Sustav grijanja staklenika vlastitim rukama: najbolji načini zimskog grijanja plastenika

Za održavanje određenoga temperaturnoga režima u stakleniku koriste se različiti sustavi grijanja. Odabir načina opskrbe toplinom ovisi o dimenzijama građevine, klimatskim uvjetima regije, dostupnosti pojedine vrste goriva, financijskim mogućnostima i drugim čimbenicima.

Neki domaći majstori preuzimaju organizirati grijanje staklenika vlastitim rukama – takvo će rješenje omogućiti znatno smanjenje troškova rada, slažete li se? Naravno, samostalno uređenje stabilnoga grijanja – nije lak zadatak, ali je sasvim izvediv. Najprije je potrebno odabrati izvor topline.

Mi ćemo vam ispričati koje mogućnosti grijanja staklenika postoje, u čemu je njihova specifičnost rada, prednosti i nedostaci korištenja. Na temelju izloženih informacija moći ćete se odlučiti za vrstu grijanja, izvršiti preliminarni proračun toplinske snage, odabrati radne sklopove i elemente sustava.

Specifičnost održavanja temperature u staklenicima

Grijanje staklenika potrebno je za kompenzaciju toplinskih gubitaka koji nastaju kroz zidove i strop građevine, a također zbog dotoka vanjskoga zraka. Za smanjenje troškova grijanja potrebno je prije svega kvalitetno izolirati staklenik i smanjiti izmjenu zraka s vanjskim prostorom na minimum.

Osim materijala od kojega je izrađen staklenik, posebnu pozornost treba posvetiti čvrstom prianjanju konstrukcije uz tlo. Zbog toga je prilikom izgradnje plastenika bolje napraviti s unutarnje strane izolirani temelj male dubine.

Temelj mora pouzdano držati građevinu pri jakim vjetrovima, ne dopuštati stvaranje pukotina i svesti na najmanju moguću mjeru izmjenu topline s vanjskim prostorom kroz gornji sloj tla.

Za rješavanje potonjega zadatka čak i u uvjetima sjevernih područja dovoljna je dubina od 30 centimetara, jer je toplinska vodljivost tla vrlo niska. Intenzitet vertikalne izmjene topline između sloja tla unutar plastenika i podložnih slojeva tla vrlo je mali.

Zimi se kao prirodni vanjski izolator na rubovima staklenika može koristiti snijeg.

Snijeg je izvrstan toplinski izolacijski materijal. Međutim, konstrukcija staklenika mora biti u stanju izdržati dodatnu težinu, a materijal se ne smije saviti pod njegovom težinom.

Za normalan rast biljaka potrebno je održavati temperaturu zraka i sloja tla i biljaka u određenom rasponu. Ako staklenik radi neprekidno, plodno tlo će se zagrijati zbog izmjene topline s unutarnjim zrakom. Pritom će njegova temperatura biti gotovo ista kao u prirodnim uvjetima ljeti.

Tlo i podzemni slojevi zimi se smrzavaju do dubine koja ovisi o geografskoj širini regije i strukturi stijena. Za zagrijavanje tla i gornjeg sloja uz njega prije sadnje biljaka potrebno je ili vrlo dugo (do mjesec dana) održavanje pozitivne temperature zraka.

Alternativno rješenje – provođenje posebnih radnji za prijenos topline izravno u dubinu tla. To se može učiniti pomoću sustava podzemnih cijevi u koje se dovodi toplinski medij.

Količina energije utrošene na grijanje staklenika ovisi o sljedećim čimbenicima:

• Površina zidova i krova staklenika. Što je ovaj pokazatelj manji, manji su gubici topline. Stoga je za uštedu energije bolje koristiti pravokutni ili polukružni oblik građevine.
• Koeficijent toplinske vodljivosti materijala. Što je ovaj parametar niži, to bolje materijal zadržava toplinu.
• Razlika temperatura unutarnjeg i vanjskog zraka. Što je njezina vrijednost veća, veći su gubici topline.
• Izmjena zraka kroz nepropusnosti. Za smanjenje troškova energije potrebno je isključiti nekontrolirani dotok hladnog zraka.

Velika raznolikost projekata privatnih staklenika i kvaliteta njihove montaže ozbiljno otežavaju modeliranje temperaturnog režima. Stoga se točna količina potrebne energije za grijanje određenog objekta može odrediti samo eksperimentalno.

