ТЕПЛАЯ ГРЯДКА Российский патент 2008 года по МПК A01G9/14 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к конструкциям посадочных мест для растений с обогревом грунта, и может применяться при выращивании овощей.

Известна теплая грядка, включающая надпочвенную систему обогрева в виде заглубленных в грунт стержней (А.с. СССР №№1055419, 1595396, кл. А01G 9/14). Недостатком данных устройств является их низкая эффективность, так как в них используется только конвективное тепло почвы и не используется теплота парообразной почвенной влаги.

Известна теплица, включающая надпочвенную систему обогрева, выполненную в виде заглубленных в грунт полых стержней, соединяющих подпочвенную зону с атмосферой (Патент РФ 2127036, кл. А01G 9/14; 9/24).

Недостатком данной теплой грядки является ее низкая эффективность. Это вызвано тем, что для достижения необходимого результата требуется установка большого количества полых стержней, которые занимают значительную часть полезной площади.

Наиболее близкой по своей технической сущности является теплая грядка, включающая участок земли, под которым выполнена замкнутая полость, сообщающаяся с атмосферой впускным и выпускным воздуховодами разной длины, установленными нижними концами на разной высоте полости, над верхним концом выпускного воздуховода установлена теплогенерирующая насадка (пленочное укрытие) (Патент РФ 2190317, кл. А01G 9/14).

Недостаток данной конструкции заключается в том, что использовать ее для небольших участков почвы невыгодно, так как требуется установка каркаса и большое количество укрывного светопроницаемого материала. Так как пленочное укрытие перекрывает не только отверстие верхнего конца выпускного воздуховода, но и всю грядку, то при этом нагрев воздуха происходит под пленочным укрытием, а не в воздуховоде. В результате чего наблюдается большой градиент температур между воздухом под пленкой и воздухом в воздуховоде, причем воздух в верхнем конце выпускного воздуховода имеет температуру ниже или в крайнем случае такую же, как под пленкой. Это замедляет его поступление из подземной полости. Кроме того, установка нижнего конца выпускного воздуховода выше впускного не позволяет зашедшему теплому воздуху из впускного воздуховода нагреть почву нижнего слоя грядки и отдать ей парообразную влагу, сразу же удаляет его через нижний конец выпускного воздуховода. При этом процесс интенсификации воздухообмена подземной полости, в случае отсутствия светопроницаемого покрытия, будет недостаточным для необходимого прогрева почвы.

Технической сущностью настоящего изобретения является повышение эффективности теплой грядки за счет использования интенсификации теплообмена между атмосферным воздухом и почвой замкнутой подземной полости в светлый период дня и увлажнение ее парообразной влагой.

Настоящая техническая сущность достигается тем, что в теплой грядке, содержащей участок земли, под которым выполнена замкнутая подземная полость, сообщающаяся с атмосферой впускным и выпускным воздуховодами разной длины, установленными нижними концами на разной высоте замкнутой поземной полости, и теплогенерирующую насадку, впускной воздуховод установлен нижним концом выше выпускного, а теплогенерирующая насадка закреплена на верхнем конце выпускного воздуховода и сообщается с атмосферой. Теплогенерирующая насадка выполнена из светопроницаемого материала, а внутри нее закреплен сердечник темного цвета из теплопроводного материала. Сердечник установлен с образованием между ним и образующей теплогенерирующей насадки кольцевой полости.

Новизна предложенного технического решения заключается в том, что в качестве аккумулятора тепла использована теплогенерирующая насадка не на всю площадь грядки (как в прототипе), а на сечение воздуховода, и установлена она на выпускном воздуховоде. С учетом того, что эта насадка соединяется с атмосферой, воздух которой имеет меньшую температуру, чем в ней, воздухообменные процессы в теплогенерирующей насадке за счет расширения нагретого воздуха и уменьшения его плотности позволяют ему подниматься в атмосферу, а его место заменяет холодный воздух из замкнутой подземной полости. При этом приведено частное исполнение теплогенерирующей насадки.

