Как сделать газовое отопление в теплице: схема, расчет, сборка

Тепличное выращивание рассады или овощей оправдывает себя лишь в том случае, если расходы на обогрев не превысят 50% от общих затрат. Поэтому многие хозяева пытаются экономить, топят буржуйками, рискуя заморозить растения. Газовое отопление теплицы обходится в эксплуатации чуть дороже, но это гарантия обеспечения теплом даже в самые морозные дни.

Преимущества и недостатки газового отопления теплицы

Как ни странно, но большинство владельцев стационарных теплиц согласно даже переплачивать за подорожавшее газовое топливо, лишь бы не тратить драгоценное ночное время на визит к тепличной печке.

Но прежде чем переводить собственное тепличное хозяйство на систему отопления газовым топливом, нужно трезво оценить экономическую целесообразность. Простой обогрев помещения горелкой на сегодня можно считать наиболее эффективным решением, но только для теплиц площадью до 50 м2. Для тепличных построек средней площади (от 50 м2 до 120 м2) рекомендуется использовать газовый котел с внешним контуром и даже с теплоаккумулятором.

Для отопления теплицы используют четыре основных вида газовых приборов:

• газовые инфракрасные нагреватели;
• тепловые конвекторы на газовом топливе;
• газовые тепловые пушки;
• газо-воздушные системы.

Последний вариант используется преимущественно в системах газовых котлов и газо-дровяных печах с подогревом воздушного потока. Конструкция достаточно громоздкая, но ее активно используют для отопления в теплицах большой площади, от 120 м2 и более. Преимущество такой системы — возможность отопления на газу, а в период сильных холодов, когда давление в газовой трубе падает до минимального, можно использовать и дрова.

В теплицах малой и средней площади применяются преимущественно ИК-горелки, тепловые пушки и системы газового отопления с подогревом воздушного потока.

Основные преимущества перевода отопления на газовое топливо

Современное тепличное хозяйство — это не просто домик со стенами и потолком из листового поликарбоната. Это довольно сложная структура, в которой важно все. Особенно температура, влажность и даже состав атмосферы теплицы. Преимущества газовой системы обогрева:

• возможность точно выдерживать температурный режим внутри теплицы в пределах допустимого диапазона температур;
• есть возможность автоматизировать работу системы отопления;
• большой срок службы газовых отопительных приборов;
• минимальный уход и обслуживание аппаратуры.

Газ, как источник тепла, идеально подходит для обогрева любых помещений. Мало того, если нет централизованного газоснабжения сетевым газом, то для отопления можно использовать пропан-бутан в баллонах. Заправить емкость сжиженным газом можно на любой автозаправке, при необходимости можно сделать небольшое хранилище для нескольких баллонов. В этом случае запаса должно хватить для работы отопления на весь весенний сезон, до прихода настоящего тепла.

Недостатки использования газового отопления

Отрицательных сторон в использовании газа также немало. Во-первых, отопление теплицы сжиженным газовым топливом обойдется намного дороже дровяного или угольного. Соответственно, вырастет себестоимость овощей, выращенных в теплице.

Во-вторых, чем больше площадь теплицы, тем ниже эффективность отопления сжиженным газом с помощью простых горелок и конвекторов. Для того чтобы повысить эффективность обогрева большой теплицы, нужно будет покупать мощные газовые пушки типа «Вулкано». Или переходить на использование сетевого газового топлива и соответственно устанавливать котел.

Подключение к трубе централизованного газоснабжения частной теплицы потребует дополнительных затрат, в том числе на врезку в трубу, составление проекта и прокладку газовой магистрали по участку.

Важно! Если делать отопление централизованным газом, то теплица должна быть внесена в технический паспорт на дом и участок, иначе газовая служба откажется подключать к системе незарегистрированное строение.

Кроме того, нужно правильно спланировать направление тепловых потоков внутри теплицы. Например, инфракрасная горелка на сжиженном или сетевом газе выдает горячий поток, нагретый до 300оС. То есть греющий прибор нужно правильно расположить так, чтобы тепло равномерно распределялось внутри помещения, без ожогов растений.