Takve metode približno izračunavaju vrijednost potrebne snage grijaćeg uređaja. Problem leži u složenosti određivanja koeficijenta rasipanja za određeni objekt (+)

Autonomno grijanje na temelju izgaranja goriva

Korištenje procesa izgaranja goriva kao izvora topline – najčešće korišten način grijanja malih staklenika. Takvo grijanje ima određene specifičnosti jer je potrebno uzeti u obzir povećanu nepropusnost prostorije, poželjnost grijanja tla i potrebu održavanja vlažnosti.

Peći i kotlovi na kruto gorivo

Jedan od najjednostavnijih uređaja koji se koriste za grijanje staklenika u hladnom razdoblju je peć. Popularnost upotrebe takvog uređaja uvjetovana je jeftinoćom goriva. To mogu biti nekalibrirana drva, suha trava, ugljen i ugljena prašina, otpad i zapaljive tekućine.

Kod pećnog grijanja potrebno je osigurati stabilan propuh, jer prozračivanje staklenika pri ulasku produkata izgaranja dovodi do njegovog hlađenja.

Pri korištenju metalne peći brzo se događa zagrijavanje i prijenos energije okolnom zraku. Također, ovo je najjeftiniji i najjednostavniji način grijanja. Takav se uređaj može izraditi samostalno.

Na našoj web stranici postoji izbor članaka o izradi različitih vrsta metalnih peći koje se mogu koristiti za grijanje staklenika:

1. Kako napraviti peć Bulerjan vlastitim rukama: korak po korak upute za izradu
2. Buržujka iz plinske boce vlastitim rukama: sheme, crteži + korak po korak vodič
3. Peć na otpadno ulje iz cijevi: kako napraviti učinkovitu peć na otpadno ulje od dostupnih materijala

Kamena peć sporije se zagrijava i duže zadržava toplinu. To je prikladnije za grijanje malih prostorija sa srednjim ili uskim rasponom dopuštenih temperatura. Međutim, takvu peć treba sagraditi i po potrebi je nije moguće premjestiti, poput njezinog metalnog analoga.

Postoji ideja grijanja prostora u stakleniku pomoću vrućih produkata izgaranja. Za to se predlaže smjestiti peć u jamu, a dimnjak položiti vodoravno ispod razine tla s naknadnim izlaskom na površinu.

Kod takvog smještaja dimnjaka doći će do značajnog povećanja njegove duljine, uslijed čega će vrući plinovi predati veću količinu topline unutar prostorije

Takva varijanta doista će povećati učinkovitost grijanja.

Međutim, pri praktičnoj provedbi pojavit će se sljedeće poteškoće:

1. Zahtjevnost prema materijalu izrade dimnjaka. Na izlazu iz peći temperatura zraka je vrlo visoka. Zato dimnjak ne smije imati dobru toplinsku provodnost jer bi inače došlo do izgaranja tla oko njega. Kao materijal za odvođenje produkata izgaranja mogu se koristiti azbestne cijevi.
2. Poštivanje pravila smještaja dimovoda. U dimnjaku će biti potrebno predvidjeti revizijske otvore za čišćenje od čađe. Stoga cijev treba položiti između gredica.
3. Potreba organizacije napajanja električnom energijom. Duga vodoravna dionica ne pridonosi stvaranju normalnog propuha, stoga će biti potrebno ugraditi dimnjački ventilator. To znači potrebu dovođenja električne energije do staklenika ili povremeno punjenje akumulatora.

Stoga ideja podzemnog smještaja dimnjaka u praksi nije našla široku primjenu.

Umjesto standardne peći mogu se koristiti kotlovi na kruto gorivo dugog gorenja. Oni učinkovitije sagorijevaju gorivo i ne dopuštaju brzo otpuštanje topline, što isključuje mogućnost oštećenja biljaka uslijed visoke temperature. Takvi tvornički izrađeni kotlovi lagani su za uporabu i održavanje, a također i kompaktni.

Plinski kotlovi i konvektori

Za staklenike dobra je alternativa pećnom grijanju uporaba plinskog kotla na ukapljeni plin ili konvektora. Za mala privatna postrojenja obično se koristi oprema koja radi na plinske boce.

Prije ugradnje plinskog kotla u stakleniku potrebno je temeljito ojačati jedan od zidova na koji će biti pričvršćen.

Plinsku bocu bolje je smjestiti izvan staklenika. No u tom slučaju potrebno je riješiti pitanje sprječavanja smrzavanja regulatora tlaka tijekom dugog razdoblja s negativnom temperaturom.

Spajanje staklenika na plinsku mrežu prilično je složen birokratski postupak. Osim toga, prilikom godišnje obvezne provjere od strane stručnjaka plinske službe bit će iznesene primjedbe.

