Инфракрасные обогреватели для теплиц: газовый обогрев и отопление лампами, особенности потолочного ИК-обогревателя и отзывы об использовании

Особенности работы инфракрасного отопления

Обогреватели, в основе работы которых лежит инфракрасное излучение, существенно отличаются от других отопительных приборов, превосходя их по коэффициенту полезного действия (КПД) и ряду иных параметров. Причина этого кроется в принципе работы приборов.

Искусственное солнечное тепло для теплицы

Принцип работы ИК-обогревателя

Инфракрасные лучи – это электромагнитные волны соответствующего спектра. При работе ИК-обогревателя в теплице энергия этих волн передается попадающим в зону излучения объектам – растениям, почве и другим. В них она преобразуется в тепло, отдаваемое воздуху. Таким образом, его температура повышается не столько от отопительного прибора, сколько от нагретых объектов, что крайне эффективно и экономично.

Принцип работы ИК-обогревателя

Около 8-10% вырабатываемой обогревателем энергии все же расходуется на нагрев воздуха, но это так мало, что коэффициент полезного действия прибора остается высоким. Аналогичным образом вас согревают лучи солнца, поэтому между светилом и ИК-обогревателем для теплиц нередко проводят аналогию, называя последний «искусственным солнцем».

Распределение тепла при ИК-излучении

Устройство обогревателя с инфракрасным излучением

Устройство ИК-обогревателя не отличается сложностью. Его конструкция включает:

• Нагревательный элемент, помещенный в оболочку-излучатель из термостойкого материала. Самый популярный вариант – нагревательный кабель в керамическом «теле».
• Отражатель (рефлектор). Позволяет эффективно и равномерно рассеивать передаваемые на него ИК-лучи, задавая им направление. Обычно его изготавливают из алюминия или тщательно отполированной стали.
• Термостат и датчики перегрева. Первый позволяет задавать и поддерживать необходимый температурный режим, а вторые – автоматически отключать прибор в случае его перегрева.
• Корпус. Его изготавливают из высокопрочного металла и покрывают устойчивой к высоким температурам порошковой краской.
• Теплоизоляционный материал. Он расположен внутри конструкции и не позволяет корпусу изделия перегреваться, что обеспечивает его дополнительную безопасность.

В комплекте также имеется крепежная пластина для удобства монтажа обогревателя в теплице и провода для его подключения.

Устройство инфракрасного обогревателя

Достоинства и недостатки прибора

Основное достоинство инфракрасных обогревателей – принцип их работы, обеспечивающий оптимальное распределение тепла в теплице. Также они:

1. Не сушат воздух в помещении, поддерживая благоприятный влажностный режим.
2. Не создают воздушные потоки, сквозняки. Более того, размещенные в местах с плохой теплоизоляцией ИК-приборы позволяют компенсировать теплопотери.
3. Не шумят в процессе эксплуатации и не светятся.
4. Прогревают почву на глубину в несколько сантиметров, обеспечивая активный рост корневой системы растений и их развитие в целом.
5. Экономичны, благодаря возможности точно направить электромагнитные волны и высокому КПД при малой потребляемой мощности. Так, для эффективной работы конвекторных приборов вам пришлось бы потратить электроэнергии на 40-60% больше.
6. Экологичны. Во время работы внутри теплицы инфракрасный обогреватель не выделяет вредные вещества, а способ нагрева почвы и растений практически эквивалентен действию солнечных лучей.
7. Подразумевают возможность полной автоматизации процесса обогрева теплицы при наличии датчиков контроля.
8. Позволяют создать в теплице участки с различным температурным режимом. Каждый обогреватель имеет свою зону покрытия. Это удобно при выращивании культур с отличающимися потребностями в тепле.
9. Удобны и просты в установке, мобильны.
10. Пожаробезопасные.

ИК-обогреватели не испускают свет при эксплуатации

Что касается недостатков, то они сводятся лишь к одному минусу – высокой стоимости ИК-обогревателей. По этой причине их установка в теплицах малой площади не всегда рациональна. Однако это касается больших агрегатов.

Производители позаботились о личных нуждах граждан и выпустили в продажу небольшие ИК-лампы, которые по аналогии с обычными просто вкручиваются в патроны.

