Преимущества инфракрасных обогревателей для теплиц
Опубликовано: 18 Декабрь 2014
Инфракрасный лучистый обогрев характеризуется тем, что его энергия не идет на нагрев воздуха внутри теплицы, как при электро-, газовом или водяном способе обогрева. Энергия посредством электромагнитных волн инфракрасного диапазона нагревает грунт и сами растения. При ИК-обогреве теплиц лишь 7−10% энергии теряется на нагрев воздуха: КПД гораздо выше, чем у вышеупомянутых конвективных способов.
Использование таких обогревателей приводит к ускорению созревания сельхозкультур, увеличению объемов и качества урожая. Например, огурцы созревают быстрее на целую неделю.
Принцип работы ИК-обогревателей
Итак, носителем энергии при ИК-обогреве являются инфракрасные лучи, которые излучает любое материальное тело с температурой выше абсолютного (физического) нуля, равного −273°С. Эти лучи являются электромагнитными волнами (ИК-волнами), как и видимый свет. Их спектр расположен между красной частью спектра видимого света и короткими радиоволнами.
По длине волны разделяются на три поддиапазона:
- Ближний (к видимому свету) с длинами волн от 0,74 до 1 мкм
- Средний с длинами волн от 1,4 до 3 мкм
- Дальний с длинами волн от 3 до 50 мкм
ИК-волны в этих поддиапазонах называют соответственно короткими, средними и длинными.
Все теплые твердые тела и жидкости, а также все живые существа излучают инфракрасные волны.
При этом длины излучаемых волн зависят от их температуры: чем она выше, тем меньше длина и больше интенсивность излучения.
Повышение температуры тела смещает спектр его инфракрасного излучения ближе к видимому свету, тело сначала видится темно-красным, затем ярко-красным, потом желтым и, наконец, раскаленное до высоких температур − белым. Наглядными примерами может служить свечение нагретого на огне металла (400−500°С) и лампы накаливания (1000−1300°С).
Этот простой пример поможет нам разобраться в путанице с терминологией в области инфракрасных обогревателей. Часто можно встретить выражение «инфракрасные» обогреватели, встречаются также наименования «длинноволновые», «темные» или «светлые». Все эти термины обозначают ИК-обогреватели, но излучающие волны разной длины в диапазоне 1−20 мкм. Приборы с невысокой температурой излучающего элемента и есть «длинноволновые» или «темные». А вот с температурой этой поверхности свыше 800°С называются «коротковолновыми», а также «белыми» или «светлыми».
Преимущества инфракрасного обогрева
При этом способе отопления обогреватели передают электромагнитную энергию как непосредственно растениям, так и почве внутри, которая внутри нее преобразуется в тепловую. А затем от почвы тепло распространяется в помещение.
Выгодность такого обогрева состоит в следующем:
- Он весьма экономичен и сегодня является наилучшим по данному критерию способом обогрева, при котором всего 7−10% выработанной прибором энергии теряется на нагрев воздуха. Так, для обогрева до 10 м2 площади понадобится оборудование мощностью всего 170−500 Вт (первая величина соответствует наличию термостата).
- Способ относится к экологически чистым. Растения нагреваются электромагнитной энергией, эквивалентной солнечной, что благотворно на них влияет. В них повышается содержание витаминов, улучшаются их вкусовые качества, созревание происходит быстрее.
- Установка приборов не нуждается в согласовании с энергоснабжающими предприятиями. Они просто подключаются к существующей электросети.
- Инфракрасные обогреватели удобны и гибки в эксплуатации. Вы сможете легко регулировать выработку тепла в нужном количестве и в разных участках.
- Способ допускает полную автоматизацию обогрева при установке контролеров.
Как работает ИК-обогрев в теплицах
Такие обогреватели можно размещать на потолке, и направленным потоком электромагнитной энергии греть почву и растения, которыми и будет поглощаться тепло.
Если они «перекроют» всю полезную площадь, то возникнет необычный и весьма полезный эффект, когда теплый воздух не поднимается вверх под давление пласта холодного воздуха. Смешивания пластов не будет – между ними будет происходить только медленный теплообмен. Через купол также не будет утечек тепла, ведь разница температуры внутри нее под потолком и снаружи будет небольшой.
