ВЫСОКАЯ ГРЯДКА С СИСТЕМОЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВЫ ГРЯДКИ В ОГРАЖДЕНИИ Российский патент 2023 года по МПК A01G9/28 A01G9/24 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к конструкциям посадочных мест для растений с регулированием температуры почвы грядок, и может быть использовано при выращивании плодоовощных культур и других растений.

Уровень техники.

Из уровня техники наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по патенту РФ на полезную модель №207703, Капустин Олег Викторович (RU), A01G 9/14, опубл. 12.11.2021 г., в котором представлено описание высокой грядки - теплицы, состоящей из теплоемкого контура, представляющего собой каркас из твердого материала, внутри которого засыпан посадочный грунт, под которым проложены сквозные вентиляционные каналы, проходящие внутри каркаса, концы которых выходят снаружи грунта, на выходе центрального вентиляционного канала установлен вентилятор, дополнительно центральный канал имеет ответвление в виде бокового канала с регулируемым клапаном, также под грунтом над каналами установлены емкости с водой и греющий кабель, а на поверхности грунта проложен шланг капельного полива, вода в который подается насосом, установленным в одной из емкостей с водой, сверху наземный каркас оснащен сводчатым перекрытием, выполненным из твердого материала, имеющего светопропускную способность с открывающимися отдельными сегментами, под сводом перекрытия установлены обогреватель и лампа, каркас выполнен наземным с высотой стенок от 700 до 1200 мм. Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: высокая грядка; теплоемкий контур; каркас (а именно, боковые стенки каркаса) из твердого материала, в пространство ограниченное которым засыпан посадочный грунт; сквозной вентиляционный канал; вентилятор; устройство полива грядки; каркас выполнен наземным с высотой стенок до 1200 мм. Техническая проблема, которая не могла быть решена при использовании наиболее близкого аналога, заключается в том, что описываемое устройство высокой грядки является необоснованно сложным и дорогим в изготовлении и эксплуатации, учитывая, что объем возможной, потенциально получаемой растительной продукции, будет не большим, т.к. устройство является малогабаритным, имеет небольшую площадь посадочного места. Система вентиляционных каналов грядки обеспечивает, преимущественно, аккумуляцию тепла в глубоких слоях почвы для снижения температуры воздуха в теплице днем в жару, и повышения ее в ночное время и не обеспечивает эффективный обогрев плодородного слоя грунта, так как при подаче нагретого воздуха только одна труба вертикального (центрального) вентиляционного канала может быть горячей, а в два вертикальных конца вертикальных каналов, выходящих с противоположной стороны грядки, воздух попадает уже охлажденным после прохождения глубоко под землей. Однако для высокой грядки, у которой боковая поверхность имеет значительно увеличенную (большую) площадь, для защиты от промерзания и увеличения продуктивности растений требуется обогрев грунта плодородного слоя почвы с боковых сторон. В устройстве грядки не предусмотрен слив водного конденсата из вентиляционных каналов, обязательно образующегося в процессе охлаждения нагретого воздуха. Грядка позиционируется как мобильное устройство, чему, в частности, мешает то, что требуется большой объем посадочного грунта из-за завышенной высоты стенок (от 700 до 1200 мм) и значительный объем работ по его загрузке-выгрузке, требующих затрат средств и времени, как и затрат на приобретение и сборку ограды завышенной высоты. Минимальная высота обычных высоких грядок составляет 150-200 мм, чтобы солнце, хотя бы частично, прогревало их плодородный слой с боков. Высота полноценной высокой грядки составляет около 300 мм, чтобы плодородный слой почвы прогревался солнцем с боков по всей его высоте. Наличие утеплителя по контуру ограды (каркаса) устройства в предлагаемой грядке-теплице увеличивает затраты и препятствует прогреву грядки солнцем с боков, в т.ч. весной, что является одной из основных причин появления высоких грядок и их преимуществом. Грядка оборудована подземным электрическим греющим кабелем для прогрева грунта в холодное время года, приобретение, установка, защита и замена которого обычно требует значительного объема земляных работ и затрат. Кроме того, использование такого греющего кабеля может обеспечивать только обогрев почвы, но не охлаждение ее плодородного слоя в жару при необходимости.

Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является создание универсальной конструкции высокой грядки, предусматривающей быструю сборку и разборку грядки при ее формировании и изменении размера грядки в длину, ширину и высоту при необходимости, эффективный регулируемый обогрев и охлаждение плодородного слоя почвы высокой грядки с боковых сторон в зависимости от уровня температуры почвы, эффективное увлажнение почвы грядки без использования специального оборудования. Технический результат достигается выполнением высокой грядки с системой регулирования температуры почвы грядки в ограждении, содержащей энергоемкий контур, в состав которого входит: ограждение, в ограниченное пространство которым засыпан посадочный грунт; сквозные каналы, имеющие входное и выходное устройство воздушного энергоносителя; тепловентилятор, посредством которого в сквозных каналах нагнетается и прокачивается воздух, при этом, высокая грядка выполнена с возможностью увлажнения ее почвы, ограждение выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, собранных из модулей, выполненных из материала, имеющего высокую теплопроводность; в средней части модулей выполнены горизонтальные продольные открытые каналы, закрываемые после соединения модулей в горизонтальном направлении с их открытой, обращенной наружу грядки стороны, прикрепляемыми к модулям выполненными из материала, имеющего низкую теплопроводность, защитными внешними экранами, образуя, при этом, горизонтальный внутренний сквозной закрытый канал, проходящий в каждом отдельно взятом горизонтальном ряду модулей по всему периметру грядки, составленный из выполненных в модулях каналов, сообщающихся между собой посредством патрубков входного устройства, соединительных и угловых узлов ограждения грядки; в модулях выполнены перфорационные отверстия для слива водного конденсата, образующегося при охлаждении нагретого воздуха при передаче тепла в почву и пространство вокруг грядки, увлажняющего, при этом, почву грядки; высокая грядка выполнена с возможностью регулирования температуры почвы грядки до достижения благоприятного для растений диапазона температур путем прокачки тепловентилятором воздуха в режиме обогрева или вентиляции по внутреннему сквозному каналу каждого отдельно взятого горизонтального ряда модулей в ее ограждении.

Быстрая сборка и разборка грядки при ее формировании и изменении размера грядки в длину, ширину и высоту при необходимости, обеспечивается: выполнением ограждения в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, собранных из модулей, что позволяет смонтировать ограждение грядки требуемых длины, ширины и высоты, соединяя, как конструктор, однотипные горизонтальные модули (профили), в единую систему. При необходимости увеличения или уменьшения длины и ширины грядки, соответственно, присоединяются новые модули (профили) необходимой длины, или демонтируются и (или) заменяются ранее установленные. При необходимости увеличения высоты грядки к одному собранному из модулей горизонтальному ряду присоединяется в вертикальном направлении один или несколько аналогичных горизонтальных рядов из модулей требуемой высоты.

Эффективный регулируемый обогрев и охлаждение почвы высокой грядки с боковых сторон в зависимости от уровня ее температуры обеспечивается:

- прохождением нагнетаемого и прокачиваемого тепловентилятором воздуха в горизонтальном внутреннем сквозном закрытом канале, проходящем в каждом отдельно взятом горизонтальном ряду модулей (в одном или в нескольких горизонтальных рядах), образующемся после соединении модулей и закрытии имеющихся в средней части модулей горизонтальных продольных открытых каналов с их открытой, обращенной наружу грядки стороны прикрепляемыми к модулям защитными внешними экранами, проходящем по всему периметру грядки, составленном из выполненных в модулях каналов, сообщающихся между собой посредством патрубков входного устройства, соединительных и угловых узлов ограждения грядки,

- выполнением модулей из материала, имеющего высокую теплопроводность (например, металла), что позволяет модулям выполнять функцию теплораспределительных пластин, по которым тепло равномерно распределяется по всей площади модулей,

- выполнением защитных внешних экранов из материала, имеющего низкую теплопроводность (например, стеклопластика), что препятствует распространению тепла, создаваемого нагретым воздухом (при обогреве), наружу грядки,

- выполнением высокой грядки с возможностью регулирования температуры почвы грядки до достижения благоприятного для растений диапазона температур (находящегося в пределах от 18 до 25°С) путем прокачки тепловентилятором воздуха в режиме обогрева или вентиляции по внутреннему сквозному каналу каждого отдельно взятого горизонтального ряда модулей в ее ограждении.

