Системы обогрева грунта — как устроены и работают

Темы журнала Ландшафтный дизайн Проекты садов Мир растений и деревьев «Звездные» сады Сады и парки мира Цветники Мир вкуса Пруды, водоемы, фонтаны Малые архитектурные формы Садовая техника

  • Тепло в зеленом доме
  • Малые архитектурные формы | №6 (75) '2013
  • Михаил Лукьянцев

Любые растения — овощные или плодовые культуры, декоративные деревья и т.д. — могут выращиваться только в определенных климатических условиях с приемлемым для них диапазоном температуры и влажности. Создать для них благоприятную среду помогают грамотно устроенные теплицы, оранжереи и зимние сады, позволяющие круглый год собирать урожай и наслаждаться видом экзотов.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютЗимний сад голландской компании weinor. Растения, создающие уют и ощущение вечно длящегося лета, расставлены в кадках на полу

Сначала попробуем разобраться в терминологии. Различные словари и энциклопедии дают следующие определения. Оранжерея — теплое застекленное помещение для разведения и содержания зимой теплолюбивых растений.

Теплица находится вне дома и служит для выращивания растений. Зимний сад — отапливаемое помещение с естественным освещением, предназначенное для размещения южных экзотических и комнатных растений.

Нередко зимний сад примыкает к дому и выглядит как веранда или продолжение гостиной.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютОранжерея в садах ирландского замка Бирр Касл (Birr Castle), широко известных в мире большой коллекцией редких растений

То есть теплица — утилитарное сооружение, используемое для выращивания урожая независимо от погодных условий и смены сезонов. Зимний сад не предназначен для сельскохозяйственных посадок. У него другие задачи — услаждать взор и радовать хозяев круглогодичной близостью к природе. А вот оранжерея в зависимости от желания владельца может выполнять функции и теплицы, и зимнего сада.

Отсюда следует, что архитектурно и конструктивно эти сооружения схожи. Различие только в их назначении. Одни владельцы выращивают там агрокультуры, другие — растения субтропического происхождения. Современные технологии предоставляют практически неограниченные возможности обустройства зимнего сада, вплоть до сооружения в нем, например, искусственного водоема с теплолюбивыми рыбками.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютТеплица с разноуровневыми приподнятыми грядками

Простейший вариант индивидуальной теплицы знаком, наверное, каждому — это летний парник, увеличивающий продолжительность теплого сезона: посадку, например, огурцов или помидоров там начинают раньше, а урожай собирают позже.

Основные части парника — каркас (сборный или стационарный) и прозрачная кровля из полиэтиленовой пленки или остекленная. Относительно большие сооружения иногда оборудуют простыми системами полива. Вентилируют парники, отворачивая пленку или открывая специально предусмотренные «форточки» остекленных окон.

Отопление в них отсутствует — источником обогрева служит естественное солнечное тепло.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютВ теплице цветы обычно выращивают в отдельных горшочках, установленных на полках

Если пользоваться теплицей планируется круглый год, то сложность конструкции многократно возрастает.

Для поддержания в теплице или зимнем саду комфортных климатических условий (как правило, с температурой 20–25°С и относительной влажностью 60%) требуется наличие систем освещения, полива, вентиляции, контроля влажности и, безусловно, отопления.

Ключевое значение имеет правильная теплоизоляция сооружения, основные элементы которого — вертикальное остекление (стены), наклонное остекление (крыша) и открывающиеся элементы (двери, окна, фрамуги).

Для обустройства теплиц используют одно- и двухкамерные стеклопакеты. Учитывая, что способы и средства отопления перечисленных выше объектов применяются одни и те же, будем говорить об оранжереях, упоминая и особенности, присущие теплицам и зимним садам.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютОптимальный микроклимат в оранжерее Hartley Botanic (Великобритания) создается с помощью фрамуг в стеклянных стенах и крыше

Жидкостные системы отопления

Рынок предлагает разнообразное оборудование для обогрева оранжереи, и выбирать систему отопления необходимо еще на этапе проектирования сооружения. Наиболее распространенная из них — водяная. Теплоносителем чаще всего служит вода, хотя возможно применение и специальных незамерзающих жидкостей для систем теплоснабжения (автомобильные антифризы здесь не годятся).

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютОдин из вариантов зимнего сада со столиком и стульями в окружении растений, выращиваемых в отдельных кадках

Нагретый теплоноситель поступает по полимерному или стальному трубопроводу в оранжерею и распределяется по трем основным зонам: верхней (под карнизами), средней (на стойках каркаса) и нижней (на глубине около 10 см по периметру сооружения). Для подогрева почвы трубы укладывают на глубине около 50 см с шагом около 25 см на слой дренирующего утеплителя (например, песка) толщиной около 30 см.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютХозяева этого зимнего сада имеют возможность комфортно отдыхать в окружении множества цветов в любое время года

Такой прогрев почвы трубами по принципу «теплого пола» вполне способен создать нужный микроклимат в оранжерее. Если же его мощности недостаточно, то применяют дополнительные отопительные приборы — радиаторы и конвекторы, которые располагают вдоль стен сооружения. В качестве теплогенератора используется уже установленный в доме котел, как правило, газовый.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают

Отопительные контуры оранжереи и основного здания разделяются с помощью дополнительного теплообменника, обеспечивающего независимое регулирование температуры теплоносителя по показаниям размещенных в помещениях датчиков. Если котел многоконтурный, то можно обойтись без такого теплообменника.

Если мощность котла недостаточна для обогрева оранжереи (например, когда ее наличие не было предусмотрено проектом дома), необходимое количество тепла получают от дополнительного настенного или напольного водогрейного котла. Его мощность рассчитывается исходя из площади оранжереи и ее теплопотерь.

Такой котел может служить только для отопления оранжереи или выступать в качестве дополнительного теплогенератора при его включении в общую систему отопления дома.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютВентилятор для нагнетания воздуха между двумя слоями полиэтиленовой пленки, которая образуеткрышу теплицы

В отдельно стоящую оранжерею нагретый теплоноситель от установленного в доме котла поступает по утепленной теплотрассе. Ее сооружают на глубине от 1,5 м, прокладывая теплоизолированную металлополимерную трубу в бетонном канале, гидроизолированном и заполненном керамзитом или другим утеплителем.

