СООРУЖЕНИЕ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ Российский патент 1998 года по МПК A01G9/14 A01G9/24 

Изобретение относится к конструкции сооружений закрытого грунта для выращивания растений.

Эффективность любого сооружения закрытого грунта зависит от трех основных параметров:
угла падения солнечных лучей на светопроницаемую поверхность;
площади ветрового сопротивления;
объема потерь тепла в ночное и пасмурное время суток.

Эти проблемы решаются соответственно следующими традиционными способами (Климов В.В. Оборудование теплиц для подсобных и личных хозяйств, М. Энергоатомиздат, 1992, с. 8-12, 18-20, 45-50):
нахождением оптимальной формы и ориентации светопроницаемой поверхности;
максимально возможным заглублением сооружения в грунт и созданием ветровых экранов;
созданием тепловых экранов, убирающихся в часы солнечного сияния и выставляемых в ночное и пасмурное время.

Каждый из традиционных способов соответственно имеет свои недостатки:
угол солнцестояния, а следовательно, и угол падения солнечных лучей постоянно меняются как в течение суток, так и в течение года (максимальное суточное значение), следовательно, оптимальная форма и ориентация светопроницаемой поверхности учитывают лишь некие усредненные величины;
заглубление сооружения в грунт и установка ветровых экранов, начиная с определенного уровня, ухудшают условия освещенности светопроницаемой поверхности;
установка тепловых экранов увеличивает статическую нагрузку на несущие элементы светопроницаемого покрытия.

Известно сооружение закрытого грунта для выращивания растений, содержащее горизонтальную светопроницаемую поверхность, над которой расположен подвижный светоотражающий экран (SU, авторское свидетельство, 244783, A 01 G 9/14, 1969).

Цель изобретения создание конструкции сооружения закрытого грунта, обеспечивающей постоянный угол падения солнечного света на светопроницаемую поверхность независимо от высоты стояния солнца над горизонтом, минимальное ветровое сопротивление без ухудшения светового режима, а также сокращение потерь тепла в пасмурное и ночное время суток без дополнительной нагрузки на несущие элементы светопроницаемого покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что светопроницаемая поверхность расположена строго горизонтально и ниже уровня земной поверхности, причем подвижный экран установлен с возможностью укладывания светоотражающей части на земную поверхность и закрытия полностью светопроницаемой поверхности.

На фиг. 1 изображено сооружение закрытого грунта для выращивания растений, общий вид, с открытым экраном; на фиг. 2 то же, с закрытым экраном.

Светопроницаемая поверхность 1 располагается строго горизонтально и ниже уровня земной поверхности 2, а над ней располагается подвижный отражающий экран 3, с помощью которого отраженный солнечный свет 4 направляется перпендикулярно на светопроницаемую поверхность (фиг. 1). Ночью и в пасмурную погоду этот экран 3 ложится на земную поверхность 2, полностью закрывая светопроницаемую поверхность 1 и препятствуя потерям тепла (фиг. 2).

Отражающий экран может быть выполнен, например, в виде аэростата, нижняя часть которого делается плоской и покрывается металлизированной полимерной пленкой с высокой отражающей способностью. Положение аэростата относительно солнца и светопроницаемой поверхности фиксируется специальными тросами. Поскольку такое положение неизбежно будет наклонным (фиг. 1) одной своей частью аэростат может касаться земли, что придает дополнительную устойчивость его положению.

Наземная часть сооружения может быть выполнена, например, в виде земляного кратера с выступающими над поверхностью земли валами, образованными грунтом, вынутым при создании кратера.

Светопроницаемая поверхность может быть выполнена, например, в виде двух слоев тонкой полимерной пленки на каркасе из проволочных растяжек. Постоянное перпендикулярное падение световых лучей позволит использовать два и более слоев прозрачного материала (при прямом угле падения света потери его при прохождении через прозрачный материал минимальны).

Ночью либо в ненастную погоду отражающий экран-аэростат с помощью тросов закрепляется на грунте так, что:
сокращает потери тепла путем конвекции, образуя дополнительную плотно прилегающую крышу;
сокращает потери тепла путем излучения, располагая над светопроницаемой поверхностно металлизированный отражающий экран;
уменьшает потери тепла путем теплопередачи, создавая над пленочной поверхностью дополнительно воздушный слой (зазор между аэростатом и светоприницаемой поверхностью), пленочные и газовые слои (сам аэростат).

С наступлением утра или солнечной погоды тросы, удерживающие аэростат, отпускаются так, чтобы придать его нижней плоской зеркальной поверхности наклонное положение, под углом к светопроницаемой поверхности, необходимым и достаточным для перпендикулярного падения отраженного солнечного света на светопроницаемую поверхность.

В течение дня положение аэростата меняется в соответствии с положением солнца. В период избыточного поступления солнечной энергии аэростат может играть роль теневого экрана, сокращающего время поступления солнечной энергии.

При такой конструкции вся светопроницаемая поверхность сооружения постоянно находится в ветровой тени.

Использование: изобретение относится к конструкции сооружений закрытого грунта для выращивания растений. Сущность изобретения: светопроницаемая поверхность 1 располагается строго горизонтально и ниже уровня земной поверхности 2, а над ней располагается подвижный отражающий экран 3, с помощью которого отраженный солнечный свет направляется перпендикулярно на светопроницаемую поверхность. Ночью и в пасмурную погоду этот экран ложится на земную поверхность, полностью закрывая светопроницаемую поверхность и препятствуя потерям тепла. 2 ил.

Сооружение закрытого грунта для выращивания растений, содержащее горизонтальную светопроницаемую поверхность, над которой расположен подвижный светоотражающий экран, отличающееся тем, что светопроницаемая поверхность расположена строго горизонтально и ниже уровня земной поверхности, причем подвижный экран установлен с возможностью укладывания светоотражающей части на земную поверхность и закрытия полностью светопроницаемой поверхности.