Расчет отопления теплицы – Расчёт отопления теплицы онлайн / Калькулятор / Элек.ру

Kinf – так называемый коэффициент инфильтрации. Он зависит от примерного режима эксплуатации теплицы, то есть от необходимой температуры внутри сооружения, и возможного уровня температур снаружи, на улице. Естественно, желательно брать в расчет наиболее неблагоприятные возможные условия, чтобы обеспечить необходимый эксплуатационный запас мощности.

Значения коэффициента инфильтрации можно взять из таблицы ниже:

Δt – максимальная амплитуда температуры, то есть разница между нормальным значением в помещении, и минимальным – на улице, в самую холодную неделю в период эксплуатации теплицы. В калькуляторе значении Δt будет подсчитана по указанным значения снаружи и внутри.

— Как правило, + 18 ºС бывает достаточно для выращивания большинства овощей. Для рассады или цветов требуется порядка + 25 ºС. При выращивании некоторых экзотических растений температурный режим предполагает и более высокие показатели.

— В поле ввода внешних температур указывается уровень минимальной отрицательной температуры воздуха, характерный для данного региона, в период эксплуатации теплицы.

τw – показатель теплопроводности материала остекления теплицы.

Разные материалы (по составу и по строению) имеют собственную теплопроводность – она уже учтена в алгоритме калькулятора. Вариант теплицы с пленочным покрытием не рассматривается, так как воспринимать его всерьез в качестве «зимнего» сооружения – было бы преувеличением.

Полученное значение, в киловаттах, станет ориентиром при выборе наиболее подходящей системы обогрева теплицы.

Сложно ли построить теплицу самостоятельно?

Вопрос неоднозначный, так как теплицы могут существенно различаться размерами, принципиальной конструкцией, своей оснащенностью и другими характеристиками. Тем не менее, это вполне выполнимо, и ряд полезных рекомендаций по данной проблеме можно получить в специальной статье портала – про строительство теплицы своими руками.

stroyday.ru

Как рассчитать мощность отопления для зимней теплицы

Что такое тепловой баланс

Когда определяют потребности частного дома в тепловой энергии, пользуются простым правилом: на каждые 10 квадратных метров площади должно приходиться около 1 кВт мощности теплогенератора. При рассмотрении сооружений защищённого грунта такой подход не годится, потому что слишком сильно отличаются теплотехнические характеристики ограждающих конструкций — потребности в энергии будут в разы больше.

Нормально работающее отопление (не важно, дом это или теплица) должны в полной мере восполнять потери тепла. Тогда после достижения необходимого температурного режима пользователь сможет вручную или при помощи автоматики поддерживать этот баланс.

Итак, найдём точные данные о теплопотерях — узнаем, какой мощности нужно отопление.

Как теплица теряет тепло

До 20-30 процентов полезной энергии может уходить с тёплым воздухом через щели, зазоры (форточки, дверь…), вентиляцию. Происходит инфильтрация — снизу (например, под дверью, или в зоне примыкания обшивки к фундаменту) подсасываются холодные воздушные массы, а вверху тёплый воздух уходит наружу.

Практика показывает, что, если нет искусственного подогрева грунта, то около 2-5 процентов тепла уходит через него. Интересно, что это происходит неравномерно, чем ближе к центру сооружения, тем потери меньше. Больше всего теплопередача наблюдается по периметру.

Самые большие теплопотери имеем через ограждающие конструкции: обшивку и цоколь теплицы. В среднем около 80 процентов тепловой энергии передаётся через укрывочный материал. Каркас в данном случае занимает слишком мало площади, поэтому основное внимание уделяется теплопроводности обшивки. Характеристики (коэффициент теплопередачи измеряется в Вт/м2 •°С) основных материалов известны:

Формула расчета отопительной системы

Для определения потребностей теплицы в энергии используют такую общеизвестную формулу:

Q сист.отоп. = kт х Sогр х (Твн – Тнар) х kинф

kт — это коэффициент теплопередачи обшивки (выбираем из списка выше). Sогр —

teplo-ltd.ru

Как рассчитать необходимую мощность отопления теплицы? | 5energy

Для того, что бы определить количество энергии, необходимой для отопления жилого дома, необходимо взять 1 кВт энергии на 10 м2. Когда речь идет о теплицах, тут необходимо в расчет брать проводные характеристики самой конструкции теплицы. Стены намного лучше сохраняют тепло. В отличие от жилых помещений, теплицы требуют в разы больше энергии.