U svakom slučaju, prisutnost kombinacije dovoda plina i korištenja otvorenog plamena u zatvorenom prostoru zahtijeva pojačane mjere sigurnosti. Najbolje rješenje je posjedovanje analizatora plina, kao i sustava automatskog gašenja plamena koji se aktivira pri prekoračenju maksimalno dopuštene koncentracije (MDK) zapaljive tvari u zraku.

S gledišta usporedbe financijskih troškova pri ugradnji i korištenju peći i plinske opreme ne može se donijeti jednoznačan zaključak. Jednostavan plinski konvektor stoji oko 120–140 €.

To je skuplje od metalnih uređaja koji rade na kruto gorivo:

• troškovi za metal i potrošni materijal pri samostalnoj izradi peći-buržujke iznose oko 30 €;
• tvornički uređaj na kruto gorivo malih dimenzija, na primjer, model NVU-50 “Tulinka” košta oko 66 €.
• uređaj dugog gorenja model NV-100 “Klondajk” košta oko 90 €.

Kamena peć bit će skuplja od plinskog konvektora zbog troškova radova na izradi temelja i njenog zidanja.

Kamenu peć postavljati je svrhovito u slučaju sigurnosti da će na tom mjestu staklenik biti smješten više od jedne godine.

Trošak ukapljenog ili prirodnog plina utrošenog za grijanje bilo koje prostorije bit će jeftiniji od kupljenog drva i ugljena. Međutim, staklenici se obično griju besplatnim ili jeftinim zapaljivim otpadom, kojeg uvijek ima dovoljno u seoskim i vikend područjima.

Problem usisavanja zraka i vlage

Korištenje uređaja za grijanje u kojima dolazi do otvorenog izgaranja goriva zahtijeva uklanjanje produkata izgaranja kroz dimnjak. U tom slučaju potrebna je kompenzacija volumena izlaznog zraka.

U zgradama je to moguće kroz nekontrolirani dotok (infiltraciju) koji se događa zbog prisutuosti pukotina i rupa u zidovima i stropu.

Konstrukcija modernih staklenika, primjerice od polikarbonata, stvara zrakonepropusni prostor. U tom slučaju problem dotoka zraka rješava se postojanjem prozorčića i montažom posebnog dovodnog otvora.

Treba ga postaviti tako da se izbjegne koncentrirani tok hladnog zraka na biljke. Također je moguće koristiti nekoliko malih otvora za organizaciju raspodijeljenog dotoka.

Ispušni sustavi za plinske konvektore zatvorenog tipa već su opremljeni cijevi za dotok vanjskog zraka u komoru izgaranja.

U konvektoru sa zatvorenom komorom izgaranja vanjski zrak ne hladi prostoriju, a produkti izgaranja ne mogu ući unutra (+)

Često se nakon rada peći i kotlova opaža efekt isušivanja zraka. To je uvjetovano manjom apsolutnom vlažnošću dovodne hladne struje (posebno mrazne) u odnosu na topli zrak koji izlazi kroz dimnjak iz staklenika.

Za održavanje točnih parametara vlažnosti zraka koristi se ovlaživač s higrometrom koji može raditi na lokalnom izvoru energije. Ako nema takve potrebe, u staklenik se može postaviti otvorena posuda s vodom. Tada će u slučaju jakog isušivanja zraka prirodno doći do procesa isparavanja.

Načini ravnomjerne raspodjele topline

Za male staklenike dovoljno je postaviti jedan izvor grijanja. Izmjena zraka u prostoriji bit će osigurana zahvaljujući vertikalnom temperaturnom gradijentu i tako će se događati raspodjela toplog zraka.

U svakom stakleniku pri njegovom grijanju nastaje neznatan vertikalni temperaturni gradijent. To je potrebno imati na umu pri postavljanju termometara.

U prostorijama velike površine ili složene geometrije moguće je stvaranje zona s različitim parametrima mikroklime. To se ponekad namjerno radi u industrijskim staklenicima, no u većini slučajeva ta je pojava nepoželjna.

Za ravnomjernu raspodjelu topline koriste se dva načina:

• Stvaranje umjetne izmjene zraka. Obično se koriste lopatični ventilatori. Ponekad se izgrađuje sustav zračnih kanala s integriranim pumpama tako da se usis zraka vrši na jednom kraju prostorije, a ispuh na drugom.
• Prijenos topline putem međuposrednog toplinskog nosača. U pravilu se koristi običan vodni sustav s prisilnom cirkulacijom. Cijevi se mogu polagati i po obodu staklenika i ispod sloja tla.

