Опалювальні оранжереї і зимові сади: історична довідка, особливості конструкції, водяна і повітряна системи обігріву, обладнання.
У таких теплицях стаціонарне опалення, як правило, не застосовується
При наявності в будинку резервного електроживлення сучасний котел практично невразливий
Металлополі-мірні труби використовують в системах опалення для транспортування теплоносія
Для обігріву повітря в зимових садах застосовують водяні конвектори заввишки до 700мм. Їх розміщують у скління, по периметру оранжереї
Пластинчастий теплообмінник, "відбирає" тепло з системи опалення будинку для оранжереї
Обігрівач непрямого нагріву Master BV460E на солярці
Переносний електричний тепловентилятор ( "теплова гармата")
Фанкойли встановлюють в оранжереях спільно з системами водяного опалення на базі труб або конвекторів та пристроями підігріву грунту
фото О.Воронін
Оранжерея з електричним підігрівом грунту
У повітро-підігрівачі непрямого нагріву продукти згоряння палива видаляються на вулицю через димохід
Щоб цілий рік не розлучатися з літом, досить побудувати поруч з власним заміським будинком опалювальну оранжерею- райський куточок, де ростуть пальми і дивовижні квіти.
З історії питання
Свою назву оранжереї отримали від французького слова orange- "апельсин" - не випадково. В середньому століття, зокрема за часів французьких королів, вони використовувалися для розведення різних екзотичних рослин, в першу чергу особливо шанованих ясновельможний володарями цитрусових. Перша скляна оранжерея з пічним опаленням була побудована в ботанічному саду г.Лейдена (Голландія) в 1599г.ВАнгліі в XVII столітті тепло в них підтримувалося різними способами: в Оксфорде- за допомогою тележек- "жаровень" з деревним вугіллям, а в Челсі в 1685г. вперше застосований підземний обігрів грунту.
В Росії будівництво опалювальних оранжерей теж має давню історію. Обігріваються дров'яними печами "ранжерейние палати" стали з'являтися в кінці XVII століття в набережних садах Московського Кремля. Тоді ж в Архангельському, підмосковному маєтку князя М.А.Черкасского, існували дві оранжереї для заморських рослин (персика, олеандра, лавра та ін.). Спочатку XVIIIв. Петро I заклав оранжереї в Літньому саду і Аптекарському городі Санкт-Петербурга.
Пізніше оранжереї, призначені головним чином для вирощування взимку екзотичних плодів (ананасів, винограду та ін.), Стають неодмінним елементом садиб і палацових ансамблів. Часто вони поєднували функції "розплідників під склом", галерей і танцзале, прикрашених картинами і скульптурами, як, наприклад, в садибі Кусково під Москвою. Широкою популярністю серед сучасників користувалися найбагатші колекції оранжерейних рослин в садах П.А.Демідова в Москві (друга половина XVIII ст.) І графа А.К.Разумовский в підмосковних Горенках (початок XIX ст.).
Після жовтня 1917р. в Росії опалювальні оранжереї в садибах, як і сама можливість володіння такою власністю, поступово зникли. Лише кілька десятиліть тому, коли люди стали отримувати дачні ділянки, виник інтерес до технології закритого грунту, проте затребуваними виявилися лише найпростіші парники для вирощування ранніх овочів. Будівництво великих багатофункціональних обігріваються оранжерей і зимових садів поруч із заміськими будинками відроджується лише сьогодні.
Система опалення зимового саду:
2 металопластикова труба системи підлогового опалення та підігріву грунту;
3 колекторний шафа
За відродження традицій!