Система водяного отопления оранжереи эффективно работает даже в регионах с суровым климатом. Однако она не лишена недостатков, к которым относятся трудоемкость монтажа и необходимость применения дополнительного оборудования, включая трубы, циркуляционные насосы, запорную и расширительную арматуру, датчики температуры, термостаты и т.д., что увеличивает сумму капитальных вложений.

Системы обогрева грунта - как устроены и работаютЭлектродвигатель с приводом, открывающим вентиляционное окно

Воздушное отопление

В регионах с относительно умеренным климатом, где зимняя температура не опускается ниже –20°С, возможно устройство воздушного отопления оранжерей, основные элементы которого — воздухонагреватель, работающий обычно на жидком топливе или газе, и воздуховоды: жесткие (стальные или оцинкованные) и гибкие (алюминиевые, стальные или полимерные). Перераспределение теплого воздуха в оранжерее обеспечивается рециркуляционными вентиляторами.

  1. Количество солнечных лучей, проникающих в оранжерею сквозь стеклянные крышу и стены, приходится иногда ограничивать
  2. В этой системе отопления применяют также электрические тепловентиляторы.
  3. Если зимний сад примыкает к дому, источником тепла может служить уже установленный в доме газовый или жидкотопливный воздухонагреватель или печь, передача тепла от которых также производится с помощью воздуховодов.

Тепловые насосы «воздух-воздух» (кондиционеры с функцией обогрева) — удобное решение для организации отопления не только пристроенного к дому зимнего сада, но и отдельно стоящей оранжереи. В модельных рядах ведущих фирм имеются тепловые насосы в так называемом северном исполнении — с пониженной границей минимальной температуры наружного воздуха.

Слева: магистраль, по которой теплоноситель поступает к теплому полу, обогревающему грядки, размещают вдоль стены. Справа: в оранжереях и зимних садах используются и теплые полы в виде матов с пленочными резистивными элементами

Существенное преимущество тепловых насосов перед другими электрическими теплогенераторами — высокая эффективность, позволяющая получать до 3–5 кВт тепла на 1 кВт потребленной электроэнергии. Современный тепловой насос типа «воздух-воздух» относительно прост в монтаже, имеет высокую степень автоматизации и широкий набор режимов работы.

У воздушного отопления малая инерционность, позволяющая быстро повысить температуру до требуемого значения. Но из-за недостаточной мощности его часто комбинируют с другими источниками тепла.

Термостат системы отопления оранжереи, автоматически поддерживающий заданную температуру, оптимальную для растений

Инфракрасные излучатели

Потолочные инфракрасные обогреватели (газовые и электрические) широко применяются для отопления оранжерей.

Особенность инфракрасного отопления в том, что излучение этой длины волны не поглощается воздухом, а передается непосредственно нагреваемым поверхностям (именно по такому принципу «работает» Солнце), от которых уже нагревается воздух.

Инфракрасные обогреватели позволяют достаточно просто организовать несколько температурных зон для выращивания в одной теплице растений с различными требованиями к климату.

Электрические инфракрасные излучатели компактны и проще в монтаже, чем газовые. Но их эксплуатация дороже из-за относительно высокой стоимости электроэнергии.

Электронагреватель, использующий конвекционный и радиационный способы обогрева, безопасно размещен на деревянном полу зимнего сада

Электрический кабель

Электрическая кабельная система подогрева грунта также может служить дополнительным средством отопления оранжереи. Такая система аналогична «теплым полам», но имеет свои особенности монтажа. Чтобы избежать пересушивания почвы, в оранжереях используют резистивный кабель мощностью не более 15 Вт/м.

На слой водостойкой теплоизоляции насыпают слой песка толщиной около 20 см, в который и укладывают кабель с шагом около 15 см. Чтобы защитить его от повреждений при садовых работах, поверх песка размещают металлическую сетку, отделяющую кабель от плодородного грунта.

Иногда используют бетонную стяжку, повышающую теплоотдачу, но увеличивающую стоимость монтажных работ.

Владельцы этой оранжереи поместили растения в горшки, расставленные на возвышении посредине помещения

Другое применение электрического нагревательного кабеля — подогрев водопровода, подающего в оранжерею воду для полива (если он проложен недостаточно глубоко и есть опасность его замерзания), а также предотвращение обледенения стеклянной крыши.

В последнем случае кабель, мощность которого регулируется в зависимости от температуры и влажности наружного воздуха, укладывают по периметру крыши, вдоль стропил, в желобах и водостоках. Такая мера препятствует образованию снежных наносов и наледи.

Из электрических средств отопления надо также упомянуть конвекторы и масляные обогреватели, которые подходят для небольших оранжерей. Однако их распространение сдерживается высокой стоимостью электрической энергии.

Зимний сад частного дома в Англии выполняет также функции гостиной и столовой, стирая границы между окружающей природой и «домом-крепостью»

Умный сад

В оранжерее или зимнем саду, где счастливые домовладельцы не только выращивают цветы или ягоды, но и проводят немало времени, отдыхая в любую погоду, круглый год, наряду с отоплением требуются и другие системы — освещения (продолжительность светового дня важна для процесса фотосинтеза растений), полива, вентиляции (обеспечивая воздухообмен, она также снижает выпадение конденсата), контроля влажности, а также управления. Такая оснащенность современной оранжереи позволяет интегрировать ее в систему «Умный дом», которая с помощью датчиков температуры, освещенности, влажности воздуха и почвы автоматически поддерживает оптимальный для выращиваемых культур климатический режим.

Cалат-латук высаживают непосредственно в почву

Зимний сад вполне можно пристроить к уже заселенному дому. Однако предпочтительнее предусмотреть его наличие еще в проекте самого здания — тогда они будут гармонично объединены в одно целое как с инженерно-технической, так и с эстетической точек зрения.

