ТЕПЛИЦА Российский патент 1996 года по МПК A01G31/02 A01G9/14 A01G9/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сооружениям защищенного грунта, теплицам, предназначенным для производства овощей.

Известна теплица, содержащая основание, теплоизолирующее ограждение, систему облучения, включающую источники оптического излучения, имеющее отражающие элементы, и систему отопления, включающую основной источник теплоносителя, сообщенный с входом подающего насоса теплоносителя, и регистра обогрева. (Теплица пл. 6 га" Проспект объединения "Союзсельхозтехника", Ворошиловград, Ворошиловград- ская правда", 1974 г.).

Недостатком известной теплицы является значительный расход тепловой энергии, неравномерность обогрева в теплице и низкая урожайность выращиваемых культур.

Была поставлена задача создания теплицы, в которой снижается расход тепловой энергии, повышается равномерность обогрева, что повлияет на повышение урожайности.

Поставленная задача решается тем, что теплица, содержащая основание, теплоизолирующее ограждение, систему облучения, включающую источники оптического излучения, имеющие отражающие элементы, и систему отопления, включающую основной источник теплоснабжения, сообщенный с входом подающего насоса теплоносителя, и регистры обогрева, согласно изобретению, теплица разделена на изолированные между собой рассадное и овощное отделения, а система отопления выполнена в виде и параллельно соединенных между собой секций отопления, каждая из которых содержит первые и вторые регистры обогрева и регистры охлаждения, установленные, соответственно, в рассадном и овощном отделениях, и блок температурной компенсации, включающий шесть вентилей и дополнительный источник теплоснабжения, выполненный в виде теплообменного контура, размещенного на верхней поверхности отражающих элементов источников оптического излучения, установленных в рассадном отделении, при этом в каждой секции отопления выход первого регистра обогрева через первый вентиль блока температурной компенсации и через последовательно соединенные теплообменный контур и второй вентиль этого блока связан с входом второго регистра обогрева, выход которого через третий вентиль упомянутого блока подключен к выходу второго регистра охлаждения, а выход последнего через последовательно соединенные подающий насос теплоносителя и четвертый вентиль данного блока связан с входом первого регистра обогрева, причем параллельно второму и первому регистрам охлаждения подключены, соответственно, пятый и шестой вентили блока температурной компенсации.

В преимущественном варианте выполнения теплицы каждый регистр охлаждения выполнен в виде емкостей, установленных вдоль теплоизолирующего ограждения на основании теплицы и имеющих параллельные последнему верхние и нижние основания, при этом каждая емкость выполнена с монтажным уменьшением по высоте этой емкости величины площади ее сечения плоскостью, параллельной основанию теплицы, причем каждая емкость регистра охлаждения выполнена в виде призмы, основания которой имеют форму трапеции.

Предпочтительно, блок регулирования температурного режима теплицы снабжен датчиками температуры воздуха в рассадном и овощном отведениях, выходы которых соединены с входами шкафа управления, а вентили блоков температурной компенсации оснащены электроприводами управляющие, входы которых связаны с выходами шкафа управления.

На фиг. 1 изображена схема теплицы (вариант с одним источником тепла): на фиг. 2 схема управления работой теплицы (вариант с двумя источниками тепла), на фиг. 3 схема блока температурной компенсации.

