Оранжерея вместо крыши дома

Здравствуйте!
Имею хобби - выращивание и размножение цитрусовых растений. Заодно курирую Пермский ботанический сад при ПГНИУ. Создал там довольно богатую коллекцию. Долгое время был, так сказать, сапожником без сапог, т. е. не имел своей оранжереи. В этом году реализовал свою мечту - построил дом, а вместо крыши соорудил оранжерею. Вдохновил меня на такую оранжерею мой коллега Сергей Маринков из Н. Новгорода.
Вот его дом с оранжереей.


Кроме того, есть ролики в Инете, где он сам рассказывает о своей оранжерее.

Почему я решил соорудить ее на доме, а не построить ее отдельно стоящим сооружением.
Подробно изучил опыт эксплуатации промышленных теплиц тепличного комбината. В условиях Урала, их отопление в современных рыночных реалиях очень дорогое. Понадобится мощнейший грунтовый обогрев и дополнительные мероприятия по отсечению холода со стороны промерзшего грунта вне площади застройки теплицы. Поставив оранжерею рядом с домом или пристроив ее, мне понадобятся дополнительные средства и весьма существенные для ее строительства. Нужны будут: отдельный фундамент для оранжереи на глубину промерзания; утепленная отмостка по периметру; земляные работы (выемка грунта, подсыпка субстрата, который будет выполнять роль утеплителя; применение листовых утеплителей как со стороны фундамента, так и по всей площади оранжереи); монтаж теплых полов или труб грунтового обогрева; монтаж дополнительного водопровода ГВС и ХВС, канализации; монтаж дополнительного трубопровода для отсечения холода от грунта вне площади застройки; дополнительное насосное оборудование для циркуляции теплоносителя по грунтовому обогреву; стяжка по всему полу оранжереи и т. д. В общем, чтобы построить и эксплуатировать отдельно стоящую оранжерею понадобятся значительные затраты. Помимо этого, мне бы заодно пришлось построить "нормальную" крышу у дома плюсом к отдельно стоящей оранжерее и вбухать еще кучу денег. А так, получилось совместить два в одном.

Всего этого можно избежать, если поставить оранжерею на коробку дома. Пол оранжереи станет теплым. Затраты на ее отопление станут значительно меньше. Кроме того, оранжерея на доме освобождает свободное пространство на участке под посадки. Да и сама оранжерея теперь никогда не будет затенена как посадками или постройками на моем участке, так и на соседских.

Расскажу как строил оранжерею. Площадь оранжереи -100м2. Высота в коньке 3,8м. Стропильная система из оцинкованных конструкций советской промышленной теплицы "Антрацит". Металл в идеальном состоянии. Толстенный слой цинка, нанесенного методом горячего цинкования. Ни следа ржавчины. Одно слово: "Сделано в СССР". Конструкцию собрал на болтах. Досталась почти даром по цене лома после уничтожения тепличного комбината. Пару месяцев разбирал и складировал детали. Проектную документацию тоже подобрал.
Поставил штатную теплицу на плиты закрепив ее к плитам перекрытия на шпильки М16, добавив скаты по мансардному типу и усилив конструкцию, сделав двойные фермы. На плиты наплавил Бикрост. Кровля из многоячеистого сотового поликарбоната 25мм с кросс-структурой. Оранжерея состоит из шести ферм. Расстояние между ними 2м - по ширине листа поликарбоната. Между фермами система обрешетки.

Теплица "Антрацит".

 

Сами работы по сборке конструкции.
За зиму собрал детали по своим чертежам. И поднял их на плиты перекрытия.

Затем нанес праймер и наплавил гидроизоляцию.


Потом началась рутинная сборка. Вся конструкция на болтах
.

 

Чтобы конструкции придать жесткость, стянул ее через один пролет специальными натяжными барабанами оцинкованной проволокой 5мм.


Закрепил конструкцию к плитам насквозь шпильками М16.

 

Закрыл оранжерею сотовым поликарбонатом.

 

Для проветривания вставил по две балконных двери на фронтон. Заполнение в них тоже сделал из СПК 25мм. От коньковых форточек отказался.

Нижние торцы листов СПК закрыл перфолентой и надел оцинкованный швеллер. Его закрепил на болты М6 к алюминиевым стыковочным профилям, а свободные концы на краях у фронтонов за счет оцинкованной перфоленты к болтам на нижней обрешетке. Швнллнры для удаления воды просверлил с шагом 300мм.

