Устройство инфракрасных обогревателей для теплиц, виды, инструкции по изготовлению своими руками

Активной рост и плодоношение садово-огородных культур в теплице возможны только при условии поддержания оптимальных показателей температуры и влажности воздуха окружающей среды.

Инфракрасные обогреватели обеспечивают направленный и равномерный прогрев заданной области тепличного помещения, оставляя воздух достаточно увлажненным. Все это способствует формированию идеального микроклимата, и, как следствие, более раннего и обильного урожая.

Подойдет ли для тепличного отопления?

Проводимые исследования о природе инфракрасного излучения дали толчок разработке инновационных обогревателей, функционирующих по принципу преобразования тепловой энергии в длинноволновое электромагнитное излучение, лежащее за пределами красной зоны видимого спектра.

Было доказано, что излучение, даваемое волнами инфракрасного спектра, беспрепятственно достигает зоны обогрева, и, передает тепловую энергию непосредственно предметам, а не воздуху, чем обеспечивает существенную экономию.

Что из себя представляют агрегаты?

Природным аналогом инфракрасного обогревателя является Солнце: лучистая энергия, испускаемая светилом, поглощается предметами и телами, превращаясь в тепловую. Постепенно нагреваясь, окружающие тела начинают отдавать тепло в атмосферу.

Подобно солнцу, инфракрасные обогреватели обеспечивают равномерный и мягкий обогрев теплиц: их направленное тепло согревает пол и стены, а они, в свою очередь, передают энергию окружающей атмосфере.

Обогреватели такого типа не несут в себе опасности для растений. Напротив, они обеспечивают стабильный уровень необходимых для успешного развития живых организмов параметров:

• влажности;
• температуры;
• кислорода.

Создаваемый ими микроклимат замедляет развитие патогенов, стимулируя рост тепличных культур.

Основные компоненты инфракрасного обогревателя таковы:

• нагревающий элемент;
• заземление и излучающие панели, в которых тепловая энергия преобразуется в инфракрасное излучение.

Для чего и когда нужен?

При работе инфракрасного обогревателя в теплице, растения получают не только тепло, но и дополнительное освещение, аналогичное солнечному. Это позволяет им произрастать в нужном микроклимате, в условиях, максимально приближенных к природным.

Как правило, в теплицах с инфракрасными обогревом, вызревание культур начинается на месяц-полтора раньше, чем в обычных. При оптимальном прогреве пространства теплицы и грунта (не ниже +6°С) и наличии дополнительных приборов освещения, садоводы получают обильные урожаи и в зимнее время.

Чем отличается для других помещений?

В теплицах предусматривают инфракрасные потолочные обогреватели с керамическим покрытием (они необходимы для увеличения интенсивности электромагнитного излучения), которые крепят горизонтально или под определенным углом к грядкам.

ИК-системы, подразумевающие монтаж на стенах или потолке, создают наиболее приближенные к природе условия, так как принцип их работы напоминает воздействие солнечных лучей. Имеются режимы для основного, локального или дополнительного обогрева тепличных грядок.

Используют также инфракрасные греющие кабели, которые монтируют в толщу грунта и согревают его. Такая система позволяет обеспечить защиту рассады от заморозков, однако не может защитить от холода взрослые высокие растения.

Разновидности

Инфракрасные обогреватели классифицируют по типу назначения, длине испускаемых волн, типу используемого топлива, способу крепления, мощностным характеристикам, типу конструкции.

По типу назначения

 По типу назначения различают инфракрасные обогреватели производственного и бытового назначения.

• Инфракрасные обогреватели производственного назначения используют для крупных тепличных комплексов.

  Наиболее часто для этих целей используют мощные коротковолновые обогреватели, так как они способствуют усиленному развитию и росту зеленых насаждений.

• Бытовые инфракрасные обогреватели используют для обогрева малогабаритных садовых теплиц на дачах и в частных землевладениях. Они компактны, мобильны и отличаются меньшей мощностью.

По типу топлива

Инфракрасные обогреватели для теплиц могут работать как от электричества, так и от газа, или на жидком топливе. Они отличаются принципом работы, а конкретнее – способом которым передается тепловая энергия на нагревающий элемент:

• Обогреватели, оснащенные электрическими излучателями, работают от сети переменного тока. Напряжение подается на нагревательный элемент, где тепловая энергия преобразуется в электромагнитные волны, излучающиеся в инфракрасном диапазоне. Содействует их равномерному распространению по теплице – металлический отражатель.

