Systém vykurovania skleníka vlastnými rukami: najlepšie spôsoby zimného vykurovania skleníkov

Na udržiavanie určitého teplotného režimu v skleníku sa používajú rôzne systémy vykurovania. Výber spôsobu zabezpečenia tepla závisí od rozmerov stavby, klimatických podmienok regiónu, dostupnosti určitého druhu paliva, finančných možností a ďalších faktorov.

Niektorí domáci majstri sa odhodlajú zorganizovať vykurovanie skleníka vlastnými rukami – takéto riešenie umožní výrazne znížiť náklady na prácu, súhlasíte? Samozrejme, samostatné zariadenie stabilného vykurovania – je to neľahká, ale celkom realizovateľná úloha. V prvom rade je potrebné vybrať zdroj tepla.

Povieme vám, aké varianty vykurovania skleníkov existujú, v čom spočíva ich špecifikácia práce, výhody a nevýhody použitia. Na základe uvedených informácií sa budete môcť rozhodnúť o type vykurovania, vykonať predbežný výpočet tepelného výkonu, vybrať pracovné uzly a prvky systému.

Špecifikácia udržiavania teploty v skleníkoch

Vykurovanie skleníka je potrebné na kompenzáciu tepelných strát, ktoré vznikajú cez steny a strop konštrukcie, ako aj v dôsledku prílevu vonkajšieho vzduchu. Na zníženie nákladov na vykurovanie je potrebné v prvom rade kvalitne izolovať skleník a minimalizovať výmenu vzduchu s vonkajškom.

Okrem materiálu, z ktorého je skleník vyrobený, je potrebné venovať osobitnú pozornosť tesnému priliehaniu konštrukcie k pôde. Na tento účel je lepšie pri stavbe skleníka vytvoriť zvnútra izolovaný základ malej hĺbky.

Mal by spoľahlivo držať konštrukciu pri silných vetroch, nedovoliť vznik štrbín a minimalizovať výmenu tepla s vonkajškom cez vrchnú vrstvu pôdy.

Na vyriešenie poslednej úlohy aj v podmienkach severných oblastí stačí hĺbka 30 centimetrov, pretože tepelná vodivosť pôdy je veľmi nízka. Intenzita vertikálnej výmeny tepla medzi vrstvou pôdy vo vnútri skleníka a podkladovými pôdami je veľmi malá.

V zime možno po okrajoch skleníka použiť sneh ako prirodzený vonkajší izolant.

Sneh je vynikajúci tepelnoizolačný materiál. Konštrukcia skleníka však musí byť schopná uniesť dodatočnú hmotnosť a materiál sa nesmie pod jej hmotnosťou prehýbať.

Pre normálny rast rastlín je potrebné udržiavanie teploty vzduchu a pôdno-rastlinnej vrstvy v určitom rozsahu. Ak skleník funguje nepretržite, úrodná pôda sa zohreje vďaka výmene tepla s vnútorným vzduchom. Navyše jej teplota bude prakticky rovnaká ako v prirodzených podmienkach v lete.

Pôda a pôdne vrstvy v zime premŕzajú do hĺbky závislej od zemepisnej šírky polohy regiónu a štruktúry horniny. Na zohriatie pôdy a susednej vrchnej vrstvy pred výsadbou rastlín je potrebné buď veľmi dlhé (až mesiac) udržiavanie kladnej teploty vzduchu.

Alternatívne riešenie – vykonanie špeciálnych opatrení na prenos tepla priamo do hrúbky pôdy. To je možné vykonať pomocou systému podzemných rúr, do ktorých sa privádza teplonosné médium.

Množstvo energie vynaloženej na vykurovanie skleníka závisí od nasledujúcich faktorov:

• Plocha povrchu stien a strechy skleníka. Čím je tento ukazovateľ menší, tým sú menšie tepelné straty. Preto je na šetrenie energie lepšie použiť obdĺžnikový alebo polkruhový tvar stavby.
• Koeficient tepelnej vodivosti materiálu. Čím je tento parameter nižší, tým lepšie materiál zadržiava teplo.
• Rozdiel teplôt vnútorného a vonkajšieho vzduchu. Čím je jeho hodnota vyššia, tým väčšie sú tepelné straty.
• Výmena vzduchu cez netesnosti. Na zníženie nákladov na energiu je potrebné vylúčiť nekontrolovaný prítok studeného vzduchu.

