Vytápění skleníku topným kabelem v zimě a na jaře

Téměř pro všechny regiony Ruska je ohřev půdy ve skleníku jedinou příležitostí pro časnou výsadbu zahradních plodin. Nejčastěji je úkolem udržovat požadovanou teplotu, aby byly sazenice chráněny před proměnlivým počasím na jaře, protože celoroční systém vytápění je pro většinu farem příliš drahý a nevyplácí se sklizní.

Topný kabel pro skleníky se úspěšně používá při organizaci dodatečného nebo hlavního ohřevu půdy a vzduchu, chrání rostliny před podchlazením a udržuje optimální teplotu pro získání požadované plodiny.

Při organizaci vytápění je třeba vzít v úvahu, že bez ohledu na to, jaké zdroje tepla se používají k vytápění, spotřeba energie, pokud jsou všechny ostatní věci stejné (doba provozu systému, izolace, plocha), bude stejná – 80-100 W / m2. To znamená, že pro vytápění skleníku budete muset jakýmkoli způsobem získat toto množství energie, bez ohledu na její zdroj. Rozdíl ve způsobech vytápění je tedy v účinnosti (COP), složitosti organizace, provozu a dostupnosti zdroje energie.

Kabel pro vytápění skleníku od výrobce

Maloobchodní cena: 18 218 RUR / kus RUR 36 436 / PC
Velkoobchodní cena

Maloobchodní cena: 1 871 RUR / kus RUR 3 741 / PC
Velkoobchodní cena

Maloobchodní cena: 6 200 RUR / kus RUR 12 400 / PC
Velkoobchodní cena

Maloobchodní cena: 12 857 RUR / kus RUR 25 713 / PC
Velkoobchodní cena

Zdroje energie pro vytápění

• sluneční
• Zemní plyn / kapalné palivo
• Tuhé palivo
• Elektřina
• Biopalivo

Jak bylo uvedeno výše, vyhřívaný skleník spotřebovává určité množství energie bez ohledu na typ jeho zdroje. Při organizaci vytápění je proto třeba především vzít v úvahu dostupnost, náklady a vlastnosti provozu zařízení (sezónnost, umístění, izolace, možnosti ovládání zařízení)

Jak vytápět skleník?

Existuje mnoho způsobů vytápění skleníku, od těch nejzákladnějších, jako je instalace ohřívače nebo topení v kamnech, až po organizaci komplexních „chytrých“ systémů (solární vytápění, autonomní topná stanice).

Konvekce (přirozená nebo umělá) je způsob vytápění, při kterém se skleník vytápí přílivem masy ohřátého vzduchu (trouby, solární panely, otevřené hořáky, elektrické konvektory, krby). Nejjednodušší způsob, jak organizovat vytápění, protože nevyžaduje další konstrukce uvnitř skleníkového prostoru. Nevýhodou je nerovnoměrný ohřev a složitost ovládání.

Kolektory – systém potrubí rozmístěných po ploše vytápěného skleníku, ve kterém cirkuluje chladicí kapalina (voda, vzduch, pára). Tato metoda umožňuje rovnoměrně rozdělit chladicí kapalinu po ploše skleníku. Jako generátor energie mohou fungovat kotle (tuhá paliva, plyn, elektrické), pece.

Infratopení – využití zdrojů infračerveného záření (konvektory, topná fólie). Infračervený zdroj tepla neohřívá vzduch, ale povrchy předmětů (podobně jako slunce), čímž nejefektivněji spotřebovává elektřinu. Systém se poměrně snadno instaluje a reguluje pomocí teplotních čidel a termostatů.

Biologické vytápění – biopaliva (obvykle hnůj se slámou, rašelina) jsou umístěna přímo v zemi.

Kabelové vytápění – rozvod topného tělesa přímo v půdě skleníku.

Všechny způsoby organizace mají své výhody a nevýhody, které se nebudeme zabývat, podrobně popisující způsoby vytápění skleníků a skleníků pomocí elektrického topného kabelu.

Kabelové vytápění půdy ve skleníku

Systém kabelového elektrického vytápění skleníku se skládá z přímotopného kabelu uloženého v zemi a řídicího systému, který představují regulátory teploty a teplotní čidla.