Смотрите также

  • Малые архитектурные формы | №4 (61) '2011 Ночь в саду Чем больше участок, тем он темнее по ночам. Это днем можно любоваться живыми изгородями, мостиками и ручьями, бегущими с альпийских горок. Ночью все однотонно и серо. Но стоит сделать интересное освещение — и ночной сад преобразится…
  • Малые архитектурные формы | №6 (57) '2010 Прыжок леопарда Имя Хамиша Маки широко известно в кругах ценителей искусства и коллекционеров. Его уникальные скульптуры, отлитые из бронзы и серебра, изображают животный мир так достоверно, что кажется, будто время застыло в стремительном прыжке леопарда или грациозном беге антилопы…
  • Малые архитектурные формы | №2 (53) '2010 Волшебный сад Ходить по саду, когда не видно дорожек, аллей и мостиков, некомфортно и даже небезопасно. А зимой вообще темнеет рано, когда активная жизнь еще в самом разгаре. И если ночь безлунная, есть опасность провалиться в сугроб. Из вышесказанного вытекают две основные функции садового освещения. Первая — обеспечение безопасности и удобства, вторая — собственно дизайн…
Читайте также:  Современные детекторы скрытой проводки

Системы подогрева футбольных полей

М. Г. Тарабанов, канд. тех. наук, директор научно-инженерного центра «Инвент»;

В. Ф. Сергеев, главный инженер научно-инженерного центра «Инвент»;

С. В. Буров, генеральный директор фирмы «Интраст»

Вторая половина девяностых годов в России была отмечена интенсивным строительством систем подогрева футбольных полей на стадионах республиканского и областного значения, а в последние годы такие системы появились во многих других населенных пунктах и на тренировочных базах футбольных клубов.

Необходимость строительства систем подогрева продиктована насущной потребностью повышения качества футбольных полей в холодные осенне-весенние периоды года, характерные для большинства регионов нашей страны.

Кроме того, появились поля с искусственным покрытием газонов, которые в основном используются в тренировочных целях или для массового футбола. На этих полях системы подогрева особенно нужны, т. к.

только они могут круглый год обеспечивать такое состояние газона, при котором возможно проводить нормальный игровой процесс.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают
Фото 1. Стадион «Локомотив» в Саратове

Научно-инженерный центр «Инвент» разработал более трех десятков проектов систем жидкостного низкотемпературного подогрева газонов с травяным и искусственным покрытием газонов для регионов с различными климатическими условиями (Москва, Санкт-Петербург, Смоленск, Череповец, Ярославль, Ижевск, Саратов, Волгоград, Ростов, Новокузнецк, Екатеринбург, Омск, Томск и др.), а фирма «Интраст» воплотила в жизнь эти проекты, провела наладочные работы и производит сервисное обслуживание. Кроме того, большинство полей оборудовано системами автоматизированного полива и дренажными устройствами, что обеспечивает комплексное решение по подготовке газонов для игр или тренировок.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают
Рисунок 1. Схема футбольного стадиона, оборудованного системами жидкостного подогрева газона и автоматизированного полива: 1 – тепловой пункт; 2 – насосная автоматизированного полива; 3 – газон футбольного поля; 4 – коллекторы системы подогрева; 5 – полиэтиленовые трубы подогрева; 6 – трубы полива; 7 – разбрызгиватели воды
Системы обогрева грунта - как устроены и работают
  • Рисунок 2.
  • Размещение труб подогрева под газоном для натурального поля и поля с искусственным покрытием:
  • а – натуральное поле: 1 – трава; 2 – заменяемый газон; 3 – трубы подогрева; 4 – грунт; 5 – дренаж; а = 150–250 мм; h = 180–230 мм;
  • б – поле с искусственным покрытием: 1 – искусственная трава; 2 – засыпка песком и резиновой крошкой; 3 – щебень с расклинцовкой; 4 – трубы подогрева; 5 – песок; 6 – щебень; 7 – дренаж; 8 – грунт; h1 ~ 30 мм; h2 ~ 150 мм; а = 150–200 мм
Системы обогрева грунта - как устроены и работают
Рисунок 3. Принципиальная схема теплового пункта и системы подогрева: 1 – пластинчатый теплообменник; 2 – трехходовой клапан с электроприводом; 3 – коллекторы; 4 – трубопроводы подогрева; 5 – блок автоматического управления: 5.1 – электронный регулятор; 5.2 – датчик температуры наружного воздуха; 5.3 – датчик температуры грунта; 5.4 – датчики температуры воды; 5.5 – датчики температуры раствора этиленгликоля; 6 – сдвоенный насос (рабочий и резервный); 7 – мембранный расширительный бак; 8 – предохранительный клапан; 9 – насос для заполнения системы подогрева раствором этиленгликоля;10 – обратный клапан

На рис. 1 показана схема футбольного стадиона, оборудованного системами жидкостного подогрева газона и автоматизированного полива.

Система подогрева состоит из теплового пункта и трубопроводов подогрева (коллекторов и трубопроводов из полиэтилена), закладываемых под газон футбольного поля.

В качестве рабочего теплоносителя принимается водный раствор этиленгликоля, концентрация которого задается от 30 до 42 %, в зависимости от месторасположения стадиона.

В системе жидкостного подогрева размещение труб под газоном определяется видом газона (натуральный или искусственный) и условиями их прокладки. Глубина заложения под газон и расстояние между трубами рассчитывается по конструктивным схемам и характеристикам слоев поля.

На рис. 2 показано размещение труб подогрева под газоном для натурального поля и поля с искусственным покрытием.

Прокладка труб подогрева на действующем натуральном футбольном поле производится путем прорезки луговины и их протяжки специальным самоходным устройством.

Время такой прокладки составляет 4–7 дней (вместе с установкой коллекторов в траншее). Данная технология не нарушает целостности газона и не прерывает календарь футбольных игр. На фото 2 показана прокладка труб подогрева самоходным агрегатом на футбольном поле г. Химки.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают
Фото 2. Прокладка труб подогрева самоходным агрегатом на футбольном поле г. Химки

Поле с искусственным покрытием обычно строится заново на отведенной площадке и предусматривает укладку специальных слоев из щебня и песка, в которых прокладываются дренажные устройства и трубы подогрева. Эластичность такого поля за счет травы и засыпки находится на уровне натурального поля, а система подогрева может обеспечивать такое состояние круглогодично.

