Systém vytápění skleníku vlastníma rukama: nejlepší způsoby zimního vytápění pařenišť

Pro udržení určitého teplotního režimu ve skleníku se používají různé systémy vytápění. Výběr způsobu zajištění tepla závisí na rozměrech stavby, klimatických podmínkách regionu, dostupnosti toho či onoho druhu paliva, finančních možnostech a dalších faktorech.

Někteří domácí kutilové se pouštějí do organizace vytápění skleníku svépomocí – takové řešení umožní výrazně snížit náklady na práci, souhlasíte? Samozřejmě, samostatné zařízení stabilního vytápění – úkol není snadný, ale docela proveditelný. Nejdříve je třeba zvolit zdroj tepla.

Řekneme vám, jaké možnosti vytápění skleníků existují, v čem spočívá specifika jejich provozu, výhody a nevýhody používání. Na základě uvedených informací se budete moci rozhodnout pro typ vytápění, provést předběžný výpočet tepelného výkonu, vybrat pracovní uzly a prvky systému.

Specifika udržování teploty ve sklenících

Vytápění skleníku je nutné pro kompenzaci tepelných ztrát, které vznikají přes stěny a strop stavby, a také v důsledku přívodu venkovního vzduchu. Pro snížení nákladů na vytápění je třeba v první řadě kvalitně zateplit skleník a minimalizovat výměnu vzduchu s venkovním prostředím.

Kromě materiálu, ze kterého je skleník vyroben, je třeba věnovat zvláštní pozornost těsnému přiléhání konstrukce k půdě. K tomu je lepší při stavbě pařeniště udělat zevnitř zateplený základ malé hloubky.

Měl by spolehlivě držet stavbu při silných větrech, zabránit vzniku spár a minimalizovat výměnu tepla s venkovním prostředím přes vrchní vrstvu půdy.

Pro řešení posledního úkolu i v podmínkách severních oblastí postačuje hloubka 30 centimetrů, protože tepelná vodivost půdy je velmi nízká. Intenzita vertikální výměny tepla mezi vrstvou půdy uvnitř pařeniště a podložními půdními vrstvami je velmi malá.

V zimě lze jako přirozený vnější izolant na okrajích skleníku použít sníh.

Sníh je výborný tepelně izolační materiál. Konstrukce skleníku však musí být schopna unést dodatečnou hmotnost a materiál se pod jeho vahou nesmí prohnout.

Pro normální růst rostlin je nutné udržovat teplotu vzduchu a půdně-vegetační vrstvy v určitém rozmezí. Pokud skleník funguje nepřetržitě, úrodná půda se prohřeje díky výměně tepla s vnitřním vzduchem. Její teplota bude prakticky stejná jako v přirozených letních podmínkách.

Půda a podložní vrstvy v zimě promrzají do hloubky závislé na zeměpisné šířce regionu a struktuře horniny. K prohřátí půdy a přilehlé svrchní vrstvy před výsadbou rostlin je nutné buď velmi dlouhé (až měsíc) udržování kladné teploty vzduchu.

Alternativním řešením – je provedení speciálních opatření k přenosu tepla přímo do půdní vrstvy. To lze provést pomocí systému podzemních trubek, do kterých je přiváděno teplonosné médium.

Množství energie vynaložené na vytápění skleníku závisí na následujících faktorech:

• Plocha povrchu stěn a střechy skleníku. Čím nižší je tato hodnota, tím menší jsou tepelné ztráty. Proto je pro úsporu energie lepší použít obdélníkový nebo polokruhový tvar konstrukce.
• Součinitel tepelné vodivosti materiálu. Čím nižší je tento parametr, tím lépe materiál udržuje teplo.
• Rozdíl teplot vnitřního a venkovního vzduchu. Čím větší je tato hodnota, tím větší jsou tepelné ztráty.
• Výměna vzduchu netěsnostmi. Pro snížení nákladů na energii je nutné vyloučit nekontrolovaný přívod studeného vzduchu.

Velká rozmanitost projektů soukromých skleníků a kvalita jejich montáže výrazně ztěžují modelování teplotního režimu. Proto lze přesně určit množství potřebné energie pro vytápění konkrétního objektu pouze experimentálně.