 

Подшиву закрыл пластиковой сэндвич панелью, толщиной 40мм.

Оранжерея проходит обкатку морозами. На улице -22. В неотапливаемой оранжерее оранжерее +6 было в 11 часов. В 13 часов уже +10. В 14 часов +13.

А в 16 часов было уже +16
Солнце прогревает помещение.
Я очень доволен! Для цитрусов оптимальная температура зимовки +5-10 градусов. Значит, как и задумывал, в солнечные морозные дни можно будет отключать отопление. Солнце село - включать. Буду продумывать автоматику.
В доме стоят три конвектора по 1кВт каждый. Поддерживают температуру +8-10.

 

Вкратце рассказал про свою оранжерею.
Да, еще добавлю по температурному режиму работы моей оранжереи в зимнее время. Я не выращиваю огурцы, по этому мне не нужно поддерживать в ней температуру +20-25, а всего +5-8 градусов. Цитрусам зимой нужна прохлада.
Теперь прошу совета по поводу отопления оранжереи в зимний период. Напомню, основная фишка, что оранжерея стоит на теплом основании, т. е. дом подогревает ее снизу. Как выяснилось опытным путем, в дневное время в солнечную, морозную погоду отопление придется отключать - работает солнце. Т. е. придется предусмотреть режим включения-отключения в режиме день-ночь при морозной погоде, а при температуре за бортом до -10-15 вообще, возможно, включение отопления не понадобиться - дом подогревает. Планировал сделать водяное отопление электрокотел+теплоаккумулятор на 1м3. Но такой дерганый режим включения-выключения, думаю, не совсем подходит для водяного отопления. Пока остановился на отоплении эл. конвекторами. Температура в оранжерее в темное время упала - включились, солнце начало прогревать - выключились. Но еще в мыслях есть дополнительный к конвекторам вариант - типа воздушного отопления. Насколько он жизнеспособен и хотел бы узнать.
Первоначально, я хотел дом отапливать дровами и запасать тепло в теплоаккумуляторе. Для этого совместил ТТ котел с баком, объемом 1м3, вварив в него самодельную топку. Т. е. топка омывается водой в баке со всех сторон.
Опустил этого монстра в подвал. Залил гильзы диаметром 325мм под дымоход в перекрытии первого этажа и оранжереи.
После долгих раздумий отказался от дров и решил отапливаться электричеством. Выбросы из дымовой трубы загадят оранжерею. Придется делать отверстие в поликарбонате для выхода дымохода да и в общем, неохота связываться с дровами. Есть эл-во. Дом подключен к 15кВт 380В. Линия новая, ТП новые. Буду в теплоаккумулятор запасать тепло от ночного тарифа.
Короче, топка в баке оказалась не нужна. Да еще остались две сквозные гильзы в перекрытиях.
Пришла мысль. Вместо дымохода пропустить в них два воздуховода - спина к спине в гильзе. Один воздуховод - подача воздуха в оранжерею. Его надеть на выход диаметром 250мм из топки. В этот воздуховод вставить вентилятор. Второй воздуховод, проходящий рядом с первым в этой же гильзе - возврат остывшего воздуха к топке. Его подведу либо к поддувалу, либо заведу прямо в топку. Вода в теплоаккумуляторе подогреется, например, до +70С. Воздух внутри топки подогреется от воды, окружающей топку. Вентилятор выкинет его в оранжерею по подающему воздуховоду. По обратному воздуховоду он, остывший попадет в топку. Подогреется и снова - в оранжерею.
Вопрос: на сколько градусов он успеет подогреться в топке? Понятно, что его температура не будет +60-70С. Предположу, что мне в поддержку эл. конвекторов хватит температуры поступающего воздуха +20-25С. для поддержания температуры в оранжерее на уровне +5-10С.
Т. е. получится комбинированное отопление эл. конвекторы+воздушное отопление. Заодно, такая циркуляция воздуха частично поможет избавиться от конденсата.

Буду очень признателен за советы!

 

Остается придумать наполнение топки для улучшения теплообмена между стенками и воздухом. Но и так очень интересное решение. Весной и осенью сгодится для сброса излишнего тепла из оранжереи в систему отопления. А для лета организовать в этой же топке контур для предпрогрева воды горячего водоснабжения.