Как работает эта система отопления

Теплица, как правило, имеет более низкий уровень теплоизоляции, чем жилые помещения, поэтому расход газового топлива будет в любом случае выше, чем в случае капитального строения с утепленными стенами. Ввиду этого печки или конвекторы первоначально нагревают воздух до более высокой температуры, в расчете на то, что перегретые воздушные потоки смешаются с более холодными и в среднем получится 18-20оС. Из-за этого растения внутри помещения обогреваются неравномерно.

Отапливать внутреннее помещение теплицы можно двумя способами:

1. Сжигая газ открытым пламенем с помощью горелки. Самый простой, доступный способ обогрева, не требующий значительных капиталовложений.
2. Нагревать воздух в дополнительном теплообменнике, подключенном к газовому котлу.

В первом случае затраты на покупку газового оборудования невелики, но качество и равномерность распределения тепла в помещении заметно хуже, чем при других способах.

Во втором случае удается обеспечить хорошее качество обогрева, в теплице сохраняется микроклимат, выдерживается температура и влажность воздуха. Применяется преимущественно в капитальных тепличных комплексах. Но затраты на приобретение оборудования могут превысить смету на строительство самой теплицы.

Отопление небольшого помещения

Для теплиц небольших размеров, в длину не более 5 м, традиционно используются инфракрасные беспламенные горелки. Отопление теплицы из поликарбоната прямым сжиганием газа более выгодно, при этом продукты горения остаются внутри теплицы, воздух получается перенасыщенным теплым водяным паром и углекислым газом.

В качестве теплогенератора используется обычная ИК-горелка, подключенная к баллону с сжиженным газом. В теории такая система отопления может работать и на природном газу, но на пропан-бутане качество обогрева заметно выше. Для функционирования системы газового отопления необходимо обеспечить постоянный приток свежего воздуха в пределах 4-5 м3/ч, иначе без поступления кислорода горелка погаснет.

Работать в такой атмосфере небезопасно для человека, поэтому горелку включают преимущественно на ночь, а днем температура в помещении поддерживается за счет солнечного тепла.

Чаще всего горелку укладывают излучающей поверхностью вверх на подставку из несгораемого материала или даже просто на отсыпанную щебенкой площадку.

Обогреватель подключают с помощью шланга через редуктор прямо к вентилю на баллоне. Понятно, что емкость с пропан-бутаном должна стоять в отдельном помещении или в специальном боксе.

Если в теплице растения выращиваются прямо на грунте, то допускается установка горелки на подвесном кронштейне. При этом раскаленная греющая поверхность направляется вниз под углом. В этом случае растения получают максимум тепла и лучей инфракрасного спектра. Это ускоряет рост и развитие рассады.

Но такая схема установки приборов отопления требует дополнительных мер предосторожности, так как не все газовые горелки способны устойчиво работать в перевернутом положении. Кроме того, нужно соблюдать безопасное расстояние от горелки до растений, иначе они могут просто погибнуть из-за термических ожогов.

Газовый обогрев теплиц с настольным выращиванием растений

Отапливать теплицы из поликарбоната для настольного выращивания растений с высотой потолков до 2,8-3,0 м можно с помощью настенных газовых конвекторов. Для отопления теплицы площадью 30 м2 достаточно будет установить два газовых прибора мощностью по 3 кВт.

Эффективность подобных систем достаточно высокая, но при постоянном использовании теплицу нужно будет оборудовать дополнительной вытяжной системой, в противном случае большая часть теплого воздуха будет скапливаться у стен и в потолочном пространстве.

Это пригодится! Печи длительного горения для теплицы своими руками и готовые варианты.

Схема газового отопления теплицы

Применение инфракрасных горелок и газовых конвекторов оправдывает себя только для небольших помещений. Энергия, полученная при сжигании газового топлива, используется нерационально. Примерно 30-35% тепла теряется из-за слишком высокой температуры воздуха. С увеличением посевной площади теплицы потери только увеличиваются, поэтому приходится использовать более совершенные системы газового отопления.

