Växthusuppvärmningssystem med egna händer: bästa sätten för vinteruppvärmning av växthus

För att upprätthålla en viss temperatur i växthuset används olika värmesystem. Valet av värmeförsörjningsmetod beror på byggnadens dimensioner, regionens klimatförhållanden, tillgången på olika bränsleslag, ekonomiska möjligheter och andra faktorer.

Vissa hemmafixare tar sig an att organisera uppvärmning av växthuset med egna händer – en sådan lösning kan avsevärt minska arbetskostnaderna, eller hur? Självklart är det en utmaning att själv ordna en stabil uppvärmning – inte enkel men fullt genomförbar. Först och främst måste du välja en värmekälla.

Vi kommer att berätta för dig vilka alternativ för växthusuppvärmning som finns, vad deras specifika funktioner, fördelar och nackdelar är. Baserat på informationen som presenteras kommer du att kunna bestämma vilken typ av uppvärmning, göra en preliminär beräkning av värmekapacitet, välja arbetssammanställningar och systemkomponenter.

Specifikationer för temperaturhållning i växthus

Uppvärmning av växthuset är nödvändig för att kompensera värmeförluster som sker genom väggar och tak i konstruktionen, samt på grund av tillförsel av utomhusluft. För att minska uppvärmningskostnaderna är det först och främst nödvändigt att isolera växthuset ordentligt och minimera luftväxlingen med utsidan.

Utöver materialet som växthuset är tillverkat av, måste särskild uppmärksamhet ägnas åt att konstruktionen ligger tätt mot marken. För detta är det bäst att vid byggandet av växthuset göra en grund som är isolerad från insidan med liten djup.

Den måste hålla konstruktionen säkert vid starka vindar, förhindra bildning av springor och minimera värmeväxling med utsidan genom det översta jordlagret.

För att lösa den sista uppgiften räcker det med 30 centimeters djup även i nordliga områden, eftersom markens värmeledningsförmåga är mycket låg. Intensiteten av vertikal värmeväxling mellan marklagret inuti växthuset och den underliggande jorden är mycket liten.

På vintern kan snö användas som naturlig extern isolering längs kanterna på växthuset.

Snö är ett utmärkt värmeisolerande material. Dock måste växthusets konstruktion kunna bära den extra vikten, och materialet får inte böjas under tyngden.

För normal växttillväxt krävs att temperaturen i luften och i jord-vegetationsskiktet hålls inom ett visst intervall. Om växthuset fungerar kontinuerligt kommer den bördiga jorden att värmas upp genom värmeväxling med inneluften. Temperaturen blir då nästan densamma som under naturliga sommarförhållanden.

Jord och grundskikt fryser på vintern till ett djup som beror på regionens geografiska breddgrad och bergartens struktur. För att värma upp jorden och det övre skiktet innan plantering krävs antingen en mycket lång (upp till en månad) upprätthållande av positiv lufttemperatur.

En alternativ lösning – att utföra speciella åtgärder för att överföra värme direkt in i jordmassan. Detta kan göras med ett system av underjordiska rör som tillförs värmebärare.

Mängden energi som används för att värma växthuset beror på följande faktorer:

• Växthusets vägg- och takyta. Ju mindre denna parameter är, desto mindre värmeförluster. Därför är det bättre att använda en rektangulär eller halvcirkelformad byggnadsform för att spara energi.
• Materialets värmekonduktivitet. Ju lägre denna parameter, desto bättre håller materialet värmen.
• Temperaturskillnaden mellan inomhus- och utomhusluft. Ju större skillnad, desto större värmeförluster.
• Luftväxling genom otätheter. För att minska energikostnaderna måste okontrollerat inflöde av kall luft elimineras.

Den stora variationen i utformning av privata växthus och kvaliteten på deras installation gör det svårt att modellera temperaturförhållandena. Därför kan den exakta mängden energi som krävs för uppvärmning av ett specifikt objekt endast bestämmas experimentellt.