Tyto způsoby přibližně vypočítají hodnotu požadovaného výkonu topného zařízení. Problém spočívá v obtížnosti stanovení součinitele rozptylu pro konkrétní objekt (+)

Autonomní vytápění na základě spalování paliva

Využití procesu spalování paliva jako zdroje tepla je nejčastěji používaný způsob vytápění malých skleníků. Toto vytápění má určitá specifika, protože je třeba zohlednit zvýšenou těsnost prostoru, vhodnost vytápění půdy a nutnost udržování vlhkosti.

Kamna a kotle na tuhá paliva

Jedním z nejjednodušších zařízení používaných k vytápění skleníků v chladném období jsou kamna. Obliba používání tohoto zařízení je dána nízkou cenou paliva. Tím mohou být nekalibrovaná dřeva, suchá tráva, uhlí a uhelný prach, odpadky a hořlavé kapaliny.

Při vytápění kamny je nutné zajistit stabilní tah, protože větrání skleníku v případě vniknutí spalin dovnitř povede k jeho ochlazení.

Při použití kovových kamen dochází k rychlému ohřevu a předávání energie okolnímu vzduchu. Je to také nejlevnější a nejsnadnější způsob vytápění. Takové zařízení si lze postavit svépomocí.

Na našich webových stránkách je výběr článků o výrobě různých druhů kovových kamen, které lze použít k vytápění skleníku:

1. Jak vyrobit kamna Bullerjan svépomocí: podrobný návod k výrobě
2. Buržujka z plynové láhve svépomocí: schémata, výkresy + podrobný návod
3. Kamna na odpadní olej z trubky: jak vyrobit účinná kamna na odpadní olej z dostupných materiálů

Kamenná kamna se pomaleji zahřívají a déle udržují teplo. To je vhodnější pro vytápění malých prostor se středním nebo úzkým rozsahem přípustných teplot. Taková kamna je však třeba postavit a v případě potřeby je nelze přemístit jako jejich kovový protějšek.

Existuje myšlenka vytápění prostoru ve skleníku pomocí horkých spalin. K tomu se navrhuje umístit kamna do jámy a kouřovod položit vodorovně pod úroveň země s následným vyvedením na povrch.

Při takovém umístění kouřovodu dojde k výraznému prodloužení jeho délky, v důsledku čehož horké plyny odevzdají větší množství tepla uvnitř místnosti.

Tato varianta skutečně zvýší účinnost vytápění.

Při praktické realizaci však nastanou následující obtíže:

1. Náročnost na materiál sestavení kouřovodu. Na výstupu z kamen je teplota vzduchu velmi vysoká. Kouřovod proto nesmí mít dobrou tepelnou vodivost, jinak dojde k propálení půdy kolem něj. Jako materiál pro odvod spalin lze použít azbestové trubky.
2. Dodržování pravidel umístění odvodu kouře. V kouřovodu bude nutné zajistit revizní okna pro čištění od sazí. Proto je třeba trubku vést mezi záhony.
3. Nutnost zajištění elektrického napájení. Dlouhý vodorovný úsek nepřispívá k vytvoření normálního tahu, proto bude nutné nainstalovat odsávač kouře. To znamená nutnost přivedení elektřiny do skleníku nebo pravidelné dobíjení baterie.

Proto myšlenka podzemního umístění kouřovodu v praxi nenašla široké uplatnění.

Místo standardních kamen lze použít kotle na tuhá paliva s dlouhým hořením kotle na tuhá paliva s dlouhým hořením. Jsou účinnější při spalování paliva a neumožňují rychlé uvolňování tepla, což vylučuje možnost poškození rostlin vysokou teplotou. Tyto továrně vyráběné kotle jsou snadno použitelné a udržovatelné a také kompaktní.

Plynové kotle a konvektory

Pro skleníky se dobrou alternativou k vytápění kamny stalo použití plynového kotle na zkapalněný plyn nebo konvektoru. Pro malé soukromé stavby se obvykle používá zařízení pracující na bázi plynových lahví.

Před instalací plynového kotle ve skleníku je nutné důkladně zpevnit jednu ze stěn, ke které bude připevněn.

Plynovou lahev je lepší umístit mimo skleník. V tomto případě je však nutné vyřešit otázku zabránění zamrznutí regulátoru při dlouhém období s teplotami pod nulou.

Připojení skleníku k plynové síti je poměrně složitý byrokratický proces. Kromě toho při každoroční povinné kontrole specialistou plynárenské služby budou vzneseny připomínky.