Výhody kabelového vytápění skleníků

Kabel je položen pouze pod postelemi, rovnoměrně rozložený po celé ploše. Topný kabel má po celé délce stejný tepelný výkon, takže se nemusíte bát přehřátí nebo podchlazení rostlin.

Kromě toho lze pokládání kabelů provádět s různými roztečemi (vzdálenost mezi závity) – a v různých částech skleníku si můžete vytvořit vlastní mikroklima, které je pro určitý typ rostliny nezbytné. Takový efekt je obtížné vytvořit a udržet pomocí například ohřevu vody nebo vzduchu.

Topný kabel pro skleníky

Pro ohřev půdy a vzduchu ve sklenících se používá dvoužilový odporový topný kabel v sekcích s lineárním výkonem 14-17 W / m. Tento výkon stačí k zajištění požadované teploty 15-25°C v závislosti na druhu pěstovaných rostlin. Odporový topný kabel má konstantní lineární výkon (na rozdíl od samoregulačního), používá se také pro vytápění střech a podlah (včetně betonových).

Kabel se skládá ze dvou žil vedoucích proud (hlavního a zpětného) – dvoužilového kabelu, takže není nutné vracet další část napájecího kabelu ke zdroji energie, přičemž konec části umístěte tam, kde je to vhodné.

Vnitřní izolace (čím vyšší je teplota tání izolace, tím spolehlivější je ochrana kabelu před přehřátím a zničením). Proto moderní kabely používají teflonovou izolaci s bodem tání 185°C. Odtokové jádro spolu s hliníkovou clonou plní funkci uzemnění, clona zároveň slouží jako mechanická ochrana.

Vnější plášť kabelu zajišťuje těsnost konstrukce a chrání ji před vnějšími vlivy.

Samoregulační kabel v systémech zemního vytápění není účinný, protože schopnost samoregulace (závislost výkonu kabelu na vnější teplotě) vede k rychlému poklesu výstupního výkonu při práci v půdní vrstvě. Zhruba řečeno, kabel se zahřeje sám.

Odporový kabel se prodává v hotových sadách různých délek, . není možné změnit délku hotového úseku, protože výkon odporového kabelu závisí na průřezu vodiče. Pro každou délku úseku je použit kabel určitého úseku. Změnou délky topné části změníte výkonovou charakteristiku sekce, což může vést k nedostatečnému výkonu, případně k přehřátí či dokonce zkratu.

Tovární část je vybavena napájecím kabelem pro připojení k napájecí síti, studená část drátu je připojena k topné pomocí objímek s teplem smrštitelnými bužírkami. V moderních kabelových topných systémech se využívá i technologie bezespárového spojování, kdy je spoj přívodní a topné části umístěn pod vnějším pláštěm kabelu. Takové spojení je spolehlivější a bezpečnější, protože není narušena celistvost pláště, neexistuje žádná lepicí základna, která časem koroduje, čímž se narušuje těsnost spojení.

Maximální teplota ohřevu kabelu pro skleníky je 65°C, jedná se o nízkoteplotní topný kabel. Maximální provozní teplota je charakteristika, která určuje mez ohřevu kabelu.

Nechybí ani parametr „maximální expoziční teplota“, který udává teplotní limit vnějšího vlivu prostředí, při kterém si kabel zachovává své vlastnosti. U nízkoteplotního kabelu je to obvykle 70-85 °C. Pro použití ve skleníku není tento parametr tak důležitý, protože kabel je pod zemí a není vystaven hmatatelnému vlivu vnějšího prostředí. Tato hodnota je však stále uvedena v charakteristikách odporového kabelu, protože jej lze také použít pro vytápění střechy, kde vystavení například slunečnímu záření může vést k přehřátí pláště.

Hotová část odporového kabelu se smršťovací manžetou.

Hotová odporová kabelová část s bezobjímkovým připojením.

Výpočet délky topného kabelu pro vytápění skleníku

Při výpočtu celkové kapacity topného systému se bere v úvahu užitná plocha skleníku (plocha obsazená lůžky a jejich umístění) a stupeň izolace. Dále je nutné určit, zda se bude ohřívat pouze půda – pak lze výkon systému brát 75-80 W/m2, nebo také vzduch skleníku. V tomto případě je výkon od 80 do 100 W / m2.

