Verwarmingssysteem voor de kas met eigen handen: de beste manieren voor winterverwarming van kassen.

Om een bepaalde temperatuur in de kas te handhaven worden verschillende verwarmingssystemen gebruikt. De keuze van de warmtetoevoermethode hangt af van de afmetingen van de constructie, de klimatologische omstandigheden van de regio, de beschikbaarheid van een bepaalde brandstofsoort, financiële mogelijkheden en andere factoren.

Sommige thuisklussers ondernemen het om de kasverwarming zelf te organiseren – een dergelijke oplossing zal de arbeidskosten aanzienlijk verlagen, nietwaar? Uiteraard is het zelfstandig inrichten van een stabiele verwarming geen gemakkelijke taak, maar wel haalbaar. Allereerst moet u een warmtebron kiezen.

We zullen u vertellen welke opties voor kasverwarming er zijn, wat hun specifieke werking is, de voor- en nadelen van het gebruik. Op basis van de verstrekte informatie kunt u bepalen welk type verwarming u kiest, een voorlopige berekening van het thermisch vermogen uitvoeren en de werkende onderdelen en elementen van het systeem selecteren.

Specificiteit van temperatuurhandhaving in kassen.

Verwarming van de kas is nodig om warmteverliezen te compenseren die optreden via de muren en het plafond van de constructie, alsook door de toevoer van buitenlucht. Om de verwarmingskosten te verlagen is het allereerst noodzakelijk om de kas goed te isoleren en de luchtverversing met de buitenlucht te minimaliseren.

Naast het materiaal waarvan de kas is gemaakt, moet speciale aandacht worden besteed aan een goede aansluiting van de constructie op de bodem. Hiervoor kunt u bij de bouw van de kas het beste een van binnenuit geïsoleerde fundering van geringe diepte aanleggen.

Deze moet de constructie betrouwbaar vasthouden bij sterke wind, de vorming van kieren voorkomen en de warmte-uitwisseling met de buitenlucht via de bovenste grondlaag tot een minimum beperken.

Om het laatste probleem op te lossen is zelfs in noordelijke regio's een diepte van 30 centimeter voldoende, omdat de warmtegeleidbaarheid van de grond erg laag is. De intensiteit van de verticale warmte-uitwisseling tussen de grondlaag in de kas en de onderliggende grondlagen is erg klein.

In de winter kan sneeuw worden gebruikt als natuurlijke externe isolatie langs de randen van de kas.

Sneeuw is een uitstekend thermisch isolatiemateriaal. De constructie van de kas moet echter bestand zijn tegen het extra gewicht, en het materiaal mag niet doorbuigen onder het gewicht.

Voor een normale groei van planten is het noodzakelijk om de temperatuur van de lucht en de bodem-plantlaag binnen een bepaald bereik te houden. Als de kas continu functioneert, wordt de vruchtbare grond verwarmd door warmte-uitwisseling met de binnenlucht. De temperatuur zal vrijwel hetzelfde zijn als in natuurlijke omstandigheden in de zomer.

De grond en de onderliggende lagen vriezen in de winter in tot een diepte die afhangt van de geografische breedtegraad van de regio en de structuur van het gesteente. Om de grond en de aangrenzende bovenlaag te verwarmen vóór het planten, is het nodig om gedurende een zeer lange tijd (tot een maand) een positieve luchttemperatuur te handhaven.

Een alternatieve oplossing – het uitvoeren van speciale handelingen om warmte rechtstreeks in de grondlaag over te brengen. Dit kan worden gedaan met behulp van een systeem van ondergrondse buizen waarin warmtedrager wordt gevoerd.

De hoeveelheid energie die aan de verwarming van de kas wordt verbruikt, hangt af van de volgende factoren:

• Oppervlakte van de muren en het dak van de kas. Hoe kleiner deze waarde, hoe minder warmteverlies. Daarom is het voor energiebesparing beter om een rechthoekige of halfronde vorm te gebruiken.
• Warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal. Hoe lager deze parameter, hoe beter het materiaal warmte vasthoudt.
• Verschil in temperatuur tussen binnen- en buitenlucht. Hoe groter de waarde, hoe groter het warmteverlies.
• Luchtuitwisseling door kieren. Om de energiekosten te verlagen, moet ongecontroleerde toestroom van koude lucht worden voorkomen.