Veľká rôznorodosť projektov súkromných skleníkov a kvalita ich montáže vážne sťažujú modelovanie teplotného režimu. Preto presne určiť množstvo potrebnej energie na vykurovanie konkrétneho objektu je možné iba experimentálne.

Takéto spôsoby približne vypočítajú hodnotu požadovaného výkonu vykurovacieho zariadenia. Problém spočíva v zložitosti určenia koeficientu rozptylu pre konkrétny objekt (+)

Autonómne vykurovanie na báze spaľovania paliva

Použitie procesu spaľovania paliva ako zdroja tepla je najčastejšie používaný spôsob vykurovania malých skleníkov. Takéto vykurovanie má určité špecifiká, keďže treba brať do úvahy zvýšenú tesnosť miestnosti, žiadúcnosť vykurovania pôdy a potrebu udržiavania vlhkosti.

Pece a kotly na tuhé palivo

Jedným z najjednoduchších zariadení používaných na vykurovanie skleníkov v chladnom období je pec. Popularita používania takéhoto zariadenia je spôsobená lacnosťou paliva. Môže to byť nekalibrované drevo, suchá tráva, uhlie a uhoľný prach, odpad a horľavé kvapaliny.

Pri pecnom vykurovaní je potrebné zabezpečiť stabilný ťah, pretože vetranie skleníka pri vniknutí splodín horenia dovnútra povedie k jeho ochladeniu.

Pri použití kovovej pece dochádza k rýchlemu ohrevu a prenosu energie do okolitého vzduchu. Je to tiež najlacnejší a najjednoduchší spôsob vykurovania. Tento agregát si možno zostrojiť svojpomocne.

Na našej stránke je výber článkov o výrobe rôznych druhov kovových pecí, ktoré možno použiť na vykurovanie skleníka:

1. Ako vyrobiť pec Bulerjan svojpomocne: podrobný návod na výrobu
2. Buržujka z plynovej fľaše svojpomocne: schémy, výkresy + podrobný návod
3. Pec na odpadový olej z rúry: ako vyrobiť efektívnu piecku na odpadový olej z dostupných materiálov

Kamenná pec sa pomalšie zohrieva a dlhšie udržuje teplo. Je to vhodnejšie na vykurovanie malých miestností so stredným alebo úzkym rozsahom prípustných teplôt. Takúto pec však treba postaviť a v prípade potreby ju nemožno presunúť, ako jej kovový analóg.

Existuje myšlienka vykurovania priestoru v skleníku pomocou horúcich splodín horenia. Na tento účel navrhujú umiestniť pec do jamy a komín položiť horizontálne pod úrovňou zeme s následným vyústením na povrch.

Pri takomto umiestnení komína dôjde k výraznému zvýšeniu jeho dĺžky, v dôsledku čoho horúce plyny odovzdajú väčšie množstvo tepla vnútri miestnosti

Takýto variant skutočne zvýši účinnosť vykurovania.

Avšak pri praktickej realizácii vzniknú nasledujúce ťažkosti:

1. Náročnosť na materiál zostavy komína. Na výstupe z pece je teplota vzduchu veľmi vysoká. Preto komín nesmie mať dobrý prenos tepla, inak dôjde k vypáleniu pôdy okolo neho. Ako materiál na odvod splodín horenia možno použiť azbestové rúry.
2. Dodržiavanie pravidiel umiestnenia odvodu dymu. V komíne bude potrebné zabezpečiť revízne okná na čistenie od sadzí. Preto treba potrubie položiť medzi záhony.
3. Potreba organizácie elektrického napájania. Dlhá horizontálna časť neprispieva k vytvoreniu normálneho ťahu, preto bude potrebné nainštalovať dymový ventilátor. To znamená potrebu prívodu elektriny do skleníka alebo pravidelné dobíjanie batérie.