Sådana metoder beräknar ungefär den erforderliga effekten för värmaren. Problemet ligger i svårigheten att bestämma spridningskoefficienten för ett specifikt objekt (+)

Autonom uppvärmning baserad på bränsleförbränning

Att använda förbränningsprocessen som värmekälla är den vanligaste metoden för uppvärmning av små växthus. Sådan uppvärmning har vissa särdrag, eftersom man måste ta hänsyn till rummets ökade täthet, önskvärdheten av att värma jorden och behovet av att bibehålla fuktighet.

Kaminer och fastbränslepannor

En av de enklaste anordningarna som används för uppvärmning av växthus under den kalla perioden är en kamin. Populariteten för användningen av en sådan anordning beror på bränslets billighet. Det kan vara okalibrerad ved, torrt gräs, kol och kolstoft, sopor och brännbara vätskor.

Vid kaminuppvärmning måste man säkerställa ett stabilt drag, eftersom ventilation av växthuset vid inträngning av förbränningsprodukter leder till att det kyls ner.

Vid användning av en metallkamin sker uppvärmning och energiöverföring till omgivande luft snabbt. Det är också det billigaste och enklaste sättet att värma upp. Man kan bygga en sådan anordning själv.

På vår webbplats finns en samling artiklar om tillverkning av olika typer av metallkaminer som kan användas för uppvärmning av växthuset:

1. Hur man gör en buleryan-kamin själv: steg-för-steg-instruktion för tillverkning
2. Burzujka-kamin från gasflaska själv: scheman, ritningar + steg-för-steg-guide
3. Ugn på spillolja av rör: hur man gör en effektiv ugn på spillolja från hemmagjorda material

En stenkamin värms upp långsammare och håller värmen längre. Det passar bättre för uppvärmning av små rum med ett medelhögt eller smalt temperaturområde. Men en sådan kamin måste byggas upp och den kan inte flyttas vid behov, till skillnad från dess metalliska motsvarighet.

Det finns en idé att värma upp utrymmet i växthuset med hjälp av heta förbränningsprodukter. För detta föreslås det att placera kaminen i en grop och lägga rökkanalen horisontellt under marknivån med en efterföljande uppgång till ytan.

Vid en sådan placering av rökkanalen kommer dess längd att öka avsevärt, vilket gör att de heta gaserna avger mer värme inne i utrymmet

Ett sådant alternativ kommer verkligen att öka värmeeffektiviteten.

Men vid praktiskt genomförande kommer följande svårigheter att uppstå:

1. Krav på materialet för rökkanalens konstruktion. Vid kaminens utlopp är lufttemperaturen mycket hög. Därför får rökkanalen inte ha god värmeledningsförmåga, annars kommer jorden runt den att brännas. Som material för att leda bort förbränningsprodukterna kan asbeströr användas.
2. Efterlevnad av regler för placering av rökavledning. I rökkanalen måste man förse med inspektionsfönster för rengöring från sot. Därför måste röret läggas mellan raderna.
3. Behov av att ordna elförsörjning. En lång horisontell sektion främjar inte normalt drag, därför måste man installera en rökfläkt. Det innebär ett behov av att föra fram elektricitet till växthuset eller periodisk laddning av batteriet.

Därför har idén om nedgrävd placering av rökkanalen inte fått bred användning i praktiken.

Istället för en standardugn kan du använda fastbränslepannor med lång brinntid. De förbränner bränslet effektivare och förhindrar snabb värmeavgivning, vilket eliminerar risken för att växter skadas av hög temperatur. Sådana fabrikstillverkade pannor är lätta att använda och underhålla, dessutom kompakta.

Gaspannor och konvektorer

För växthus har användning av en gaspanna för flytande gas eller konvektor blivit ett bra alternativ till uppvärmning med kamin. För mindre privata konstruktioner används oftast utrustning som drivs med gasflaskor.

Innan installation av gaspanna i växthuset måste en av väggarna, som den ska fästas på, förstärkas rejält

Det är bäst att placera gasflaskan utanför växthuset. Men i så fall måste man lösa problemet med att förhindra att reduktionsventilen fryser under långa perioder med minusgrader.

