ВОДОГРЕЙ Российский патент 2004 года по МПК A01G9/24 F24J2/04 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агротехническим приспособлениям для подогрева воды, используемым для выращивания рассады и растений в теплицах, парниках и оранжереях при мелкотоварном производстве, а также в садоводстве и огородничестве, и в приусадебных хозяйствах.

В условиях северного лета Нечерноземья России, да и в других странах этого географического пояса, фермеры, садоводы и огородники, использующие при возделывании сельскохозяйственных культур традицонные агротехнические приемы, явно недостаточно применяют солнечную энергию для подогрева воды, необходимую как для полива растений, так и для других хозяйственно-бытовых нужд, возникающих при ведении земледельческих работ. Использование для подогрева воды традиционных агротехнических приемов, таких как выставление на солнце емкостей и сосудов, помещение таких емкостей и сосудов в теплицы и оранжереи, а также на открытых пространствах, где вода в период максимальной солнечной активности может быть разогрета до 25-35 градусов Цельсия, не решает проблему полного и рационального использования солнечного тепла для подогрева воды в больших емкостях или для подогрева большого объема потребляемой теплой и горячей воды для полива, в условиях интенсивного роста растений или сбора урожая. Но эти известные приспособления для сбора, хранения и подогрева воды имеют ряд неудобств, т.к. емкости и сосуды занимают часть полезной посевной площади в парнике или оранжереи, солнечная сторона меняется в течение дня, а передвижение этих емкостей и сосудов - достаточно тяжелый труд, а при поливе приходится вычерпывать воду вручную, так что это также достаточно трудоемкое и тяжелое занятие для женщины или пожилого человека.

Емкости большого объема достаточно дороги и непроницаемы для солнечных лучей, а поэтому отбрасывают на растения сильную тень, к тому же их установка в парниках, теплицах и оранжереях отражается на световом размещении растений, что снижает урожайность культур и приводит к потери производственных площадей.

Целью изобретения является рациональное аккумулирование солнечной энергии для подогрева воды, снижение затрат на изготовление и эксплуатацию водогрея, а также исключение затенения рассады или растений в условиях тепличного, парникового и оранжерейного ведения хозяйства, использования в санитарно-гигиеническом обиходе в процессе земледельческого труда избыточного количества теплой и горячей воды. Это одна из проблем как рационально, при минимальных затратах, аккумулировать и использовать даровую солнечную энергии для подогрева воды, необходимой для полива растений, так и хозяйственных нужд, как-то мытья посуды, стирки и принятие душа решается при использовании предлагаемого изобретения.

Сущность изобретения - это использование воды как аккумулятора солнечной энергии, с помощью простейшей подвесной конструкции, изготовленной из эластичного водонепроницаемого материала, например прозрачной полиэтиленовой пленки "рукава", запаянной с торцов. При этом образуется закрытый пакет в виде "подушки". В срезанные верхние углы “пакета-подушки” вставляется опорная штанга или труба. “Пакет-подушка” подвешивают на штанге или трубе, которые с помощью подвески закрепляют на коньковой балке под крышей парника в верхней горячей зоне или просто закрепляют в любом другом изолированном пространстве, выполняющем роль "солнечной ловушки" рядом с объектами полива или хозяйственного использования воды. Одна из сторон емкости, обращенная к южной стороне, или все стороны емкости, в зависимости от того, где она установлена, затемнена или затемнены.

В полиэтиленовую емкость, образованную таким образом, опускается конец гибкого шланга с грузилом. Шланг в месте выхода из полиэтиленовой емкости фиксируют на опорной штанге. Другой конец шланга опускается вниз и подключается к вентилю или же зажимается, или пережимается каким другим приспособлением, ниже уровня емкости.

На фиг.1, 2, 3 и 4 даны следующие обозначения.

1. Полиэтиленовая емкость

2. Штанга

3. Подвеска

4. Коньковая балка

5. Шланг

6. Вентиль

7. Грузило

8. Фиксатор

9. Насос

10. Распылитель

11.Полиэтиленовый рукав

12. Сварной шов

13. Линия разреза

На фиг.1, 2, 3 и 4 изображены варианты устройства водогрея Рыбкина, где полиэтиленовая емкость (поз. 1) при заполнении водой приобретает форму “пакет-подушки” или грушевидную форму (фиг.3), если срезанные углы не зафиксированы на штанге, то подвешивают просто на штанге (поз.2 фиг.2) с помощью эластичных подвязок (поз.3 фиг.2) к коньковой балке (поз.4 фиг.3) парника, теплицы или оранжереи. Эластичный шланг (поз.5) одним концом с грузилом (поз.7) опущен в емкость (поз.1), а другой конец шланга (поз.5) опущен вниз и заканчивается вентилем (поз.6) или любым другим запорным устройством. Насос со шлангом (поз.9 на фиг.1, 2 и 3) расположен в доступном как для персонала, так и для шланга местах.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. К нижнему концу вентиля (поз.6) подключается шланг ручного или механического насоса (поз.9). Затем вентиль (поз.6) открывается и включается насос (поз.9). После заполнения полиэтиленовой емкости (поз.1), до заданного уровня, которая начинает напоминать “подушку”, вентиль (поз.6) закрывается и отключается насос (поз.9). После прогрева воды до необходимой кондиции к нижнему концу вентиля (поз.6) подключается поливочный шланг, открывается вентиль (поз.6) и вода самотеком поступает в разбрызгиватель. Заливка воды в емкость производится через этот шланг (поз.5 на фиг.1, 2 и 3). В обратном направлении через него вода спускается при поливе или при принятии душа. Важное условие работы этой системы - это постоянное наличие воды в отрезке от верхней точки шланга до вентиля. Это условие нормальной работы сифона. Возможен вариант залива и слива воды из нижней точки емкости, но в этом случае труднее исключить подтекание воды из места крепления шланга и емкости или по двум независимым друг от друга шлангам (поз.5 фиг.2 и 3). Один для закачки воды (поз.5 фиг.2 и 3), другой шланг (поз.5 фиг.2 и 3) для отбора воды из полиэтиленовой емкости (поз.1 фиг.2 и 3) для агротехнических и бытовых нужд.