De grote verscheidenheid aan ontwerpen van particuliere kassen en de kwaliteit van hun installatie bemoeilijken de modellering van het temperatuurregime aanzienlijk. Daarom kan de benodigde hoeveelheid energie voor de verwarming van een specifiek object alleen experimenteel worden bepaald.

Dergelijke methoden berekenen bij benadering de waarde van het vereiste vermogen van het verwarmingstoestel. Het probleem ligt in de moeilijkheid om de dissipatiecoëfficiënt voor een specifiek object te bepalen (+)

Autonome verwarming op basis van brandstofverbranding.

Het gebruik van het verbrandingsproces van brandstof als warmtebron is de meest gebruikte methode voor het verwarmen van kleine kassen. Deze verwarming heeft enkele specifieke kenmerken, omdat rekening moet worden gehouden met de verhoogde luchtdichtheid van de ruimte, de wenselijkheid van grondverwarming en de noodzaak om de luchtvochtigheid te handhaven.

Kachels en vastebrandstofketels.

Een van de eenvoudigste apparaten die worden gebruikt voor het verwarmen van kassen in de koude periode is een kachel. De populariteit van het gebruik van een dergelijk apparaat wordt veroorzaakt door de lage brandstofkosten. Dit kunnen ongekalibreerd hout, droog gras, steenkool en steenkoolstof, afval en brandbare vloeistoffen zijn.

Bij verwarming met een kachel dient u te zorgen voor een stabiele trek, omdat het ventileren van de kas bij het binnendringen van verbrandingsproducten zal leiden tot afkoeling ervan.

Bij gebruik van een metalen kachel vindt snelle verwarming en overdracht van energie aan de omringende lucht plaats. Ook is dit de goedkoopste en eenvoudigste manier van verwarmen. U kunt zo'n apparaat zelf bouwen.

Op onze website vindt u een selectie van artikelen over het maken van verschillende soorten metalen kachels die u kunt gebruiken voor het verwarmen van de kas:

1. Hoe maakt u een Bulerian-kachel met uw eigen handen: stapsgewijze instructies voor de vervaardiging
2. Borzjojka van een gasfles met uw eigen handen: schema's, tekeningen + stapsgewijze handleiding
3. Kachel op afvalolie van een pijp: hoe maakt u een efficiënte kachel op afgewerkte olie uit alledaagse materialen

Een stenen kachel warmt langzamer op en houdt de warmte langer vast. Dit is meer geschikt voor het verwarmen van kleine ruimtes met een gemiddeld of smal temperatuurbereik. U moet echter een dergelijke kachel opbouwen en indien nodig kunt u deze niet verplaatsen, zoals het metalen equivalent.

Er bestaat een idee om de ruimte in de kas te verwarmen met hete verbrandingsproducten. Hiervoor wordt voorgesteld de kachel in een kuil te plaatsen en de schoorsteen horizontaal onder het grondniveau te leggen, waarna deze aan de oppervlakte komt.

Bij een dergelijke plaatsing van de schoorsteen zal de lengte ervan aanzienlijk toenemen, waardoor de hete gassen meer warmte in de ruimte zullen afgeven.

Deze optie zal inderdaad het rendement van de verwarming verhogen.

Bij de praktische uitvoering zullen echter de volgende problemen ontstaan:

1. Eisen aan het materiaal van de schoorsteenconstructie. Bij de uitgang van de kachel is de luchttemperatuur zeer hoog. Daarom mag de schoorsteen geen goede warmteoverdracht hebben, anders zal de grond eromheen verbranden. Als materiaal voor het afvoeren van verbrandingsproducten kunnen asbestbuizen worden gebruikt.
2. Naleving van de regels voor de plaatsing van de rookafvoer. In de schoorsteen moeten inspectieopeningen worden voorzien voor het reinigen van roet. Daarom moet de buis tussen de plantbedden worden gelegd.
3. Noodzaak van elektriciteitsvoorziening. Een lang horizontaal gedeelte draagt niet bij aan een normale trek, daarom moet een rookafzuiger worden geïnstalleerd. Dit betekent dat er elektriciteit naar de kas moet worden gebracht of dat de accu periodiek moet worden opgeladen.