Эффективная система отопления средних и больших теплиц

Для обогрева помещения площадью 50-100 м2 более рациональным решением будет использование специализированного аппарата, в котором тепло, получаемое при сжигании газового топлива, передается потоку воздуха непосредственно через специальный теплообменник.

Главное преимущество такого способа заключается в том, что поток продуктов горения газового топлива не смешивается с воздухом и не попадает внутрь теплицы.

Например, для отопления помещения можно использовать систему, приведенную на схеме ниже.

Это воздушная печь с двойным теплообменником. Во внутреннем контуре происходит сжигание газового топлива. Продукты горения через дымоход удаляются за пределы теплицы. С помощью вентилятора воздух продувается по внешнему контуру, нагревается и выбрасывается из помещения теплицы.

У данной системы газового отопления есть два серьезных недостатка:

1. Воздух внутри теплообменника нагревается до очень высокой температуры, 250-300оС и высушивается на влажности 30-40%. Это слишком сухой воздух, поэтому параллельно с газовым отоплением приходится устанавливать увлажнители воздуха.
2. Воздух выбрасывается в ограниченном пространстве. Так как температура потока получается высокой, его большая часть поднимается вверх и скапливается под потолком теплицы. Поэтому дополнительно приходится устанавливать вентиляторы, разгоняющие теплый воздух равномерно по всему помещению теплицы.

Часто для отопления переделывают готовые печи. Например, газовоздушную печку можно сделать из известной модели «Булериан».

Более рациональным решением будет использование для обогрева газо-водяных и газо-водовоздушных систем отопления.

Такая система состоит из трех основных модулей:

1. Газового котла мощностью до 30 киловатт. Газ сжигается внутри камеры с теплообменником водяного контура, продукты горения выводятся через систему коаксиального дымохода за пределы теплицы.
2. Воздушно-водяных теплообменников. Их может быть от двух до четырех. Горячая вода курсирует от газового котла через систему медных ячеек теплообменника и нагревает поток воздуха, продуваемый вентилятором через соты.
3. Система наддува состоит из нескольких мощных вентиляторов, которые продувают воздух через ячейки теплообменника и направляют горячий поток по тканевым рукавам, равномерно уложенным по периметру теплицы.

Преимущество такой системы — то, что воздух нагревается до температуры не более 60-70оС. Соответственно, нет потерь влажности внутри теплицы. В общем зачете воздух нагревается максимум до температуры 19-20оС, а система рукавов позволяет более-менее равномерно распределять тепло внутри теплицы.

Расчет отопительной системы

Система газо-водовоздушного отопления будет состоять из водяного газового котла, одного или нескольких теплообменников, вентилятора и воздушных рукавов раздачи теплого воздуха. Так как конструкция водяного котла позволяет работать в большом диапазоне мощности, вплоть до 35% от номинала, то есть смысл строить систему теплообменников в виде двух одинаковых блоков. Один из которых будет находиться в резерве, второй будет работать постоянно на обогрев помещения теплицы.

Типовой расчет газа водо-воздушной системы отопления теплицы площадью 120 м квадратных будет выглядеть следующим образом:

• водяной котел тепловой мощностью 25 кВт — 1 шт. (цена примерно 50 тыс. руб.);
• сэндвич-дымоход с дополнительными коленами и поворотами — 15 тыс. руб.;
• вентиляционное устройство используется для притока свежего воздуха к вентиляторам —1 шт. (ориентировочная цена — 5 тыс. руб.);
• два сдвоенных теплообменника «горячая вода-воздух», размером 60х80 см — 2шт. (ориентировочная цена — 55-60 тыс. руб.);
• пара мощных осевых вентиляторов (по 1,1 кВт). Используются для продувки воздуха через радиаторы (ориентировочная цена — 25 тыс. руб.);
• кожухи и облицовка для вентилятора и теплообменника — 2 шт. (ориентировочная цена — 6-12 тыс. руб.);
• система автоматики, электропроводка, распределительный щит — 12-15 тыс. руб.

