ТЕПЛИЦА Российский патент 2002 года по МПК A01G9/14 A01G9/24 A01G13/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к культивационным сооружениям для выращивания сельскохозяйственных культур.

Известна теплица с ее ограждением стеклом или пленкой с южной ориентацией. Северная часть теплицы теплоизолирована (доска 22 мм, толь, стекловата толщиной 50 мм, снова толь, обрешетка из отходов досок с ячейками 15•15 мм, глино-саманная замазка, черная полиэтиленовая пленка). В качестве теплоносителя может использоваться вода, находящаяся в баке, расположенном в теплице. Вода пропускается через систему аккумулятора и насосом подается обратно в бак. В качестве водяного аккумулятора тепла использованы стальные трубы диаметром 150 мм (А.Б. Вардияшвили. Теплообмен и гидродинамика в комбинированных солнечных теплицах с субстратом и аккумулированием тепла. Ташкент, "Фан", 1990, с.40-163).

Недостатком известной гелиотеплицы являются затруднения с покрытием ее надежным теплоизолирующим материалом, гарантирующим существенное сокращение тепловых потерь, ограничение максимальной температуры аккумулирующего материала (воды, гальки и т.д.) во время его зарядки в дневное время, обусловленное предельно допускаемой температурой воздуха в теплице, гарантирующей нормальное развитие растений. Так, например, при выращивании томатов температура воздуха не может быть более 35^oС из-за прекращения опыления их соцветий. При двойной пленке с воздушным промежутком 10 см при температуре наружного воздуха -7^oС и ниже с 20 час. наружное пленочное ограждение покрывается инеем, через 3-4 часа внутренняя поверхность покрывается конденсатом, температура теплицы сохраняется положительной, но ниже нормальной. При продолжительной облачной погоде и отрицательной температуре наружного воздуха со вторых суток в ночное время включается воздушно-калориферная система (там же, с.43-53).

Известно культивационное сооружение траншейного типа, включающее грунтовые перегородки со снабженными армирующими элементами, выполненными в виде полых трубок, выходные концы которых связаны с защитными стенками, а внутренняя полость сообщена с внутренним объемом теплиц (СССР, Авт. св. 1055419 А, А 01 G 9/14; А 01 G 9/24, от 23.11.83. Бюл.43).

Недостатком известного сооружения является ограничение запасов аккумулированного тепла за счет температуры воздуха, проходящего через пустотелые армирующие элементы, максимальное значение которого определяется оптимальной температурой выращивания растений. Снижение теплопотерь в ночное время путем настилки на светопрозрачное ограждение соломенных матов увеличивает трудоемкость работ при обслуживании сооружения; грунтовые перегородки, расположенные в траншее, создают затененность и недополучение растениями фотосинтетически активной радиации.

Наиболее близкой по сущности является китайская усовершенствованная теплица, ориентированная светопрозрачным ограждением на южную сторону. Северная стена теплицы выполнена из утрамбованного грунта. Часть примыкающей к кровле теплицы выполнена из слоя камыша, промазанного сверху глиной и покрытой известковым раствором. Кровлю теплицы изо дня в день вне зависимости от погоды вечером покрывают теплоизолирующими матами, связанными из пучков тростника с камышом, укрепленных шпагатом. Утром маты два человека свертывают в рулон и размещают его на земляной части кровли (Тепличная культура овощей в пригородах Пекина. Перевод с китайского. М., 1959, с.72-91).

Недостатком известной теплицы является следующее. Со временем из-за вытяжки шпагата и деформирования пучков камыша продуваемость матов увеличивается. Пучки камыша при дожде намокают и в сыром состоянии быстро подвергаются загниванию, что требует обязательной их просушки после каждого дождя. Срок использования таких матов составляет не более пяти лет. Мат на кровле теплицы может быть свернут в рулон только двумя работниками, а не одним. При этом толщина матов принимается не более 5 см из-за предупреждения боя стекол теплицы. Для компенсации теплопотерь через маты при увеличении отрицательных температур наружного воздуха применяют покрытие кровли теплицы двумя слоями матов, что также увеличивает трудоемкость работ по обслуживанию теплицы. Незначительное аккумулирование тепла солнечной радиации, проникающей в теплицу, вынуждает поддерживать требуемую температуру в теплице путем сжигания угля в печках. На каждую печь в среднем расходуется в сутки 15 кг угля и угольных брикетов. При эксплуатации теплиц усовершенствованного вида в районе Пекина основными статьями расхода являются затраты на топливо и затраты на маты (там же, с.135). При применении данной теплицы в более суровых климатических условиях затраты на топливо увеличатся.

Цель изобретения - снижение затрат на обогрев теплицы и уменьшение трудоемкости работ при настилке и уборке со светопрозрачных покрытий теплоизолирующих матов.

Указанная цель достигается тем, что в теплице, включающей каркас, боковое ограждение и кровлю, теплоизолирующие маты, светопрозрачное покрытие, теплоизолирующие маты выполнены в виде жестких щитов и присоединены к нижней части бокового ограждения теплицы с помощью шарнира, причем на поверхности матов расположена для заполнения жидкостью пленочная емкость, гидравлически соединенная с подпочвенным аккумулятором тепла; на кровле теплицы над светопрозрачным ограждением размещены ролики.

Предлагаемая теплица схематически изображена на чертеже:
фиг.1 - общий вид теплицы при покрытии теплоизолирующими матами в ночное время; фиг.2 - общий вид теплицы в дневное время при снятых теплоизолирующих матах (стрелками указан поток прямой солнечной радиации); фиг.3 - сечение по А-Б-В-Г-Д-Е на фиг. 2 (стрелками показано направление движения жидкости); фиг.4 - узел "А" - расположение теплоизолирующих матов на роликах.