На фиг.1 дана общая схема теплой грядки.

На фиг.2 - схема теплогенерирующей насадки.

На фиг.3 - разрез теплогенерирующей насадки по А-А.

Теплая грядка состоит из участка земли 1, под которым установлена подпочвенная система обогрева 2, выполненная в виде замкнутой подземной полости 3, выполненной под слоем почвы 4. Замкнутая подземная полость 3 соединена с атмосферой воздуховодами впускным 5 и выпускным 6. Нижние концы 7 и 8 воздуховодов 5 и 6 установлены в замкнутой подземной полости 3, причем нижний конец 7 воздуховода 5 короче нижнего конца 8 воздуховода 6 и выступает в замкнутую подземную полость 3.

Воздуховод 5 имеет верхний конец 9, расположенный ниже, чем верхний конец 10 воздуховода 6.

Размещение нижних и верхних концов воздуховодов 5 и 6 с указанным их расположением относительно друг друга по высоте позволяет интенсифицировать процесс воздухообмена.

На верхнем конце 10 воздуховода 6 установлена теплогенерирующая насадка 11. Образующая 12 теплогенерирующей насадки 11 выполнена из светопроницаемого материала. Внутри ее закреплен сердечник 13 темного цвета, выполненный из теплопроводного материала. Сердечник 13 установлен с образованием между ним и образующей 12 кольцевой полости 14. Теплогенерирующая насадка сообщается с атмосферой через отверстие 15.

Теплая грядка функционирует следующим образом. В дневное время суток солнечные лучи или солнечная радиация (при пасмурной погоде) нагревает через светопропускаемый материал темный сердечник 13, из теплопроводного материала, теплогенерирующей насадки 11, установленный на верхнем конце 10, выпускного воздуховода 6, который передает свое тепло окружающему его воздуху, находящемуся в кольцевой полости 14. Теплый воздух расширяется и поднимается через отверстие 15 в атмосферу, подсасывая тем самым в образующуюся зону разрежения холодный воздух из замкнутой подземной полости 3. Через впускной воздуховод 5 теплый атмосферный воздух проникает в замкнутую подземную полость 3, прогревает слой почвы 4 теплой грядки, конденсируя влагу и выделяя при этом дополнительное тепло. Остывая, этот воздух опускается на дно замкнутой подземной полости, откуда забирается через нижний конец 8 вытяжного воздуховода 6.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к конструкциям посадочных мест для растений с обогревом грунта, и может применяться при выращивании овощей. Замкнутая подземная полость сообщается с атмосферой впускным и выпускным воздуховодами разной длины. Воздуховоды установлены нижними концами на разной высоте замкнутой подземной полости. Впускной воздуховод установлен нижним концом выше выпускного. Теплогенерирующая насадка закреплена на верхнем конце выпускного воздуховода и сообщается с атмосферой. Образующая теплогенерирующей насадки может быть выполнена из светопроницаемого материала. Внутри ее закреплен сердечник темного цвета из теплопроводного материала. Сердечник установлен с образованием между ним и образующей теплогенерирующей насадки кольцевой полости. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности теплообмена теплой грядки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Теплая грядка, содержащая участок земли, под которым выполнена замкнутая подземная полость, сообщающаяся с атмосферой впускным и выпускным воздуховодами разной длины, установленными нижними концами на разной высоте замкнутой подземной полости, и теплогенерирующую насадку, отличающаяся тем, что впускной воздуховод установлен нижним концом выше выпускного, а теплогенерирующая насадка закреплена на верхнем конце выпускного воздуховода и сообщается с атмосферой.2. Теплая грядка по п.1, отличающаяся тем, что образующая теплогенерирующей насадки выполнена из светопроницаемого материала, а внутри нее закреплен сердечник темного цвета из теплопроводного материала.3. Теплая грядка по п.2, отличающаяся тем, что сердечник установлен с образованием между ним и образующей теплогенерирующей насадки кольцевой полости.