  Электрические инфракрасные обогреватели выполняют напольными (низкими или с высокой стойкой), настенными и потолочными. Оборудование эффективно как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе.

• Газовые инфракрасные обогреватели, работающие от коксового или природного газа, как правило, отличаются большей мощностью и предназначены для крупногабаритных теплиц. Принцип работы газового инфракрасного обогревателя аналогичен работе электрического (здесь тоже выделяется лучистое тепло в инфракрасном диапазоне).

  Но, в качестве излучающей панели, здесь выступает керамическая пластина. Для ее нагрева, в смесительную камеру подаются газ и воздух, после чего начинается процесс беспламенного горения. Нагретая керамика начинает отдавать инфракрасные лучи в помещение. Газовые ИК-обогреватели компактны, мобильны (поскольку работают от баллона, устанавливаемого в непосредственной близости, или на удалении).

• Инфракрасные обогреватели могут работать на жидком топливе (оборудование дизельного типа). По мощности они аналогичны газовым устройствам, но, как правило, отличаются меньшими габаритами.

Светлые и темные

 Инфракрасные обогреватели делят на светлые (коротковолновые) или темные (длинноволновые):

• Светлые ИК-обогреватели более мощны (номинальная рабочая температура составляет 600°С и выше) и производят довольно сильное освещение.

  Они интенсивно обогревают помещение в направлении обращения нагревательных элементов. Обогреватели данного типа используют в качестве основного источника тепла для обогрева больших площадей.

• Темные ИК-обогреватели отличаются меньшей мощностью (рабочая температура ниже 600°С), их выполняют в виде тепловыделяющих пленок и панелей. Они более компактны и мобильны, что позволяет по желанию менять место фиксации. Модели такого типа устанавливают в качестве источника дополнительного тепла или для зимнего обогрева небольших теплиц и парников.

По способу крепления

По типу установки различают:

1. напольные (с низкой и высокой стойкой);
2. настенные;
3. потолочные;
4. плинтусные;
5. подвесные инфракрасные обогреватели.

Модели промышленного типа чаще монтируют к потолку, а бытовые конструкции устанавливают на штативах или укрепляют на стены.

Обогреватели подвесного типа встраивают в навесную потолочную конструкцию, которая конструируется в заранее определенное место. Плинтусные обогреватели размещают под окнами, для защиты растений от холодного воздуха и сквозняков.

Кроме того, обогревающее оборудование для теплиц бывает мобильным и стационарным.

• Стационарное оборудование имеет большие размеры. Его монтируют на определенное место и не перемещают в течение всего периода эксплуатации.
• Мобильное оборудование относят к бытовому типу. Оно имеет компактные размеры и оснащено специальными крепежными элементами или ножками для фиксации в наиболее удобном месте и перемещения по необходимости.

Типу конструкции

По внешнему виду инфракрасные обогреватели для теплиц представляют собой ламповые модели различного формата, гибкие плёночные панели или ленты. Обогреватели, выполненные в виде плёнки или ленты, более предпочтительны, поскольку обеспечивают наибольшую экономию электроэнергии и равномернее прогревают воздух и грунт.

По виду нагревательного элемента различают модели керамические, карбоновые и оснащенные тенами:

• Обогреватели с керамическими излучающими пластинами более надежны: они прочны, быстро нагреваются и остывают.
• Трубчатые электронагреватели с ТЭНами – надежны в эксплуатации, стабильно удерживают заданные параметры.
• В карбоновых инфракрасных обогревателях нагревательный элемент представлен вакуумными трубками с углеродно-водородным волокнистым наполнителем. Они весьма экономно расходуют электрическую энергию, максимально передают тепло окружающим предметам, не растрачивая его на подогрев воздуха. Срок службы карбонового нагревательного элемента составляет более 100 000 часов качественной работы.

Во многих современных моделях ИК-обогревателей предусмотрены дополнительные возможности, облегчающие их эксплуатацию:

• термостат (терморегулятор), отвечающий за поддержание заданного температурного режима;
• термовыключатель, автоматически выключающий оборудование при перегрузке;
• изолятор, не допускающий контакта корпуса с нагревательным элементом;
• световой индикатор, предупреждающий о возникшей неполадке;
• таймер, с помощью которого задают нужные параметры работы (время включения и выключения), таким образом, значительно снижаются расходы на топливо.

Производительность

Высокомощный ИК-обогреватель промышленного типа способен отопить помещение площадью 100 м². Средняя отапливаемая площадь бытовой инфракрасной панели небольшой мощности равна 20 м².