ИК-лампы для обогрева теплицы

Пример расчета количества обогревателей

Для примера воспользуемся теоретическими данными, которые включают:

1. Теплица, имеющая размеры 5х10 м (50 м2).
2. Рассада выращивается на столах, установленных в 2 ряда.

Для отопления такой теплицы используем два варианта отопления, которые были представлены выше.

Отопление с помощью нагревателя типа EСL-I 500 Вт.

Размещаются установки на высоте 1,5 метра, расстояние между которыми составляет 3 метра.

Количество обогревателей рассчитываем так: 3х3 = 9 штук, общая мощность которых будет составлять 4,5 кВт.

Обогрев теплицы с помощью ИК ламп типа EСZ 250 Вт

Установка обогревателей производится на высоте 1 метра, расстояние между которыми составит 1,5 м.

Количество нагревателей рассчитывается так: 7х3 = 21 обогреватель. Мощность обогревателей типа EСZ 250 Вт необходимая для обогрева помещения площадью в 50 м2 составит 5,2 кВт.

При размещении обогревателей используйте схему шахматного размещения. Такая схема позволит исключить возникновение мертвых зон, куда будет попадать наименьшее количество излучения.

Исходя из всех рассмотренных способов, видно, что самым эффективным и приемлемым является способ отопления с помощью инфракрасных обогревателей

Главное их достоинство в том, что они не имеют минусов, а это очень важно для выбора системы отопления. Даже если нет финансовой возможности на приобретение сразу 10 обогревателей, то достаточно приобретать по одному

С другими видами такой возможности не имеется. Обладая своими качествами, инфракрасный обогреватель стоит всех вместе взятых видов обогрева.

Если вы еще не решили, какой вид отопления лучше использовать в своей тепличке, то верным, правильным и единственным решением будет использование ИК обогревателя.

Конструкция прибора

В общем, устройство аппарат одинаковое и простое: тело накаливания, заключенное в корпус, открытый с одной стороны. Корпус оборудован рефлектором, который направляет излучение в заданную область.

Такое строение делает прибор совершенно безопасным для любого парника,– с покрытием из поликарбоната, стекла и даже пленки, особенно, если сравнивать с газовым отопителем. Инфракрасное излучение направляется вниз, а корпус, хоть и нагревается, но не до такой степени, чтобы воздействовать на поликарбонат.

В качестве тела накаливания могут использоваться разные приспособления.

Вольфрамовая нить в кварцевой трубке – вольфрам при пропускании тока раскаляется до высоких температур, а кварц прекрасно проводит тепло и рассеивает. В кварцевой трубке создан вакуум.

Другой вариант – вместо вакуума в трубку закачивают инертный газ. Вещество способствует продлению жизни устройства, поскольку здесь частички металла возвращаются назад на нить накаливания.

В карбоновом элементе роль нити накаливания играет углеродное волокно, также размещаемое в кварцевой трубке. КПД такой конструкции достигает 95%, при этом отличается очень низким поглощением тока. Однако обогрев теплицы инфра­красными обогревателя­ми такого рода организуется редко, поскольку прибор отличается высокой стоимостью, да и довольно хрупок.
Самый простой, надежный и доступный по стоимости – это трубчатый ТЭНовый нагреватель. Комбинация алюминиевых теплопроводящих пластин и низкотемпературного ТЭНа – до 300 С, обеспечивают эксплуатацию в течение 6–7 лет

Единственный их недостаток – потрескивание во время работы.
Керамические ИК-обогреватели относят к едва ли не самым стойким к перепадам температур и сырости, что, конечно, важно для теплицы. КПД их составляет 75%, энергопотребление низкое.
Микатермические – тепловые волны излучают пластины, покрытые с обеих сторон слюдой

КПД моделей достигает 80%, достоинство – низкая температура пластин, не более 60%. Однако в парниках – хоть пленочных, хоть покрытых поликарбонатом, аппараты используются редко из-за высокой стоимости.

Абсолютное большинство моделей любого рода оснащаются терморегулятором. Какой вариант лучше выбрать, определяется назначением и условиями эксплуатации теплицы. Понятно, что для обогрева стационарного строения, рассчитанного на круглогодичную работу, нужны модели долговечные, с терморегулятором.