Daarom heeft het idee van ondergrondse plaatsing van de schoorsteen in de praktijk geen brede toepassing gevonden.

In plaats van een standaardkachel kunt u vastebrandstof ketels voor langdurige verbranding gebruiken. Ze verbranden brandstof efficiënter en voorkomen snelle warmteafgifte, waardoor de kans op beschadiging van planten door hoge temperatuur wordt uitgesloten. Deze fabrieksmatig geproduceerde ketels zijn gemakkelijk in gebruik en onderhoud en ook compact.

Gasketels en convectoren.

Voor kassen is het gebruik van een gas ketel op vloeibaar gas of een convector een goed alternatief voor kachelverwarming. Voor kleine particuliere constructies wordt doorgaans apparatuur gebruikt die werkt op gasflessen.

Voordat u een gasketel in de kas installeert, moet u een van de muren waar deze aan wordt bevestigd grondig versterken.

Plaats de gasfles het beste buiten de kas. Maar in dat geval moet u het probleem van het bevriezen van de drukregelaar bij langdurige periodes met negatieve temperaturen oplossen.

Het aansluiten van de kas op het gasnet is een vrij ingewikkelde bureaucratische procedure. Bovendien zullen er tijdens de jaarlijkse verplichte controle door een specialist van de gasdienst opmerkingen worden gemaakt.

In ieder geval vereist de combinatie van gasaanvoer en het gebruik van open vuur in een afgesloten ruimte verhoogde veiligheidsmaatregelen. De beste oplossing is de aanwezigheid van een gasanalysator en een automatisch vlamdovingssysteem dat wordt geactiveerd bij overschrijding van de maximaal aanvaardbare concentratie van brandbare stof in de lucht.

Vanuit het oogpunt van vergelijking van financiële kosten bij installatie en gebruik van kachels en gasapparatuur kan geen eenduidige conclusie worden getrokken. Een eenvoudige gasconvector kost ongeveer 120-140 €.

Dat is duurder dan metalen apparaten die op vaste brandstof werken:

• de kosten voor metaal en verbruiksmaterialen bij zelfbouw van een potkachel bedragen ongeveer 30 €;
• een fabrieksmatige vastebrandstofinstallatie van klein formaat, bijvoorbeeld het model NVOe-50 “Toelinka” kost ongeveer 66 €.
• Een installatie voor langdurige verbranding model NV-100 “Klondike” kost ongeveer 90 €.

Een stenen kachel zal duurder uitvallen dan een gasconvector vanwege de kosten van funderingswerkzaamheden en het metselwerk.

Het is verstandig om een stenen kachel te installeren als u er zeker van bent dat de kas op deze plaats niet slechts één jaar zal staan.

De kosten van vloeibaar of aardgas dat wordt gebruikt voor het verwarmen van een ruimte zullen lager zijn dan die van gekocht hout en kolen. Echter, kassen worden doorgaans verwarmd met gratis of goedkoop brandbaar afval, waarvan er altijd voldoende is in landelijke en datsja-gebieden.

Probleem van luchtaanzuiging en vochtigheid.

Het gebruik van verwarmingstoestellen waarbij open verbranding van brandstof plaatsvindt, leidt tot de noodzaak om verbrandingsproducten via een schoorsteen af te voeren. In dat geval is compensatie van het uitgaande luchtvolume noodzakelijk.

In gebouwen is dit mogelijk via een ongecontroleerde toevoer (infiltratie) die plaatsvindt vanwege de aanwezigheid van kieren en gaten in muren en plafonds.

De constructie van moderne kassen, bijvoorbeeld van polycarbonaat, creëert een luchtdichte ruimte. In dat geval wordt het probleem van luchttoevoer opgelost door de aanwezigheid van ventilatieramen en de installatie van een speciale toevoeropening.