Теплица содержит основание (пол) 1, теплоизолирующее ограждение 2, герметичной перегородкой теплица разделена на два изолированных друг от друга отделения: рассадное 4 и овощное 5. Система отопления теплицы включает основной источник теплоснабжения 6, например котельная или другой известной. Для подачи теплоносителя теплой воды в систему отопления служит подающий насос теплоносителя. Система отопления теплицы выполнена в виде и параллельно соединенных между собой секций отопления 8, содержащих первые 9 и вторые 10 регистры обогрева и регистры охлаждения 11, 12, установленные соответственно, в рассадном 4 и овощном 5 отделениях теплицы. Система отопления также включает блок температурной компенсации 13 (фиг. 3) содержащий шесть вентилей 14, 15, 16, 17, 18 и 19 и дополнительный источник теплоснабжения, который выполнен в виде теплообменного контура 20, размещенного на верхней поверхности отражающих элементов 21 источников оптического излучения 22, установленных в рассадном отделении для облучения рассады. В каждой секции 8 отопления выход первого регистра 9 обогрева через первый вентиль 14 блока температурной компенсации 13 и через последовательно соединенные теплообменный контур 20 и второй вентиль 15 блока 13 связан с входом второго регистра 10 обогрева, выход которого через третий вентиль 16 блока компенсации 13 подключен к выходу второго регистра 12 охлаждения. Выход регистра 12 охлаждения через последовательно соединенные подающий насос 7 теплоносителя и четвертый вентиль 17 блока 13 связан с входом первого регистра 11 охлаждения. Выход регистра 11 охлаждения соединен с входом первого регистра 9 обогрева. Параллельно второму 12 и первому 11 регистрам охлаждения подключены, соответственно, пятый 18 и шестой 19 вентили блока температурной компенсации 13.

Каждый регистр 11, 12 охлаждения выполнен в виде емкостей, установленных вдоль бокового теплоизолирующего ограждения 2 на основании 1 теплицы и имеющих параллельные основанию 1 верхние 23 и нижние 24 основания. Каждая емкость выполнена с монотонным уменьшением по высоте этой емкости величины площади ее сечения плоскостью, параллельной основания 1 теплицы. Кроме того, каждая емкость регистра 11, 12 охлаждения выполнена в виде призмы, основания которой 23, 24 имеют форму трапеции.

Теплица снабжена блоком регулирования температурного режима, выполняющим датчики 25 температуры воздуха в рассадном 4 и овощном 5 отделениях, выходы которых соединены с входами шкафа управления 26, а вентили блоков температурной компенсации 13 оснащены электроприводами 27-32, управляющие входы которых связаны с выходами шкафа управления 26. Позицией 33 показан электропривод насоса 7 теплоносителя.

Теплица работает следующим образом.

Система отопления теплицы запитывается теплой водой из котельной 6 с помощью теплового подающего насоса 7 теплоносителя с приводом 32 и, проходя через теплообменный контур 20 блока температурной компенсации 13, размещенный на отражающих элементах 21 лампы-облучателя 22, являющейся источником тепла, и в зависимости от температуры воздуха в рассадном 4 и овощном 5 отделениях теплицы направляется через вентиль 14 с приводом 27 и вентиль 15 с приводом 28 на регистр 10 обогрева, а затем через вентиль 19 с приводом 32 и подающий насос 7, вентиль 16 с приводом 29 в регистр 9 обогрева рассадного 4 отделения и возвращается в теплообменный контур 20. Пройдя регистр 10 обогрева теплоноситель (вода) может поступать через вентиль 18 в регистр 12 охлаждения, а затем обратно в регистр 9 обогрева или через вентиль 17 в регистр 11 охлаждения.

Работа системы отопления теплицы управляется шкафом управления 26 с помощью датчиков 25 температуры в зависимости от температуры воздуха в теплице.

I-й вариант. Температура воздуха в овощном 5 отделении теплицы ниже нормальной. В этом случае вентили 14, 17, 19 закрыты, вентили 15, 16, 18 открыты. Горячая вода через вентиль 15 поступает в регистр 10 обогрева овощного отделения и через вентиль 18 в регистр 12 охлаждения, а оттуда тепловым подающим насосом 7 через вентиль 16 поступает в регистр 9 обогрева рассадного отделения и возвращается в теплообменный контур 20. В данном случае овощное отделение нагревается "первичным" теплом, а затем вода, циркулируя в системе, обогревает и рассадное отделение.

2-й вариант. Температура воздуха в овощном 5 отделении теплицы нормальная. В этом случае вентили 15, 17, 21 закрыты, вентили 14, 16, 18 открыты. Горячая вода циркулирует так же, как и в 1-м варианте, но минуя теплообменный контур 20 блока температурной компенсации 13. Температура воздуха в отделениях теплицы поддерживается нормальной.