При нормальных условиях, отопление должно в полной мере восполнять потери тепла. Регулируется система с помощью автоматических или ручных контроллеров. 

Потери тепла теплицы

Основные потери теплицы:

• 20-25% тепла уходит через щели, вентиляцию, зазоры, в местах соединения теплицы и фундамента
• 3-5% тепла уходит через грунт, чем дальше от центра теплицы — тем больше потери
• львиная доля тепловых потерь идет через ограждающие конструкции (цоколь, обшивку и т.д.)

Необходимо обратить внимание на теплопроводность обшивочного материала. 

Для более удобного расчета количества необходимой энергии, нужно произвести расчеты по формуле:
Q _{сист.отоп.} = kт х S_огр х (Т_вн – Т_нар) х k_инф

Характеристики основных материалов ( Вт/м2 х °С):

• однокамерный сотовый поликарбонат 4 мм — 3,9
• однокамерный сотовый поликарбонат 8 мм — 3,3
• двухкамерный сотовый поликарбонат 16 мм — 2,3
• стекло одинарное 3 мм — 6
• стеклопакет однокамерный — 2
• плёнка полиэтиленовая одинарная — 10
• плёнка полиэтиленовая двойная — 5,8
• плёнка двойная дутая — 3,5
• фундамент/цоколь железобетонный — 2

kт — это коэффициент теплопередачи обшивки (выбираем из списка выше). 
S_огр — общая площадь стен + площадь кровли. 
Т_вн– Тнар — это дельта температур, суммарный перепад между наружной и проектной внутренней. Данные о сезонных температурах можно взять из нормативных документов по отоплению зданий, например, СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
k_инф — коэффициент инфильтрации, отображающий потери тепла через неплотные примыкания и зазоры (в среднем равняется 1,25). Для качественных фабричных теплиц он может не применяться.

Попробуем рассчитать на примере. Предположим, у нас имеется теплица с суммарной площадью обшивки 150 м2. В качестве укрывочного материала используется поликарбонат толщиной 8 мм (3,3 Вт/м2 •°С). Внутри нам нужно иметь температуру более +16 градусов, минимальная пиковая температура для конкретного региона может достигать -30 градусов (дельта составит 46). Инфильтрация возможна, поэтому коэффициент используем.

Q _{сист.отоп.} = 3,3 х 150 х 46 Х 1,25 = 28,5 кВт
Для аналогичной теплицы из одинарного стекла потребуется котёл или, например, дровяная печь-булерьян мощностью 51,75 кВт (Q сист.отоп. = 6 х 150 х 46 Х 1,2). Соответственно, плёночное сооружение будет ещё «прожорливее» — необходимо создать систему производительностью порядка 83 киловатт.

Обратите внимание:

• Рассчитывается исключительно естественная вентиляция
• При расчете используется самая низкая температура за зиму
• Средняя температура рассчитывается средней по объему а температура почвы — по площади
• Растения, которые будут выращиваться в теплице в расчет не берутся
• Тепло от солнца в расчет не идет
• Потеря тепла через почву минимальная, как правило в расчет не берут

Рекомендуется использовать котлы на 20% больше, с запасом.

5energy.ru

Зимние теплицы из поликарбоната с отоплением, расчет

Зимние теплицы в последнее время завоевывают не меньшую популярность, чем их летние аналоги. И неудивительно: ведь овощи, зелень и ягоды в «несезон» стоят дороже, и обладают большей ценностью сами по себе, так как являются редкостью. Устройство зимней теплицы отличается от летнего аналога более толстыми стенами, прочностью, надежностью, герметичностью и, конечно же, наличием отопления.

Чаще всего такие сооружения сейчас делают из современного материала — сотового поликарбоната, обладающего гибкостью, долговечностью,экологичностью, и прочими важными характеристиками. В статье рассмотрим особенности зимней теплицы из поликарбоната с отоплением: узнаем, какие виды отопления теплиц бывают, и как правильно рассчитать его необходимую мощность. Кроме того, выясним, как сделать такую теплицу собственными силами.