Эффективное увлажнение почвы грядки без применения специального оборудования обеспечивается:

- выполнением в модулях (профилях) перфорационных отверстий для слива водного конденсата, образующегося при охлаждении нагретого воздуха при передаче тепла в почву и пространство вокруг грядки, увлажняющего, при этом, почву грядки.

Универсальность конструкции высокой грядки также обеспечивается выполнением ограждения многофункциональным, имеющим функцию собственно ограждения, функцию теплообменного устройства с возможностью регулирования температуры почвы грядки в зависимости от уровня ее температуры, функцию полива грядки. Краткое описание чертежей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен срез (профиль) сборного модуля ограждения грядки (вид А), с прикрепленным защитным, внешним экраном (вид Б), с защитным, внешним экраном и патрубками (вид В), на фиг. 2 представлен вид сверху высокой грядки с ограждением, на фиг. 3 представлен вид узла входного и выходного устройства энергоносителя сверху, на фиг. 4 представлен вид узла входного и выходного устройства энергоносителя сбоку, на фиг. 5 представлен вид соединительного узла ограждения грядки сверху (вид А) и сбоку (вид Б), на фиг. 6 представлен вид углового узла ограждения грядки сверху (вид А) и сбоку (вид Б).

Позициями на фигурах обозначены:

1 - модули ограждения грядки,

2 - канал модулей ограждения грядки,

3 - перфорационные отверстия,

4 - защитные, внешние экраны,

5 - болты крепления защитных внешних экранов к модулям ограждения,

6 - болты крепления модулей ограждения к соединительным и угловым узлам, входному устройству,

7 - собирательное обозначение патрубков (16) входного устройства, патрубков (18) соединительных и патрубков (20) угловых узлов ограждения,

8 - прокладки (уплотнения),

9 - входное устройство энергоносителя,

10 - соединительные узлы ограждения грядки,

11 - угловые узлы ограждения грядки,

12 - выходное устройство энергоносителя,

13 - посадочный грунт (почва),

14 - ограждение,

15 - электрический тепловентилятор,

16 - патрубки входного устройства,

17 - пластина крепления,

18 - патрубки соединительных узлов ограждения грядки,

19 - стояки соединительных узлов ограждения грядки,

20 - патрубки угловых узлов ограждения грядки,

21 - стояки угловых узлов ограждения грядки,

22 - горизонтальные продольные открытые каналы.

Осуществление изобретения.

В настоящее время существует устойчивая тенденция повышения высоты грядок и широкого, массового распространения, так называемых, «высоких» грядок, что связано, прежде всего, с более эффективным солнечным прогревом их весной, прежде всего с боков, и удобством их обслуживания. Такие современные грядки имеют боковую поверхность увеличенной (большой) площади, что требует подогрева их сбоку в качестве защиты от проникновения холода с боковых сторон при заморозках, например, в ночное время, или охлаждения их почвы летом в жару, то есть создания благоприятных условий для растений для увеличения вегетационного периода и урожая.

Высокая грядка содержит энергоемкий контур, в состав которого входит ограждение 14, в ограниченное ограждением пространство (внутренний объем) засыпан посадочный грунт (почва) 13. Ограждение 14 выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в горизонтальный ряд модулей (профилей) 1, соединяемых посредством соединительных узлов ограждения грядки 10 и угловых узлов ограждения грядки 11. В средней части модулей 1 проходят горизонтальные продольные открытые каналы 22 (см. фиг. 1А), которые после соединении модулей закрываются с их открытой, обращенной наружу грядки стороны прикрепляемыми к модулям защитными внешними экранами, образуя внутренний горизонтальный сквозной закрытый канал 2, проходящий по всему периметру грядки, состоящий из выполненных в модулях каналов 22, сообщающихся между собой посредством патрубков входного устройства 16, патрубков соединительных узлов 18 и угловых узлов 20 ограждения 14 грядки.