На натуральном поле система подогрева лишь продлевает сезон: осенью система подогрева включается при среднесуточной температуре ниже 2 °C и работает до -10 °C, а весной включается за 2–3 недели до начала футбольного сезона и обеспечивает оттаивание и сушку газона и создание благоприятных условий для роста травы.

Зимой система подогрева на натуральных полях отключается и газону предоставляется биологический отдых.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают Фото 3. Коллекторы и подключенные к ним трубы подогрева в процессе их монтажа
  1. Эффективность системы жидкостного подогрева подтверждает фото 1, сделанное на стадионе «Локомотив» в Саратове при отрицательной температуре наружного воздуха.
  2. Расчет количества теплоты для поддержания заданного температурного режима на поверхности газона (0–2 °C) определяется по формуле:
  3. Q = a•F•(to-tH),
  4. где a – коэффициент теплоотдачи от поверхности газона в окружающую среду;
  5. F – площадь подогреваемого газона;
  6. to – температура на поверхности газона;
  7. tH – расчетная наружная температура.
  8. Кроме того, требуется учитывать потери теплоты вглубь поля, которые составляют 15–20 % от расчетной потребности.
  9. Значения температуры на границе слоев определяются по формуле:
  10. t = to + Q/F•d/l,
  11. где d – толщина слоя;
  12. l – эффективная теплопроводность.

Фактические расчеты значительно сложнее, т. к. коэффициент теплоотдачи зависит от скорости и направления ветра, высоты травы и других факторов, а коэффициент теплопроводности – от влажностного состояния слоев, качества дренажа, толщины слоя снега и льда и т. п.

Приготовление рабочего теплоносителя производится в тепловом пункте, который подключается к тепловым сетям или автономному теплоисточнику (водогрейным газовым котлам или электрокотлам).

На рис. 3 приведена принципиальная схема теплового пункта и системы подогрева. Первичный теплоноситель из тепловых сетей (автономного теплоисточника) проходит через пластинчатый теплообменник и нагревает водный раствор этиленгликоля.

Система автоматического регулирования обеспечивает требуемый нагрев по сигналам датчиков в грунте газона.

На поверхности газона обеспечивается примерно 0 °C, у труб подогрева на натуральном поле 15–20 °C, на поле с искусственным покрытием 25–35 °C.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают
Рисунок 4. Дополнительный контур с теплообменником и насосом: 1 – открытая теплосеть; 2 – пластинчатые теплообменники; 3 – циркуляционный насос; 4 – пробоотборники; 5 – в систему подогрева поля

В том случае, когда тепловые сети работают по открытой схеме, в тепловом пункте требуется установка дополнительного контура с теплообменником и насосом (рис.

4), что вызвано необходимостью защиты системы теплоснабжения от возможного попадания этиленгликоля в воду тепловых сетей.

Дополнительный (промежуточный) контур снабжается пробоотборниками, за счет которых достигается постоянный контроль за состоянием оборудования и его герметичностью.

Размещение коллекторов системы подогрева на поле имеет важное значение для обеспечения равномерного прогрева всей площади газона при минимальных затратах на устройство такой системы.

Подача рабочего теплоносителя в коллекторы выполняется таким образом, чтобы обеспечивалось его попутное движение (рис. 5). Это достигается тем, что дополнительно прокладывается транзитная труба подающего коллектора, которая одновременно обеспечивает прогрев крайней зоны поля.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают
Рисунок 5. Подача рабочего теплоносителя в коллекторы: а – коллекторы расположены с одного из торцов поля; б – коллекторы расположены вдоль длинной стороны поля; 1 – коллекторы с попутным движением теплоносителя; 2 – тепловой пункт; 3 – петли труб подогрева; 4 – газон футбольного поля

Коллекторы могут быть расположены с одного из торцов поля (рис. 5а) или вдоль его длинной стороны (рис. 5б). Учитывая, что стандартное поле имеет размеры 70 х 110 м, к коллекторам, проложенным вдоль длинной стороны, можно подключить петли труб подогрева общей длиной каждой не более 140 м, в то время как от торца длина петли возрастает до 220 м.

Обеспечивая заданный перепад температур рабочего теплоносителя и требуемую поверхность нагрева труб, короткие петли потребуется прокладывать меньшего диаметра и чаще, чем при длинных петлях.

Кроме того, перерасход труб на коллекторы, устройство длинной траншеи и затрудненность при совмещении с дренажной системой, предопределяет выбор размещения коллекторов с одного из торцов поля.

На фото 3 представлены коллекторы и подключенные к ним трубы подогрева в процессе их монтажа.

Система подогрева заполняется раствором этиленгликоля при наружной температуре не ниже 5 °C.

Подача раствора производится насосом из передвижной цистерны и выполняется таким образом, чтобы обеспечить устойчивое вытеснение воздуха из труб подогрева через штуцер у теплообменника в тепловом пункте.

Заполнение ведется в течение двух суток импульсной подачей раствора. Контрольные проверки подачи производятся после каждой 1/5 заполняемого объема. Общим контролем является заполнение всего расчетного объема

рабочего контура. После этого включается рабочий насос и проверяется циркуляция в контуре. Периодически он отключается и производится выпуск воздуха, вытесняемого из системы.

В рабочем режиме работы системы подогрева производится автоматическое регулирование температуры рабочего теплоносителя посредством прибора ECL Comfort 200 (c пластиковой картой Р 30), который управляет тарельчатым двухходовым клапаном VF-2 с электроприводом (фирмы «Данфосс»).

При повышении температуры грунта больше заданной величины (определяется расчетом и при наладке) клапан начинает закрываться, сокращая подачу первичного теплоносителя (из тепловых сетей или автономной котельной).

Настройка, установка параметров регулирования производится в соответствии с инструкцией фирмы «Данфосс» к регулятору.