Как можно отопить

Ранней весной можно отапливать теплицы несколькими способами, выбор которых в первую очередь будет зависеть от назначения помещения. Если планируется обогревать небольшое сооружение, в котором выращиваются овощные культур для себя, нет смысла приобретать дорогостоящие промышленные установки. В этом случае подойдут различные печи или котлы.

Печное отопление в теплицах применялось еще 20-25 лет назад, но оно актуально и по сей день. Для этих целей садоводы и огородники используют специализированные котлы или мангалы, предназначенные для поддержания оптимальных температурных показателей. При использовании печей тепло образуется за счет сжигания топлива. Преимущества такой системы – ее простота и небольшие затраты на поддержание температуры, а ее недостатки заключаются в небольшой производительности и трудоемкой эксплуатации.

Обогрев габаритных поликарбонатных теплиц можно осуществлять при помощи водяного или электрического отопления. В первых системах необходимо применение бойлеров, насосов и трубопроводов, по которым будет перемещаться горячий теплоноситель. При водяном отоплении тепло образуется за счет сжигания газа или благодаря использованию электротока.

Электрическое отопление подразумевает применение электроприборов для подогрева воздуха в теплице.

Обогрев при помощи кабелей. Принцип работы такой системы прост: тепловой кабель устанавливается под грунтом (по типу монтажа теплого пола) и подключается к источникам питания. При включении он будет нагревать почву, а от нее тепло будет распространяться по помещению. Система отличается экономичностью и эффективностью. Чаще всего ее используют в теплицах для выращивания растений ранней весной или поздней осенью. Для обогрева помещения в зимнее время года этот способ отопления малоэффективен.

Круглогодичные теплицы можно обогревать с использованием газовых систем. Для этих целей дачники и огородники зачастую используют катализаторные горелки, подсоединенные либо к магистральному газопроводу, либо к бытовым баллонам. Газовое отопление подойдет для прогрева в зимнее время года как крупногабаритной, так и небольшой по площади теплицы. Лучшими отопительными системами признаны те, в которых используются инфракрасные (ИК) обогреватели. Они имеют множество преимуществ по сравнению с иными вариантами обогрева.

Принцип работы ИК-устройств схож с воздействием на растения солнечных лучей. Оборудование испускает тепло, которое поглощается окружающими предметами и впоследствии передается воздуху. В зависимости от разновидности установки, помещение может обогреваться сверху или снизу. Некоторые растениеводы организовывают качественный обогрев со всех сторон. Однако такой способ отопления один из самых затратных.

Зачастую отопители размещаются на потолочной поверхности над грядками. Вес одного устройства относительно небольшой – его масса не превышает 5 кг. Большинство современных теплиц позволяют разместить любое число таких агрегатов. Установка ИК-оборудования не сложная, благодаря чему монтаж можно осуществить своими руками без привлечения наемных мастеров.

Для тех, кому нужно больше: обогреватели “два в одном”

Интересный (и недешевый) класс гибридных устройств – конвективно-инфракрасные обогреватели, которые объединяют в себе преимущества конвекторного и ИК-обогрева. Помимо инфракрасного нагревательного элемента они оснащаются дополнительным ТЭНом, который нагревает воздух обычным конвективным способом. Благодаря такой комбинации в помещении прогреваются и воздух, и поверхности – это ускоряет достижение комфортной температуры и позволяет долго ее поддерживать после выключения прибора. Конвективно-инфракрасные обогреватели часто оснащаются микатермическим нагревательным элементом, поэтому их поверхность не нагревается до опасных значений. Самые дорогие устройства этого типа имеют очень эффектиный дизайн с передней панелью из стеклокерамики, дисплей с сенсорным управлением и даже подключение к Wi-Fi. По точности и гибкости настроек обогреватели этого типа практически вне конкуренции: шаг регулировки температуры у них может быть менее 1 градуса. Мощность таких устройств – от 1 до 2,5 кВт, исполнение – напольное или настенное. 

Плюсы конвективно-инфракрасных обогревателей:

• быстрый прогрев помещения;
• долгое поддержание температуры;
• низкая температура поверхности – нет риска ожогов;
• удобство управления;
• высокая энергоэффективность.