Сквозной канал 2, по которому прокачивается энергоноситель, может иметь в сечении четырехугольную, преимущественно, прямоугольную форму. При этом, в местах присоединения к модулям I защитных (внешних) экранов 4 для исключения утечек теплоносителя и герметизации канала 2 (фиг. 1Б и 1В) устанавливаются продольные прокладки (уплотнения) 8, например, из резины. Длина этих прокладок равна длине защитных (внешних) экранов 4. Эти прокладки (уплотнения) 8 могут предварительно наклеиваться на соответствующие поверхности защитных (внешних) экранов 4. В качестве модулей 1 используют профилированные изделия заданной длины, которые могут быть выполнены из различных жестких материалов, обладающих высокой теплопроводностью, например, таких как металл, широко используемый для ограждения грядок. При изготовлении модулей 1 ограждения грядки из материала с высокой теплопроводностью, например, металла, модули играют роль теплораспределительных пластин, равномерно распределяющих тепло по всей высоте (площади) этих модулей 1 ограждения грядки, примыкающих к посадочному грунту (почве) 13 грядки. Ширина таких модулей 1 может составлять от 14 до 30 см и более (достаточно для высокой грядки), а толщина от 2,5 до 5 см. Модули имеют определенную длину. Для поперечных участков ограждения грядки могут применяться (в разных комбинациях) модули длиной, например, 0,5 м, 0,75 м, 1 м, которые используются по отдельности или составляются друг с другом с помощью соединительных узлов ограды для получения грядки нужной ширины. Для продольных участков ограждения грядки могут быть использованы модули длиной, например, 1 м, 1,5 м и 2 м, используя которые в отдельности или, составляя их друг с другом с помощью соединительных узлов, можно получить ограждение для грядки нужной длины, а, при необходимости, наоборот, отдельные модули можно дополнительно убавить по длине. К собранным модулям 1 ограждения грядки с помощью болтов 5 присоединяются защитные, внешние экраны 4 (фиг. 1Б и фиг. 1В), имеющие длину, равную длине модулей 1, и полностью их закрывающие по внешней поверхности. Эти защитные, внешние экраны 4 выполнены из жесткого материала с низкой теплопроводностью, например, стеклопластика, что позволяет сократить теплопотери, направленные в наружное пространство грядок, и использовать энергоноситель в большей степени для подогрева или охлаждения посадочного грунта (почвы) 13 грядки. Кроме того, эти экраны, имеющие низкую теплопроводность, сами по себе в жару предохраняют от перегрева солнцем корни растений и плодородный слой почвы высокой грядки с боковых сторон, в особенности, если модули изготовлены из металла, который может сильно разогреваться под прямыми лучами солнца (без защитных экранов).

Высота ограждения грядки является выборной величиной и в случае, если ограждение состоит из одного ряда горизонтальных модулей, преимущественно определяется шириной модулей, которая может превышать 30 см.

Сквозной, замкнутый канал 2 соединенных по периметру ограждения 14 грядки модулей 1 с присоединенными защитными, внешними экранами 4 (фиг. 1Б и фиг. 1В) имеет входное устройство энергоносителя 9 и выходное устройство энергоносителя 12.

На входном устройстве энергоносителя 9 установлен электрический тепловентилятор 15, посредством которого в сквозной канал 2 нагнетается и прокачивается энергоноситель, в качестве которого используется воздух, который может быть «горячим» при работе тепловентилятора в режиме нагрева, используемым для обогрева почвы грядки и защиты от проникновения холода с боковых сторон при заморозках, или относительно «холодным» при работе тепловентилятора в режиме вентиляции, т.к. увеличенная (большая) боковая поверхность высокой грядки может потребовать охлаждения почвы летом в жару. Воздух прокачивается по сквозному каналу 2, как энергоноситель, в режимах подогрева или вентиляции, для достижения благоприятной для растений температуры почвы в пределах 18-25°С.