U moet deze zodanig plaatsen dat een geconcentreerde stroom koude lucht op de planten wordt vermeden. Het is ook mogelijk meerdere kleine openingen te gebruiken voor een verdeelde toevoer.

Afzuigsystemen voor gesloten gaskachels zijn al voorzien van een buis voor de toevoer van buitenlucht naar de verbrandingskamer.

In een kachel met gesloten verbrandingskamer koelt de buitenlucht de ruimte niet, en verbrandingsproducten kunnen niet naar binnen komen (+)

Vaak wordt na het gebruik van kachels en ketels een uitdrogend effect van de lucht waargenomen. Dit wordt veroorzaakt door de lagere absolute vochtigheid van de koude toevoerlucht (vooral bij vriestemperaturen) ten opzichte van de warme lucht uit de kas die via de schoorsteen naar buiten gaat.

Om de exacte luchtvochtigheidsparameters te handhaven, gebruikt u een luchtbevochtiger met hygrometer, die kan werken op een lokale energiebron. Als dit niet nodig is, kunt u een open waterreservoir in de kas plaatsen. Dan zal bij ernstige uitdroging van de lucht op natuurlijke wijze een verdampingsproces ontstaan.

Methoden voor gelijkmatige warmteverdeling.

Voor kleine kassen is de plaatsing van één warmtebron voldoende. De luchtcirculatie in de ruimte wordt verzekerd door het verticale temperatuurverschil en zo zal de warme lucht worden verdeeld.

In elke kas ontstaat bij verwarming een klein verticaal temperatuurverschil. Dit moet u in gedachten houden bij het plaatsen van thermometers.

In ruimtes met een groot oppervlak of een complexe geometrie kunnen zich zones met verschillende microklimaatparameters vormen. Soms wordt dit in industriële kassen opzettelijk gedaan, maar in de meeste gevallen is dit fenomeen ongewenst.

Voor een gelijkmatige warmteverdeling worden twee methoden gebruikt:

• Creëren van kunstmatige luchtcirculatie. Meestal worden schoepenventilatoren gebruikt. Soms wordt een systeem van luchtkanalen met geïntegreerde pompen gebouwd, zodat de luchtinlaat aan het ene uiteinde van de ruimte en de uitlaat aan het andere uiteinde plaatsvindt.
• Warmteoverdracht via een tussenkoelmiddel. In de regel wordt een gewoon watersysteem met geforceerde circulatie gebruikt. De leidingen kunnen zowel langs de omtrek van de kas als onder de grondlaag worden aangelegd.

Geforceerde warmteverdeling is ook nodig om de vorming van een zone met hoge temperatuur nabij de verwarming te voorkomen. Anders kunnen planten die zich dicht bij de kachel of ketel bevinden, thermische schade oplopen.

Populaire verwarmingsmethoden zonder open vuur.

Het gebruik van open vuur heeft enkele beperkingen, omdat er verbrandingsafval vrijkomt en er brandveiligheidsmaatregelen moeten worden nageleefd. Daarom worden vaak andere methoden gebruikt om warmte in de kasruimte te genereren.

Toepassing van elektrische apparaten.

Het gebruik van elektriciteit voor het verwarmen van de kas in de winter is de duurste methode. Het is echter ook de eenvoudigste, omdat de werkzaamheden voor de installatie van dergelijke verwarming alleen bestaan uit het aanleggen van de bedrading en het plaatsen van de apparaten.

Het gebruik van eenvoudige automatiseringssystemen ontlast u van de noodzaak om constant het microklimaat te controleren.