Минусы: 

• цена;
• сухой воздух (хотя и в значительно меньшей степени, чем от обычных конвекторов). 

Конвективно-инфракрасный обогреватель (фото с сайте obi.ru)

Принцип работы и конструктивные особенности ИК-обогревателей

Как уже было сказано выше, эти бытовые прибор радикально отличаются от устройств конвекционного обогрева. Они нагревают не воздух, а окружающие предметы, находящиеся в помещении: мебель, технику, пол и стены. Инфракрасные устройства можно назвать небольшим домашним солнышком, лучи которого пронизывают воздух, совершенно не нагревая его. Только предметы, не пропускающие свет, нагреваются под воздействием этого излучения и передают тепло окружающему воздуху, нагревая его до необходимой температуры.

Инфракрасное излучение воспринимается кожей человека как тепло, исходящее от нашего солнца. Мы не видим этих лучей, но чувствуем их всем телом. Согревает нас это излучение независимо от внешних факторов. Ему не страшны сквозняки и другие природные факторы. Главное, чтобы излучение не имело перед собой непреодолимых преград и свободно проходило до требуемого места. Точно так же, как наше светило действуют и обогреватели инфракрасного вида, ведь длина волн излучения этих приборов аналогична солнечному ИК-спектру.

Нагреватели конверторного типа неспособны мгновенно создать комфортный температурный режим в помещении, ведь принцип их действия основан на постоянном перемещении теплого воздуха вверх. В этом случае в первую очередь прогревается под потолочное пространство, и только через продолжительное время происходит перемешивание теплых и холодных воздушных масс, что приводит к созданию комфортного теплового режима во всем помещении. В течение этого периода человеку приходится мерзнуть.

Совершенно иначе работают нагреватели инфракрасного излучения. Тепло от этого вида бытовой техники человек ощущает сразу же после включения устройства, но его можно ощущать не во всем помещении. Инфракрасный обогреватель действует локально, то есть тепловая энергия направляется в определенное место. С одной стороны, это позволяет создать мгновенный эффект повышения температуры в необходимой точке пространства, с другой — сэкономить энергоресурсы. Этим и хороши бытовые нагреватели, использующие для работы ИК-излучение.

Внутри обыкновенных электрических инфракрасных обогревателей нет никаких сложных деталей. В корпусе устройства, чаще всего изготовленного из металла монтируется алюминиевый отражатель. На нем устанавливается главная часть конструкции — нагревательный элемент, являющийся «сердцем» устройства. В настоящее время существует несколько разновидностей этой детали: трубчатая (ТЭН), галогеновая, керамическая или карбоновая. Также в нагревателях данного вида устанавливаются термостаты для регулировки температуры и специальные датчики, отключающие устройство при аварийных ситуациях.

Кроме электрических ИК-обогревателей, существуют устройства использующие другие источники энергии: твердое и жидкое топливо, а также природный газ. Но такие приборы используются в бытовых условиях крайне редко и рассматривать их мы не будем. Принцип действия и особенности конструкции ИК-источников тепла мы рассмотрели, теперь перейдем к плюсам и минусам этой бытовой техники.

Виды

Главным критерием являются личные предпочтения покупателя. Многое зависит от требований, выдвигаемых в сторону оборудования. Рассмотрим несколько разновидностей.

Свечные

Свечные обогреватели используют в основном в весенний и осенний период, когда температура меняется из положительной в отрицательную (и наоборот). Чтобы минимизировать колебания температуры воздуха и земли, используют данное приспособление. Толстые свечи расставляют между кустами и поджигают. Это хорошо прогревает почву и не допускает промерзание рассады. Однако такое устройство рассчитано на небольшое количество рассады (не больше нескольких сотен кустов). В другом случае свечи не смогут прогреть почву.

«Домашние»

Данным способом пользуются дачники, когда наступает дачный сезон. Самодельный способ позволяет поддерживать ночную температуру. Находясь на своем участке, разводят костер. В нем прогревают несколько кирпичей и ведро воды. Когда работа закончена, кирпичи помещают в теплицу. Камни необходимо поставить на деревянные доски вместе с водой.