Патрубки 20 (фиг. 2 и фиг. 6) угловых узлов ограждения могут иметь цельную полукруглую форму (при виде сверху на грядку), что снижает аэродинамическое сопротивление при прокачке теплоносителя. При изготовлении (на этапе производства) входного устройства 9, соединительных 10 и угловых 11 узлов ограждения из стали, их патрубки 16, 18, 20, также изготовленные из стали, могут быть присоединены к ним посредством сварки для получения этих узлов в окончательном виде. При обогреве или охлаждении почвы грядки, осуществляемых по всему периметру грядки, входное устройство энергоносителя 9 и выходное устройство энергоносителя 12 располагаются рядом. При этом выход прокачиваемого тепловентилятором воздуха из ограждения во внешнее пространство грядки в выходном устройстве 12 обеспечивается за счет того, что защитный (внешний) экран 4 в этом месте короче модуля (профиля) 1 на требуемую величину, и этот модуль 1 крепится к пластине крепления 17, являющейся частью входного устройства 9 (фиг. 3).

При небольших размерах грядки (при небольшом ее периметре) энергоноситель сохраняет свою эффективность для обогрева или охлаждения почвы на всем протяжении ее периметра, для чего достаточно одного совмещенного узла, состоящего из входного устройства 9 и выходного устройства 12. При формировании грядок большого размера (с большим периметром и, соответственно, с большей протяженностью ее ограждения) может быть использовано несколько совмещенных узлов, состоящих из входного и выходного устройств энергоносителя, для эффективного обеспечения энергоносителем всего периметра грядки. При этом если совмещенный узел необходимо разместить в углу ограждения, то выбирается такой узел, в котором патрубок входного устройства 16 располагается под углом 90 градусов к пластине крепления 17, а если требуется размещение совмещенного узла на прямолинейном участке ограждения, то выбирается узел, в котором патрубок входного устройства 16 и пластина крепления 17 располагаются по отношению друг к другу под углом 180 градусов. При размещении таких совмещенных узлов на открытом воздухе, входное устройство с тепловентилятором может быть сверху оснащено зонтиком (легкой крышей) для защиты от осадков.

В предлагаемой конструкции высокой грядки в нижней части используемого для прокачки энергоносителя внутреннего канала 2 модулей 1 на стороне этих модулей, обращенной к почве грядки (на тех участках модулей, где нет соединения модулей с патрубками 7) выполнены перфорационные отверстия 3 (фиг. 1), через которые водный конденсат, образующийся во внутреннем сквозном канале 2 при использовании в качестве энергоносителя горячего (нагретого) воздуха, охлаждаемого при передаче тепла в почву и пространство вокруг грядки, сливается в почву грядки, тем самым осуществляя ее увлажнение.

Высокая грядка с системой регулирования температуры грядки может быть собрана следующим образом.

Ограждение 14 грядки начинают собирать, присоединяя к входному устройству 9 посредством болтов 6 модули 1 продольного (к патрубку 16 входного устройства) и поперечного (к пластине крепления 17 входного устройства) бортов ограждения 14. При этом предварительно, к противоположным концам этих модулей уже должны быть присоединены соединительный узел 10 (к модулю продольного борта ограждения 14) и угловой узел 11 (к модулю поперечного борта ограждения 14). На выделенном участке земли подготовленной для грядки площадки собранную часть ограждения 14 устанавливают на нижние острые концы входного устройства 9, стояка 19 соединительного узла 10 и стояка 21 углового узла 11 ограждения 14 грядки. Далее, аналогичным образом с помощью болтов 6, крепящих модули к патрубкам 18 и 20, собираются оба продольные борта ограждения 14, которые по длине могут быть составными из нескольких модулей 1 в зависимости от требуемой длины грядки. В этом случае, необходимое количество сборных модулей 1 соединяют с помощью требуемого количества соединительных узлов 10. Параллельно (отдельно), с помощью болтов 6, аналогичным образом, собирают вторую поперечную часть ограждения 14, состоящую из двух угловых узлов 11 и одного сборного модуля 1 между ними, которую далее соединяют (и закрепляют) со свободными концами сборных модулей 1 полученных продольных бортов ограждения 14. Таким образом, формируется горизонтальный ряд внутренней части ограждения 14 по всему периметру. Далее заостренные, нижние концы входного устройства 9 и всех стояков (19 и 21) соединительных и угловых узлов ограждения грядки вбиваются (вкапываются) в землю. При этом нижняя часть модулей 1 ограждения 14 грядки должна опираться на землю, то есть ограждение грядки по всему периметру ограничивает ее объем. Таким образом, практически по всей высоте ограждения грядки 14 (с учетом того, что модули 1 играют роль теплораспределительных пластин по всей их высоте) формируется пояс, обеспечивающий обогрев или охлаждение с боковых сторон посадочного грунта (почвы) 12 по всему периметру грядки.