Prisilna raspodjela topline također je potrebna za sprječavanje stvaranja zone visoke temperature u blizini grijača. Inače, biljke smještene u blizini peći ili kotla mogu pretrpjeti termička oštećenja.

Popularni načini grijanja bez otvorenoga plamena

Primjena otvorenog plamena ima određena ograničenja jer dolazi do oslobađanja produkata izgaranja, a također je potrebno poštivati protupožarne mjere. Stoga se često koriste drugi načini za oslobađanje topline u prostoriju staklenika.

Primjena električnih uređaja

Korištenje električne energije za grijanje staklenika zimi najskuplji je način. Međutim, on je i najjednostavniji, jer radovi na montaži takvog grijanja uključuju samo dovođenje električnih instalacija i postavljanje uređaja.

Primjena jednostavnih sustava automatizacije oslobađa čovjeka od potrebe stalnog nadzora mikroklime.

Shema povezivanja nekoliko grijača putem termostata prilično je jednostavna. Jedini problem može biti nestanak električne energije, stoga je potrebno predvidjeti priključak dodatnih izvora napajanja (+)

Električno grijanje staklenika može se izvesti pomoću sljedećih uređaja:

• Kalorifer. Najjednostavniji i najjeftiniji uređaj koji se može napraviti samostalno.
• Konvektor. Prisutnost ventilatora omogućuje, osim zagrijavanja zraka, njegovu ravnomjernu rasodjelu po stakleniku.
• Toplinska pumpa. Snažan uređaj za zagrijavanje zraka u staklenicima velikog voluma, koji se često za rasodjelu topline koristi u kombinaciji sa sustavom zračnih kanala. Za grijanje kompaktne prostorije možete napraviti toplinsku pumpu samostalno.
• Infracrvene lampe. Specifičnost rada takvih uređaja sastoji se u zagrijavanju površine na koju pada zračenje. Na taj način može se izjednačiti vertikalni temperaturni gradijent u prostoriji bez primjene izmjene zraka.
• Grijaći kabel. Koristi se za zagrijavanje lokalnih područja u stakleniku.

U slučaju malih dimenzija prostorije primjena električnog grijanja opravdana je zbog njegove jednostavnosti i sigurnosti. U velikim i industrijskim staklenicima svrhovito je primijeniti druge načine.

Grijaći kabel dobro odgovara za grijanje tla. Njegova maksimalna temperatura nije visoka, stoga se ne treba bojati učinka spaljivanja tla s gubitkom njegovih svojstava.

Oslobađanje topline biokemijskim putem

Jedan od zanimljivih načina grijanja je unošenje u tlo neistrunulog organskog gnojiva – životinjskog stajnjaka ili ptičjeg izmeta. Kao rezultat biokemijske reakcije oslobađa se velika količina energije koja povećava temperaturu plodnog sloja i zraka unutar prostorije.

Pri truljenju stajnjaka oslobađaju se ugljični dioksid, metan, te male količine vodika i sumporovodika. Također, stajnjak ima specifičan miris. Sve to nameće određena ograničenja na njegovu upotrebu, povezana s potrebom prozračivanja prostorije.

Zimi, kao i tijekom dugotrajnih zahlađenja u proljeće i jesen, intenzivna izmjena zraka je nepoželjna. U tom slučaju za obnovu toplinske ravnoteže nakon prozračivanja može biti potrebno znatno više energije nego što je oslobođeno procesom truljenja stajnjaka.

Primjena takvog “biološkog” načina grijanja tla i zraka opravdana je u kasno proljeće, kada se prozračivanje odvija pri pozitivnim dnevnim temperaturama.

Sustavi s vanjskim izvorom topline

Grijanje staklenika moguće je zahvaljujući blizini kuće ili druge grijane zgrade. To pojednostavljuje cijeli postupak jer nema potrebe za ugradnjom autonomnog izvora topline. Pomoću žičanih ili wi-fi releja moguće je daljinski primati informacije o temperaturi u stakleniku i regulirati njegovu mikroklimu iz kuće.

Običan wi-fi temperaturni sustav sa senzorom i relejem stoji oko 20 €. Kada temperatura izađe izvan granica dopuštenog raspona, on prenosi njezine vrijednosti na uređaje pod upravljanjem Windows ili Android.

Stvaranje zasebnoga ogrjevnoga kruga

Ako se u kući koristi vodeni ili parni sustav grijanja, moguće je stvoriti zaseban krug koji vodi do staklenika. Njega je potrebno opremiti zasebnom pumpom, jer će ukupna vodoravna duljina novog segmenta biti velika.