V každém případě přítomnost kombinace přívodu plynu a použití otevřeného ohně v uzavřeném prostoru vyžaduje zvýšená bezpečnostní opatření. Nejlepším řešením je mít analyzátor plynu a také systém automatického uhašení plamene, který se aktivuje při překročení maximální přípustné koncentrace hořlavé látky ve vzduchu.

Z hlediska srovnání finančních nákladů při instalaci a používání kamen a plynového zařízení nelze učinit jednoznačný závěr. Jednoduchý plynový konvektor stojí asi 2 400–2 800 Kč.

To je dražší než kovová zařízení pracující na tuhá paliva:

• náklady na kov a spotřební materiál při vlastní výrobě kamen buržujka činí asi 600 Kč;
• tovární zařízení na tuhá paliva malých rozměrů, například model NVU-50 “Tulinka” stojí asi 1 320 Kč.
• zařízení s dlouhým hořením model NV-100 “Klondajk” stojí asi 1 800 Kč.

Kamenná kamna vyjdou dráž než plynový konvektor kvůli nákladům na práce na založení základů a jejich zdění.

Instalovat kamenná kamna je vhodné v případě jistoty, že na tomto místě bude skleník umístěn déle než jeden rok.

Náklady na zkapalněný nebo zemní plyn spotřebovaný na vytápění jakékoli místnosti budou levnější než nakoupené dřevo a uhlí. Skleníky se však obvykle vytápějí bezplatným nebo levným spalitelným odpadem, kterého je na venkově a v chatových oblastech vždy dostatek.

Problém nasávání vzduchu a vlhkosti

Používání topných zařízení, ve kterých dochází k otevřenému spalování paliva, vede k nutnosti odvádět spaliny komínem. V tomto případě je nutná kompenzace objemu odcházejícího vzduchu.

V budovách je to možné prostřednictvím nekontrolovaného přítoku (infiltrace), který vzniká kvůli přítomnosti štěrbin a děr ve stěnách a stropě.

Konstrukce moderních skleníků, například z polykarbonátu, vytváří vzduchotěsný prostor. V tomto případě se problém přísunu vzduchu řeší přítomností větracích okének a instalací speciálního přívodního otvoru.

Měl by být umístěn tak, aby se zabránilo koncentrovanému proudu studeného vzduchu na rostliny. Je také možné použít několik malých otvorů pro zajištění distribuovaného přítoku.

Odvětrávací systémy pro plynové konvektory uzavřeného typu jsou již vybaveny trubkou pro přívod venkovního vzduchu do spalovací komory.

U konvektoru s uzavřenou spalovací komorou venkovní vzduch neochlazuje místnost a spaliny se nemohou dostat dovnitř (+)

Po provozu kamen a kotlů je často pozorován efekt vysušování vzduchu. Je to dáno nižší absolutní vlhkostí přiváděného studeného proudu (zejména mrazivého) ve srovnání s teplým vzduchem odcházejícím komínem ze skleníku.

Pro udržení přesných parametrů vlhkosti vzduchu se používá zvlhčovač s hygrometrem, který může fungovat z místního zdroje energie. Pokud to není nutné, lze do skleníku umístit otevřenou nádobu s vodou. Pak v případě silného vysušení vzduchu přirozeně dojde k procesu odpařování.

Způsoby rovnoměrného rozložení tepla

Pro malé skleníky stačí umístění jednoho zdroje vytápění. Oběh vzduchu v místnosti bude zajištěn vertikálním teplotním rozdílem, a tak dojde k rozložení teplého vzduchu.

V každém skleníku při jeho vytápění vzniká nepatrný vertikální teplotní rozdíl. To je třeba mít na paměti při umístění teploměrů.

V prostorách o velké ploše nebo složité geometrii může docházet k vytváření zón s různými parametry mikroklimatu. Takto se někdy postupuje záměrně v průmyslových sklenících, ale ve většině případů je tento jev nežádoucí.

Pro rovnoměrné rozložení tepla se používají dva způsoby:

• Vytvoření umělé cirkulace vzduchu. Obvykle se používají lopatkové ventilátory. Někdy se buduje systém vzduchovodů s integrovanými čerpadly tak, aby se nasávání vzduchu provádělo na jednom konci místnosti a výfuk na druhém.
• Přenos tepla pomocí mezního teplonosného média. Zpravidla se používá obyčejný vodní systém s nuceným oběhem. Trubky lze položit jak po obvodu skleníku, tak pod vrstvou zeminy.