У спеціальній літературі про тепличних господарствах оранжереї віднесені до розряду холодних теплиць, в яких взимку підтримується невисока позитивна температура: близько 1-8С. Однак значення слова "оранжерея" в побуті дещо ширше: це приміщення для вирощування та розмноження рослин, що не переносять на відкритому повітрі кліматичних умов даної місцевості. Тому оранжереями часто називають і інші (в тому числі тропічні) теплиці з температурою в зимовий період до 25-30С. Оранжереї особливого типу, в яких рослини відіграють допоміжну роль, створюючи, по суті, живу обстановку для прогулянок, відпочинку або проведення свят взимку, іменуються зимовими садами. Воранжереях можуть перебувати басейни для водних і прибережних рослин з прісною і морською водою.
Сучасні оранжереї зазвичай складаються з каркаса (виготовленого, наприклад, з "теплого алюмінію") з склінням. Вкачестве альтернативи одинарному листовому склу застосовують склопакети, стільниковий полікарбонат або пористу акрилове скло. Оскільки інтенсивність освітлення впливає на процес фотосинтезу рослин, краще, щоб вся поверхня оранжереї була прозорою (це дозволить отримати якомога більше денного світла). Іноді светопроницаемой роблять тільки покрівлю. -Якому випадку необхідно передбачити систему штучного освітлення. Найчастіше "засклені сади" прилаштовують до будинку, так що потрапити в них можна через двері або відкритий прохід, прямо з суміжної кімнати, або розміщують на деякій відстані від будівлі. Спомощью інженерних систем (найбільш важлива серед них система опалення) в оранжереях підтримуються необхідні температура, вологість і т.д.
Мати власну опалювальну оранжерею, нехай і не дуже велику, звичайно мріє будь-який з тих, хто розводить декоративні рослини і квіти. Адже за склом можна розбити сад цілорічного цвітіння, і робота в ньому принесе справжню насолоду. Тепла оранжерея іноді стає і джерелом екологічно чистих овочів і фруктів для власного столу.
Мікроклімат зимового саду благотворно позначається на самопочутті людини, на стан його шкіри (при відносній вологості 50-60%). Ви маєте право використовувати оранжерею (як було прийнято в дореволюційній Росії) в якості залу для прийому гостей, розташованого поза головною споруди. Взимку, навесні і восени там можна накрити додатковий святковий стіл і спілкування по мобільному телефону.
Теплотраса "коттедж- оранжерея»:
2 грунт;
3 бетонний канал;
4 керамзит;
5 теплоізоляція;
6 труби
щодо відрахувань
Будівництво опалювальної оранжереі- складне завдання, вирішення якої потребує від забудовника значних фізичних і матеріальних ресурсів. Найбільш відповідальним і трудомістким є етап вибору системи обігріву.
Щоб оцінити, в скільки приблизно обійдеться утримання оранжереї (витрати на її обігрів), потрібно провести найпростіший розрахунок. Для цього визначте площу скління і температуру, необхідну для утримання рослин. Наприклад, вихідці з тропіків і екзотичні овочі потребують тепла круглий рік. Багатьом з них комфортно при 18-21С. Треба також визначити по кліматичної карті мінімальну температуру в регіоні, де розташований "засклений сад" (в Підмосков'ї це -29С). Коефіцієнт теплопередачі матеріалу, з якого виготовлена оранжерея, легко уточнити в довідковій літературі. Для подвійного склопакета він може становити 2,98 ккал / (м2 НС).
Формула потреби в теплі така: площа скління множиться на різницю температур і на коефіцієнт теплопровідності. Вимірюється вона в кілокалорії на годину (ккал / год).
Розглянемо приклад, коли площа скління становить 140м2 (суцільне засклення теплиці розміром 66м), температурний перепад 49С, а коефіцієнт теплопередачі дорівнює 2,98. Рахуємо: 140м249С2,98 ккал / (м2чС) = 20443ккал / ч (округлено). Оскільки в більшості випадків потужність опалювального обладнання дається в ватах і кіловатах, отримане значення переводимо в вати: 1Вт = 0,86ккал / ч. Отже, 204430,86 = 17581Вт (близько 17,6 кВт). Аещеследует врахувати втрати тепла з повітрям, що видаляється, через грунт іт.п. Звичайно, опалення не буде працювати в повну силу всі шість-семьмесяцев опалювального сезону, але обладнання повинно розраховуватися на цю потужність, щоб не замерзли рослини в один з морозних днів.