Особенности поликарбоната

Этот материал в настоящее время широко применяется в строительстве различных конструкций. Идеально подходит он и для сооружения теплиц: как летних, так и зимних их вариантов.

К заслуживающим внимания особенностям поликарбоната можно отнести его прочность, которая сочетается с легкостью. К тому же поликарбонат — эластичный материал, дающий возможность сооружать из него различной формы конструкции.

Арки любой степени изогнутости, разнообразные геометрические формы: все это вполне доступно сделать при помощи поликарбоната.

Материал замечательно пропускает свет. Согласно исследованиям разработчиков, поликарбонат пропускает примерно 85% солнечного света. К тому же этот уникальный материал — замечательный теплоизолятор, и растениям в такой теплице вполне комфортно. Благодаря теплоизолирующим свойствам, владельцы теплицы затрачивают меньше дорогостоящих ресурсов на отопление: получается довольно существенная экономия.

На видео – зимние теплицы из поликарбоната с отоплением:

Виды отопления

Узнаем, какие разновидности отопления используются сейчас в тепличном бизнесе.

Биологическое

Это наиболее простой и естественный вид отопления зимней теплицы. По другому биологическое отопление еще называют «теплые грядки». Суть заключается в том, что под земельный субстрат укладывается компост или навоз.

Биологическое отопление зимней теплицы из поликарбоната

Перепревая, органические вещества выделяют достаточное количество тепла, поддерживая тем самым вполне комфортную температуру. В основном, тепло расходуется в данном случае на поддержание нормального функционирования корневой системы растений: органика не дает им перемерзнуть.

Печное

Этот способ отопления наиболее традиционный, и самый старый из всех. У него есть существенный недостаток: печное отопление сильно нагревает стенки теплицы, из-за чего на определенном расстоянии от стен нельзя будет выращивать растения. Таким образом полезная площадь постройки существенно «съедается».Для того, чтобы сохранить тепло. важно утеплить подошву помещения, а вот как сделать фундамент под теплицу, поможет понять данная информация.

Печное отопление

Калориферы

Такой вид отопления может быть как электрическим, так и газовым: второй более экономичен. Калориферы нагревают помещение путем прогонки по нему потоков теплого воздуха. В эту же категорию можно отнести тепловые пушки, которые являются достаточно мощным отопительным прибором, и замечательно подойдут для особо холодной зимы. Такое отопление подойдёт для прозрачных теплиц, а вот как сделать теплицу из стекла своими руками, поможет понять данная информация.

Отопление калорифирами

Конвекторы

Эти приборы прогревают воздух в теплице более равномерно, нежели калориферы, но зато и сам процесс обогрева здесь более длительный. Конвекторы тоже могут быть как электрическими, так и газовыми.

Отопление конвекторами

Водяное

Этот вид отопления представляет собой сеть труб, протянутых под грядками в теплице. По трубам подается горячая вода, обогревая тем самым помещение. Вода нагревается в котле, который может работать как на электричестве, так и на газу, а также на любом твердом и жидком топливе: дровах, угле, мазуте. Лучшее решение, чтобы произвести отопление теплицы зимой, а вот как это сделать правильно поможет понять данная информация.

Водяное отопление

Резистивное

Эта разновидность отопления пользуется особенной популярностью у владельцев тепличных хозяйств. В данном случае применяются специальные нагревательные маты и кабеля, которые эффективно прогревают теплицу, обеспечивая комфортную температуру даже в самые сильные морозы. Также будет интересно больше узнать про правила установки теплицы из поликарбоната.

Резистивное отопление зимней теплицы из поликарбоната

Инфракрасное

Наиболее прогрессивный и предпочтительный на сегодняшний день способ отопления зимних теплиц. Это самый экологичный способ из всех, так как он абсолютно не вредит растениям, а, наоборот, помогает им расти и плодоносить.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные лучи действуют аналогично естественному солнечному излучению: происходит нагрев не воздуха, а предметов. В результате такого нагревания воздух не становится сухим, что обычно плохо отражается на жизнедеятельности растений. Теплица в зимнее время прогревается по принципу летней грядки на открытом воздухе. Стоит больше узнать про газовые обогреватели для теплиц.