В данном расчете не учитывались затраты на обустройство отдельного помещения для установки котла, а также стоимость водяных коммуникаций.

Самой большой проблемой считается подключение котла теплицы к центральной газовой трубе. Если на улице рядом с домом уже проходит центральная магистраль, то проблема решается. Заключается дополнительный договор с УГХ на врезку в трубу и прокладку линии до места постройки теплицы.

Это наиболее сложная часть организации газового отопления, так как цена на подключение газа в разных регионах может сильно отличаться. В среднем смета на подключение теплицы составляет от 50 000 руб. до 70 000 руб.

Работы по врезке выполняются довольно медленно, на всю процедуру подключения газа уходит не меньше месяца.

Особенности планирования газового отопления теплицы

Особое внимание нужно уделить конструкции тепличной постройки, высоте потолков, расположению столов либо стеллажей с рассадой. Чем выше температура горячего воздуха на выходе из греющей системы, тем быстрее он уходит под потолок. Поэтому, если планировать обогрев помещения с помощью конвекторов, теплица должна быть узкой и длинной, с низкими потолками.

Если высота потолков более 3,5 м, то качество отопления резко ухудшается. Изменить ситуацию можно, если на выходе из теплообменника температура нагретого воздуха будет не более 40оС. В этом случае благодаря тканевым рукавам теплый воздух будет достигать примерно середины теплицы почти без потерь тепла, и все помещение в целом будет прогреваться довольно равномерно.

Для больших теплиц арочного типа либо с двускатной крышей в период сильных морозов необходимо дооборудовать помещение натяжным потолком из полиэтиленовой пленки. Его временно крепят на дополнительный потолочный профиль. В целом это помогает экономить 20-25% тепла, но с наступлением теплой погоды пленку нужно снимать.

Это интересно! Свежие овощи круглый год: монтаж отопления в теплице своими руками.

Как сделать газовое отопление для теплицы своими руками

Даже с учетом увеличения цены на газ обогревать теплицу с помощью природного газа все равно выгодно, так как исключается риск гибели растений из-за резкого похолодания или внезапных заморозков. Никакая другая система отопления не способна быстро прогреть воздух и поддерживать его стабильно в течении нескольких дней.

Сборка системы

Конструкция достаточно простая. Большинство сборочных операций на газовоздушном отоплении можно выполнить своими руками. Специалисты требуются лишь для установки и запуска газового котла. Это важно, так как газовщики не подключат газ к котлу, если он установлен с нарушением существующих правил.

Главным элементом газовоздушной системы отопления являются два спаренных теплообменника. Такие устройства применяются для обогрева больших помещений, торговых центров, кинотеатров, спортивных залов. Эффективность отдачи тепловой энергии одного теплообменника зависит от скорости воздушного потока и мощности нагнетающего вентилятора.

Чем больше длина помещения теплицы, тем более мощным должен быть вентилятор, и соответственно, выше скорость воздуха на выходе. Но из-за высокой скорости воздуха он не успевает нагреться в сотах радиатора до 40о градусов, этому приходится ставить спаренный теплообменник.

С тыльной стороны и по бокам вентилятор закрывается оцинкованной облицовкой. Далее стоит конфузор, на который крепится переходная труба.

В теплице установлены два таких аппарата. К каждому теплообменному аппарату от газового котла подведена подающая и обратная водяная труба. Чтобы исключить влияние пластиковых труб на теплообменники, в месте подключения монтируются резиновые патрубки на хомутах из нержавейки. То есть тепловое расширение полипропиленовой трубы не оборвет крепление на входном патрубке теплообменника.

Водяной контур от газового котла до теплообменников обычно прячут в грунт, в специальный желоб и утепляют вспененным пенопропиленом.