В зависимости от развиваемого температурного максимума различают ИК обогреватели такого типа:

• низкотемпературные (менее 600°C);
• среднетемпературные (от 600 до 1000°C);
• высокотемпературные (более 1000°C).

Какие параметры учесть при выборе?

Оснащая теплицу, садовод стремится выбрать недорогое, качественное, энергоэкономичное отопительное оборудование, простое в монтаже, с возможностью автономной работы. Основные критерии выбора ИК-обогревателя для теплицы таковы:

• Размеры. В приоритете – оборудование компактных размеров, не занимающее полезное пространство теплицы.
• Мощность ИК-обогревателя должна быть достаточной для того, чтобы качественно обогреть определенную область теплицы, включая грунт.
• Вес обогревателя должен быть таким, чтобы его выдержали легкие элементы конструкции (напольный и настенный вариант).
• Энергоэкономичность. Обогрев должен происходить с минимальными затратами.
• Автономная работа. Следует выбирать модель с возможностью программирования параметров для поддержания оптимальных условий окружающей среды.
• Стоимость. Умеренная стоимость модели должна сочетаться с достойным качеством.
• Обогреватель должен быть безопасным в эксплуатации.

Рейтинг моделей

Рассмотрим ряд моделей портативного ИК-оборудования, получивших высокую оценку пользователей. Их оценивают как эффективные, надежные, экономичные, высокоэстетичные обогреватели, оригинального дизайна, легко устанавливаются.

ЭкоЛайн ЭЛК 06R

Инфракрасный обогреватель мощностью 600 Вт, обеспечивает площадь обогрева в 6 м². Устройство, предназначено для зимнего обогрева малогабаритных садовых теплиц, имеет малый вес (4 кг) и небольшие размеры (100х160х40 мм).

Прибор потолочного способа фиксации, оптимальная высота установки – 2,2 метра. Оптимальные места размещения – в районе дверей или окон, в зонах наибольших теплопотерь – рядом с дверьми или окнами. По желанию можно использовать обогреватель вместе с регулятором температуры, который докупается отдельно.

Достоинства:

1. Отличное сочетание цены и качества, экологичность, электробезопасность.
2. Прибор быстро нагревает помещение, легко монтируется, эксплуатационный период составляет не менее 5000 часов.
3. Срок гарантии, заявленный производителем – 5 лет.

Недостатки: в комплекте не предусмотрен регулятор температуры и кабель.

Средняя стоимость модели – 5 290 руб.

Almac ИК5

Обогреватель потолочного типа, легко обогреет небольшую теплицу (максимальная площадь обогрева – 5 м²). Крепится на потолок, а, при условии докупания дополнительных кронштейнов, и на стену. Устройство механического типа управления. Корпус выполнен из анодированного алюминия и теплоизолирован, что способствует уменьшению теплопотерь.

Имеется широкий угол рассеивания тепла, что является его преимуществом. Для присоединения питающего шнура производитель оснастил прибор самозажимной клеммной колодкой. Алмак ИК-5 соответствует первому классу электробезопасности.

Достоинства:

• Прибор экономит до 60%, электроэнергии, не сушит воздух, сберегает кислород.
• Оригинальный дизайн, корпус с жаростойким покрытием, имеется теплоизоляция и защита от попадания воды и пыли.

Недостатки: Прибор не укомплектован шнуром питания и термостатом.

Средняя стоимость – 4190 руб.

Пион 06 Люкс

Компактный, мобильный прибор с мощностью обогрева 600 Вт, имеет один режим работы. По желанию, может быть установлен на стене или потолке. Корпус алюминиевый, выполняется в белом цвете или оттенке светлого дерева. Нагревательные элементы – тены.

Прибор легко монтируется: на задней панели предусмотрен длинный продольный паз, куда вставляются цепочки подвеса (поставляются в комплекте). Выпуклая передняя панель способствует увеличению угла рассеивания теплового излучения до 120°, а значит и эффективности обогрева помещений.

Достоинства:

1. Большая экономия электроэнергии (до 60%), прибор обеспечивает комфортную температуру, не снижая влажности воздуха и содержания в нем кислорода.
2. Надежный, безопасный, компактный и легкий.

Недостатки: Продается без шнура питания и термостата.

Стоимость 3 350 руб.

Timberk TCH A03 1000

Устройство мощностью 1000 Вт, способно обогреть теплицу площадью 12 м². Может быть использован как основной и дополнительный прибор отопления. Обогреватель компактен: размеры 1640х140х45 мм, вес – 6,7 кг.