Preto myšlienka podzemného umiestnenia komína v praxi nenašla široké uplatnenie.

Namiesto štandardnej pece možno použiť tuhopalivové dlhohoriace kotly. Tie efektívnejšie spaľujú palivo a neumožňujú rýchle uvoľňovanie tepla, čo vylučuje možnosť poškodenia rastlín vysokou teplotou. Takéto továrenské kotly sú ľahko ovládateľné a udržiavateľné, a tiež kompaktné.

Plynové kotly a konvektory

Pre skleníky sa dobrou alternatívou k peciam stalo použitie plynového kotla na skvapalnený plyn alebo konvektora. Pre malé súkromné stavby sa zvyčajne používa zariadenie pracujúce na báze plynových fliaš.

Pred inštaláciou plynového kotla v skleníku je potrebné dôkladne spevniť jednu z múrov, na ktorú bude pripevnený

Plynovú fľašu je lepšie umiestniť mimo skleníka. V tomto prípade je však potrebné vyriešiť problém zabránenia premrznutia reduktora pri dlhom období s negatívnou teplotou.

Pripojenie skleníka k plynovej sieti je pomerne zložitý byrokratický proces. Navyše pri každoročnej povinnej kontrole odborníkom z plynárenskej služby budú vznesené pripomienky.

V každom prípade, kombinácia prívodu plynu a používania otvoreného ohňa v uzavretom priestore vyžaduje zvýšené bezpečnostné opatrenia. Najlepším riešením je mať plynový analyzátor, ako aj systém automatického hasenia plameňa, ktorý sa aktivuje pri prekročení maximálnej prípustnej koncentrácie horľavej látky vo vzduchu.

Z hľadiska porovnania finančných nákladov pri inštalácii a používaní pecí a plynového zariadenia nemožno urobiť jednoznačný záver. Jednoduchý plynový konvektor stojí približne 120 – 140 €.

To je drahšie ako kovové zariadenia pracujúce na tuhé palivo:

• náklady na kov a spotrebný materiál pri vlastnej výrobe pece typu buržujka sú približne 30 €;
• továrenská jednotka na tuhé palivo malých rozmerov, napríklad model NVU-50 “Tulinka” stojí približne 66 €;
• zariadenie s dlhým horením model NV-100 “Klondajk” stojí približne 90 €.

Kamenná pec vyjde drahšie ako plynový konvektor kvôli nákladom na práce pri zhotovení základov a jej murovaní.

Inštalovať kamennú pec je vhodné v prípade, že ste si istí, že na tomto mieste bude skleník umiestnený viac ako jeden rok.

Náklady na skvapalnený alebo zemný plyn spotrebovaný na vykurovanie akéhokoľvek priestoru budú lacnejšie ako kupované drevo a uhlie. Avšak skleníky sa zvyčajne vykurujú bezplatným alebo lacným horľavým odpadom, ktorého je vždy dosť na vidieku a v chatových oblastiach.

Problém nasávania vzduchu a vlhkosti

Používanie vykurovacích zariadení, v ktorých dochádza k otvorenému spaľovaniu paliva, vedie k potrebe odvádzania produktov horenia cez komín. V tomto prípade je potrebná kompenzácia objemu vychádzajúceho vzduchu.

V budovách je to možné prostredníctvom nekontrolovaného prítoku (infiltrácie), ktorý vzniká v dôsledku prítomnosti štrbín a dier v stenách a strope.

Konštrukcia moderných skleníkov, napríklad z polykarbonátu, vytvára vzduchotesný priestor. V tomto prípade problém prísunu vzduchu riešia existenciou vetracích okien a montážou špeciálneho prívodného otvoru.

Umiestniť ho treba tak, aby sa zabránilo koncentrovanému prúdu studeného vzduchu na rastliny. Je tiež možné použiť niekoľko malých otvorov na zabezpečenie rozloženého prítoku.

Odsávacie systémy pre plynové konvektory uzavretého typu sú už vybavené rúrou na prívod vonkajšieho vzduchu do spaľovacej komory.