Het aansluitschema van meerdere verwarmingen via een thermostaat is vrij eenvoudig. Het enige probleem kan een stroomuitval zijn, daarom moet u de aansluiting van extra stroombronnen voorzien (+)

Elektrische verwarming van de kas kan worden uitgevoerd met behulp van de volgende apparaten:

• Kalorifer. Het eenvoudigste en goedkoopste apparaat dat u zelf kunt maken.
• Convector. De aanwezigheid van een ventilator maakt het mogelijk om, naast het verwarmen van de lucht, een gelijkmatige verdeling ervan in de kas te bewerkstelligen.
• Warmtepomp. Een krachtig apparaat voor het verwarmen van lucht in kassen met een groot volume, dat vaak voor de warmteverdeling wordt gebruikt in combinatie met een luchtkanaalsysteem. Voor het verwarmen van een compacte ruimte kunt u een warmtepomp maken zelf.
• Infraroodlampen. De specificiteit van dergelijke apparaten is dat ze het oppervlak verwarmen waarop de straling valt. Op deze manier kan de verticale temperatuurgradiënt in de ruimte worden geëgaliseerd zonder gebruik van luchtcirculatie.
• Verwarmingskabel. Deze wordt gebruikt voor het verwarmen van lokale gebieden in de kas.

In het geval van kleine ruimtes is het gebruik van elektrische verwarming gerechtvaardigd vanwege de eenvoud en veiligheid ervan. In grote en industriële kassen is het raadzaam om andere methoden te gebruiken.

Verwarmingskabel is zeer geschikt voor het verwarmen van de grond. De maximale temperatuur is niet hoog, dus u hoeft niet bang te zijn voor het effect van verbranding van de bodem met verlies van haar kwaliteiten.

Warmteafgifte via biochemische methode.

Een van de interessante verwarmingsmethoden is het toevoegen van niet-verteerde organische mest aan de grond – dierlijke mest of vogelpoep. Als gevolg van een biochemische reactie komt er een grote hoeveelheid energie vrij, die de temperatuur van de vruchtbare laag en de lucht in de ruimte verhoogt.

Bij het rotten van mest komen koolstofdioxide, methaan en een kleine hoeveelheid waterstof en waterstofsulfide vrij. Ook heeft mest een specifieke geur. Dit alles legt bepaalde beperkingen op aan het gebruik ervan, vanwege de noodzaak om de ruimte te ventileren.

In de winter, en ook bij langdurige kou in de lente en herfst, is intensieve luchtverversing onwenselijk. In dat geval kan het herstel van de warmtebalans na het ventileren aanzienlijk meer energie vergen dan er vrijkwam bij het rottingproces van de mest.

Het gebruik van deze “biologische” methode om de grond en lucht te verwarmen is gerechtvaardigd in het late voorjaar, wanneer het ventileren plaatsvindt bij positieve dagtemperaturen.

Systemen met een externe warmtebron.

Het verwarmen van de kas is mogelijk door de nabijheid van een huis of een ander verwarmd gebouw. Dit vereenvoudigt de hele procedure, omdat er geen aparte warmtebron geïnstalleerd hoeft te worden. Met bedrade of wifi-relais kunt u op afstand informatie krijgen over de temperatuur in de kas en het microklimaat vanuit huis regelen.

Een gewoon wifi-temperatuurcomplex met sensor en relais kost ongeveer 20 €. Wanneer de temperatuur buiten het toegestane bereik komt, stuurt het de waarden naar apparaten met Windows of Android.

Aanleg van een apart verwarmingscircuit.

Als in huis water- of stoomverwarming wordt gebruikt, is het mogelijk een aparte kring naar de kas te maken. Deze moet beslist worden voorzien van een aparte pomp, omdat de totale horizontale lengte van het nieuwe segment groot zal zijn.

Ook moet in de kas een open expansievat worden geïnstalleerd om lucht uit het systeem te laten ontsnappen. Het open wateroppervlak van het vat moet worden geminimaliseerd om intensieve verdamping van heet water in de ruimte te voorkomen.

In een kas worden radiatoren zelden geïnstalleerd, omdat het ontwerp van de ruimte een ondergeschikte rol speelt. Bij een tekort aan warmte is het beter de buiskring te verlengen, omdat dit goedkoper is en het risico op lekkages en defecten vermindert.

Het buitensegment van de kring moet worden geïsoleerd om warmteverlies te voorkomen en het risico op bevriezing te minimaliseren. Het beste is om de buizen ondergronds te plaatsen.