Att ansluta växthuset till gasnätet är en ganska komplicerad byråkratisk procedur. Dessutom kommer årliga obligatoriska kontroller av en gastekniker att medföra anmärkningar.

Oavsett vilket, kräver kombinationen av gasanslutning och öppen låga i ett slutet utrymme förhöjda säkerhetsåtgärder. Bästa lösningen är att ha en gasanalysator samt ett automatiskt släckningssystem som aktiveras när den brännbara gasens koncentration i luften överskrider gränsvärdet.

Ur ett ekonomiskt perspektiv när man jämför kostnader för installation och användning av kaminer och gasutrustning kan man inte dra någon entydig slutsats. En enkel gaskonvektor kostar cirka 1 200–1 400 kr.

Det är dyrare än metallanordningar som drivs med fast bränsle:

• kostnader för metall och förbrukningsmaterial vid egentillverkning av en kamin (potbelly stove) är cirka 300 kr;
• en fabrikstillverkad fastbränsleanordning i liten storlek, till exempel modell NVU-50 “Tulinka”, kostar cirka 660 kr;
• en långbrännande anordning, modell NV-100 “Klondike”, kostar cirka 900 kr;

En stenkamin blir dyrare än en gaskonvektor på grund av kostnaden för grundarbete och murverk.

Det är lämpligt att installera en stenkamin om man är säker på att växthuset kommer att stå på samma plats i mer än ett år

Kostnaden för flytande eller naturgas som används för uppvärmning av ett rum blir lägre än för inköpt ved och kol. Växthus värms dock oftast upp med gratis eller billigt brännbart avfall, som det alltid finns gott om på landsbygden och i koloniområden.

Problemet med luftinsug och fuktighet

Användning av värmeanordningar med öppen förbränning kräver att förbränningsprodukter avlägsnas genom en skorsten. I detta fall behövs kompensation för den utgående luftvolymen.

I byggnader kan detta ske genom okontrollerat inflöde (infiltration) på grund av sprickor och hål i väggar och tak.

Konstruktionen av moderna växthus, till exempel av polykarbonat, skapar ett lufttätt utrymme. I detta fall löses lufttillförselproblemet genom att ha fönster och installera ett speciellt tilluftsöppning.

Det bör placeras så att en koncentrerad kall luftström mot växterna undviks. Det är också möjligt att använda flera små öppningar för att skapa en fördelad tillförsel.

Avgasystem för gaskonvektorer av sluten typ är redan försedda med ett rör för tillförsel av utomhusluft till förbränningskammaren.

I en konvektor med sluten förbränningskammare kyler utomhusluften inte rummet, och förbränningsprodukterna kan inte komma in (+)

Efter drift av spisar och pannor observeras ofta en lufttorkningseffekt. Detta beror på den lägre absoluta fuktigheten hos den tillförda kalla luftströmmen (särskilt frostig) jämfört med den varma luften som lämnar växthuset genom skorstenen.

För att upprätthålla exakta luftfuktighetsparametrar används en luftfuktare med hygrometer som kan drivas från en lokal energikälla. Om ett sådant behov inte finns kan man placera en öppen vattenbehållare i växthuset. Då uppstår en naturlig avdunstningsprocess vid kraftig lufttorkning.

Metoder för jämn värmefördelning

För små växthus räcker det med en värmekälla. Luftcirkulationen i rummet säkerställs genom vertikal temperaturskillnad och därmed fördelas den varma luften.

I alla växthus uppstår en liten vertikal temperaturskillnad vid uppvärmning. Detta måste man komma ihåg vid placering av termometrar.

I stora rum eller med komplex geometri kan zoner med olika mikroklimatparametrar bildas. Detta görs ibland avsiktligt i industriella växthus, men i de flesta fall är detta fenomen oönskat.

För jämn värmefördelning används två metoder:

• Skapa artificiell luftcirkulation. Vanligtvis används fläktar. Ibland byggs ett kanalsystem med integrerade pumpar så att luftintag sker i ena änden av rummet och utblås i den andra.
• Värmeöverföring via mellanliggande värmebärare. Som regel används ett vanligt vattensystem med forcerad cirkulation. Rören kan läggas både längs växthusets omkrets och under jordlagret.