Теплица выполнена в виде бокового ограждения, состоящего из цоколя на фундаменте 1, установленных на нем стоек 2, бруса 3, скрепленного с цоколем 1 болтовым соединением 4, прогонов 5. Северная стена бокового ограждения теплицы выполнена в виде землебитной стены 6, содержащей для увеличения ее устойчивости слои уложенных стеблей тростника 7. Северная часть кровли 8 покрыта по обрешетке слоями стеблей тростника и промазана глиной, покрытой известковым раствором. Южная часть бокового ограждения и кровли теплицы покрыта светопрозрачным ограждением 9. Теплоизолирующий мат 10 на боковом ограждении выполнен в виде жесткого щита, например, из соломита или камышита, на всю продольную южную сторону теплицы и присоединен к цоколю 1 с помощью шарнира 11. Теплоизолирующий мат 12, покрывающий кровлю теплицы, также выполнен в виде щита и соединен с теплоизолирующим матом 10 с помощью шарнира 13 и содержит расположенные на нем пленочные емкости 14, наполненные жидкостью при опущенном его состоянии и освобожденные от жидкости при расположении теплоизолирующего мата 12 на кровле теплицы. По длине теплоизолирующего мата 12 через интервал присоединены одним концом тросы 15, а другим концом укреплены на барабанах 16, размещенных на валу 17, соединенном с валом редуктора 18 и фиксируемом по длине с помощью опор 19. При опущенном состоянии теплоизолирующие маты 10 и 12 расположены на опорах 20. Подпочвенный аккумулятор тепла 21 выполнен путем выемки грунта, создания на поверхности выемки гидроизоляционного экрана 22 и засыпки выемки песчано-гравийной смесью с большим коэффициентом фильтрации. Верхнюю поверхность гидроизоляционного экрана 22 располагают на 0,5 м ниже расчетной глубины промачивания при поливах, что обеспечивает создание под корневой системой растений требуемой термоизоляции из грунта. Насос 23 всасывающим патрубком соединен с приемным коллектором 24, напорным ставом 25 через разъемное соединение 26 соединен с распределительным коллектором 27. Пленочные емкости 14 соединены одним концом с напорным распределительным коллектором 27, а другим концом - со сливным коллектором 28, соединенным через разъемное соединение 29 с напорным коллектором 30 подпочвенного аккумулятора тепла 21. На кровле теплицы на прогонах и стропилах 5 укреплены ролики 31 для перемещения по ним теплоизолирующего мата 12; отводные блоки 32 для троса 15. На почве теплицы при необходимости могут быть расположены пленочные емкости 33, гидравлически соединенные с подпочвенным аккумулятором тепла (соединение не показано).

Теплицу используют следующим образом. В ночное время суток (фиг.1) теплоизолирующие маты 10 и 12 поднимают при помощи тросов 15, отводных блоков 32, барабанов 16, вала 17 и редуктора 18 до плотного их прилегания к боковой поверхности и кровле теплицы. При необходимости нагретая за день жидкость за счет энергии солнечной радиации из подпочвенного аккумулятора тепла 21 может прокачиваться через пленочные емкости 33, которые выполняют роль радиаторов. Для аккумулирования тепла солнечной энергии (фиг.2) теплоизолирующие маты 10, 12 редуктором 18 (фиг.3) опускают на опоры 20, в пленочные емкости 14 насосом 23 по напорному ставу 25, через разъемное соединение 26, распределительный коллектор 27 подают воду из подпочвенного аккумулятора тепла 21. При нагревании воды в пленочных емкостях 14 до величины температуры, превосходящей величину температуры воды в подпочвенном аккумуляторе 21, осуществляют насосом 23 циркуляцию нагретой воды и аккумулирование тепла (стрелками показано направление потока воды). При выравнивании температур воды в пленочных емкостях 14 и подпочвенном аккумуляторе тепла 21 насос 23 выключают, воду из пленочных емкостей 14 сливают в подпочвенный аккумулятор тепла 21 и теплоизолирующие маты 10, 12 подготавливают к поднятию и прилеганию к боковой поверхности и кровле теплицы.

Таким образом, предлагаемая теплица обеспечивает создание оптимальных температур воздуха и почвы при более раннем выращивании растений на солнечном обогреве с минимальными энерго- и трудозатратами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к культивационным сооружениям для выращивания сельскохозяйственных культур. В теплице теплоизолирующие маты 10 выполнены в виде жестких щитов и присоединены к нижней части бокового ограждения теплицы с помощью шарнира 11. На поверхности матов 10 расположена для заполнения жидкостью пленочная емкость 33, гидравлически соединенная с подпочвенным аккумулятором тепла 21. На кровле теплицы над светопрозрачным ограждением размещены ролики. Обеспечивается снижение затрат на обогрев теплицы и уменьшение трудоемкости работ при настилке и уборке со светопрозрачных покрытий теплоизолирующих матов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Теплица, содержащая каркас, боковое ограждение и кровлю со светопрозрачным покрытием, теплоизолирующие маты, отличающаяся тем, что теплоизолирующие маты выполнены в виде жестких щитов и присоединены к нижней части бокового ограждения теплицы с помощью шарнира, причем на поверхности теплоизолирующего мата расположена для заполнения жидкостью пленочная емкость, гидравлически соединенная с подпочвенным аккумулятором тепла. 2. Теплица по п. 1, отличающаяся тем, что на кровле теплицы над светопрозрачным ограждением размещены ролики.