Почва при этом способе отопления может прогреваться на 7 см вглубь, что создает для корней растений вполне комфортные условия. При этом отсутствуют сквозняки, вредные выбросы в воздух. Таким образом эту систему отопления можно назвать наиболее оптимальной из всех.

Расчет отопления

Чтобы точно высчитать, какая необходима мощность отопительной системы для теплицы, есть специальная формула:

Q сист.отоп. = kт х Sогр х (Твн – Тнар) х kинф

• kт — коэффициент теплопередачи;
• Sогр — площадь стен вместе с площадью кровли;
• Твн – Тнар — это, так называемая, дельта температур. Цифра представляет собой суммарный перепад температур между наружной и внутренней кровлей.

Именно по этой формуле рассчитывается необходимая мощность отопления для теплицы.

На видео – расчет отопления в зимней теплицы из поликарбоната:

При выяснении этой мощности не принимается в расчет тепло, которое растение получают от солнца днем. Расчеты производятся под «ночной» режим и максимально низкую температуру воздуха. Влажность воздуха в расчет тоже не берется, несмотря на некоторое количество углекислоты в нем, помогающей обогревать помещение. Не учитывается и естественное тепло, выделяемое растениями. Все расчеты производятся относительно «чистого» помещения теплицы.

Как выглядят инфракрасные обогреватели для теплиц, и как их правильно использовать, поможет понять данная статья.

А вот как выглядят садовые парники и теплицы, и как выбрать нужный вариант для себя, изложено в данной статье.

Для тех кто хочет больше узнать, и увидеть как выглядит парник подснежник, поможет понять информация и фото из статьи: https://2gazon.ru/postroiki/teplizu/parnik-podsnezhnik-bashagroplast.html

Возможно вам также будет интересно узнать и увидеть на видео, как можно сделать теплицу из пвх труб своими руками.

Потеря тепла

Примерно 20-30% всего обогрева покидает теплицу через щели, различные зазоры, малозаметные отверстия, дефекты. А также двери, форточки, и через вентиляцию. Чтобы избежать существенных теплопотерь, максимально герметизируйте строение, не держите подолгу открытыми форточки и входные двери.

Через грунт уходит 2-5 % тепла. Наибольший расход этим путем идет по периметру теплицы, наименьший — в центре строения.

Ну а самые большие теплопотери происходят «благодаря» обшивке, цоколю и укрывному материалу теплицы. Поэтому при строительстве сразу же сделайте эти важнейшие детали максимально прочными, толстыми и, при необходимости, оснастите теплоизоляцией.

Как сделать зимнюю теплицу

Выясним основные моменты изготовления собственными руками зимней теплицы из поликарбоната, оснащенную отоплением. Необходимо знать, что постройка в данном случае будет стационарной: не разборной, и не мобильной. Поэтому сразу же найдите для теплицы оптимальное и удобное место.

Строению понадобится прочный фундамент и основательный каркас: благодаря им сооружение получится прочным, надежным и устойчивым. Лучше всего сделать фундамент из камня или кирпича. Дерево в данном случае не годится, так как периодически его придется менять из-за гниения. Форма фундамента — ленточная: это и просто, и не слишком дорого.

После установки фундамента наступает очередь цоколя. Имейте в виду, что основание теплицы должно быть прочным, и хорошо удерживать тепло при этом. Как доказано учеными, наибольшие теплопотери происходят именно посредством цоколя.

На видео – как сделать зимнюю теплицу:

Каркас теплицы обязан быть прочным и устойчивым: ведь он должен выдержать все зимние снегопады, которые в некоторых регионах весьма значительны по объему. Лучше всего изготавливать каркас из металла или дерева: пластик не рекомендуется в силу его недостаточной прочности. Сразу отметим, что и металл, и дерево тоже не вечны, и со временем будут требовать замены: однако, в любом случае они более прочны.

Подготовка к строительству должна включать и создание чертежа теплицы. Такой чертеж представляет собой подробный план, а взять его можно в интернете, или создать самостоятельно.

Тщательно подберите участок под теплицу. Важно, чтобы до будущего строений было удобно добираться от дома, и чтобы в данном месте было достаточно освещения. Также желательно, чтобы участок располагался на небольшой возвышенности, а не в низине: это поможет исключить подтопление теплицы грунтовыми водами.