V konvektore s uzavretou spaľovacou komorou vonkajší vzduch neochladzuje miestnosť a produkty horenia sa nemôžu dostať dovnútra (+)

Často po prevádzke pecí a kotlov je pozorovaný efekt vysušovania vzduchu. Je to spôsobené nižšou absolútnou vlhkosťou prívodného studeného prúdu (obzvlášť mrazivého) v porovnaní s teplým vzduchom vychádzajúcim cez komín zo skleníka.

Na udržanie presných parametrov vlhkosti vzduchu sa používa zvlhčovač s hygrometrom, ktorý môže fungovať z lokálneho zdroja energie. Ak takáto potreba nie je, možno do skleníka umiestniť otvorenú nádobu s vodou. Potom v prípade silného vysušenia vzduchu prirodzeným spôsobom vznikne proces vyparovania.

Spôsoby rovnomerného rozloženia tepla

Pre malé skleníky stačí umiestniť jeden zdroj vykurovania. Výmena vzduchu v priestore bude zabezpečená vďaka vertikálnemu teplotnému rozdielu, a tak dôjde k rozdeľovaniu teplého vzduchu.

V každom skleníku pri jeho vykurovaní vzniká nepatrný vertikálny teplotný rozdiel. Toto je potrebné pamätať pri umiestňovaní teplomerov.

V priestoroch s veľkou plochou alebo zložitou geometriou je možné vytvorenie zón s rôznymi parametrami mikroklímy. Takto niekedy zámerne postupujú v priemyselných skleníkoch, avšak vo väčšine prípadov je tento jav nežiaduci.

Na rovnomerné rozdeľovanie tepla sa používajú dva spôsoby:

• Vytvorenie umelého obehu vzduchu. Zvyčajne sa používajú lopatkové ventilátory. Niekedy budujú systém vzduchovodov s integrovanými čerpadlami tak, aby sa nasávanie vzduchu vykonávalo na jednom konci priestoru a výfuk na druhom.
• Prenos tepla prostredníctvom medziproduktového nosiča tepla. Spravidla sa používa obyčajný vodný systém s núteným obehom. Rúry je možné viesť po obvode skleníka, ako aj pod vrstvou pôdy.

Nútené rozdeľovanie tepla je potrebné tiež na zabránenie vzniku zóny s vysokou teplotou v blízkosti ohrievača. Inak rastliny umiestnené v blízkosti pece alebo kotla môžu utrpieť tepelné poškodenie.

Populárne metódy vykurovania bez otvoreného ohňa

Použitie otvoreného ohňa má určité obmedzenia, pretože dochádza k uvoľňovaniu splodín horenia, a tiež je potrebné dodržiavať protipožiarne opatrenia. Preto sa často používajú iné spôsoby na uvoľnenie tepla do priestoru skleníka.

Použitie elektrických zariadení

Používanie elektriny na vykurovanie skleníka v zime je najdrahší spôsob. Je však aj najjednoduchší, pretože práce na montáži takéhoto ohrevu zahŕňajú len privedenie elektrického vedenia a inštaláciu zariadení.

Použitie jednoduchých automatizačných systémov zbavuje človeka potreby účasti na neustálom monitorovaní mikroklímy.

Schéma zapojenia niekoľkých ohrievačov cez termoregulátor je dostatočne jednoduchá. Jediným problémom môže byť výpadok elektrickej energie, preto je potrebné zabezpečiť pripojenie dodatočných zdrojov napájania (+)

Elektrické vykurovanie skleníka môže byť vykonané s použitím nasledujúcich zariadení:

• Kalorifer. Najjednoduchší a najlacnejší prístroj, ktorý si možno vyrobiť svojpomocne.
• Konvektor. Prítomnosť ventilátora umožňuje okrem ohrevu vzduchu aj jeho rovnomerné rozloženie po skleníku.
• Tepelné čerpadlo. Výkonné zariadenie na ohrev vzduchu v skleníkoch veľkého objemu, ktoré sa často na rozloženie tepla používa v spojení so systémom vzduchovodov. Na vykurovanie kompaktného priestoru je možné vyrobiť tepelné čerpadlo svojpomocne.
• Infračervené lampy. Špecifikácia práce takýchto zariadení spočíva v ohreve povrchu, na ktorý dopadá žiarenie. Týmto spôsobom je možné vyrovnať vertikálny teplotný gradient v miestnosti bez použitia výmeny vzduchu.
• Vykurovací kábel. Používa sa na ohrev lokálnych oblastí v skleníku.