Власне обладнання для опалення оранжереї зазвичай включає в себе систему підігріву повітря, а також грунту і стелажів з квітами (якщо вони передбачені в конструкції оранжереї). Найбільше для цього підходять водяні і повітряні опалювальні установки.
Принципова схема системи обігріву оранжереї:
1 контур підігріву грунту;
2 змішувальний клапан;
3 опалювальні прилади;
4 теплогенератор котеджу;
5 пластинчастий теплообмінник;
6 теплотраса між будинком і оранжереєю;
7- насос;
8- розширювальний бак;
9-блок автоматики
Вода, вода
Водяна система опалення оранжерей сьогодні використовується практично повсюдно. Вона забезпечує найбільш рівномірний розподіл тепла, що дуже люблять рослини.
Вклассіческой системі в якості опалювальних приладів застосовують (в залежності від температури теплоносія), пластмасові або сталеві гладкі труби з антикорозійним захистом (наприклад, з полімерним покриттям). Вони розміщуються у верхній зоні оранжереі- під покриттям, водостічними жолобами і карнизами; в середній зоні-у зовнішніх стін, на внутрішніх колонах каркасу, затяжках рам або нижніх поясах ферм і між рядами рослин; в нижній зоні-на грунті між рядами рослин, по контуру зовнішніх стін на глибині 0,05-0,1м і для обігріву почви- на глибині не менше 0,4 м від проектної відмітки поверхні грунту до верху труб опалення. На висоту 1 м від поверхні грунту подається зазвичай не менше 40% загальної кількості тепла, включаючи енергію обігріву грунту. Запірна і регулююча арматура забезпечує роздільне включення (виключення) і впорядкування тепловіддачі опалювальних приладів в різних зонах.
Взімніх садах, де рослини вирощують в діжках, замість труб застосовують і інші типи опалювальних приладів, наприклад конвектори. Їх розміщують у нижній зоні оранжереї, на кронштейнах закріплюючи на фундаменті так, щоб вони утворювали нерозривний «теплову доріжку» по периметру приміщення.
Грунт в оранжереях найчастіше підігрівають за допомогою металопластикових труб. Крок укладання труб визначається розрахунком, але його величина становить не менше 20-30см. Трубопроводи кладуть на шар дренуючого засипного утеплювача (піску або шлаку) завтовшки не менше 30см, після чого насипають шар родючого грунту товщиною 40-50 см.
Теплоносій для системи опалення оранжереї можна підігрівати за допомогою сучасного котла, що працює на солярці, пропані, електроенергії або навіть на твердому топліве- вугіллі або дровах. В останньому випадку доведеться побудувати сховище для палива і щодня витрачати час на обслуговування твердопаливного котла. Вкачестве енергоносія для «оранжерейного» котла вигідніше використовувати природний газ. Якщо опалення оранжереї не було передбачено на етапі проектування будинку, то теплогенератор котеджу доведеться замінити на новий, більш потужний. Підключають систему опалення оранжереї (труби або конвектори та обладнання для підігріву грунту) до опалювального контуру будівлі через пластинчастий теплообмінник. Він дозволяє ізолювати один від одного контури опалення будинку і оранжереї і спростити регулювання обігріву.
Температура теплоносія в галузі опалювальних приладів може складати близько 60-80С, а в галузі підігріву грунта- до 40С (щоб не пересушити кореневу систему). Теплотраса між оранжереєю і котеджем (дві утеплені пінополіуретаном металопластикові труби) прокладається в заповненому керамзитом гідроізольовані бетонному каналі, розташованому на глибині близько 1,5 м. Для циркуляції теплоносія (пропіленгліколь) в системі опалення оранжереї використовуються насоси, а для компенсації теплових расшіреній- розширювальний бак. Довжина теплотраси не повинна перевищувати 10-15м, інакше втрати тепла будуть дуже великими.
Створити водяну систему опалення для оранжереї можна з різних компонентів. Ціни на газові котли потужністю від 15 до 90кВт становлять $ 550-6800. Найбільш дорогі і якісні котли виробляють компанії VIESSMANN, BUDERUS, VAILLANT (Німеччина), DEDIETRICH (Франція). За середніми і помірними цінами продають котли фірми ROCA (Іспанія), PROTHERM (Словаччина), ACV (Бельгія) идр. Пальник до котла (якщо вона не поставляється в комплекті) обійдеться ще в $ 400-1500.
Циркуляційні насоси вартістю $ 60-700, що забезпечують переміщення теплоносія в системі, продуктивністю 3-75м3 / ч поставляють на російський ринок GRUNDFOS, VILO (Німеччина), DAB (Італія). Якісні розширювальні баки, необхідні для компенсації теплових розширень теплоносія під час роботи системи опалення, виробляє REFLEX (Німеччина). Запірно-регулюючу арматуру випускають компанії DANFOSS (Данія), HERZ (Австрія), італійські компанії FAR і GIACOMINI. Вартість комплекту визначають, виходячи з розрахунку $ 4 за 1м2 опалювальної площі оранжереї.
Слід подбати про автоматику, яка вирішує завдання управління температурою в оранжереї (на різній висоті приміщення), стежить за функціонуванням циркуляційних насосів, погодить роботу систем опалення та вентиляції і т.д. Виробництвом автоматики займаються як котлостроітельние фірми, так і компанії, далекі від виробництва котлів. Системи з найпростішим алгоритмом управління температурою коштуватимуть $ 75-170. Середній сложності- від $ 300 до 1000. А "наворочені" програмовані комплекси з можливістю дистанційного керування цілком можуть обійтися і в $ 3500-4000.
Тепло доставляється в оранжереї і розподіляється по трубах. Ціни на російський сталевий прокат становлять $ 5 за 1пог.м труби діаметром 75мм. Металлополімерниє труби від HENKO (Бельгія), METZERPLAST (Ізраїль), UNICOR (Німеччина) обійдуться в $ 0,5-1,5 за 1пог.м труби діаметром 16мм. Вартість конвекторів вітчизняного виробництва, оснащених сталевим теплообмінником зі сталевим же ребрами, - близько $ 30-50 за 1 кВт потужності приладу. Проводять їх, наприклад, компанії КЗТО, "САНТЕХПРОМ", "ИЗОТЕРМ" (Росія). Не слід забувати і про теплоносії. Нетоксична рідина на основі пропіленгліколю коштує приблизно $ 1-2 за 1 л; при цьому на систему опалення опалювальними регістрами для оранжереї площею 30м2 потрібно близько 200л.
Комбінована «водо-повітряна» система обігріву оранжереї:
2 фанкойл;
3 контур водяного підігріву грунту
теплий подих
В оранжереї може застосовуватися і повітряне опалення. Воно, як правило, використовується в поєднанні з водяним (що складається з підключених до генератора тепла котеджу труб- опалювальних приладів і системи підігріву грунту). Таким комбінованим опаленням варто оснащувати оранжереї в місцевостях з зовнішньою температурою найбільш холодної доби 20С і нижче. Продуктивність повітряного обігріву в системі комбінованого опалення приймають рівною в середньому 35-40% загальної витрати тепла за зиму. Однак в деяких районах з м'яким кліматом повітряне опалення оранжереї може бути використано як основне або в тандемі з системою електричного підігріву грунту.
Кдостоінствам системи повітряного опалення слід віднести високий ККД та низьку інерційність: за 35-40 хв повітряна система може підняти температуру в оранжереї на 15-20С. Це дозволяє ефективно обігрівати теплицю навіть при відкритих фрамугах. Повітря, що нагнітається тепле повітря створює необхідний рух і рівномірний прогрів всій теплиці. Варто обладнання для повітряного обігріву зазвичай дешевше, ніж інші альтернативні системи.