 

В моей топке есть классическая горизонтальная перегородка для обтекания дымогазами, прежде чем они попадут в дымоход. Часть дымохода находится в баке и окружена водой. Плюс в топке вварены четыре трубы с водой сквозь топку. Думаю, надо вставить еще пару горизонтальных перегородок из оцинковки, чтобы увеличить путь воздуха внутри топки.

 

Нормально "дергать". У Вас же там не те объемы в трубах, чтобы гидроудар сотворить. К тому же система открытая.
Вообще лучше сделать температуру радиаторов через термосмесительный клапан. Он работает от температуры обратной воды. Выставите температуру 20 градусов. Если температура воздуха будет больше, радиаторы не будут остывать. Если меньше радиаторы будут отдавать ровно-столько тепла сколько надо (производительность водяных радиаторов пропорциональна дельте температуры).
А с электрическими конвекторами будет или недогрев или перегрев.
И вообще где расположены конвекторы/радиаторы возле окон? По периметру?
С электричеством удобно то, что им легче управлять. Посмотрите:
1) саморегулируемые кабели,
2) инфракрасные пленочные полы;
3) карбоновые волокна в силиконовой изоляции https://yandex.ru/images/search?p=1&text=карбоновое волокно в изоляции&img_url=https://olxua-ring09.akamaized.net/images_slandocomua/68232233_1_644x461_teplyy-pol-nagrevatelnyy-karbonovyy-kabel-v-silikonovoy-izolyatsii-kiev.jpg&pos=39&rpt=simage
Я считаю что лучше всего греть пол - землю Вашей теплицы.
Вот здесь ребята экспериментируют с теплицами https://vk.com/public73691492
https://vk.com/videos-73691492?z=video-73691492_171397157%2Fclub73691492%2Fpl_-73691492_-2
https://www.youtube.com/watch?time_continue=10&v=tp32m6nh9nI
Каркас теплицы покрасить в черный цвет - лучше для нагрева зимой.

 

Система отопления закрытая. На теплоаккумулятор, кроме оранжереи, было бы запитано еще отопление дома.
Я собирался сделать отопление из оребренных регистров калорифера, соединив их в два независимых кольца по периметру оранжереи. Теплоноситель двигался бы в них навстречу друг другу. Регистры длиной 2м. Планировал приварить к ним резьбы для сборки в кольца.



Думаю, мне все-таки лучше подойдет система, отключающаяся при достижении верхнего предела температуры воздуха и включающаяся при достижении нижнего предела. Поэтому, пока смотрю в сторону эл. конвекторов.
Почему с эл. калориферами будет недогрев или перегрев?
У них встроенный термостат должен реагировать на изменения температуры. Достигла верхнего предела - они не будут включаться. Достигла нижнего предела - включились. Или их можно настроить на селекторе для поддержания заданной температуры. Или же их запитать, например, на общий электроконтактный термометр, который будет управлять всеми конвекторами. Планирую поставить по одному конвектору на 1кВт на каждую сторону оранжереи, т. е. всего 4шт.

Если сравнивать с опытом Сергея Маринкова, его оранжерея показана в моем первом сообщении, то у него оранжерея такой же площади, как и у меня 100м2. Вот что он говорить об отоплении своей оранжереи:"Площадь оранжереи составляет примерно 100 кв. м. Высота в коньке от пола составляет 4 метра у боковой стенки 1 метр. Длина ската крыши 6 метров. Отапливается площадь оранжереи 4 алюминиевыми радиаторами по 8 секций, что позволяет поддерживать температуру в +8С при температуре на улице – 35С, с включением 3 батарей."

Растения буду выращивать в горшечной культуре. Стяжки поверх гидроизоляции не будет. Поэтому предложенные Вами кабели или инфракрасные полы мне не подойдут. Инфракрасные пленочные полы из-за невозможности ставить на них тяжелые предметы. В перспективе, вес некоторых горшков с землей могут вырасти до 100-200кг.

Красить оцинкованные детали нет смысла. Эффекта в зимнее время никакого. Покрашенный металл летом нагреется очень сильно, что плохо для поликарбоната. Сами оцинкованные детали нынче на солнце сильно нагревались. Краска на цинк очень плохо ложится. Потом лохмотьями будет слущиваться и отпадывать.

 

Что Сергей Маринков у оранжерее выращивает?
Эсть фото ?

 

В Инете есть фото и ролики, где он рассказывает о своих растениях и условиях их содержания в своей оранжерее.

 

Спасиба найшов видео.
У него там уже больше 100 разных видов.
Он ищю теплицу делает на земле бо не всю влазит в оранжерее.