Forcerad värmefördelning är också nödvändig för att förhindra bildandet av en zon med hög temperatur nära värmaren. Annars kan växter som är placerade nära kaminen eller pannan få termiska skador.

Populära metoder för uppvärmning utan öppen låga

Användning av öppen eld har vissa begränsningar, eftersom det sker utsläpp av förbränningsavfall, och man måste även följa brandskyddsåtgärder. Därför används ofta andra metoder för att alstra värme i växthuset.

Användning av elektriska apparater

Att använda elektricitet för att värma upp växthuset på vintern är det dyraste sättet. Men det är också det enklaste, eftersom installationsarbetet för sådan uppvärmning endast innefattar att dra el och installera apparaterna.

Användning av enkla automatiseringssystem befriar dig från behovet av att ständigt övervaka mikroklimatet.

Kopplingsschema för flera värmare via termostat är ganska enkelt. Det enda problemet kan vara strömavbrott, så du måste förbereda anslutning av extra strömkällor (+)

Elektrisk uppvärmning av växthuset kan utföras med följande apparater:

• Värmefläkt. Den enklaste och billigaste apparaten, som du kan göra själv.
• Konvektor. Närvaron av en fläkt möjliggör, förutom uppvärmning av luften, även en jämn fördelning av den i växthuset.
• Värmepump. En kraftfull apparat för uppvärmning av luft i stora växthus, som ofta används tillsammans med ett kanalsystem för värmefördelning. För uppvärmning av ett kompakt utrymme kan du göra en värmepump själv.
• Infraröda lampor. Det specifika med sådana enheter är att de värmer upp den yta som strålningen träffar. På så sätt kan man jämna ut den vertikala temperaturgradienten i rummet utan att använda luftcirkulation.
• Värmekabel. Den används för att värma upp lokala områden i växthuset.

Vid små rumsstorlekar är användning av eluppvärmning motiverad på grund av dess enkelhet och säkerhet. I stora och industriella växthus är det lämpligt att använda andra metoder.

Värmekabel passar bra för uppvärmning av jord. Dess maximala temperatur är inte hög, så du behöver inte oroa dig för att jorden bränns med förlust av dess egenskaper.

Värmeavgivning med biokemisk metod

En intressant uppvärmningsmetod är att tillföra oförmultnat organiskt gödsel – djurgödsel eller fågelspillning – i jorden. Som ett resultat av en biokemisk reaktion frigörs en stor mängd energi, vilket höjer temperaturen i det bördiga jordlagret och luften inomhus.

Vid rötning av gödsel frigörs koldioxid, metan samt en liten mängd väte och svavelväte. Gödslet har också en specifik lukt. Allt detta medför vissa begränsningar för dess användning, kopplade till behovet av att vädra utrymmet.

På vintern, samt vid långvariga köldperioder på våren och hösten, är intensivt luftutbyte oönskat. I så fall kan det krävas betydligt mer energi för att återställa värmebalansen efter vädring än den energi som frigjordes vid rötningen av gödsel.

Användning av en sådan “biologisk” metod för uppvärmning av jord och luft är motiverad på senvåren, när vädring sker vid positiva dagtemperaturer.

System med extern värmekälla

Växthusets uppvärmning kan ske tack vare närheten till ett hus eller annan uppvärmd byggnad. Detta förenklar hela proceduren eftersom du inte behöver installera en autonom värmekälla. Med hjälp av trådbundna eller wi-fi-reläer kan du fjärravläsa temperaturen i växthuset och reglera dess mikroklimat hemifrån.

Ett vanligt wi-fi-temperatursystem med sensor och relä kostar cirka 200 kr. När temperaturen går utanför det tillåtna intervallet skickar det värdena till enheter som kör Windows eller Android.

Skapa en separat värmekrets

Om du använder vatten- eller ånguppvärmning i huset, kan du skapa en separat krets som leder till växthuset. Du måste förse den med en separat pump eftersom den totala horisontella längden av det nya segmentet kommer att vara stor.

