ТЕПЛИЦА Российский патент 1995 года по МПК A01G31/02 A01G9/24 A01G9/26 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к теплицам с гидропонной технологией и с искусственным облучением.

Известна теплица, содержащая вегетационные блоки, включающие установленные на треугольных рамах и на основании теплицы лотки для выращивания растений, сообщенные с системой приготовления питательного раствора, систему облучения, включающую первую группу источников оптического излучения, размещенных над лотками для выращивания растений между соседними вегетационными блоками, и вторую группу источников оптического излучения, расположенных в полостях между треугольными рамами каждого вегетационного блока и основанием теплицы, систему обогрева, включающую источник водяного отопления и две секции нагрева, нагревательные элементы первой из которых выполнены в виде воздуховодов, участки которых, размещенные под треугольными рамами, имеют две криволинейные поверхности, обращенные своей вогнутой частью в сторону установленных под ними источников оптического излучения второй группы, и блок управления с источником электропитания.

Недостатком известной теплицы является неравномерность обогрева в объеме теплицы, в том числе в пространстве ценоза, что ведет к низкому качеству и урожайности выращиваемой продукции.

Задача изобретения создание теплицы, в которой обеспечивается равномерность обогрева теплицы, что повлияет на период вегетации и на урожайность.

Заявляемым изобретением решена задача обеспечения равномерности обогрева пространства внутри и вокруг вегетационных блоков в теплице, и следовательно, в зоне ценоза, что стимулирует рост растений и повлияет на период вегетации и повышение урожайности.

Это достигается тем, что согласно изобретению нагревательные элементы второй секции нагрева расположены под дном лотков для выращивания растений, установленных на треугольных рамах, и лотков для выращивания растений, размещенных на основании теплицы, а блок управления снабжен узлами коммуникации, каждый из которых содержит один переключающий и два замыкающих ключевых элемента, при этом первая клемма одного из замыкающих ключевых элементов каждого узла коммутации соединена с первым выводом соответствующего источника оптического излучения первой или второй группы, а вторая клемма связана с первой клеммой второго замыкающего ключевого элемента и коммутационным контактом переключающего ключевого элемента этого же узла коммутации, причем вторая клемма второго замыкающего ключевого элемента соединена с первым выводом соответствующего нагревательного элемента, второй вывод которого подключен к одной полярной клемме источника электропитания и к первой коммутационной клемме переключающего ключевого элемента упомянутого узла коммутации, а вторая коммутационная клемма данного переключающего ключевого элемента соединена с вторым выводом соответствующего источника оптического излучения первой или второй группы и с другой полярной клеммой источника электропитания, при этом по крайней мере ближайшие к источникам оптического излучения второй группы криволинейные поверхности всех воздуховодов покрыты светоотражающим слоем.

В предпочтительном варианте теплицы система обогрева снабжена третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообмена, подключенные к источнику водяного отопления и размещенные на поверхностях воздуховодов, покрытых светоотражающим слоем.

Изобретение позволяет достичь следующего технического результата.

Наличие в теплице системы обогрева, включающей три секции нагрева, нагревательные элементы одной из которых расположены под дном лотков, установленных на треугольных рамах, и лотков, размещенных на основании теплицы внутри треугольных рам, работающих при выключенных источниках излучения, например, в ночное время позволит улучшить температурный режим в зоне ценоза растений, а следовательно, повысить урожайность.

Оснащение другой секции обогрева, выполненной в виде воздуховодов, размещенных внутри треугольных рам и имеющих две криволинейные поверхности, обращенные своей вогнутой частью в сторону установленных под ними источников излучения, а также третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообмена, подключенные к источнику водяного отопления и размещенные на поверхностях воздуховодов, покрытых светоотражающим слоем, позволит улучшить облучение растений изнутри вегетационных блоков, обеспечить равномерность температуры в объеме теплицы и следовательно повысить урожайность выращиваемых культур.