Далее к модулям 1 по периметру грядки присоединяются защитные, внешние экраны 4 (с длиной равной длине модулей 1, и полностью их закрывающие по внешней поверхности.) с помощью болтов 5, равномерно расположенных по длине модулей 1 (фиг. 1Б, 1В). Эти защитные, внешние экраны 4 выполнены из жесткого материала с низкой теплопроводностью, например стеклопластика. Они могут быть оснащены прокладками (уплотнениями) 8. Полосы этих прокладок (уплотнений) могут быть предварительно наклеены вдоль внутренних поверхностей защитных, внешних экранов 4 (фиг. 1Б, 1В) до их сборки с модулями (профилями) 1. В выходном устройстве 12 выход прокачиваемого тепловентилятором воздуха из ограждения во внешнее пространство грядки обеспечивается за счет того, что защитный (внешний) экран 4 в этом месте короче модуля (профиля) 1 на требуемую величину, и этот модуль (профиль) 1 болтами 6 крепится к пластине крепления 17 (см. выше), являющейся частью входного устройства 9 (фиг. 3, фиг. 4).

После окончания монтажа ограды грядки 14 в установленное ограждение грядки засыпается посадочный грунт 13, что окончательно формирует грядку. Высота, длина, ширина ограждения 14 определяется высотой грядки, которая может превышать 30 см, длиной грядки, которая определяется планируемым объемом урожая и планировкой земельного участка, шириной высокой грядки, которая определяется удобством ее обслуживания и обычно составляет 50-100, в крайнем случае, не превышая 120 см. При работе тепловентилятора 15, установленного на входном устройстве 9, через это устройство в сквозной канал 2 поступает воздух, прокачиваемый по всему периметру ее ограждения 14, осуществляя эффективный обогрев или охлаждение плодородного слоя почвы грядки с боковых сторон. Для снижения аэродинамических потерь потока в сквозном канале 2 головки болтов 6, выходящие в этот канал, имеют обтекаемую форму, например, полукруглую. Тепловентилятор 15, установленный на входном устройстве 9, нагнетает и прокачивает в режиме подогрева или вентиляции воздух, начиная с входного устройства 9, через внутренний сквозной канал 2 по его высоте, по всему периметру грядки и выходит далее через выходное устройство 12. Режим вентиляции необходим, т.к. увеличенная (большая) боковая поверхность высокой грядки также может потребовать охлаждения ее почвы летом в жару. При устройстве высокой грядки в теплицах для обогрева почвы может использоваться нагретый солнцем воздух из-под крыши теплицы без затрат электроэнергии па подогрев воздуха. Весной или осенью, когда почва грядок недостаточно прогрета, она может нагреваться, как «аккумулятор тепла» до заданной температуры теплым дневным, окружающим воздухом (в т.ч. для подготовки к возможным заморозкам ночью) также без применения подогрева теплоносителя тепловентилятором, т.е. без соответствующих затрат на электричество, что возможно при устройстве высокой грядки, в том числе, на открытом грунте. Охлаждение почвы грядки летом в жару может быть достигнуто за счет отвода тепла из почвы скоростным потоком воздуха в сквозном канале 2 ограждения грядки при отсутствии его подогрева (в режиме вентиляции), особенно, когда нагретая за жаркий день почва охлаждается прохладным вечерним или ночным воздухом, и температура почвы снижается до заданного уровня. Таким образом, предлагаемое устройство высокой грядки позволяет регулировать температуру почвы путем прокачки энергоносителя в режиме обогрева или вентиляции по внутреннему сквозному каналу в горизонтально ориентированных сборных модулях, из которых, в совокупности с прикрепляемыми к модулям защитными, внешними экранами, собирается ее ограждение.

Регулирование температуры почвы, предлагаемое в устройстве высокой грядки, создает для растений более благоприятные условия, особенно при заморозках или жаре, и обеспечивает защиту от проникновения в грядки холода или излишнего тепла с боковых сторон, что особенно актуально для популярных сейчас грядок увеличенной высоты. Все это удлиняет вегетационный период растений, обеспечивает защиту от заморозков и жары, увеличивает урожай.