Конструкция всю ночь отдает свое тепло, поддерживая нужную температуру. Минус такой конструкции заключается в том, что градусы не увеличиваются и не уменьшаются. Температура нормализуется и держится всю ночь, благодаря горячей воде и кирпичам. Одним из плюсов этого способа считается тот факт, что во время разогрева кирпичей можно приготовить мясо на огне или печеную картошку.

Электрические и газовые

Специфика этого оборудования заключается в том, что обогреватели превращают энергию в тепло. Отсюда и вытекает их большой минус: трата энергии в огромном количестве. Данный вид обогревателей не подойдет для больного количества сельскохозяйственной продукции. Обогревает устройство локально только те объекты (рассаду, землю, воздух), которые находятся в непосредственной близости.

Минус данных устройств заключается в том, что они не ионизируют воздух, поэтому он становится сухим и подвергает растения риску заразиться паразитами. Электрические и газовые обогреватели справятся с большой теплицей, если их будет несколько. Но тогда большой счет за энергию вырастет в несколько раз. В конечном итоге это может привести к покупке другого аналога.

Инфракрасные

Специалисты в сельскохозяйственной сфере замечают, что инфракрасное оборудование помогает больше всего вырастить высококлассный урожай. Инфракрасные обогреватели отличаются небольшими затратами на энергию и высоким КПД.

У них есть свои достоинства:

• Им присущ высококачественный прогрев, который распространяется на всю территорию теплицы.
• Им характерно обеспечение воздуха дополнительной влажностью.
• Отмечается обеззараживающий фактор, инфракрасные лучи убивают большое количество микробов и зарождающих инфекций.
• Они отличаются равномерным прогреванием без переохлаждения засухи, спада температуры и перегрева.
• Замечено снижение пыли в воздухе и самом инфракрасном обогревателе.

Все эти факторы положительно влияют на температуру воздуха, а также рост сельскохозяйственной продукции. Одним из главных плюсов данного вида тепло обогревателей является его легкий монтаж. Установить такое оборудование можно на стены, стойки или потолок. Желательным и более правильным решением является потолочный вариант. К другим достоинствам относятся бесшумность оборудования, его компактность и высокая мобильность. Правильно установить обогреватель можно без привлечения специалистов.

Типы ИК-обогревателей

На рынке климатического оборудования для теплиц предложено множество моделей инфракрасных обогревателей. Они могут выпускаться в виде лент, ламп и панелей. Плёночные панели или ленты гораздо экономичнее ламп. А также они отличаются наиболее равномерным прогреванием почвы.

ИК-обогреватели могут быть:

• мобильными;
• стационарными.

Различие между этими двумя типами устройств заключается в способе их монтажа. Мобильные агрегаты оснащаются производителем колесами или ножками. Это компактное тепловое оборудование, которое можно расположить в нужном месте, а при необходимости его переместить.

В свою очередь, стационарные модели могут быть следующими.

• Подвесными. Предназначены для встраивания в навесной тепличный потолок (такую конструкцию необходимо соорудить заранее). Крепеж производится при помощи кронштейнов и болтов.
• Настенными. К этой группе относят бытовые приборы, устанавливающиеся на стены посредством штативов.
• Потолочные. Крепятся на потолок с помощью анкерных крепежных элементов.
• Плинтусные. Их необходимо размещать под окнами или под входной группой. Благодаря такому расположению возможно устранить сквозняки и «заблокировать» холодные воздушные потоки, идущие извне.

Оборудование теплицы инфракрасной системой отопления

Инфракрасная система отопления теплицы может быть подвесной, заглубленной или смешанной в зависимости от потребностей овощевода.Итак:

• Если укрытие используется только в сезон и предназначается для выращивания теплолюбивых культур, достаточно верхнего излучения;
• Если вы занимаетесь ранним выращиванием рассады и зелени(см.Зелень в теплице), для прогрева почвы после зимних морозов эффективнее будет использовать оборудование, проложенное в толще грунта;
• Для круглогодичного овощеводства или цветоводства желательно потратиться на комплексное отопление.

Как это осуществляется на практике?