Подключение воздуховодов к системе водяного отопления позволит использовать тепло источников света для обогрева теплицы, снизить перегрев ламп, следовательно, экономить тепловую энергию.

Управление работой систем облучения и обогрева теплицы блоком управления, оснащенного узлами коммутации, позволит системам обеспечить равномерность обогрева пространства в теплице и повысить урожайность.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, что позволяет улучшить температурный режим, обеспечить равномерность обогрева растений, снизить расход тепловой энергии и повысить урожайность на 7-11%
На фиг.1 изображена теплица, вид с торца; на фиг.2 гидропонная установка с вегетационными блоками; на фиг.3 электросхема управления работой систем обогрева и облучения; на фиг.4 электросхемы системы обогрева.

Теплица содержит светопрозрачное ограждение 1, гидропонную установку 2, содержащую вегетационные блоки 3, включающие установленные на треугольных рамах 4 лотки 5 для выращивания растений 6, сообщенные с системой приготовления питательного раствора (на чертеже не показана), систему облучения, включающую первую группы источников 7 с отражателями, размещенных над лотками 5 между соседними вегетационными блоками 3, и вторую группы источников излучения расположенных в полостях между треугольными рамами 4 каждого вегетационного блока 3 и основанием 9 теплицы.

Система обогрева включает источник водяного отопления 33 (фиг.4) и две секции нагрева. Нагревательные элементы 10 первой секции нагрева выполнены в виде воздуховодов, имеющих две криволинейные поверхности 11,12, обращенные своей вогнутой частью в сторону установленных под ними источников излучения 8.

Нагревательные элементы 13 второй секции нагрева расположены под дном лотков 5, установленных на треугольных рамах 4, и лотков 5, размещенных на основании 9 теплицы. Блок управления снабжен узлами коммутации, каждый из которых содержит один переключающий 14 и два замыкающих 15, 16 ключевых элемента (фиг.3). Первая клемма 17 замыкающего ключевого элемента 15 каждого узла коммутации через пускорегулирующую аппаратуру соединена с первым выводом 18 источника излучения 7 или 8 первой или второй группы (на фиг.3 показано подключение лампы 8), вторая клемма 19 связана с первой клеммой 20 второго замыкающего ключевого элемента 16 и коммутационным контактом 21 переключающего ключевого элемента 14 этого же узла коммутации.

Вторая клемма 22 второго замыкающего ключевого элемента 16 соединена с первым выводом 23 нагревательного элемента 13, второй вывод 24 которого подключен к одной полярной клемме 25 источника электропитания 26 и первой коммутационной клемме переключающего элемента 14. Вторая коммутационная клемма 28 переключающего ключевого элемента 14 соединена со вторым выводом 29 источника оптического излучения 8 (или 7) и с полярной клеммой источника электропитания 26. В блоке управления все узлы коммутации связаны со шкафом управления 30. Ближайшие к источникам излучения 8 криволинейные поверхности 12 воздуховодов 10 покрыты светоотражающим слоем 31.

Система обогрева снабжена третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообменника 32, подключенные к источнику водяного отопления 33 и размещенные на поверхностях 11 воздуховода 10, покрытых светоотражающим слоем 31 (фиг.4).

На чертеже позицией 34 показан внешний трубопровод (вне гидропонной установки), позицией 35 ввод источника углекислого газа.

Системы облучения и обогрева могут содержать как по одному источнику излучения 7,8 и одному нагревательному элементу 13, так и по несколько параллельно подключенных источников излучения и нагревательных элементов.

Теплица работает следующим образом. Системы обогрева и облучения обеспечивают необходимый для развития растений 6 радиационный и тепловой режим в теплице. В дневной период источники излучения 7,8 обеспечивают облучение ценоза растений 6 как снаружи его, так и изнутри.