Таблица 1 Технические данные по некоторым системам подогрева
Показатели Футбольные поля в городах
Волго- град Ижевск Новокуз- нецк Смоленск Томск Екате- ринбург
Площадь подогре- ваемого газона, м2 7 075 6 940 7 704 6 970 7 420 8 288
Расчетная часовая тепловая нагрузка, кВт 1 300 1 900 2 100 1 350 2 200 2 150
Параметры теплоносителя, °C
— первичного 90/65 85/56 85/55 85/50 85/40 65/47
— рабочего 35/20 40/25 41/25 40/25 42/25 41/25
Общее количество труб подогрева, шт. 344 384 420 348 472 434
Глубина заложения под газон и расстояниемежду трубами, мм 200/200 230/180 220/170 230/200 200/150 220/170
Общая длина труб подогрева, км 39,0 39,6 45,4 36,2 50,0 49,8
Потребляемая мощность насосного и прочегооборудования, кВт 7,0 15,0 15,0 7,5 11,0 18,5

В табл. 1 приведены технические данные по некоторым системам подогрева, которые отражают зависимость тепловой нагрузки и расхода материалов от местоположения подогреваемого газона.

Искусственное покрытие газонов в основном делается на тренировочных полях. Данные по системам подогрева таких полей приведены в табл. 2.

Читайте также:  Инкрементальный энкодер и arduino: устройство, схема подключения, код
Системы обогрева грунта - как устроены и работают Таблица 2. (подробнее) Системы подогрева тренировочных полей с искусственным покрытием газона

Экологическая безопасность при эксплуатации системы жидкостного подогрева с использованием водного раствора этиленгликоля достигается тем, что при возникновении аварийной утечки насос подачи рабочего теплоносителя автоматически останавливается.

Такая утечка обнаруживается падением давления в рабочем контуре за счет срабатывания реле давления и размыкания контактов магнитного пускателя рабочего насоса.

Для предотвращения выливания раствора этиленгликоля в грунт включается аварийный насос, перекачивающий этот раствор в аварийные баки, установленные в тепловом пункте или на площадке рядом с ним. После устранения аварии раствор из баков перекачивается этим же насосом в систему подогрева.

Система жидкостного подогрева футбольных полей имеет существенные преимущества перед другими системами (например, электроподогревом), т. к.

температура рабочего теплоносителя небольшая, что создает наиболее благоприятные температурные условия для корневой системы натуральных полей, а для любого газона она позволяет обеспечить заданную температуру и ее точную регулировку в зависимости от наружных условий.

Тел. (8442) 76-4058

Поделиться статьей в социальных сетях:

Мы справимся без соли и лопат

Системы обогрева грунта - как устроены и работают

Поиск обрывов нагревательного кабеля
Кабельные системы «Тёплый пол» устанавливаются в капитальные конструкции здания и должны надежно работать в течение многих лет. При правильном монтаже так оно и происходит, и все ведущие производители нагревательных кабелей дают многолетние гарантии на свои изделия. Однако, к сожалению, нередки случаи, когда пол «не греет» и проблема связана с потерей проводимости нагревательной жилы кабеля.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают

Современные системы антиобледенения

С приближением заморозков у собственников недвижимости возникает на первый взгляд трудноразрешимая проблема — на водостоках, карнизах и желобах появляется лед.

Сосульки, которые образуются в результате замораживания талой воды, представляют опасность, как для проходящих мимо граждан, так и для самих сооружений.

В этой связи особую актуальность приобретает практическое применение систем антиобледенения, которые позволяют избежать подобных неприятностей при эксплуатации зданий.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают

Современные системы антиобледенения
Зимние холода несут много неприятностей. Одна из них — лед, которым зимой покрываются ступени, дорожки и тротуары, подъездные пути. И владельцам загородных домов придется бороться с этой бедой также, как и городским властям.

Но если улицы города обрабатывают солью и различными химикатами, то для частного загородного участка такой вариант не подходит. Применение химикатов плохо влияет на щелочной баланс почвы.

Решить эту проблему можно, установив у себя  систему антиобледения на основе нагревательного кабеля.

Системы обогрева грунта - как устроены и работают Тепло и уют в Вашем доме

Трудно представить себе, что еще несколько лет назад все наши представления об отоплении сводились для нас к чугунным батареям.

Сегодня уже почти никому не нужно объяснять, что имеется в виду система напольного обогрева и насколько такой вид отопления приятен во всех отношениях.

Ведь привычные батареи создают конвекционные потоки, которые мало того, что поднимают пыль, но и не создают необходимого температурного комфорта так, как это делает напольное отопление.

Кабельный обогрев грунта в теплице

Обогрев грунта в теплице обеспечивает растениям комфортные условия для роста и продлевает сезон выращивания и сбора урожая. Поэтому им активно пользуются как фермерские хозяйства и агрофирмы, так и садоводы.

Почву в теплице можно обогреть разными способами.

Более экономичный и консервативный – применение биотоплива. Иначе говоря, навоза, который при разложении выделяет тепло и углекислый газ.

Еще один способ, который предпочитают современные фермеры – это обогрев земли в теплице кабелем. В отличие от биотоплива, здесь вы можете самостоятельно регулировать уровень температуры, включать и выключать прогрев на свое усмотрение.

Преимущества кабельного обогрева теплицы:

  • Возможность включить систему, когда это необходимо, и отрегулировать температуру на свое усмотрение.
  • Равномерный и щадящий подогрев, возможный даже в зимнее время.
  • Безопасность для растений: при правильно подобранном кабеле почва не пересушивается.
  • Простой монтаж.
  • Экономичность при использовании терморегуляторов.
  • Позволяет выращивать экзотические виды растений и культур.
  • Возможность продлить сезон (как правило, начинается ранней весной) и увеличить сбор урожая.

Как устроена система

Для обогрева теплицы используется такой же кабель, как и в системах Теплый пол, но с более низкой мощностью. Его укладка выполняется достаточно просто:

  1. В теплице снимается слой грунта высотой 30-40 см. Поверхность земли выравнивается, на нее кладут теплоизоляцию из материалов с низкой теплопроводностью, таких как изолон или пенополистирол. Изоляция не дает теплу уйти «вниз».
  2. Сверху на изоляцию укладывают слой песка толщиной 5 см. Песок тщательно утрамбовывают.
  3. На песок кладут монтажную сетку, на которой с одинаковым шагом (расстоянием между витками) с помощью пластиковых хомутов крепится кабель. Провод подводится к терморегулятору.
  4. Сверху на кабель насыпают 5 см песка (использование гравия исключено!). Чтобы удалить воздушные пузырьки из почвы, песок поливают водой.
  5. На песок кладется сетка с ячейками размером 10-20 мм, которая убережет кабель от повреждения.
  6. Последний слой – почва. Высота данного слоя может быть разной в зависимости от видов высаживаемых растений.
  7. Датчик температуры вставляется в гофрированную трубку и размещается в почве.
  8. Последний этап – установка и подключение терморегулятора, проверка системы.