Također je u stakleniku potrebno ugraditi ekspanzijsku posudu otvorenog tipa za odvod zraka iz sustava. Površinu otvorene vode posude potrebno je minimizirati kako bi se spriječilo intenzivno isparavanje vruće vode unutar prostorije.

Radijatori se u stakleniku rijetko postavljaju, jer dizajn njegove prostorije igra sporednu ulogu. Pri nedostatku topline bolje je produžiti krug cijevi, jer je to jeftinije i smanjuje rizik od curenja i kvarova.

Vanjski segment kruga potrebno je toplinski izolirati kako bi se izbjegli gubici topline i smanjio rizik od smrzavanja. Najbolje za ove svrhe odgovara podzemni način polaganja cijevi.

Spajanje segmenta grijanja staklenika na zajednički krug može se izvesti pomoću trosmjernog ili četverosmjernog ventila.

Standardna shema spajanja dodatnog kruga grijanja. Položaj ventila u kući omogućuje daljinsko reguliranje temperature zraka u stakleniku (+)

Također je moguće izraditi automatski sustav regulacije temperature.

To se može učiniti na sljedeće načine:

• Promjenom količine propuštene tople vode ovisno o očitanjima temperaturnih senzora. U tom je slučaju potrebna nabavka pumpe s regulacijom snage.
• Uključivanje i isključivanje kruga grijanja staklenika. Za to se koriste automatski sustavi upravljanja ventilima.

Umjesto ručnog mijenjanja položaja trokrakog ili četverokrakog ventila mogu se primijeniti uređaji na bazi servo pogona. Njegova elektronička upravljačka jedinica podešava se na očitanja temperaturnih senzora smještenih u stakleniku.

Po potrebi promjene načina grijanja stiže upravljački signal na motor, koji okreće vreteno, postavljajući drugi položaj ventila.

Servo pogon za automatsku regulaciju ima veće dimenzije u odnosu na ventil. Stoga je za njegovu ugradnju potrebno odmaknuti cijev grijanja od zida.

Grijanje s uporabom ispušnoga zraka

Dobro grijanje može se postići korištenjem toplog zraka ispušne ventilacije stambene kuće. Usmjeravanjem izoliranog ventilacijskog kanala u unutrašnjost staklenika može se dobiti stalan ulazni protok temperature 20-25°C.

Jedini uvjet je nepostojanje prekomjerne vlažnosti i primjesa u zraku, karakterističnih za kuhinje i kupaonice.

Odvod zraka iz staklenika može se organizirati na dva načina:

• Lokalni ispušni otvor prema van u obliku cijevi bez ventilatora. Trebao bi biti malog presjeka kako bi se stvorila velika brzina protoka. U tom će se slučaju pri negativnoj vanjskoj temperaturi zona stvaranja kondenzata nalaziti na određenoj udaljenosti od cijevi, što će spriječiti stvaranje leda.
• Povrat toka natrag pomoću dodatnog zračnog kanala i obavezno spajanje na kućnu ispušnu ventilaciju. Inače će se mirisi iz staklenika širiti po svim prostorijama kuće.

Ova metoda je najekonomičnija u smislu jednokratnih troškova ugradnje sustava i periodičnih troškova za korištenje goriva. Jedino je pitanje dostatnost volumena ispušne ventilacije za održavanje potrebne temperature. To je najbolje provjeriti eksperimentalno.

Ako ponekad, pri ekstremnim zahlađenjima, temperatura zraka u stakleniku padne ispod dopuštene, tada se u zračni kanal može ugraditi mali kalorifer ili ugraditi dodatni električni uređaj na samom objektu.

Zaključci i koristan video na temu

Domaća peć s dimnjakom velike duljine za grijanje staklenika:

Nekoliko varijanti peći na drva u stvarnom stakleniku:

Plinski plamenici kao izvor topline. Razvod cijevi po stakleniku:

Univerzalni način grijanja staklenika ne postoji. Odabir jedne od metoda ili njihove kombinacije treba provesti uzimajući u obzir njihovu pouzdanost, nisku cijenu instalacije i korištenja opreme, cijene energenata te trajanje autonomnog rada.

Većinu projekata moguće je izvesti samostalno, što će smanjiti njihov trošak i pružiti mogućnost za daljnju samostalnu modernizaciju.

Imate li osobno iskustvo osmišljavanja i uređenja grijanja u stakleniku? Želite li podijeliti stečena znanja ili postaviti pitanja o toj temi? Molimo vas, ostavite komentare i sudjelujte u raspravama – obrazac za povratne informacije nalazi se ispod.