Прогрев, как и охлаждение, плодородного слоя почвы высоких грядок с боковых сторон может быть весьма эффективен, так как в целях удобства обслуживания их ширина (грядок) обычно составляет 50-100 см, и, в крайнем случае, не превышает 120 см.

Благоприятной для корневой системы растений является температура плодородного слоя почвы в пределах 18-25°С. Таким образом, регулирование температуры почвы осуществляется в режиме нагрева или охлаждения почвы плодородного слоя грядки, когда температура почвы находится вне пределов этого интервала температур. Причем, при нагреве с боковых сторон грядки желательно достижение верхнего предела температуры почвы у ограждения, равного 25°С, так как к центру грядки она будет ниже. А при охлаждении, наоборот, желательно достижение нижнего предела температуры почвы у ограждения, равного 18°С, так как к центру грядки она будет выше. Температура может фиксироваться обыкновенным термометром или датчиком температуры.

Через перфорационные отверстия 3, выполненные в нижней части горизонтальных продольных каналов 22, проходящих вдоль модулей 1, на стороне, обращенной к почве грядки (на тех участках модулей, где нет соединения модулей с патрубками), в почву стекает (сливается) образующийся при охлаждении горячего воздуха (при использовании воздуха, как теплоносителя) водный конденсат, увлажняющий почву и создающий более благоприятные условия для растений.

Для случая, когда требуется сформировать грядку, имеющую высоту, большую, чем максимальная ширина, которую могут иметь модули, конструкцией ограждения предусмотрена возможность присоединения к одному собранному из модулей горизонтальному ряду одного или нескольких аналогичных горизонтальных рядов из модулей требуемой высоты. Собранные (сборные) в горизонтальный ряд модули размещаются друг над другом в два или более смыкающихся рядов (уровней). Это позволяет смонтировать ограждение грядки требуемой высоты, соединяя, как конструктор, однотипные горизонтальные модули нужной длины в единую систему, состоящую из нескольких (более одного) уровней. В этом случае, в каждом отдельно взятом горизонтальном ряду модулей соответственно проходит внутренний горизонтальный сквозной закрытый канал, проходящий по всему периметру грядки, состоящий из сообщающихся между собой посредством патрубков входного устройства 16, патрубков соединительных узлов 18 и угловых узлов 20 ограждения 14 грядки, образующийся при закрытии после соединения модулей в горизонтальном и вертикальном направлении с их открытой, обращенной наружу грядки стороны, прикрепляемыми к модулям защитными внешними экранами 4. Таким образом собирается ограждение 14 из нескольких горизонтальных рядов из модулей, охватывающее грядку по всему периметру. Однако, следует учитывать, что такое увеличение высоты грядок предлагаемой конструкции потребует увеличения количества патрубков 16, 18 и 20 по высоте входного устройства, соединительных 10 и угловых 11 узлов ограждения для обеспечения теплоносителем сквозных каналов в ограждении на двух или более уровнях, что требует увеличения высоты этих узлов. Потребуется соответствующее увеличение диаметра входного устройства 9 и тепловентилятора 15 с увеличением его мощности. Также понадобятся защитные внешние экраны 4 соответствующей, увеличенной высоты, если они будут общими для выбранного количества уровней модулей, с требуемым (увеличенным) количеством прокладок (уплотнений) 8.

В предлагаемом устройстве высокой грядки обогрев и охлаждение почвы грядки с боковых сторон может осуществляться в сочетании с обогревом или охлаждением грядки снизу или сверху с помощью дополнительно используемых для этого устройств. Высокая грядка может быть устроена в теплицах, парниках, на открытом грунте.

Изобретение относится к ограждению грядок, изготовленному из модулей (профилей) с изначально открытым сквозным каналом. Особенно широкое применение для изготовления ограждения грядок нашли такие профили из металла. Закрытый сквозной канал в ограждении для прохождения теплоносителя формируется в процессе сборки ограждения грядки.