Корпус выполнен в белом цвете, покрыт антикоррозийной эмалью, имеет защиту от атмосферных воздействий. Крепится на потолок, оптимальная высота – 2,5 м. Эффективность обогрева обеспечивается рефлектором с высоким коэффициентом отражения и регулируемым углом рассеивания теплового излучения. Электробезопасность соответствует первому классу защиты. Термостатом и питающим кабелем не укомплектован.

Достоинства:

1. Устройство компактно, энергоэкономично, безопасно, красиво.
2. Имеет регулируемый угол рассеивания тепла.

Недостатки: в комплекте не предусмотрен шнур питания.

Средняя стоимость – 4 075 руб.

Излучатель промышленного типа ГИИ-10

Высокоэффективное оборудование светлого типа, лучистый КПД которого составляет 57%, обеспечивает значительное энергосбережение.

В модели осуществляется предварительный подогрев газо-воздушной смеси, что значительно сокращает период выхода на полную мощность. Прибор просто и быстро монтируется, качественно обогревает, имеет длительный срок эксплуатации.

Средняя стоимость модели составляет 77 200 руб.

Правила размещения

Выбирая оптимальное месторасположение ИК-обогревателя, садовод опирается на его мощностные характеристики и диапазон воздействия инфракрасных лучей:

• Расстояние между обогревателем и культурами должно составлять не менее метра.
• По мере роста рассады, высоту расположения обогревателя постепенно увеличивают (или используют менее мощные модели).
• При использовании потолочных моделей может наблюдаться недостаточное прогревание грунта. В этом случае, дополнительно используют инфракрасные греющие кабели.
• Минимальное расстояние между двумя обогревателями – 50 см. Для того чтобы охватить обогревом все пространство теплицы, оборудование размещают в шахматном порядке.
• Коротковолновые излучатели большой мощностью используют для обогрева больших теплиц. Длинноволновыми – обогревают малогабаритные укрытия в зимнее время.

Как рассчитать ИК-оборудование?

Определение необходимого количества обогревателей проводят с учетом, что на каждые 1,5-3 метра площади теплицы должно приходиться по одному прибору.

Расстояние между ними зависит от размеров теплицы и высоты, на которой они будут расположены (чем выше расположить оборудование, тем большую площадь оно будет прогревать). Учитывают также расстояние от обогревателя до растений (при использовании аппарата мощностью 500 Вт, оно должно составлять метр).

Таким образом, обогреватели длиной в 1,7-1,8 м и углом рассеивания потока в 100-120°, легко возьмут на себя зону обогрева длиной в 2,5 м и шириной в 3 м. Для обогрева теплицы стандартного размера (6х3 м), понадобятся всего два ИК-устройства мощностью в 1,2-1,5 кВт. Если использовать менее мощные обогреватели, их количество придется увеличить до 3.

Можно ли сделать самостоятельно?

Инфракрасный обогреватель для теплицы можно сделать своими руками из подручных материалов. При этом необходимо обратить особое внимание на два основных элемента: источник излучения и рефлектор (элемент, поверхность которого имеет высокую отражающую способность).

Инфракрасные лучи, достигая рефлектора, будут отражаться от него и рассеиваться по пространству обогреваемого помещения. Рассмотрим три способа сооружения инфракрасного обогревателя в домашних условиях.

Из рефлектора

Необходимые материалы:

1. обогреватель-рефлектор спиральный;
2. нить из нихрома;
3. стальной стержень;
4. огнеупорный диэлектрик (керамическая тарелка).

Ход работ:

1. Очищают поверхность рефлектора от пыли, проверяют целостность шнура и вилки.
2. На стальной стержень, длина которого равна длине спирали рефлектора навивают нихромовую нить, соблюдая расстояние между витками в 2 мм.
3. Снимают получившуюся спираль и укладывают на диэлектрик так, чтобы витки не соприкасались друг с другом.
4. Подключают спираль к сети переменного тока, и после нагревания, размещают на керамическом конусе обогревателя в специальных канавках.
5. Соединяют концы спирали с контактами.

Из стекла и фольги

Необходимые материалы:

• фольга;
• два одинаковых стекла;
• парафиновая свеча с подсвечником;
• провод со штепселем;
• паста-герметик;
• салфетка из натуральной ткани;
• ватные палочки;
• эпоксидный клей.