Nucené rozvádění tepla je také nutné k zabránění vzniku zóny s vysokou teplotou v blízkosti ohřívače. Jinak rostliny umístěné v blízkosti kamen nebo kotle mohou utrpět tepelné poškození.

Populární metody vytápění bez otevřeného ohně

Použití otevřeného ohně má určitá omezení, protože dochází k uvolňování spalin a je nutné dodržovat protipožární opatření. Proto se často používají jiné způsoby k uvolňování tepla do prostoru skleníku.

Použití elektrických spotřebičů

Použití elektřiny pro vytápění skleníku v zimě je nejdražší způsob. Je však také nejjednodušší, protože práce při instalaci takového vytápění zahrnují pouze přivedení elektrického vedení a instalaci spotřebičů.

Použití jednoduchých automatizačních systémů zbavuje člověka potřeby podílet se na neustálé kontrole mikroklimatu.

Schéma zapojení několika ohřívačů přes termostat je poměrně jednoduché. Jediným problémem může být výpadek elektrické energie, proto je třeba zajistit připojení dalších zdrojů napájení (+)

Elektrické vytápění skleníku může být provedeno pomocí následujících spotřebičů:

• Kalorifer. Nejednodušší a nejlevnější spotřebič, který lze vyrobit vlastníma rukama.
• Konvektor. Přítomnost ventilátoru umožňuje kromě ohřevu vzduchu i jeho rovnoměrné rozvádění po skleníku.
• Tepelné čerpadlo. Výkonný spotřebič pro ohřev vzduchu ve sklenících velkého objemu, který se často pro distribuci tepla používá ve spojení se systémem vzduchovodů. Pro vytápění kompaktního prostoru lze vyrobit tepelné čerpadlo samostatně.
• Infračervené lampy. Specifika práce těchto zařízení spočívá v ohřevu povrchu, na který dopadá záření. Tímto způsobem lze vyrovnat vertikální teplotní gradient v místnosti bez použití oběhu vzduchu.
• Topný kabel. Používá se k ohřevu lokálních oblastí ve skleníku.

V případě malých rozměrů místnosti je použití elektrického vytápění oprávněné kvůli jeho jednoduchosti a bezpečnosti. Ve velkých a průmyslových sklenících je vhodné používat jiné způsoby.

Topný kabel je vhodný pro vytápění půdy. Jeho maximální teplota není vysoká, takže se nemusíte obávat efektu spalování půdy se ztrátou jejích vlastností.

Uvolňování tepla biochemickým způsobem

Jedním ze zajímavých způsobů vytápění je přidávání nevyzrálého organického hnojiva – zvířecího hnoje nebo ptačího trusu – do půdy. V důsledku biochemické reakce dochází k uvolňování velkého množství energie, které zvyšuje teplotu úrodné vrstvy a vzduchu uvnitř místnosti.

Při hnití hnoje dochází k uvolňování oxidu uhličitého, metanu a také malého množství vodíku a sirovodíku. Hnůj má také specifický zápach. To vše klade určitá omezení na jeho použití, spojená s nutností větrání místnosti.

V zimě, stejně jako při dlouhotrvajících chladných obdobích na jaře a na podzim, není intenzivní výměna vzduchu žádoucí. V tomto případě může být na obnovení tepelné rovnováhy po větrání potřeba podstatně větší množství energie, než bylo uvolněno v důsledku procesu hnití hnoje.

Použití tohoto “biologického” způsobu vytápění půdy a vzduchu je oprávněné pozdě na jaře, kdy k větrání dochází při kladných denních teplotách.

Systémy s externím zdrojem tepla

Vytápění skleníku je možné díky blízkosti domu nebo jiné vytápěné budovy. To celý proces zjednodušuje, protože není nutné instalovat autonomní zdroj tepla. Pomocí drátových nebo wi-fi relé lze na dálku získávat informace o teplotě ve skleníku a regulovat jeho mikroklima z domu.

Běžný wi-fi teplotní komplex s čidlem a relé stojí asi 400 Kč. Při překročení teploty mimo povolený rozsah předává její hodnoty do zařízení s operačním systémem Windows nebo Android.

Vytvoření samostatného topného okruhu

Pokud se v domě používá vodní nebo parní vytápění, je možné vytvořit samostatný okruh vedoucí do skleníku. Ten musí být nutně vybaven samostatným čerpadlem, protože celková horizontální délka nového segmentu bude velká.