Изобретение относится к области растениеводства. Высокая грядка содержит энергоемкий контур, в состав которого входит: ограждение, в ограниченное пространство которого засыпан посадочный грунт; сквозные каналы, имеющие входное и выходное устройство воздушного энергоносителя; тепловентилятор, посредством которого в сквозных каналах нагнетается и прокачивается воздух. Грядка выполнена с возможностью увлажнения ее почвы. Ограждение выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, собранных из модулей, выполненных из материала, имеющего высокую теплопроводность. В средней части модулей выполнены горизонтальные продольные открытые каналы, закрываемые после соединения модулей в горизонтальном направлении с их открытой, обращенной наружу грядки стороны, прикрепляемыми к модулям выполненными из материала, имеющего низкую теплопроводность, защитными внешними экранами, образуя при этом горизонтальный внутренний сквозной закрытый канал, проходящий в каждом отдельно взятом горизонтальном ряду модулей по всему периметру грядки, составленный из выполненных в модулях каналов, сообщающихся между собой посредством патрубков входного устройства, соединительных и угловых узлов ограждения грядки. В модулях выполнены перфорационные отверстия для слива водного конденсата, образующегося при охлаждении нагретого воздуха при передаче тепла в почву и пространство вокруг грядки, увлажняющего при этом почву грядки. Грядка выполнена с возможностью регулирования температуры почвы грядки до достижения благоприятного для растений диапазона температур путем прокачки тепловентилятором воздуха в режиме обогрева или вентиляции по внутреннему сквозному каналу каждого отдельно взятого горизонтального ряда модулей в ее ограждении. Изобретение обеспечивает создание универсальной конструкции, предусматривающей быструю сборку и разборку грядки при ее формировании и изменении размера грядки в длину, ширину и высоту при необходимости, эффективный регулируемый обогрев и охлаждение плодородного слоя почвы высокой грядки с боковых сторон в зависимости от уровня температуры почвы, эффективное увлажнение почвы грядки без использования специального оборудования. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Высокая грядка с системой регулирования температуры почвы грядки в ограждении, содержащая энергоемкий контур, в состав которого входит: ограждение, в ограниченное пространство которого засыпан посадочный грунт; сквозные каналы, имеющие входное и выходное устройство воздушного энергоносителя; тепловентилятор, посредством которого в сквозных каналах нагнетается и прокачивается воздух, при этом высокая грядка выполнена с возможностью увлажнения ее почвы, отличающаяся тем, что ограждение выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, собранных из модулей, выполненных из материала, имеющего высокую теплопроводность; в средней части модулей выполнены горизонтальные продольные открытые каналы, закрываемые после соединения модулей в горизонтальном направлении с их открытой, обращенной наружу грядки стороны, прикрепляемыми к модулям выполненными из материала, имеющего низкую теплопроводность, защитными внешними экранами, образуя при этом горизонтальный внутренний сквозной закрытый канал, проходящий в каждом отдельно взятом горизонтальном ряду модулей по всему периметру грядки, составленный из выполненных в модулях каналов, сообщающихся между собой посредством патрубков входного устройства, соединительных и угловых узлов ограждения грядки; в модулях выполнены перфорационные отверстия для слива водного конденсата, образующегося при охлаждении нагретого воздуха при передаче тепла в почву и пространство вокруг грядки, увлажняющего при этом почву грядки; высокая грядка выполнена с возможностью регулирования температуры почвы грядки до достижения благоприятного для растений диапазона температур путем прокачки тепловентилятором воздуха в режиме обогрева или вентиляции по внутреннему сквозному каналу каждого отдельно взятого горизонтального ряда модулей в ее ограждении.

2. Высокая грядка с системой регулирования температуры почвы грядки в ограждении по п. 1, отличающаяся тем, что модули выполнены в виде профилированных изделий заданной длины.

3. Высокая грядка с системой регулирования температуры почвы грядки по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала, имеющего высокую теплопроводность, из которого выполнены модули, может быть использован металл.

4. Высокая грядка с системой регулирования температуры почвы грядки в ограждении по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала, имеющего низкую теплопроводность, из которого выполнены защитные внешние экраны, может быть использован стеклопластик.

5. Высокая грядка с системой регулирования температуры почвы грядки в ограждении по п. 1, отличающаяся тем, что благоприятный для растений диапазон температур находится в пределах от 18 до 25°С.