Ход работ следующий:

1. Очищают и обезжиривают поверхности стекол.
2. Наносят слой копоти на одну из поверхностей при помощи свечи.
3. При помощи ватных палочек рисуют рамку на закопченной стороне стекол.
4. Вырезают из фольги два прямоугольных куска, площадь которых соответствует площади рамки на стеклах.
5. На кусок стекла, расположенный закопченной стороной наверх, наносят эпоксидный клей, а затем фольгу (ее края должны выступать за пределы стекла.
6. Сверху на фольгу накладывают второе стекло, расположив его закопченной стороной вниз. Склеивают все составные части конструкции, накладывают герметик в местах стыка.
7. Для включения в сеть используют деревянный брусок с металлическими пластинами, укрепленными с двух концов. К одному контакту припаивают вилку. Устанавливая стекло на брусок так, чтобы выходящая с боков фольга плотно прилегала к металлическим контактам, получают полноценный обогреватель.

На основе слоистого пластика

Необходимые материалы:

• 2 листа слоистого пластика, площадью 1 м²;
• графитовый порошок;
• эпоксидный клей;
• медные пластинки;
• древесные бруски;
• шнур со штепсельной вилкой.

Ход работ:

1. Смешивают графит с эпоксидным клеем до образования густой массы.
2. На каждый из пластиковых листов наносят полученную смесь в форме зигзага.
3. Склеивают оба листа вместе и на противоположных сторонах укрепляют медные пластинки-клеммы.
4. Полученную конструкцию вставляют в рамку из дерева, которую делают заранее.

Ошибки и сложности

Для того чтобы полученный прибор качественно обогревал помещение, необходимо добиться нужной мощности. Делают это опытным путем, и, зачастую, приходится разобрать и собрать конструкцию несколько раз, прежде чем удастся добиться нужного значения.

Для определения мощности, с помощью мультиметра измеряют сопротивление токопроводящего элемента, а затем, определяют мощность по формуле:

• N – искомая мощность.
• U – напряжение (220В).
• R – замеренное сопротивление).

Если мощность получилась более 100 Ватт/м², значит, превышена допустимая нормативами величина. В этом случае ее уменьшают путем увеличения сопротивления (напряжение в сети поменять невозможно). Если она не выше 100 Вт/м², то обогреватель можно включить в сеть при помощи штепселя.

Плюсы и минусы

Главное достоинство самодельных ИК-обогревателей – их дешевизна. При их подготовке применяют, в основном, подручные материалы, которые имеются в каждом хозяйстве.

Сделав такой обогреватель для теплицы, садовод получает источник ценного инфракрасного излучения, сходное по природе с естественным солнечным светом.

Такой прибор будет способствовать более экономному расходованию электроэнергии, при этом урожайность растений увеличится, в среднем, на 30%. В теплице будет царить постоянная комфортная температура и влажность.

Среди недостатков – короткий период эксплуатации. Самодельные приборы не способны выдерживать высокую нагрузку, зачастую они пожарнонебезопасны. Сложнее добиться нужных характеристик (мощность, сопротивление), при которых его эксплуатация будет эффективной и безопасной.

Средние расходы

При подготовке инфракрасного обогревателя для теплицы своими руками используют подручные материалы. Поэтому расходы на их изготовление минимальны.

Плюсы и минусы использования

 Достоинства использования инфракрасных обогревателей для тепличного выращивания растений таковы:

• Достигается равномерное направленное прогревание необходимого участка теплицы.
• Приборы обеспечивают моментальный нагрев и быстрое распространение тепла по теплице.
• Обогревательные устройства имеют высокий КПД и обеспечивают значительную экономию энергозатрат (от 30 до 70%).
• Инфракрасные обогреватели универсальны: могут крепиться в необходимом месте и прогревать любой участок теплицы.
• При работе ИК-обогревателя исключена проблема сухости атмосферы, обеспечиваются постоянные показатели влажности воздуха, становится менее активным развитие плесневых грибков и болезнетворных микроорганизмов.
• Если ИК-обогреватель оборудован температурными датчиками, можно одновременно выращивать растения с различными потребностями влаги и тепла.
• Оборудование пожаробезопасно.

Среди недостатков:

• Качественные модели имеют высокую цену.
• Для обеспечения качественного обогрева теплицы нужно проводить расчет необходимого количества обогревательного оборудования.
• При длительном воздействии мощные ИК-обогреватели могут неблагоприятно воздействовать на человека.
• Необходимо делать расчет необходимого количества обогревателей для теплицы.

Полезное видео

О тонкостях использования ИК-обогревателей дополнительно в видео:

Заключение

Инфракрасный обогреватель – прекрасный вариант для качественного отопления теплицы. При условии тщательного выбора, своевременного ухода и ремонта, период эксплуатации оборудования составит не один десяток лет.