Обогрев сверху

Самый простой и доступный способ – закрепить обогреватели на стенах теплицы или подвесить к потолку, подключив их к источнику энергии и направив на грядки

Так как вес тепловых пластин не превышает 3-5 кг, ограничения по их количеству нет, важно лишь правильно рассчитать необходимую мощность с учетом формы и площади парника.В качестве источника излучения система инфракрасного отопления в теплицах может использовать обогреватели или лампы:. Обогреватели представляют собой заключенные в защитный кожух инфракрасные керамические излучатели. Для эффективного распределения лучей кожух снабжается рефлектором, а для удобства подключения – монтажной колодкой с кабелем

Инструкция по установке прилагается к каждому прибору, поэтому монтаж не вызовет у вас затруднений

Для эффективного распределения лучей кожух снабжается рефлектором, а для удобства подключения – монтажной колодкой с кабелем. Инструкция по установке прилагается к каждому прибору, поэтому монтаж не вызовет у вас затруднений

Обогреватели представляют собой заключенные в защитный кожух инфракрасные керамические излучатели. Для эффективного распределения лучей кожух снабжается рефлектором, а для удобства подключения – монтажной колодкой с кабелем. Инструкция по установке прилагается к каждому прибору, поэтому монтаж не вызовет у вас затруднений.

ИК-обогреватель

Как правило, он осуществляется на расстоянии от полутора до трех метров друг от друга, это расстояние зависит от габаритов и мощности обогревателей, их высоты над уровнем посадок и температуры в теплице. Подробнее монтаж излучающего оборудования можно изучить, посмотрев видео, предложенное в этой статье.

ИК-лампа

И лампы, и обогреватели устойчивы к механическим воздействиям, перепадам температур, влиянию химических реагентов и высокой влажности воздуха. Смонтированная система инфракрасного отопления для теплицы располагается на высоте не менее метра от растений, но более точно это расстояние определяется с учетом площади обогрева и необходимой температуры, требуемой для выращивания тепличных культур. При этом чем выше будет находиться обогреватель, тем большую площадь он охватит, но тем меньше тепла получит почва.

Обогрев снизу

Для непосредственного обогрева почвы снизу используются инфракрасные системы для отопления теплиц в виде специальных пленок, уложенных в грунт.Монтаж производится по одной из выбранных схем:

Горизонтальный. В этом случае пленка укладывается под грядки на глубину не менее 50 см от поверхности.

Устройство нижнего обогрева с помощью ИК-пленки

Вертикальный. Пленочный обогреватель устанавливается вертикально в грунт между грядками и по периметру теплицы.

Нижний обогрев сложнее в монтаже, но экономичнее, так как лучевая энергия греет непосредственно почву и воздух на нижнем уровне укрытия, что снижает потребление электроэнергии.

Схема подсоединения пленки к сети и терморегулятору

Этот способ имеет и некоторые недостатки

Например, при замене грунта в теплице, которую многие овощеводы проводят ежегодно для профилактики заболеваний растений, приходится соблюдать осторожность, чтобы не повредить систему

Преимущества обогрева инфракрасными пластинами

Коэффициент полезного действия прогревания почвы, создающийся инфракрасными обогревателями, составляет 95%

Важной особенностью данного вида отопления теплиц является возможность понижать и повышать температуру почвы по мере надобности, что обеспечивает дополнительную экономию. Лучевые нагреватели работают по модульной системе, и если выйдет из строя одна пластина, остальные по-прежнему будут продолжать отапливать помещение. В случае незапланированного отключения электроэнергии необходимый обогрев парников будет поддерживаться еще на протяжении 5-6 часов

В случае незапланированного отключения электроэнергии необходимый обогрев парников будет поддерживаться еще на протяжении 5-6 часов.

Инфракрасный обогрев не создает дополнительного шума, не выбрасывает в воздух вредные вещества и совершенно безопасен для здоровья. Морковь, томаты, зелень и прочие продукты, выращенные под лучами нагревателя, обладают высокими вкусовыми качествами и содержат столько же витаминов и микроэлементов, сколько и те, которые выращены в естественных условиях. В теплицах, отапливаемых инфракрасными обогревателями, овощи созревают быстрее. Обогрев теплом позволяет на 30-40% повысить урожайность культур по сравнению с устаревшими способами отопления. Если добавить ко всему сказанному то, что срок эксплуатации качественных лучевых пластин составляет до 30 лет, тогда можно понять, насколько выгодно устанавливать в своих теплицах подобные системы обеспечения тепла.