Тепло будет все время оставаться в зоне растений, а приход его от ИК-обогревателей будет регулироваться системой управления. Разница температур воздуха и почвы (примерно 21°С и 28°С) является отличительной особенностью теплиц с инфракрасным обогревом.
Энергозатраты на обогрев теплицы сразу уменьшатся, ведь каждый киловатт-час потребленной электроэнергии будет использован максимально эффективно.
Конструкции инфракрасных обогревателей для теплиц из поликарбоната
Известны потолочные обогреватели, содержащие керамический инфракрасный излучатель, помещенный в оправу из стали, отполированной до зеркального блеска.
Оправа состоит из следующих частей:
- рефлектора, служащего для отражения и направления ИК-лучей;
- защитного кожуха.
Кроме того, обогреватель оснащается термостойким кабелем и монтажной колодкой (для удобства подключения).
В последнее время получают распространение инфракрасные пленки с карбоновым напылением. При подаче на пленочный обогреватель электропитания это напыление работает как излучатель ИК-волн. Толщина такой пленки при достаточной надежности всего 0,4 мм.
Как работают ИК-обогреватели (видео)
Выбор вариантов инфракрасного обогрева
Рассмотрим стандартную теплицу из поликарбоната, например «Дачная-Стрелка 3.0» размером 6х3 м (более детально о данном типе парника вы можете узнать, прочитав статью особенности конструкции, простота сборки и другие достоинства дачной теплицы «Стрелка 3»). Так вот, всего лишь два ИК-обогревателя с мощностью в 1,2−1,5 кВт смогут хорошо обогреть всю ее площадь. Здесь важна не только мощность, но и размеры обогревателей.
- Так, потолочный ИК-обогреватель длиной в 1,7−1,8 м легко «перекроет» зону обогрева 2,5 х 3 м. Понятно, что двух таких обогревателей для рассматриваемой теплицы будет вполне достаточно.
- Если теплица шире, то можно разместить ИК-обогреватели не по центру, а с боков. При этом понадобятся уже не два, а четыре обогревателя. Мощность их можно взять вдвое меньшей, но зато у вас будет стопроцентная уверенность в нормальном обогреве всей теплицы.
- Возможен вариант ИК-обогрева не со стороны потолка, а снизу, так как отдельные виды ИК-пленки можно прокладывать в почве. Однако этот метод целесообразно использовать только для стационарных теплиц.
- ИК-пленку в почве можно разместить как горизонтально (на глубине до полуметра), так и вертикально (по сторонам грядок или вдоль периметра теплицы). Съемные пленочные ИК-обогреватели можно использовать, чтобы подогревать ящики с рассадой.
В каждом конкретном случае можно выбрать конфигурацию системы ИК-обогрева в зависимости от особенностей теплицы и выращиваемых в ней культур.
Чтобы поддерживать необходимую температуру в теплице выпускаются терморегуляторы и системы автоматического управления климатом. К управляющему контроллеру такой системы подключаются датчики температуры воздуха или грунта. Датчики могут быть вынесены на расстояние до 100 м от контроллера, который можно разместить в любом удобном месте даже вне теплицы.
Для контроля влажности почвы используется отдельный датчик, помещенный в почву.
Чувствительность управляющего контроллера к колебаниям температуры − менее четверти градуса. Поэтому точность регулирования температуры гарантирована. Тоже самое можно сказать и о влажности.
При необходимости одним управляющим контроллером регулируется ИК-обогрев, а вторым − капельный полив или другая система. О бюджетном варианте отопления расскажет эта статья.
С появление ИК-обогрева возможности зимнего овощеводства в теплицах существенно расширились. При этом объем капиталовложений в теплицы снизился, а сам процесс организации обогрева упростился. Рекомендуем узнать об отопительных агрегатах для теплиц.
Добрый день, Галина! Подскажите пожалуйста, а как отреагировали ваши растения на этот вид обогрева? Я поставил два ИК на даче у своей бабушки. Но через время она мне позвонила и пожаловалась, что у помидоров начали желтеть листья. Вот не знаю, может я сильно низко установил или нужно было один ставить.