Как выбрать кабель для обогрева почвы

К обогреву грунта нужно отнестись со всей осторожностью, поскольку неправильно подобранный кабель будет пересушивать почву и корни растений.

На что следует обратить внимание:

  • Рекомендуемая погонная мощность кабеля – не более 10 Вт/п.м.
  • Мощность комплекта подбирается исходя из площади обогрева. Расчетная удельная мощность должна составлять не более 100 Вт/кв.м.
  • Температура прогрева регулируется вручную и зависит от требований растений.
  • Изоляция кабеля. Для того чтобы кабель можно было укладывать в грунт, он должен иметь класс защиты, допускающий попадание на него влаги.
  • Электромагнитная безопасность. Электрическое оборудование является источником электромагнитных волн. В современных греющих кабелях, как правило, используется мощная система защиты от электромагнитного излучения. Но все же на изоляцию кабеля стоит обратить отдельное внимание. В двужильных моделях уровень излучения ощутимо ниже, чем в одножильных.

Универсальная модель Energy Universal

Недавно британский бренд Energy предложил новинку – нагревательный кабель Energy Universal с широким спектром применения: от обогрева грунта и деревянных полов на лагах, до установки под привередливые покрытия, такие как линолеум и ламинат.

Модель Energy Universal имеет пониженную линейную мощность 10 Вт/п.м, благодаря чему она безопасна для использования в грунте. Класс защиты кабеля, IP 76, допускает его временное погружение в воду. Кабель снабжен качественной системой изоляции: фторполимерная изоляция, медная оплетка и экран из фольги, а также внешняя ПВХ изоляция.

Купить кабель для обогрева грунта в теплице Energy Universal можно на нашем сайте. Предлагаем модели мощностью от 200 до 750 Вт.

Обогрев теплицы. Готовые решения Green Box Agro. Статьи компании «Обогрев Люкс — греющий кабель, монтаж систем кабельного обогрева»

Система обогрева теплиц, характеристики и преимущества

Популярная система обогрева грунта теплиц Green Box Agro, возможно, лучшее на сегодня готовое решение для дачников и фермеров, любителей и профессионалов, занимающихся выращиванием овощей и зелени, разведением декоративных растений и цветов.

Система Green Box Agro надежно и стабильно поддерживает оптимальную температуру почвы в теплице, повышая урожайность и продлевая сезон плодоношения.

Теперь высаживать рассаду можно значительно раньше традиционных сроков, полностью исключив риски ее подмерзания, а собирать плоды — больше по объему и дольше по времени, не боясь ранних похолоданий.

Как устроена Green Box Agro

Система обогрева тепличного грунта Green Box Agro представляет собой нагревательную секцию, состоящую из двужильного нагревательного кабеля в защитной оболочке класса Outdoor.

Благодаря этой оболочке, система надежно защищена от влаги, воздействия удобрений, механических повреждений.

В комплект входит датчик, «следящий» за температурой воздуха в теплице, а так же регулятор температуры в герметичном пыле- и влагонепроницаемом корпусе, с простым интерфейсом, позволяющим управлять процессами обогрева нажатием всего одной кнопки.

Как Green Box Agro работает

Чтобы уложить Green Box Agro в теплице, сначала необходимо снять грунт примерно на 35-40 см и подготовить основание для кабеля – 5-сантиметровый слой утрамбованного песка. После этого на монтажную сетку змейкой укладывается кабель с шагом по инструкции, и фиксируется к сетке пластиковыми хомутами, чтобы тот не смещался в стороны.

В монтажную трубку вставляется датчик температуры. На последнем этапе систему нужно засыпать песком (5 см), а сверху положить любую металлическую сетку с мелкой ячейкой, например, кладочную, чтобы не повредить кабель лопатой. Теперь остается вернуть на место плодородный грунт 20-30 см, подключить систему через регулятор к сети – всё! Можно пользоваться.

Преимущества Green Box Agro перед другими системами

В то время, когда в большинстве существующих аналогов используется одножильный кабель без экрана, в основе системы Green Box Agro лежит кабель с двумя экранированными токоведущими жилами. Благодаря этому система имеет лучшую защиту от электромагнитных полей и простое одностороннее подключение.

Наличие экрана обеспечивает надежное заземление системы и защиту от поражения током. При всех этих преимуществах, система Green Box Agro всего на 19-24% дороже изделий конкурентов. Есть и еще один немаловажный плюс.

Линейка Green Box Agro включает в себя готовые решения для разных площадей обогрева – от 2 до 15 м2, так что подобрать размеры системы под любую теплицу не составит труда.

  • Купить систему обогрева теплиц:
  • +7 (812) 648-24-84 Санкт-Петербург;
  • +7 (495) 215-24-94 Москва; 
  •   8 (800) 555-84-24 бесплатно по России
  •   e-mail:  info@obogrev-lux.ru

Официальный сайт компании: www.obogrev-lux.ru

Обогрев земли в теплицах кабелем

Наличие теплицы облегчает жизнь садоводам. Особенно это касается северных регионов, где и лето – не лето. Но немногие задумываются, что дачный сезон может продолжаться даже с наступлением холодов – для этого нужно просто оборудовать систему обогрева теплиц греющим кабелем.

Для получения консультации по выбору нагревательного кабеля и расчета стоимости позвоните по номеру 8 812 907-03-77

Обустройство такой системы имеет целый ряд преимуществ:

1. Не нужно постоянно регулировать обогрев. Кабель подключается к терморегулятору, который на основании показаний термодатчиков будет регулировать уровень нагрева почвы.

2. Безопасно для растений. Почва равномерно греется снизу кверху, при этом воздух также прогревается до комфортной температуры. Если кабель подобран правильно, то он не будет высушивать грунт и корни растений.

3. Электробезопасность. Уход за растениями предполагает их полив. Качественные кабели, несмотря на работу от электричества, абсолютно безопасны даже при работе во влажной почве, поскольку в них имеется многослойная изоляция.