Rovněž je třeba ve skleníku nainstalovat otevřenou expanzní nádobu pro odvod vzduchu ze systému. Plochu otevřené vody v nádobě je nutné minimalizovat, aby se zabránilo intenzivnímu odpařování horké vody do místnosti.

Radiátory se ve skleníku instalují zřídka, protože design jeho prostoru hraje vedlejší roli. Při nedostatku tepla je lepší prodloužit okruh trubky, protože je to levnější a snižuje riziko netěsností a poruch.

Venkovní segment okruhu je třeba izolovat, aby se předešlo ztrátám tepla a minimalizovalo riziko zamrznutí. Pro tyto účely je nejvhodnější podzemní uložení trubek.

Připojení topného segmentu skleníku k hlavnímu okruhu lze provést pomocí třícestného nebo čtyřcestného ventilu.

Standardní schéma připojení přídavného topného okruhu. Umístění ventilů v domě umožňuje dálkově regulovat teplotu vzduchu ve skleníku (+)

Také je možné vytvoření automatického systému regulace teploty.

To lze provést následujícími způsoby:

• Změna objemu propouštěné horké vody v závislosti na údajích teplotních čidel. V tomto případě je nutné zakoupit čerpadlo s regulací výkonu.
• Zapínání a vypínání okruhu vytápění skleníku. K tomu se používají automatické systémy řízení ventilů.

Místo ruční změny polohy třícestného nebo čtyřcestného ventilu lze použít zařízení na bázi servopohonu. Jeho elektronická řídicí jednotka se nastavuje na údaje teplotních čidel umístěných ve skleníku.

Při potřebě změny režimu vytápění je na motor vyslán řídicí signál, který otočí tyčí a nastaví jinou polohu ventilu.

Servopohon pro automatickou regulaci má ve srovnání s ventilem větší rozměry. Proto je pro jeho instalaci nutné odvést topnou trubku od stěny.

Vytápění s využitím odsávaného vzduchu

Dobrého vytápění lze dosáhnout využitím teplého vzduchu z odsávací ventilace obytného domu. Směrováním izolovaného ventilačního kanálu dovnitř skleníku lze získat stálý přiváděný proud o teplotě 20-25°C.

Jedinou podmínkou je nepřítomnost nadměrné vlhkosti a nečistot typických pro kuchyně a koupelny.

Odtok vzduchu ze skleníku lze uspořádat dvěma způsoby:

• Místní odsávací otvor ven ve formě trubky bez ventilátoru. Měl by mít malý průřez pro vytvoření vysoké rychlosti proudění. V tomto případě se při záporné venkovní teplotě bude zóna tvorby kondenzátu nacházet v určité vzdálenosti od trubky, což zabrání tvorbě námrazy.
• Zpětný tok pomocí přídavného vzduchovodu a jeho povinné připojení k domovní odsavači. Jinak se pachy ze skleníku rozšíří do všech místností domu.

Tato metoda je nejekonomičtější z hlediska jednorázových nákladů na montáž systému a pravidelných nákladů na palivo. Jedinou otázkou zůstává dostatečnost objemu odsávání pro udržení požadované teploty. Nejlépe to ověřit experimentálně.

Pokud občas, při extrémních ochlazeních, teplota vzduchu ve skleníku klesne pod přípustnou mez, lze do vzduchovodu zabudovat malý kalorifer nebo instalovat přídavný elektrický spotřebič přímo v objektu.

Závěry a užitečné video k tématu

Vlastnoručně vyrobená kamna s dlouhým komínem pro vytápění skleníku:

Několik variant dřevěných kamen ve skutečném skleníku:

Plynové hořáky jako zdroj tepla. Rozvod trubek po skleníku:

Univerzální způsob vytápění skleníku neexistuje. Výběr jednoho z nich nebo jejich kombinace musí být proveden s ohledem na spolehlivost, nízkou cenu instalace a provozu zařízení, ceny energií a dobu autonomního provozu.

Většinu projektů lze realizovat svépomocí, což sníží jejich náklady a poskytne možnost další samostatné modernizace.

Máte vy osobní zkušenost s navrhováním a zařizováním vytápění ve skleníku? Chcete se podělit o své znalosti nebo se zeptat na dané téma? Prosím, zanechte komentáře a zapojte se do diskusí – formulář pro zpětnou vazbu je umístěn níže.