Вода в полиэтиленовую емкость (поз.1 на фиг.1, 2 и 3) может закачиваться как от ручного, так и от механического насосов (поз.9 на фиг.1, 2 и 3).

В виду высокой прозрачности полиэтиленовой пленки предлагаемая емкость, в заполненном виде не создает тени, поскольку слабо поглощает видимую часть спектра. В солнечный день температура воздуха в верхней части парника поднимается до 40-50 градусов по Цельсию. Вода в полиэтиленовой емкости, подвешенной в этой зоне, интенсивно поглощает инфракрасную составляющую, снимает перегрев парника, теплицы или оранжереи, а в конце дня, когда интенсивность солнечного излучения падает, начинает отдавать тепло в окружающее пространство и замедляет снижение температуры в парнике, теплице или оранжереи, т.е. служит аккумулятором солнечной энергии, снимая резкие температурные перепады внутри парника, теплицы или оранжереи в течение суток.

При использовании предлагаемой конструкции только для душа или бытовых нужд, например для мытья посуды, имеется возможность повысить температуру используемой воды за счет повышения коэффициента поглощения стенками полиэтиленовой емкости (поз.1 на фиг.2, 3 и 4), выкрасив одну из стенок емкости, обращенную к южной стороне, в темный цвет.

Как пример изготовления емкости водогрея промышленным способом показано на фиг.4, где из пленочной полосы (поз.11) поперечной тепловой сваркой приготавливают со срезанными углами (поз.13) емкость для водогрея.

Предлагаемое устройство было изготовлено из полиэтиленового пленочного "рукава" (поз.11, 12 и 13 на фиг.4) толщиной 120 мк на объем 200 литров воды и эксплуатировалось на дачном участке, расположенном в Ленинградской области в течение всего дачного сезона 2001 года и показало свою эффективность: низкие затраты на изготовление и эксплуатацию, а также снижение трудовых затрат при поливе с повышением урожайности сельскохозяйственных культур, поливаемых теплой водой. При эксплуатации водогрея Рыбкина был полностью решен вопрос снабжения горячей водой санитарно-гигиенического быта, что в условиях земледельческих работ значительно повысило комфортность труда и проживания.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агротехническим приспособлениям для подогрева воды, используемой для выращивания рассады и растений в теплицах, парниках и оранжереях при мелкотоварном производстве, а также в садоводстве и огородничестве, и в приусадебных хозяйствах. В водогрее использовано свойство воды как аккумулятора солнечной тепловой энергии с помощью подвесной конструкции, изготовленной из эластичного водонепроницаемого материала, например емкости из прозрачной полиэтиленовой пленки "рукава", запаянной с торцов. При этом образуется закрытый пакет в виде "подушки". В срезанные верхние углы емкости вставляется опорная штанга или труба. Емкость подвешивается на штанге или трубе, которые с помощью подвески закрепляют на коньковой балке под крышей парника. Одна из сторон емкости, соответственно обращенная к южной стороне, или все стороны емкости, затемнена или затемнены. В полиэтиленовую емкость опускается конец гибкого шланга с грузилом. Шланг в месте выхода из емкости фиксируют на опорной штанге. Другой конец шланга опускается вниз и подключается к вентилю ниже уровня емкости. Вода в емкости интенсивно поглощает инфракрасную составляющую, снимает перегрев парника, теплицы или оранжереи, а в конце дня, когда интенсивность солнечного излучения падает, начинает отдавать тепло в окружающее пространство и замедляет снижение температуры в парнике, теплице или оранжерее. 4 ил.

Водогрей, содержащий емкость, которая выполнена в виде "подушки" из полиэтиленового рукава, сваренного по торцам, рукав выполнен из прозрачной полиэтиленовой пленки, а подвеска емкости выполнена в виде штанги, продетой в верхних углах емкости, водозабор из поливочной емкости выполнен по принципу сифона с помощью шланга, отличающийся тем, что "подушка" закреплена шнуровыми подвязками к потолочным опорам оранжереи или парника, а конец шланга опущен в емкость для воды, удерживается в нижней точке грузилом, верхняя точка шланга подвязана к штанге, а второй конец шланга опущен вниз и соединен с вентилем или запорным устройством.