V prípade malých rozmerov miestnosti je použitie elektrického vykurovania opodstatnené z dôvodu jeho jednoduchosti a bezpečnosti. Vo veľkých a priemyselných skleníkoch je vhodné použiť iné spôsoby.

Vykurovací kábel je vhodný na vyhrievanie pôdy. Jeho maximálna teplota nie je vysoká, preto sa netreba obávať efektu vypaľovania pôdy so stratou jej vlastností.

Uvoľňovanie tepla biochemickým spôsobom

Jedným z zaujímavých spôsobov vykurovania je vnášanie neprehnitého organického hnojiva do pôdy – hnoja zvierat alebo trusu vtákov. V dôsledku biochemickej reakcie dochádza k uvoľňovaniu veľkého množstva energie, ktoré zvyšuje teplotu úrodnej vrstvy a vzduchu vo vnútri miestnosti.

Pri hnití hnoja dochádza k uvoľňovaniu oxidu uhličitého, metánu, a tiež malého množstva vodíka a sírovodíka. Hnoj má tiež špecifický zápach. To všetko kladie určité obmedzenia na jeho použitie, súvisiace s potrebou vetrania miestnosti.

V zime, ako aj pri dlhodobých ochladeniach na jar a na jeseň, je intenzívna výmena vzduchu nežiaduca. V tomto prípade na obnovenie tepelnej rovnováhy po vetraní môže byť potrebné výrazne väčšie množstvo energie, ako bolo uvoľnené v dôsledku procesu hnitia hnoja.

Použitie takého “biologického” spôsobu vyhrievania pôdy a vzduchu je opodstatnené neskoro na jar, keď k vetraniu dochádza pri pozitívnych denných teplotách.

Systémy s vonkajším zdrojom tepla

Vyhrievanie skleníka je možné vďaka blízkej polohe domu alebo inej vykurovanej budovy. To zjednodušuje celý postup, pretože nie je potrebné inštalovať autonómny zdroj tepla. Pomocou drôtových alebo wi-fi relé je možné diaľkovo získavať informácie o teplote v skleníku a regulovať jeho mikroklímu z domu.

Obyčajný wi-fi teplotný komplex pozostávajúci z senzora a relé stojí asi 20 €. Pri prekročení teploty mimo povoleného rozsahu odovzdáva jej hodnoty na zariadenia s operačným systémom Windows alebo Android.

Vytvorenie samostatného vykurovacieho okruhu

Ak sa v dome používa vodné alebo parné vykurovanie, je možné vytvoriť samostatný okruh vedúci do skleníka. Jeho je bezpodmienečne potrebné vybaviť samostatným čerpadlom, pretože celková horizontálna dĺžka nového segmentu bude veľká.

Tiež je potrebné v skleníku nainštalovať expanznú nádobu otvoreného typu na odvádzanie vzduchu zo systému. Plochu otvorenej vody nádoby je potrebné minimalizovať, aby sa zabránilo intenzívnemu vyparovaniu horúcej vody dovnútra miestnosti.

Radiátory sa v skleníku inštalujú zriedka, pretože dizajn jeho miestnosti hrá druhoradú úlohu. Pri nedostatku tepla je lepšie predĺžiť okruh potrubia, pretože je to lacnejšie a znižuje riziko netesností a porúch.

Vonkajší segment okruhu je potrebné zaizolovať, aby sa predišlo stratám tepla a minimalizovalo riziko premrznutia. Najlepšie na tieto účely je vhodný podzemný variant umiestnenia potrubí.

Pripojenie segmentu vykurovania skleníka k spoločnému okruhu je možné vykonať s použitím troj- alebo štvorcestného ventilu.

Štandardná schéma pripojenia prídavného vykurovacieho okruhu. Umiestnenie kohútov v dome umožňuje diaľkovo regulovať teplotu vzduchu v skleníku (+)

Tiež je možné vytvorenie automatického systému regulácie teploty.

Dá sa to urobiť nasledujúcimi spôsobmi:

• Zmena objemu prepúšťanej horúcej vody v závislosti od údajov teplotných snímačov. V tomto prípade je potrebný nákup čerpadla s reguláciou výkonu.
• Zapnutie a vypnutie okruhu vykurovania skleníka. Na to sa používajú automatické systémy riadenia kohútov.

Namiesto ručného menenia polohy troj- alebo štvorcestného kohúta možno použiť zariadenia na báze servopohonu. Jeho elektronická riadiaca jednotka sa nastavuje na údaje umiestnených v skleníku teplotných snímačov.

Pri potrebe zmeny režimu vykurovania prichádza riadiaci signál na motor, ktorý otáča tyčou a nastavuje inú polohu kohúta.

Servopohon na automatickú reguláciu má väčšie rozmery v porovnaní s kohútom. Preto je pri jeho inštalácii potrebné odsunúť vykurovacie potrubie od steny.

Vykurovanie s použitím odsávacieho vzduchu

Dobrý ohrev možno dosiahnuť využitím teplého vzduchu z odťahového vetrania obytného domu. Nasmerovaním izolovaného vetracieho kanála do vnútra skleníka možno získať stály vstupujúci prúd s teplotou 20–25°C.

Jedinou podmienkou je neprítomnosť nadmernej vlhkosti a nečistôt vo vzduchu, ktoré sú typické pre kuchyne a kúpeľne.

Odvod vzduchu zo skleníka možno zorganizovať dvoma spôsobmi:

• Miestny odťahový otvor von vo forme rúrky bez ventilátora. Musí mať malý prierez na vytvorenie vysokej rýchlosti prúdenia. V tomto prípade pri zápornej vonkajšej teplote bude zóna tvorby kondenzátu v určitej vzdialenosti od rúrky, čo zabráni tvorbe ľadu.
• Spätný návrat prúdu pomocou dodatočného vzduchovodu a povinné pripojenie k domovej odťahovej vetracií. Inak sa pachy zo skleníka rozšíria do všetkých miestností domu.

Táto metóda je najekonomickejšia z hľadiska jednorazových nákladov na montáž systému a pravidelných nákladov na používanie paliva. Jedinou otázkou zostáva dostatočnosť objemu odťahu na udržanie požadovanej teploty. Najlepšie je to overiť experimentálne.

Ak občas, pri extrémnych ochladeniach, teplota vzduchu v skleníku klesne pod prípustnú hodnotu, možno do vzduchovodu vstavať malý kalorifer alebo nainštalovať dodatočné elektrické zariadenie priamo na objekte.

Závery a užitočné video k téme

Domáca pec s dlhým komínom na vykurovanie skleníka:

Niekoľko variantov drevených pecí v reálnom skleníku:

Plynové horáky ako zdroj tepla. Rozvod potrubia v skleníku:

Univerzálny variant vykurovania skleníka neexistuje. Výber v prospech jedného zo spôsobov alebo ich kombinácie je potrebné uskutočniť s ohľadom na jeho spoľahlivosť, nízke náklady na inštaláciu a prevádzku zariadenia, ceny energií a dĺžku autonómnej prevádzky.

Väčšinu projektov je možné realizovať vlastnými silami, čo zníži ich náklady a poskytne možnosť na ďalšiu samostatnú modernizáciu.

Máte vlastné skúsenosti s navrhovaním a zriaďovaním vykurovania v skleníku? Chcete sa podeliť o nadobudnuté vedomosti alebo položiť otázky k téme? Prosím, zanechajte komentáre a zapojte sa do diskusií – formulár pre spätnú väzbu sa nachádza nižšie.