Читайте материал про размеры теплиц.

Совет: если хотите, чтобы теплице доставался максимум солнечных лучей, разместите строение, ориентируясь с запада на восток.

Необходимо предусмотреть и ветрозащиту будущего строения. Если место вокруг «голое», высадите неподалеку растения-многолетники достаточной высоты. Эта мера предупредит шквалистые и порывистые ветры, которые могут повредить теплице.

Определитесь и с формой крыши строения. Лучше всего выбрать арочную или двускатную: на них не будет задерживаться снег, моментально скатываясь вниз.

Что касается толщины листов поликарбоната, то рекомендуем для зимней теплицы выбирать 8-10 мм. Если выбрать листы более тонкие, то есть вероятность, что в такой теплице растения могут замерзнуть.

Что же касается отопления, то здесь лучше всего выбрать инфракрасный способ. Провести такое отопление в теплицу очень просто: достаточно лишь протянуть электросеть в строение, и затем подключить приборы. Расходы будут заключаться в единовременной покупке обогревателей, и затем в ежемесячной оплате электричества.

Лучше всего расположить инфракрасные обогреватели под потолком: таким образом обогрев помещения будет осуществляться наиболее равномерно.

Необходимо выполнять все строительные работы при плюсовой внешней температуре и при сухой погоде. Только в этом случае теплица из поликарбоната получится, действительно, качественной и теплой.

Мы рассмотрели особенности устройства зимней теплицы из поликарбоната с отоплением. Как вы видите, современная наука может предложить нам вполне достойный способ побаловать себя зимой свежими огурцами, помидорами и зеленью. Не говоря уже о профессиональном выращивании плодов на продажу.

Обратите внимание на инфракрасный способ отопления теплиц, как на наиболее оптимальный, удобный и экологичный. Рекомендации, данные в статье, помогут вам грамотно соорудить зимнюю теплицу из поликарбоната, чтобы затем круглогодично радовать себя богатым урожаем.

2gazon.ru

3.2. Расчеты системы отопления теплицы

Расчет тепловых потерь через наружные ограждения помещения здания

Максимально допустимая плотность теплового потока через наружное ограждение,

где — средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности ограждающей конструкции;

-нормируемая (по санитарно-гигиеническим требованиям) разность температур воздуха внутри помещения и внутренней поверхности ограждения.

Для наружной стены .

Тогда максимально допустимая плотность теплового потока через пол:

Максимально допустимый коэффициент теплопередачи для ограждающей конструкции,

где- поправочный коэффициент на расчетную разность температур, учитывает положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

, тогда для наружных стен:

.

Тогда максимально допустимый коэффициент теплопередачи для пола:

Требуемое минимальное по санитарно-гигиеническим условиям термическое сопротивление в процессе теплопередачи для каждой ограждающей конструкции,

Для наружных стен:

Для пола:

Расчетный коэффициент теплопередачи для наружных стен,

Подставив необходимые данные получим:

Расчетное термическое сопротивление теплопередаче,

,

тогда расчетное термическое сопротивление теплопередаче:

Основные теплопотери через каждое наружное ограждение находят по уравнению теплопередачи:

где -площадь поверхности соответствующего наружного ограждения,

Площадь наружной стены, выходящей на запад:

,

,

Теплопотери через почву

,

Полные теплопотери через наружные ограждения

Удельная тепловая характеристика здания,

,

где — полные теплопотери через наружные ограждения для здания в целом,

-объем здания по наружному обмеру, .

Найдем объем здания по наружному обмеру:

Просуммировав, все теплопотери в каждом помещении здания получим

тогда

Расчетная тепловая мощность системы отопления здания,

,

где – поправочный коэффициент, учитывающий потери тепла с инфильтрацией.

Годовой расход тепла на отопление,

,

где —относительная отопительная нагрузка, средняя за отопительный период;

-число часов работы системы отопления в сутки;

— число суток отопительного периода, ,для г. Смоленска;

, для Смоленской обл.

