БЛОЧНАЯ ТЕПЛИЦА Российский патент 1997 года по МПК A01G31/02 A01G9/14 A01G9/24 A01G9/26 

Изобретение относится к культивационным сооружениям и может быть использовано для выращивания растений.

Известна блочная теплица, содержащая светонепроницаемое ограждение, разделительные межблочные перегородки, верхние части которых выполнены светопроницаемыми, а нижние светонепроницаемыми, и систему облучения растений, включающую источники оптического излучения растений, включающую источники оптического излучения, установленные вдоль упомянутых перегородок в зоне их верхней части (авт. св. СССР N 1076026, кл. А 01 G 9/IV, 1980 г.).

Недостатками известной теплицы являются значительная неравномерность облучения (2,5 3,0 раза) в поперечной плоскости и пролете теплицы на уровне почвы (рассады), отсутствие возможности значительного увеличения пространственной направленности и интенсивности искусственного облучения, отсутствие возможности эффективного регулирования направления светового потока. Частое включение и выключение источников света снижает срок службы системы освещения.

Была поставлена задача создания теплицы, в которой снижается потребляемая мощность, повышается равномерность облучения растений. Решена задача сокращения непроизводственных теплопотерь искусственного излучения, повышения равномерности облучения растений и эффективности пространственного регулирования светового потока, что повысит урожайность выращиваемых в теплице культур.

В блочной таблице, содержащей светонепроницаемое ограждение, разделительные межблочные перегородки, верхние части которых выполнены светонепроницаемыми, и систему облучения растений, включающую источники оптического излучения, установленные вдоль упомянутых перегородок в зоне их верхней части, согласно изобретению система облучения растений снабжена подвижными отражателями и светокорректирующими камерами с цилиндрической или призматической внутренней поверхностью боковых стенок, которые состоят из трех сегментов, выполненных из материала с максимальной величиной коэффициента пропускания падающего светового потока в спектральных диапазонах, соответственно 380 500 нм, 500 600 нм и 600 700 нм, при этом подвижные отражатели размещены между внутренней поверхностью светокорректирующих камер и источниками оптического излучения, расположенными по продольной оси симметрии данных камер, причем последние и подвижные отражатели закреплены на светонепроницаемом ограждении теплицы с возможностью вращения относительно указанных осей.

В предпочтительном варианте выполнения блочной теплицы отражающая поверхность каждого подвижного отражателя выполнена цилиндрической и расположена коаксиально с цилиндрической внутренней поверхностью боковых стенок соответствующей светокорректирующей камеры.

На фиг. 1 показан общий вид теплицы; на фиг. 2 светокорректирующая камера с цилиндрической внутренней поверхностью, на фиг. 3 варианты степени облучения в блоках теплицы (система "день-ночь", на фиг. 4 - светокорректирующая камера с призматической внутренней поверхностью, на фиг. 5 источник оптического излучения лампа-горелка, на фиг. 6 лампа-горелка с отражающей полоской, на фиг. 7 привод поворота подвижных отражателей, на фиг. 8 кинематическая схема работы привода поворота отражателей, на фиг. 9 - установка поворота отражателей.

Теплица содержит светонепроницаемое ограждение 1, разделительные межблочные перегородки 2, верхняя часть которых выполнена светонепроницаемой, а нижняя светонепроницаемой. Система облучения растений в теплице включает источники оптического излучения 3, установленные вдоль перегородок 2 в зоне их верхней части и неподвижные отражатели 4, и светокорректирующие камеры 5 с цилиндрической (фиг. 2) или призматической внутренней поверхностью (фиг. 4) боковых стенок 6, которые состоят из трех сегментов 7, 8 и 9, представляющих собой узкополосные спектральные фильтры, выполненные из материала с максимальной величиной, коэффициента пропускания падающего светового потока в спектральных диапазонах, соответственно 380 500 500 600 и 600 700 нм, т. е. "синей", "зеленой" и "красной" составляющих спектра ФАР. Между внутренней поверхностью 6 светокорректирующих камер 5 и источниками оптического излучения 3 размещены подвижные отражатели 4, расположенные по продольной оси симметрии камер 5. Светокорректирующие камеры 5 и подвижные отражатели 4 закреплены на светонепроницаемом отражении 1 теплицы с возможностью вращения относительно указанных выше осей камер 5. Кроме того, отражающая поверхность 10 каждого подвижного отражателя 4 расположена коаксиально с внутренней поверхностью боковых стенок 6 соответствующей светокорректирующей камеры 5.

Позицией 11 показан жалюзийный экран, подвешенный под светонепроницаемым отражением 1 теплицы. Жалюзи экрана 11 покрыты светоотражающим материалом. Перегородки 2 с двух сторон также покрыты светоотражающим материалом 12.

Источник излучения 3 содержит кварцевую головку 14 и стационарный отражатель света 13 (фиг. 2).