Du måste också installera en expansionsbehållare av öppen typ i växthuset för att avlufta systemet. Arean av det öppna vattnet i behållaren måste minimeras för att förhindra intensiv avdunstning av varmt vatten in i utrymmet.

Radiatorer installeras sällan i växthuset eftersom utformningen av utrymmet spelar en underordnad roll. Om det är brist på värme är det bättre att förlänga rörkretsen eftersom det är billigare och minskar risken för läckage och haverier.

Utomhusdelen av kretsen måste isoleras för att undvika värmeförluster och minimera risken för frysning. Bäst lämpad för detta ändamål är en underjordisk placering av rören.

Anslutning av växthusets värmesegment till den gemensamma kretsen kan göras med en tre- eller fyrvägskran.

Standard kopplingsschema för extra värmekrets. Kranarnas placering i huset gör det möjligt att fjärrstyra lufttemperaturen i växthuset (+)

Det är också möjligt att skapa ett automatiskt temperaturregleringssystem.

Detta kan göras på följande sätt:

• Ändring av volymen varmvatten som släpps igenom baserat på avläsningar från temperatursensorer. I så fall krävs inköp av en pump med effektreglering.
• På- och avslagning av växthusets värmekrets. För detta används automatiska system för styrning av kranar.

Istället för manuell ändring av läget på en tre- eller fyrvägskran kan man använda enheter baserade på servomotor. Dess elektroniska styrenhet ställs in på avläsningar från temperatursensorer som är placerade i växthuset.

Vid behov av ändring av värmeläget skickas en styrsignal till motorn, som vrider spindeln och ställer in ett annat kranläge.

Servomotorn för automatisk reglering är större i storlek jämfört med kranen. Därför måste värmeledningen flyttas bort från väggen för installation.

Uppvärmning med användning av frånluft

Bra uppvärmning kan uppnås genom att använda varm frånluft från bostadshusets ventilation. Genom att rikta en isolerad ventilationskanal in i växthuset kan man få ett konstant inflöde med en temperatur på 20-25°C.

Det enda villkoret är att luften saknar överflödig fukt och föroreningar som är typiska för kök och badrum.

Luftutflödet från växthuset kan ordnas på två sätt:

• Lokalt frånluftsöppning utomhus i form av ett rör utan fläkt. Det bör ha ett litet tvärsnitt för att skapa hög flödeshastighet. I detta fall, vid utomhustemperatur under noll, kommer kondensationszonen att vara på ett visst avstånd från röret, vilket förhindrar bildning av is.
• Återföring av flödet med hjälp av en extra luftkanal och obligatorisk anslutning till husets centrala frånluftssystem. Annars kommer lukter från växthuset att spridas till alla rum i huset.

Denna metod är den mest ekonomiska när det gäller initiala kostnader för installation av systemet och återkommande bränslekostnader. Den enda frågan är om frånluftsvolymen är tillräcklig för att upprätthålla den önskade temperaturen. Det är bäst att kontrollera detta experimentellt.

Om lufttemperaturen i växthuset ibland, vid extrem kyla, sjunker under den tillåtna nivån, kan man installera en liten värmare i luftkanalen eller placera en extra elektrisk apparat på platsen.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hemmagjord kamin med lång skorsten för uppvärmning av växthus:

Flera alternativ för vedeldade kaminer i ett riktigt växthus:

Gasbrännare som värmekälla. Rördragning i växthuset:

Det finns inget universellt sätt att värma ett växthus. Valet av metod eller kombination måste göras med hänsyn till tillförlitlighet, låg installations- och användningskostnad, energipriser och hur länge den kan vara självständig.

De flesta projekt kan genomföras på egen hand, vilket sänker kostnaderna och ger möjlighet till framtida egen modernisering.

Har du egen erfarenhet av att designa och installera uppvärmning i ett växthus? Vill du dela med dig av dina kunskaper eller ställa frågor om ämnet? Lämna gärna kommentarer och delta i diskussionerna – formuläret för feedback finns nedan.