Celkový výkon topného systému se vypočítá podle vzorce:

Plocha * 100 W/m2 = pro ohřev vzduchu ve skleníku.

Plocha * 80 W/m2 = pro zemní vytápění.

Nejnižší tepelnou vodivost má komůrkový polykarbonát komůrkový 4-6 mm, skleníky z tohoto materiálu jsou nejteplejší, nejodolnější a nejspolehlivější. Při stavbě skleníků se používá také sklo a samozřejmě plastová fólie.

Topný výkon tedy přímo souvisí s tepelnou vodivostí materiálu, ze kterého je vyroben. Vzhledem k tomu, že úkolem vytápění je přesně kompenzovat teplotní rozdíl uvnitř skleníku a okolí. Výpočty v tomto článku jsou uvedeny pro vytápění skleníku vyrobeného z komůrkového polykarbonátu 6 mm, jehož koeficient tepelné vodivosti je 3.6.

Výkon = T1 – T2 * S * K.

Kde T1 – T2 je teplotní rozdíl,

S je plocha skleníku,

K – součinitel tepelné vodivosti.

Topný výkon pro skleník vyrobený z jiných materiálů se tedy vypočítá s ohledem na jejich tepelnou vodivost:

Vytápění skleněného skleníku – Topný výkon (polykarbonát 6 mm) * 1.7

Polyetylenové vytápění skleníku – Tepelný výkon (polykarbonát 6 mm) * 2.1

Dále je třeba v sekci vybrat hotovou sadu pro napájení nebo délku kabelu. Jak jsme řekli výše, odporový kabel se prodává pouze v hotových sadách, takže před zahájením instalace musíte vybrat úseky požadované délky a vypočítat jejich počet, protože délku úseků nemůžete změnit.

V závislosti na lineárním výkonu kabelu (W / m) – se vypočítá celkový výkon jedné sady (část kabelu v sekci).

Skleník s užitnou plochou 17 m2 vyžaduje topný systém o celkové kapacitě 17 m2 * 100 W/m2 = 1700 W.

Pokud má vámi vybraný topný kabel lineární výkon 14 W/m, budete potřebovat úsek 121 m.

Pokud celková vytápěná plocha přesahuje maximální délku jednoho kabelového úseku v sestavě (obvykle maximální délka jedné kabelové sady nepřesahuje 200 m), použijí se dvě nebo více samostatných sekcí, připojených k síti přes termostat.

Výběr systému regulace vytápění skleníku

POZORNOST! Připojení odporových kabelových úseků k síti se provádí pouze. přes termostat. Vzhledem k tomu, že odporový kabel má konstantní výkon, závisí jeho teplota ohřevu pouze na parametrech nastavených nastavením termostatu. Systém zapojený bez termostatu se zahřeje na maximální teplotu bez zohlednění parametrů vnějšího prostředí, což povede k přesušení kořenů rostlin, rychlému výpadku systému a havarijním provozním stavům.

Pomocí termostatu můžete nastavit požadovanou teplotu vzduchu ve skleníku a také upravit provozní režimy v závislosti na denní době (při použití programovatelných modelů termostatů). Termostat tak umožňuje ušetřit až 30 % elektrické energie.

Regulace teploty se provádí pomocí teplotních čidel (obvykle se jedná o teplotu půdy – čidlo se instaluje mezi závity topného kabelu) a čidla teploty vzduchu (umístěné v samotném termostatu). Termostat se instaluje uvnitř skleníku ve výšce minimálně 30 cm od povrchu země.

Existují omezení výkonu systému připojeného k jednomu termostatu. Existují různé typy termostatů v závislosti na výkonu – 3/3,5/4/6 kW. Celkový výkon systému by tedy neměl překročit jmenovitý výkon termostatu.

V našem případě je celkový výkon systému 1.7 kW, což znamená, že lze použít termostat 3-3.5 kW, což odpovídá většině domácích termostatů používaných v systémech kabelového vytápění.

Připojení kabelové části k termostatu.