3.3. Расчет тепловой энергии на горячее водоснабжение в теплице

По СНиП 2-04-01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» годовой расход горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды по количеству потребителей проводится по формуле:

где — норма расхода горячей воды потребителями, л/сутки,;

— количество потребителей, ед.;

— количество рабочих дней в году.

Расход тепловой энергии для нагрева воды в водозаборной точке определяется по формуле:

где — расход горячей воды,;

— удельная теплоемкость воды, ;

— плотность воды, ;

— среднегодовая температура горячей и исходной воды, °С.

3.4. Расход тепла на нагрев воды для полива растений

По ВНТП-Н-97 «Нормы расходов воды потребителей систем сельскохозяйственного водоснабжения» расход воды на полив культур определяется как:

где — средневзвешенные поливные нормы сельскохозяйственных культур при поливе дождевальным методом,;

— площадь полива, га;

— количество дней полива.

Количество тепла на нагрев воды до температуры 25°С:

3.5. Расход тепла в целом по теплице СПК «Дружба»

Полное значение:

где 1,13 – коэффициент, учитывающий потери на собственные нужды котельной.

Мощность котельной:

3.6. Годовой расход топлива на отопление

,

где — низшая теплота сгорания топлива,

-КПД теплогенерирующей установки

-коэффициент, учитывающий потери тепла в тепловых сетях

для центральных котельных, работающих на жидком и газообразном топливе

Рассчитаем годовой расход условного топлива , тогда:

Для пересчета расхода условного топлива в натуральное используют тепловой эквивалент

, тогда ,

При использовании в качестве топлива природного газа :,

тогда расход топлива

4. Определение тепловых потерь коровника.

4.1. Расчет приточного воздуха для животноводческих помещений

Коровник рассчитан на 100 голов, размер 120×15×3 м, окон 80 размером 1.2×0.8.

Стены из двухслойного кирпича

-масса коровы (молочного направления) 400кг,

-количество коров 100 .,

-влажность φ_н=0.8 и φ_вн=0.7,

-температура t_н=-26⁰С и t_вн=10⁰С,

-объем помещения V=120×15×3=5400 м³

Одна корова выделяет:

-свободного тепла 1618,5 Вт,

-углекислоты 126 л/ч,

-водяных паров 404г /ч.

1)Выделение СО₂:

L_CO2=(n·m·C_п)/(С₁-С₂)=(100·400·1)/(2-0.3)=23530 м³/ч

n-количество коров,

С_n-количество СО₂ выделяемая коровой на 1кг, л/ч·кг

С₁-предельно-допустимая концентрация СО₂ в помещении равна 2 л/ч

С₂-предельно-допустимая концентрация СО₂ в атмосфере равна 0.3 л/ч.

m-масса 1-ой коровы, кг

С_жив— содержание углекислоты на одну голову, л/ч.

2)Расход воздуха:

L_w=W/(ρ(d_вн – d_н))=256875/(1.2(8,3-0.4))=20386 м³/ч

W-влаговыделение, г/ч

ρ-плотность воздуха равна 1.4 кг/м³

d_вн— внутреннее влагосодержание воздуха равно 9.4 г/кг сух.возд.

d_н— наружное влагосодержание воздуха равно 0.4 г/кг сух.возд.

W=W_жив+W_исп=40400+6060=46460 г/ч

W_жив =Σw_i·n_i·α=404·100·1=40400 г/ч

w_i— количество выпускаемого на 1-ну голову водяных паров 404 л/ч

n_i-число коров

Альфа — поправочный коэффициент =1

W_исп=ξ·W_пт=0.15·40400=6060 г/ч

Выбор вентилятора производится по расходу и по напору. Вентилятор выбираем с запасом в 15-20%.

n=L_co2/V=23530/5400=4,3≈5

берем L_со2 , т.к. max.

3) Расчет шахты:

Принимаем высоту h=3м

Скорость в шахте

V_ш=2.2 √h(t_вн-t_н)/273=2.2√3(10+26)/273=1.34 м/с

Принимаем шахту размером 0.5×0.5=0.25 м²

Суммарная площадь шахт

F_ш=L_со2/(3600·V_ш)=23530/(3600·1.34)=4,9 м²

Число шахт

N=F_ш/0.25=4,9/0,25=6,4≈19,6 шахт.

studfile.net