4. Простая установка. Электрический подогрев грунта работает так же, как и домашние системы Теплых полов. Однако монтировать их гораздо проще, ведь вам не нужно заливать стяжку из цементно-песчаной смеси. Кабель крепится на сетке на слоях из теплоизоляции, земли и песка.

5. Точный контроль температуры. Датчик, уложенный в грунте, регистрирует данные о температуре и передает их терморегулятору. Высокоточные приборы (точность до 0,5 °С) снизят нагрев тогда, когда температура достигнет выставленного вами уровня. Тем самым не допускается перегревание почвы.

Читайте также:  Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта

6. Экономичный обогрев. Кабель работает от электричества, но использование термостата позволяет избежать лишних трат на электроэнергию. Грунт прогрелся до нужной температуры – нагрев отключается автоматически.

7. Меньшие теплопотери за счет многослойности системы. Теплоизоляция, несколько слоев песка и земли еще долго после отключения кабеля удерживают тепло в почве.

8. Использование в любой сезон. Возможность выращивать фрукты и овощи даже зимой или когда климат местности этого не позволяет (в том числе для выращивания экзотических растений).

Устройство кабельной системы обогрева грунта

Прогрев земли под растениями – деликатное дело, не допускающее ошибок. Поэтому при выборе кабеля нужно руководствоваться несколькими правилами:

  • Его погонная мощность не должна превышать 10 Вт/п.м (максимальная расчетная удельная мощность – 100 Вт/кв.м).
  • Уровень температуры устанавливается с учетом особенностей растений.
  • Изоляция кабеля. Чтобы узнать, допустимы ли монтаж кабеля во влажных помещениях и попадание на него струй воды, проверьте его класс защиты. Оптимальное значение – IP 67. Он также должен быть защищен от электромагнитного излучения. В двужильных кабелях уровень излучения будет мизерным просто за счет их конструкции.
  • Теплоизоляция – обязательная «база» для установки системы. Без нее она не будет греть эффективно.

Кабель Energy Universal

Кабельный обогрев грунта укладывается в несколько слоев:

  • Нижний слой – теплоизоляция (например, из пенополистирола).
  • На теплоизоляции – утрамбованный песок слоем около 5 см.
  • Сетка с закрепленным на ней кабелем.
  • Снова слой песка.
  • Защитная мелкоячеистая сетка, предотвращающая повреждение кабеля.
  • Почва (высота слоя зависит от сорта растений). Чем толще слой, тем больше электроэнергии будет расходоваться для его обогрева.
  • Датчик температуры устанавливается в почве.
  • Кабель и датчик подключаются к сети.

Британская компания Energy предлагает универсальный кабель Energy Universal, который благодаря сниженной погонной мощности и сложной системе изоляции может применяться для обогрева грунта, а также для укладки под напольные покрытия, которые при другом виде обогрева могут деформироваться (линолеум, паркет и проч.).

Погонная мощность кабеля — 10 Вт/п.м, класс защиты – IP67 (допускается временное погружение в воду). Изоляция из фторполимеров, медная оплетка, экран из фольги и внешняя поливинилхлоридная изоляция гарантируют высокий уровень электробезопасности и отсутствие электромагнитного излучения.

Купить кабель для обогрева грунта в теплице можно в нашем интернет-магазине. Energyrus.ru — официальный сайт российского представительства компании Energy.

Кабельная система обогрева

Кабельная система обогрева — система обогрева, преобразующая электроэнергию в тепло за счёт теплового действия тока в нагревательных элементах, выполненных в виде специальных кабелей.

Применение

Кабельные системы обогрева находят широчайшее применение. Их преимуществами являются малые габаритные размеры кабеля и широкие возможности по передаче электроэнергии. Примерами применений являются:

  • Тёплый пол. Кабель устанавливается под покрытием пола либо в нижележащий слой бетона, либо в специальную металлическую сборку. Такая система повышает комфортность помещения и может использоваться как самостоятельная система отопления.
  • Подогрев твердеющего бетона. Твердение бетонной массы требует поддержания определённых температур, что может быть затруднительно в холодное время года. Возможно крепление нагревательного кабеля к арматуре будущего железобетонного изделия. В таком случае используется относительно дешёвый кабель с минимальной изоляцией, который затем так и остаётся в изделии.
  • Обогрев зеркал. В помещениях с повышенной влажностью на более холодную поверхность зеркал выпадает конденсат, что затрудняет пользование зеркалами. Размещение кабельной системы обогрева за стеклом зеркала позволяет решить эту проблему.
  • Защита труб от промерзания. Трубы, которым угрожает промерзание, предпочтительно заключать в теплоизоляцию, которая замедляет охлаждение трубы. В ряде случаев потери тепла столь сильны, что эффективнее не усиливать теплоизоляцию, а компенсировать потери подогревом. В таком случае нагревательный кабель укладывается вдоль трубы (возможно, навивается на неё), а затем они вместе с трубой заключаются в теплоизоляцию.
  • Поддержание постоянной температуры технологических жидкостей и воды в пищевой, химической, нефтяной промышленности.
  • Растапливание снега и льда. Обледенение лестниц, пандусов, кровель и водосточных труб можно устранить путём растапливания снега и льда и увода талой воды с обогреваемой поверхности. Для лестниц и пандусов кабель монтируется под их покрытие, для кровель — от свеса крыши до снегозадержания, внутри водосточных желобов, для водосточных труб — внутри труб по всей их длины и вплоть до ливневой канализации (если есть). Также обогреваются ендовы, места примыкания к «тёплым» стенам. Такая система используется в автоматическом режиме с применением метеостанции или термостата с датчиками температуры, она настраивается на обогрев в условиях, когда есть риск обледенения (температуры вблизи нуля по Цельсию — от -12 до +3).
  • Кабельные системы широко используются при подпочвенном обогреве теплиц.
  • Обогрев кровли при помощи термокабеля

  • Резистивный кабель для обогрева труб

  • Кабельная система Термомат для теплого пола

  • Обогрев водостоков термокабелем

Преимущества и недостатки

Преимущества

Главным преимуществом кабельных систем является относительно малое сечение кабелей, благодаря чему добавление таких систем мало увеличивает габариты конструкций, в которые они устанавливаются.