Повітряне опалення теплиці (коли повітря підігрівається в одному місці, після чого рівномірно розподіляється по приміщенню за допомогою повітропроводів) можна влаштувати на базі повітропідігрівників, що працює на газі або на рідкому паливі. Він підключається до магістрального газопроводу або до ємності з привізним паливом; для відводу продуктів згоряння за межі оранжереї використовується димар. Прокачувати через себе заповнює оранжерею повітря і підігріваючи його до температури близько 40 ° С, підігрівач повітря потім нагнітає потік в мережу припливних повітропроводів з оцинкованої бляхи, яка розташовується по периметру оранжереї, на деякій відстані від стін, на висоті близько 2,5 м. Щоб забезпечити обдув скління, рівномірну температуру, а також оптимальну рухливість повітряних мас, на які подають отворах в повітроводах ставлять вентиляційні решітки.
Повітряне опалення встановлюють і без воздуховодов. Для цього знадобляться стаціонарні тепловентілятори- фанкойли, обладнані газовим теплообмінником непрямого нагріву або водяним калорифером. Такі пристрої забезпечують ефективний і швидкий обігрів оранжереї, в тому числі і при часто відкриваються фрамугах.
Вдополненіе до системи повітряного опалення можна обладнати в оранжереї електричну систему підігріву ґрунту на основі одно- або двожильного резистивного кабелю. Погонна потужність останнього при цьому не повинна перевищувати 15Вт / м, щоб не пересушити кореневу систему рослин. Оптимальна температура грунту становить 15-25С для різних культур і близько 30С- для торф'яних горщиків і грядок з розсадою.
Якщо кабель укладається безпосередньо в грунт, для запобігання відходу тепла в грунт бажано використовувати шар теплоізоляції з матеріалу, що не вбирають вологу (наприклад, пінополістиролу або пінополіетилену). Зверху теплоизолирующий шар закривають поліетиленовою плівкою, що грає роль гідроізоляції. На неї насипають шар піску товщиною приблизно 10см, всередині якого лежить нагрівальний кабель (висота піску над кабелем- не менше 5 см). Крок укладання кабеля- приблизно 15см. Поверх шару піску розстеляють сітку-рабицю для захисту кабелю від пошкоджень лопатою або іншим садовим інструментом. Потім насипають родючий грунт товщиною мінімум 20-25см.
При установці кабелю в бетонному стягуванні зменшується ймовірність його пошкодження в процесі обробки грунту різними інструментами. Збільшується коефіцієнт тепловіддачі за рахунок більшої щільності і однорідності стяжки в порівнянні з грунтом.
Для канальної системи повітряного опалення необхідно придбати підігрівач повітря, придатний для використання в оранжереях, наприклад від компаній "тепловий" (Росія), STEAMTHERM (Фінляндія), DESA INTERNATIONAL (США). Модуль воздухоподогревателя потужністю 32кВт коштує в середньому $ 1500-3200. Ціна розводки воздуховодов (сработой) - $ 20-25 з розрахунку на 1м2 опалювальної площі. Відмінні фанкойли з водяними калориферами виробляє компанія JAGA (Бельгія); хороше обладнання поставляється фірмами VTS CLIMA (Польща), "Мовен", "ВЕЗА" (обидві Росія). Вартість "фанкойловой" системи опалення становить в середньому $ 130-500 за 1 кВт теплової потужності. Нагрівальні секції на базі одно- і двожильних кабелів випускають десятки компаній, серед яких CEILHIT (Іспанія), KIMA (Швеція), DEVI (Данія), ENSTO (Фінляндія), а також російські фірми ССТ, "ТЕРМА" і "ЕЛТЕК ЕЛЕКТРОНИКС". Вартість системи кабельного підігріву грунту під ключ становить $ 10-25 за 1м2 площі, що обігрівається оранжереї або зимового саду.