Двойное экранирование кварцевой головки может быть устранено лампой-горелкой (фиг. 3), у которой внешний баллон заменен на термостойкую пленку 15, поглощающую жесткое ультрафиолетовое излучение (УФИ).

Для снижения непроизводительных потерь излучения в нижней части лампы-горелки (фиг. 6) наносится непрозрачная отражающая полоска 16, размещаемая при установке источника света 3 над перегородкой 2.

Отражатели 4 и светокорректирующие камеры 5 связаны с приводом 17 посредством связанных шарнирами групповых тяг 18 21 в зависимости от режима в необходимое положение (фиг. 7).

На фиг. 8 показана связь шестерни 22 через зубчатую рейку 23, трос 24, шкивы 25, один из которых может быть тесно связан с одной из групповых тяг 18 21.

На фиг. 9 показано закрепление источника излучения 3, отражателя света 4 и камеры 5.

Источник излучения 3 за края 26 колбы жестко установлен во вмонтированные в ограждение 1 патроны 27. Подвижной отражатель 4 закреплен посредством съемных держателей 28, кронштейнов 29, на которых жестко закреплены шестерни 22, связанные кинематически с зубчатыми рейками 23, которые в свою очередь связаны с тросами 24. Кронштейны 29 закреплены на жестко связанной с ограждением 1 опоре 30 через подшипники 31.

Теплица обслуживается следующим образом. На грядки в теплице высаживают растения. Включают привод 17, который через групповые тяги 18 21 вращает один из шкивов 25, посредством чего приводится в движение трос 24 и зубчатая рейка 23, которая вращает шестерню 22. Последняя приводит в движение (вращение в подшипнике 31) кронштейн 29, а следовательно, камеру 5.

Групповые тяги 18 21 позволяет создать синхронность вращения различных камер 5. В зависимости от положения фильтры 7, 8 и 9 совместно с подвижным отражателем 4 направляют к растениям свет нужного спектрального состава. Подвижные отражатели 4 перераспределяют излучение источников 3, создавая с помощью фильтров 7, 8 и 9 нужный спектральный состав (фиг. 3). Включая привод 17 по определенной программе создают световой режим "день" в одних блоках теплицы и "ночь" в других.

Посредством привода 17 изменяют освещенность различных участков блоков в течение "дня".

Затем, через определенное время, изменяют режим освещения в блоках теплицы "день" на "ночь", "ночь" на "день".

Перераспределение излучения может быть выполнено по величине от 0 до 100% обеспечивая переходной режим "день" "ночь" (фиг. 3,в). Это позволяет создавать световой режим любой продолжительности, интенсивности и спектрального состава от 0 до 24 часов без отключения источников излучения 3, что продлевает срок их эксплуатации на 10 20% Кроме того, предлагаемая теплица позволяет снизить потребляемую электрическую мощность в 2 раза, повысить равномерность облучения, что повышает урожайность выращиваемых в теплице огурцов и томатов на 15 20%

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в растениеводстве в условиях сооружений защищенного грунта. Сущность изобретения: светонепроницаемая с искусственным освещением теплица включает светонепроницаемое ограждение 1 и разделительные межблочные перегородки 2, источники излучения 3, размещенные вдоль перегородок 2 в зоне их верхней части и снабженные подвижными отражателями 4. При этом источники излучения 3, заключены в светокорректирующие камеры 5 с цилиндрической или призматической внутренней поверхностью, боковые стенки которой состоят из трех сегментов, представляющих собой узкополосные спектральные фильтры с максимальной величиной коэффициента пропускания падающего светового потока, соответственно в диапазонах 380 - 500, 500 - 600, 600 - 700 нм. Причем в теплице под ограждением 1 подвешен жалюзийный светоотражающий экран 11. Кроме того, камеры 5 и отражатели 4 закреплены на элементах теплицы с возможностью вращения вокруг оси камеры 5. 1 з. п. ф-лы. 9 ил.

1. Блочная теплица, содержащая светонепроницаемое ограждение, разделительные межблочные перегородки, верхние части которых выполнены светопроницаемыми, а нижние светонепроницаемыми, и систему облучения растений, включающую источники оптического излучения, установленные вдоль упомянутых перегородок в зоне их верхней части, отличающаяся тем, что система облучения растений снабжена подвижными светокорректирующими камерами с цилиндрической или призматической внутренней поверхностью боковых стенок, которые состоят из трех сегментов, выполненных из материала с максимальной величиной коэффициента пропускания падающего оптического потока в спектральных диапазонах соответственно 380 500, 500 600 и 600 700 нм, при этом подвижные отражатели размещены между внутренней поверхностью светокорректирующих камер и источниками оптического излучения, расположенными по продольной оси симметрии данных камер, причем последние и подвижные отражатели закреплены на ограждении теплицы с возможностью вращения относительно указанных осей. 2. Теплица по п. 1, отличающаяся тем, что отражающая поверхность каждого подвижного отражателя выполнена цилиндрической и расположена коаксиально с цилиндрической внутренней поверхностью боковых стенок соответствующей светокорректирующей камеры.