3-й вариант. Температура воздуха в овощном отделении теплицы выше нормальной (перегрев). В этом случае вентили 15, 16, 19 закрыты, а вентили 14, 18, 17 открыты. Вода циркулирует в системе отопления, минуя теплообменный контур 20, поступает через вентиль 14 в регистр 10 обогрева, далее через вентиль 18 в регистр 12, размещенный у стены ограждения 2 овощного отделения, а оттуда через вентиль 17 в регистр 11 охлаждения, размещенный у стены ограждения 2 рассадного 4 отделения и в регистр 9 обогрева. Такой режим работы снимает перегрев овощного отделения теплицы.

Применение предлагаемой теплицы с использованием тепла дополнительного источника ламп оптического излучения рассадного отделения, регулирования температурного режима в отделениях теплицы позволит сократить расход тепловой энергии на обогрев теплицы, повысить урожайность выращиваемых культур примерно на 6-9% улучшить качество и сократить сроки выращивания рассады.

Использование: сельское хозяйство, в области растениеводства, в сооружениях защищенного грунта. Сущность изобретения: теплица содержит основание 1, ограждение 2, систему облучения и систему отопления с основными источником теплоснабжения и регистрами обогрева. Теплица разделена на изолированные между собой овощное и рассадное отделения, а система отопления выполнена из секции 8 отопления, содержащих регистры 9 - 10 обогрева и регистры 11, 12 охлаждения, установленные в разных отделениях теплицы, и блок температурной компенсации 13, содержащий теплообменный контур, размещенный на верхней поверхности отражающих элементов источников излучения - ламп, установленных в рассадном отделении. Применение изобретения позволит сократить расход тепловой энергии на обогрев теплицы, а также повысить урожайность, улучшить качество и сократить сроки выращивания рассады. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ТЕПЛИЦА, содержащая основание, теплоизолирующее ограждение, систему облучения, включающую источники оптического излучения, имеющие отражающие элементы, и систему отопления, включающую основной источник теплоснабжения, сообщенный с входом подающего насоса теплоносителя, и регистры обогрева, отличающаяся тем, что теплица разделена на изолированные между собой рассадное и овощное отделения, а система отопления выполнена в виде n параллельно соединенных между собой секций отопления, каждая из которых содержит первый и вторые регистры обогрева и регистры охлаждения, установленные соответственно в рассадном и овощном отделениях, и блок температурной компенсации, включающий шесть вентилей и дополнительный источник теплоснабжения, выполненный в виде теплообменного контура, размещенного на верхней поверхности отражающих элементов источников оптического излучения, установленных в рассадном отделении, при этом в каждой секции отопления выход первого регистра обогрева через первый вентиль блока температурной компенсации и через последовательно соединенные теплообменный контур и второй вентиль этого блока связан с входом второго регистра обогрева, выход которого через третий вентиль упомянутого блока подключен к выходу второго регистра охлаждения, а выход последнего через последовательно соединенные подающий насос теплоносителя и четвертый вентиль данного блока связан с входом первого регистра охлаждения, выход которого соединен с входом первого регистра обогрева, причем параллельно второму и первому регистрам охлаждения подключены соответственно пятый и шестой вентили блока температурной компенсации. 2. Теплица по п.1, отличающаяся тем, что каждый регистр охлаждения выполнен в виде емкостей, соединенных между собой последовательно, установленных вдоль теплоизолирующего ограждения на основании теплицы и имеющих параллельные последнему верхние и нижние основания, при этом каждая емкость выполнена с монотонным уменьшением по высоте величины площади ее сечения плоскостью, параллельной основанию теплицы. 3. Теплица по п. 2, отличающаяся тем, что каждая емкость регистра охлаждения выполнена в виде призмы, основания которой имеют форму трапеции. 4. Теплица по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена блоком регулирования температурного режима, включающим датчики температуры воздуха в рассадном и овощном отделениях, выходы которых соединены с входами шкафа управления, а вентили блока температурной компенсации оснащены электропроводами, управляющие входы которых связаны с выходами шкафа управления.