění zelených ploch je situace poněkud složitější. Rozšiřování komplexu ohřevu vzduchu pomocí ohřevu půdy s přímým účinkem na kořenový systém má smysl. Jak je ve skleníku realizováno ohřívání země vzduchem? Jediným způsobem je nasměrovat teplé proudy na půdu, a proto by měla být vyhrazena samostatná zóna bez vegetace. Tato možnost je neúčinná, proto se vzduchové vytápění místnosti kombinuje s ohřevem vody. V hloubce 20-40 cm se pokládají tenké polypropylenové trubky s drenážní vrstvou písku a jemného štěrku. Organizují cirkulaci chladicí kapaliny o teplotě 70–80 °C. Tato kombinace ohřevu vzduchu a vody by měla zlepšit vegetační systém rostlin, což přímo ovlivní výnos.
Závěr
Racionálně organizovaný topný komplex ve skleníku zajistí hlavní funkci vytvoření příznivého mikroklimatu a zároveň nebude přehnaně nákladný. Účinkující stojí před odpovědným a nelehkým úkolem skloubit ohřev vzdušného prostředí a půdního pokryvu. Klíčem k úspěchu bude zpočátku promyšlené schéma strukturální a energetické podpory infrastrukturyvytápění skleníků. Způsoby vytápění vzduchem a elektřinou v kombinaci s cirkulací vodní chladicí kapaliny vám umožní uspořádat optimální systém pro regulaci mikroklimatu. Pro pohodlí jeho provozu stojí za to zahrnout do řídicího komplexu automatické ovládání, senzory vlhkosti a teploty. Kromě toho nezapomeňte, že rozvoj rostlin, zejména v interiéru, do značné míry závisí na osvětlení, které je spolu s vodovodními a topnými systémy žádoucí vypočítat v jediném konstrukčním řešení.