Большую часть облицовки можно сделать своими руками из оцинкованного металла. К ней не предъявляют никаких особых требований по размеру и точности изготовления. Рекомендуемый диаметр на выходе обычно подбирают по размеру воздушных рукавов, которые будут одеваться на срез выходной трубы. Для нормальной работы достаточно будет сечения в 25 см. Рукав прокладывают вдоль стенок теплицы и крепят на подвесах на высоте 40 см от пола.

Еще одна часть, которая требует внимания специалиста, — это автоматика управления газовой системой отопления. Внутри теплицы нужно будет установить, как минимум, два датчика температуры, которые будут управлять работой газового котла и оборотами вентилятора. Можно, конечно, обойтись и без автоматики контроля температуры, но в этом случае появляется риск прозевать резкое похолодание. Большинство проблем с отоплением помещения теплицы возникает именно вследствие ранних весенних заморозков.

Использование природного газа еще не гарантируют отсутствия проблемных ситуаций с обогревом теплицы. Их много, и чаще всего проблемы возникают вследствие неправильного выбора газового оборудования.

Главная проблемная ситуация — это сам газ. Проблема №1 может появиться еще на этапе планирования подключения к газовой магистрали на улице. Управление газового хозяйства подпишет договор и выполнит подключение только в том случае, если давление в главной трубе будет достаточным для того, чтобы обеспечить требуемый расход газа на теплицу.

Обычно хозяева стараются сократить расходы на обустройство газового отопления в теплице, поэтому вместо отдельного подключения к главной газовой трубе просто делают отвод от газового коллектора внутри дома. В итоге сечения вводной трубы может быть недостаточным для того, чтобы обеспечить расход газа и для обогрева дома, и для теплиц. Поэтому нужно делать отдельную ветку от места врезки до счетчика перед газовым котлом.

Проблема №2 может проявиться с резким понижением температуры воздуха. Чем сильнее заморозок, тем сильнее падает давление газа в трубе. Даже при минус 3-5оС давление может упасть на 25-30%. В итоге котел может отключиться. Поэтому, перед тем как выбирать определенную модель для газового отопления, необходимо уточнять минимально допустимое давление газа, при котором котел все еще способен работать.

Еще одна проблема — это обесточивание системы отопления. Все оборудование, насосы, вентиляторы и сам котел будут работать только при наличии напряжения в сети. Если же из-за непогоды или обрывов линий произойдет отключение, то система отопления остановится. Чтобы избежать подобной ситуации, теплицы устанавливают балластную емкость. Это один или два пластиковых бака объемом на 3-4 м3. Они используются в качестве теплоаккумулятора на время отсутствия электроэнергии.

Некоторые хозяева подключают теплицу к напряжению 380 В. Из практики известно, что часто обрывает одну из фаз, тогда как остальные продолжают оставаться под напряжением.

Также известно немало случаев, когда зимой собственники теплиц с газовым отоплением держат в подсобке несколько инфракрасных горелок и пару газовых баллонов с пропан-бутаном. Если давление в газовой трубе упадет ниже критического уровня, и работа котла отопления будет остановлена полностью, то всегда можно будет воспользоваться инфракрасной горелкой. Достаточно будет установить по одной горелке возле выходного отверстия вентилятора.

Расстояние от среза выходной трубы до горелочного устройства должно быть не менее одного метра, скорость воздушного потока выбирается минимальной. При обдуве горелки воздух будет нагреваться до температуры 55-60 С. Этого будет достаточно для того, чтобы компенсировать резкое похолодание до момента запуска газового отопления.

Газовое отопление теплицы, несмотря на дорогое оборудование и необходимость преодолевать бюрократические процедуры, считается наиболее эффективным и экономически выгодным. Его устанавливают в том случае, если теплица капитального типа и используется для коммерческого выращивания растений в течение не менее 25 30 лет. Это примерно соответствует ресурсу работы всех основных агрегатов системы газового отопления.

Это полезно! Основные ошибки газовых котлов отопления — расшифровка кодов и устранение неисправностей.

Расскажите о своем опыте обустройства газового отопления, с какими проблемами сталкивались и как они были решены.