Het aansluiten van het verwarmingssegment van de kas op de algemene kring kan worden gedaan met behulp van een drie- of vierwegkraan.

Standaard aansluitschema voor een extra verwarmingscircuit. De plaatsing van de kranen in het huis maakt het mogelijk om de luchttemperatuur in de kas op afstand te regelen (+)

Het is ook mogelijk om een automatisch temperatuurregelsysteem te creëren.

Dit kan op de volgende manieren worden gedaan:

• Het wijzigen van de hoeveelheid doorgelaten warm water op basis van de metingen van temperatuursensoren. In dit geval is de aanschaf van een pomp met vermogensregeling noodzakelijk.
• Het in- en uitschakelen van het verwarmingscircuit van de kas. Hiervoor worden automatische systemen voor het bedienen van de kranen gebruikt.

In plaats van handmatig de stand van een drie- of vierwegkraan te veranderen, kunnen apparaten op basis van een servomotor worden gebruikt. De elektronische regeleenheid ervan wordt ingesteld op de metingen van de in de kas geplaatste temperatuursensoren.

Indien nodig om de verwarmingsmodus te wijzigen, wordt er een stuursignaal naar de motor gestuurd, die de spindel draait en een andere stand van de kraan instelt.

De servomotor voor automatische regeling is groter in vergelijking met de kraan. Daarom moet voor de installatie ervan de verwarmingsbuis van de muur worden weggehaald.

Verwarming met behulp van afvoerlucht.

Een goede verwarming kan worden verkregen door gebruik te maken van de warme lucht van de afvoerventilatie van een woonhuis. Door een geïsoleerd ventilatiekanaal naar binnen in de kas te leiden, kan een constante binnenkomende stroom met een temperatuur van 20-25°C worden verkregen.

De enige voorwaarde is de afwezigheid van overmatige luchtvochtigheid en verontreinigingen die kenmerkend zijn voor keukens en badkamers.

De luchtuitstroom uit de kas kan op twee manieren worden georganiseerd:

• Een lokaal afvoergat naar buiten in de vorm van een buis zonder ventilator. Het moet een kleine doorsnede hebben om een hoge stroomsnelheid te creëren. In dit geval zal bij negatieve buitentemperatuur de condensatiezone zich op enige afstand van de buis bevinden, wat de vorming van ijsvorming voorkomt.
• Het terugvoeren van de stroom met behulp van een extra luchtkanaal en het verplicht aansluiten ervan op de centrale afzuiging van het huis. Anders zullen geuren uit de kas zich door alle ruimtes van het huis verspreiden.

Deze methode is het meest economisch wat betreft eenmalige kosten voor installatie van het systeem en periodieke kosten voor brandstofgebruik. De enige vraag blijft of het afzuigvolume voldoende is om de benodigde temperatuur te handhaven. Dit kan het beste experimenteel worden gecontroleerd.

Als bij extreme koudeperiodes de luchttemperatuur in de kas soms onder de toegestane waarde daalt, kan men een kleine calorifer in het luchtkanaal inbouwen, of een extra elektrisch apparaat op de locatie zelf installeren.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Zelfgemaakte kachel met een lange schoorsteen voor het verwarmen van de kas:

Enkele varianten van houtkachels in een echte kas:

Gasbranders als warmtebron. Leidingverdeling in de kas:

Er bestaat geen universele oplossing voor het verwarmen van een kas. De keuze voor een van de methoden of een combinatie ervan moet worden gemaakt op basis van betrouwbaarheid, lage installatie- en gebruikskosten, energieprijzen en duur van autonome werking.

De meeste projecten kunt u zelf realiseren, wat de kosten verlaagt en de mogelijkheid biedt voor verdere eigen modernisering.

Heeft u persoonlijke ervaring met het ontwerpen en installeren van verwarming in een kas? Wilt u uw opgedane kennis delen of vragen over het onderwerp stellen? Laat dan uw opmerkingen achter en neem deel aan de discussies – het feedbackformulier vindt u hieronder.