Тепло, выделяемое лампами излучения 7, обогревает ценоз снаружи вегетационных блоков 3. Теплом ламп излучения 8 нагревается воздух, циркулирующий в теплообменном контуре 32 воздуховода 10, через который вместе с теплым воздухом в теплицу поступает влажный воздух, углекислый газ СО₂. Кроме того, нагретый воздух передает тепло системе водяного отопления теплицы.

В ночное время шкаф управления 30 по заданной программе переключает питание с ламп излучения 7,8 или только 8 на нагревательные элементы 13, размещенные под дном лотков 5, расположенных как на треугольных рамах 4, так и на основании 9 теплицы. Обогрев ценоза с нагревательными элементами 10 и 11 выравнивает температурный градиент по высоте (наклонный ценоз) и в центре ценоза (горизонтальный ценоз).

Режим облучения и обогрева ценоза в зависимости от температуры в теплице и величины поступающей естественной (солнечной) радиации регулируют отключением и включением параллельно подключенных ламп облучения 8 и нагревательных элементов 10.

Применение теплицы с гидропонной установкой для выращивания растений, в которой нагревательные элементы размещены под дном лотков, установленных на треугольных рамах и на основании теплицы, позволит обеспечить равномерность обогрева растений в теплице, повысить урожайность на 7-11% и сократить расход тепловой энергии.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в устройствах теплицы с гидропонными установками и искусственным облучением растений. Сущность изобретения: теплица содержит вегетационные блоки 3, включающие треугольные рамы 4 с установленными на них лотками 5 для выращивания растений, системы облучения и обогрева. Нагревательные элементы одной из групп системы расположены под дном лотков 5, установленных на треугольных рамах и в полости вегетационных блоков 3 на основании 9 теплицы. Блок управления снабжен узлами коммутации, содержащими замыкающие и переключающие ключевые элементы. Изобретением достигается снижение расхода электроэнергии, повышение равномерности облучения и обогрева растений и в целом их урожайности на 7 10% 1 з. п. ф лы, 4 ил.

1. ТЕПЛИЦА, содержащая вегетационные блоки, включающие установленные на треугольных рамах и на основании теплицы лотки для выращивания растений, сообщенные с системой приготовления питательного раствора, систему облучения, включающую первую группу источников оптического излучения, размещенных над лотками для выращивания растений между соседними вегетационными блоками, и вторую группу источников оптического излучения, расположенных в полостях между треугольными рамами каждого вегетационного блока и основанием теплицы, систему обогрева, включающую источник водяного отопления и две секции нагрева, нагревательные элементы первой из которых выполнены в виде воздуховодов, участки которых размещены под треугольными рамами, имеют две криволинейные поверхности, обращенные вогнутой частью в сторону установленных под ними источников оптического излучения второй группы, и блок управления с источником электропитания, отличающаяся тем, что нагревательные элементы второй группы расположены под дном всех лотков для выращивания растений, а блок управления снабжен узлами коммутации, каждый из которых содержит один переключающий и два замыкающих ключевых элемента, при этом первая клемма одного из замыкающих ключевых элементов каждого узла коммутации соединена с первым выводом соответствующего источника оптического излучения первой или второй группы, а вторая клемма связана с первой клеммой второго замыкающего ключевого элемента и коммутационным контактом переключающего ключевого элемента этого же узла коммутации, причем вторая клемма второго замыкающего ключевого элемента соединена с первым выводом соответствующего нагревательного элемента, второй вывод которого подключен к одной полярной клемме источника электропитания и к первой коммутационной клемме переключающего ключевого элемента упомянутого узла коммутации, а вторая коммутационная клемма данного переключающего ключевого элемента соединена с вторым выводом соответствующего источника оптического излучения первой или второй группы и с другой полярной клеммой источника электропитания, при этом по крайней мере ближайшие к источникам оптического излучения второй группы криволинейные поверхности всех воздуховодов покрыты светоотражающим слоем. 2. Теплица по п.1, отличающаяся тем, что система обогрева снабжена третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообмена, подключенные к источнику водяного отопления и размещенные на поверхностях воздуховодов, покрытых светоотражающим слоем.