Кроме того, энергия в такие системы подаётся также с помощью относительно тонких кабелей, которые легко монтируются, в результате их монтаж проще, чем систем на основе горячей воды.

Потери энергии в таких системах значительно меньше, чем в системах с горячей водой, поскольку подводящие кабели выполняются с низким сопротивлением и потери на нагрев в них ничтожны, в то время как горячая вода более заметно охлаждается при передаче.

Недостатки

Слабым местом кабельных систем является электробезопасность. При их монтаже необходимо соблюдать серьёзные меры предосторожности и обеспечивать правильное подключение всех компонентов (включая заземление), правильную укладку и защиту кабелей от механических повреждений.

Также нагревательные кабели в ряде случаев могут перегреваться и выходить из строя или провоцировать пожар. Особенно этот недостаток присущ резистивным кабелям.

Поэтому укладка кабеля должна обеспечивать ему достаточное охлаждение, предотвращать перехлёст отрезков кабеля, чтобы даже в крайних случаях перегрев был невозможен.

При установке и эксплуатации теплых полов необходимо исключить контакт электронагревательных секций с теплоизоляцией, поскольку это может привести к перегреву кабеля.

Поверх теплоизоляции необходимо установить несгораемый слой, например, цементную стяжку толщиной 5-10 миллиметров, и гипсовую плиту либо металлическую фольгу такой же толщины[1].

Системы на основе исправного саморегулирующегося кабеля лишены такого недостатка, поскольку в месте пересечения им не грозит зональный перегрев: их греющие элементы снижают выделяемую мощность и исключают угрозу перегрева. Однако нужно понимать, что саморегулирующийся кабель может иметь скрытые дефекты, изменяющие свойства его материалов, в результате полностью исключить угрозу перегрева невозможно и поэтому при укладке любого кабеля необходимо заботиться об охлаждении. Для сравнения, системы на основе горячей воды лишены такого недостатка, поскольку их трубопроводы не могут нагреваться выше температуры сетевой воды.

Устройство

Система обогрева состоит из одного или нескольких отрезков нагревательного кабеля и, возможно, термостата и датчика температуры.

Кабель

Различают резистивные и саморегулируемые кабели. Резистивный кабель представляет собой один или два тонких металлических спиралевидных проводника, заключённые в изоляцию. Такой кабель относительно дёшев, но выпускается отрезками с наперёд выбранными длиной и сопротивлением, поэтому его невозможно резать на произвольную длину.

Однопроводный кабель подключается обоими концами. Для двухпроводных кабелей возможно подключение с одного конца, при этом на втором конце проводники соединяются накоротко и изолируются. Во многих случаях возможность подключения с одного конца обеспечивает преимущество, поскольку при этом требуется меньшая длина подводящих кабелей.

Плюсом является низкая стоимость, отсутствие пусковых токов, постоянство мощности по времени.

Развитием этой идеи является секционный (зональный) нагревательный кабель. Вдоль такого кабеля идут два проводника низкого сопротивления, а между ними с определённым шагом подключаются короткие отрезки спиралевидных нагревательных проводников.

Такой кабель дороже и толще обычного двухпроводного, его можно свободно резать с определённым шагом, он подключается с одного конца. Недостатки — возможность локального перегрева кабеля, появление при монтаже холодных зон в начале и конце контура.

Преимуществами являются невысокая стоимость, отсутствие пусковых токов, постоянство мощности по времени, более технологичный монтаж по сравнению с резистивным кабелем, высокая надёжность нагревательного контура, так как при повреждении или локальном перегреве и выхода одной или несколько греющих зон из строя у кабеля не работает только повреждённая зона.

Саморегулирующийся кабель содержит два неизолированных проводника, заключённые в специальную пластмассу. В зависимости от температуры сопротивление пластмассы изменяется, что позволяет кабелю регулировать выдачу тепла в каждой точке длины самостоятельно. Такие кабели выпускают «настроенными» на определённую температуру, например, температуру таяния льда.

Для классификации таких кабелей применяют два показателя: первый показатель — мощность погонного метра кабеля при 10 °С, второй показатель — мощность кабеля во льду или в воде.

Саморегулирующиеся кабели очень надёжны, экономичны, при монтаже их можно нарезать на необходимые длины, при некачественном монтаже переходных и концевых муфт и попадании влаги на тепловыделяющую матрицу возможен выход кабеля из строя.

К кабелям для систем обогрева в большинстве случаев предъявляются повышенные требования.

При использовании для систем обогрева необходимо обеспечить высочайший уровень электробезопасности, поэтому кабели для таких применений имеют экран из металлической или медной сетки между внешней изоляцией и изоляцией жил, этот экран следует заземлять. Для использования на открытом воздухе изоляция кабеля должна быть устойчива к действию ультрафиолетового излучения.

Управляющая аппаратура

Резистивные кабели дают всегда примерно одну и ту же мощность тепла, поэтому для получения требуемой температуры их используют совместно с термостатами и датчиками, которые измеряют температуру воздуха в помещении, грунта или кровли (в зависимости от назначения системы).

Примеры выбора мощности

Необходимая мощность для обогрева кровли в российских условиях составляет от 250 до 350 Вт/кв м.
Для обогрева водостоков и желобов необходимая мощность — от 30 до 60 Вт/м.

Обогреваемая площадь свеса кровли у двухэтажного здания размером 10×10 м составляет примерно 28 м², длина желобов и водостоков — около 70 м, в этом случае потребляемая мощность составит примерно 6,5 кВт.

Выбор программируемого терморегулятора и правильная его настройка, позволит уменьшить потребляемую мощность до 50 %.

Примечания

  1. ↑ Из-за теплых полов на Камчатке сгорели дом и кафе (неопр.). КамчатИнфо (04.02.2019). Дата обращения 20 февраля 2019.

Ссылки

  • [electrik.info/main/fakty/335-primenenie-samoreguliruyuschihsya-nagrevatelnyh-kabeley.html Применение саморегулирующихся нагревательных кабелей]
Для улучшения этой статьи желательно:

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Проверить достоверность указанной в статье информации.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист.Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).
Список проблемных доменов

  • electrik.info

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector