Энергоэкономичная рассадная теплица для малых форм хозяйствования Российский патент 2023 года по МПК A01G9/14 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для выращивания рассады овощных культур в закрытом грунте.

Известно, что при выращивании рассады основных овощных культур (томатов, огурцов, перца, баклажанов) нормируемые значения температуры воздуха в теплице в зависимости от выращиваемой культуры и времени суток могут изменяться в пределах 17-30°С (РД-АПК1.10.09.01-14 Методические рекомендации по технологическому проектированию теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей, табл. 8) [1], что обусловливает значительные тепловые потери культивационным сооружением в холодный период.

Известно, что для получения рассады могут использоваться различные средства выращивания, например, заполненные субстратом горшочки из полимерных материалов или верхового торфа; торфяные кубики или торфяные блоки заводского изготовления (Овощеводство: Учебное пособие / Под ред. В.П. Котова, Н.А. Адрицкой. 2-е изд., стер. - СПб: Издательство «Лань», 2017. - 496 с.) [2].

Известен типовой проект зимних теплиц, в которых рассада томата и огурца выращивается в кубиках субстрата на полу в двух рассадных отделениях. Рассадные отделения оборудованы контурами трубопроводов подпочвенного (под рассадой) и надпочвенного обогрева, обеспечивающими в них температуру воздуха в пределах 17-23°С (Типовой проект 810-1-35.90 Зимняя теплица пролетом 18 м площадью 3 га. Альбом 1 часть 1. Пояснительная записка часть ТХ1 стр. 1-5.) [3]. Значительным недостатком напольной системы выращивания рассады являются большие единовременные затраты на устройство водяной системы отопления (подпочвенный и надпочвенный обогрев растений) и эксплуатационные расходы на отопление. Для рассадной теплицы в малых формах хозяйствования такое технологическое решение не рационально.

Известно использование в теплицах линий промышленного выращивания рассады различных культур методом гидропоники на одноярусных стеллажах в горшочках с субстратом, кассетах и минераловатных кубиках (Линии промышленного выращивания рассады - АГРОТИП: https://agrotip.ru) [4]. Для малых форм хозяйствования применение таких рассадных теплиц неприемлемо в связи с требуемым сложным инженерным оборудованием и значительными затратами на отопление теплицы.

Известна многоярусная гидропонная установка для выращивания растений в лотках теплицы при искусственном освещении (патент РФ №2045889) [5].

Применение таких гидропонных установок не рационально для выращивания растений в малых формах хозяйствования из-за сложности технического решения, а также требуемых значительных единовременных затрат и эксплуатационных расходов в связи со следующим:

- большой расход стали на каркас и лотки;

- для искусственного освещения растений требуются значительные энергетические затраты;

- кроме поддержания определенной температуры раствора в лотках необходимо отопление всей теплицы.

- гидропонный способ выращивания растений требует применения дорогостоящих специальных питательных растворов, оборудования для их приготовления, подогрева раствора, его подачи к растениям, контроля параметров раствора;

- низкий выход продукции, как отметил автор патента.

Все вышеуказанные факторы могут сделать экономически нецелесообразным выращивание растений в таких установках. Также можно отметить сложность ухода за растениями на верхнем ярусе установки.

Известно устройство для обогрева и увлажнения почвы в теплице, предназначенное, в том числе, для выращивания ранних растений, овощных культур и цветов патент РФ №201297 [6].

Основным недостатком предлагаемого технического решения является невозможность выращивания ранних растений (в частности, овощных культур), используя только подпочвенный обогрев. В соответствии с [1, табл. 7] для выращивания овощных культур требуются различные оптимальные температуры грунта, изменяющиеся от 15 до 24°С и позволяющие избежать повреждения корневой системы растений. Следовательно, поступающий в воздуховод воздух с учетом теплопотерь должен иметь температуру на 10-15°С выше требуемой температуры грунта. Такой температуры будет недостаточно для обогрева теплицы и развития растений. В соответствии с описанием устройства нагретый теплообменником воздух поднимается в верхнюю часть теплицы, но зона растений при этом окажется в низкотемпературной среде, неблагоприятной для их роста. Следовательно, в теплице должен быть предусмотрен не только сосредоточенный выброс теплого воздуха, но и рассредоточенный по площади теплицы, обеспечивающий комфортную для растений температуру.

Например, на практике при устройстве подпочвенного воздушного обогрева в пленочных теплицах температуру циркулирующего под растениями в асбестоцементных трубах воздуха предусматривают примерно 35-40°С. При этом используется также надпочвенный обогрев для обеспечения технологически требуемой температуры в зоне роста растений.

Известен каркас защитного колпака для укрытия растений (патент РФ 98324) [7]. Устройство предназначено для укрытия уже выращенной и высаженной в грунт рассады.

Известно устройство для выращивания рассады цветочных растений в оранжереях (патент РФ 2723191) [8]. Недостатком предлагаемого изобретения является сложность конструкции устройства и его обслуживания (для сохранения влажности субстрата и воздуха контейнеры с посаженными семенами цветов достаточно покрыть тонкой прозрачной пленкой).

Известно устройство для выращивания растений, содержащее двухслойное покрытие и поддерживающие его арки, огороженные щитами грядки с теплоаккумулирующим слоем, компостный ящик и др. элементы (патент РФ 2530936) [9]. Подпочвенный обогрев грядок и арочного сооружения предусмотрен за счет циркуляции внутреннего воздуха, нагреваемого при его прохождении через саморазогретый компост. Такое устройство непригодно для выращивания растений в связи с тем, что при саморазогреве компоста (а это должен быть быстро разогревающийся компост - из конского навоза, соломы с куриным пометом или мочевиной, при этом начальная масса должна быть не менее 0,5т) будет выделяться аммиак, сероводород, окислы азота, которые загубят выращиваемые растения.

Известна многоярусная светоустановка для выращивания предбазисного оздоровленного семенного картофеля и другой сельскохозяйственной продукции (патент РФ 2258352) [10]. Установка технически сложная и энергозатратная, для ее размещения необходимо отапливаемое помещение. Использование установки для выращивания рассады в малых формах хозяйствования нецелесообразно.

Известно устройство для выращивания растений, в том числе овощей в холодный период года, на приусадебных и садовых участках (патент РФ 2001554) [11]. Устройство разработано в виде парника с пленочным укрытием по проволочному каркасу, при этом в парнике горизонтально располагаются камеры для подачи воды, минеральных удобрений и углекислого газа, а также нагревательный элемент и осветительные лампы. Применение устройства для выращивания рассады в малых формах хозяйствования нецелесообразно по следующим причинам: возможно его разрушение в холодный период года во время снегопада; дополнительно необходимо оборудование для подачи в корневую систему растений воды, растворов минеральных удобрений, углекислого газа, при этом вода и растворы должны намагничиваться; примененные в устройстве камеры для подачи растворов и углекислого газа в корневую систему растений не выпускаются отечественной промышленностью.

Известно устройство для выращивания рассады, состоящее из герметичной емкости, с люком, через который в емкость помещают рассаду и который закрывается съемной панелью, на которой смонтированы системы подачи и контроля давления газов, внутри емкости на стенках и ребрах имеется светоотражающее покрытие из полос фольги синего и красного цвета (патент РФ 2616778) [12]. К недостаткам устройства можно отнести сложность его изготовления и малое количество выращиваемой рассады.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является каркасная теплица (принятая за прототип) с системой водяного отопления культивационных стеллажей, состоящей из бойлера, напорного резервуара и труб водяного отопления, расположенными по стенам сооружения (Кашин СП. Теплицы и парники. Издательство ЛитРес. 2013. 215 с., рис. 35) [13].

Недостатком предложенного технического решения является предусмотренное отопление всей теплицы, обусловливающее значительные тепловые потери в холодный период года.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение энергетических затрат в период выращивания рассады или низкорослых овощных культур на стеллажах в малых формах хозяйствования.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в том, что для выращивания рассады овощных культур в закрытом грунте используется только местное отопление культивационных стеллажей, при котором нагретый воздух из подстеллажного пространства поступает через разреженный настил стеллажа к растениям, создавая необходимый для их развития микроклимат.

Поставленная задача и технический результат достигаются благодаря тому, что к продольным сторонам и торцам стеллажей крепятся теплоотражающие экраны из сотовых поликарбонатных листов, верх которых располагается вровень с верхом выращиваемых растений, на нижней части поликарбонатных листов с внутренней стороны до уровня настила стеллажа закреплена теплоотражающая металлизированная пленка, под стеллажами располагаются трубы водяного отопления, а настилы стеллажей выполнены дощатыми разреженными.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. представлен поперечный разрез разработанной теплицы, на котором показаны: 1 - металлический каркас теплицы; 2 - светопрозрачная кровля из сотовых поликарбонатных листов; 3 - стеллаж из дерева или металла, ширина и высота которого приняты из условия возможности двухстороннего обслуживания; 4 - труба водяного отопления; 5 - теплоотражающий экран из сотовых поликарбонатных листов толщиной 8-10 мм, на нижней части которых с внутренней стороны до уровня настила стеллажа размещена отражающая тепло под корневую систему растений металлизированная пленка, а надстеллажная часть листов предусмотрена светопрозрачной для пропуска света к растениям, при этом она также выполняет функцию теплоотражающего экрана; 6 - емкости с выращиваемыми растениями.

Строительство теплицы начинается с монтажа металлического каркаса 1, с последующим устройством светопрозрачной кровли 2 из сотовых поликарбонатных листов. Затем монтируется водяное отопление (труба водяного отопления 4), которая должна располагаться над полом теплицы по осям будущего расположения стеллажей 3. Устанавливаются деревянные или металлические стеллажи 3, на каркасы которых укладывается разреженный досчатый деревянный настил для размещения емкостей 6 с выращиваемыми растениями, через зазоры в котором будет проходить теплый воздух из отапливаемого подстеллажного пространства. Затем к продольным сторонам и торцам каждого стеллажа 3 крепятся сотовые поликарбонатные листы, образующие теплоотражающий экран 5 и формирующие замкнутое под стеллажное пространство. Предварительно на нижнюю часть сотовых поликарбонатных листов со стороны подстеллажного пространства для отражения тепла приклеивается металлизированная пленка до уровня настила стеллажа 3.

Для предотвращения вытягивания рассады в период короткого светового дня возможно использование фитоламп линейного типа, прикрепляемых к верхней части сотовых поликарбонатных листов или подвешиваемых к затяжке теплицы.

Предложенная конструкция теплицы позволяет снизить энергетические затраты в период выращивания рассады или низкорослых овощных культур на стеллажах в малых формах хозяйствования.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для выращивания рассады овощных культур в закрытом грунте. Теплица содержит емкости для рассады на стеллажах. К продольным сторонам и торцам стеллажей закреплены теплоотражающие экраны из сотовых поликарбонатных листов, верх которых располагается вровень с верхом выращиваемых растений. На нижней части поликарбонатных листов, с внутренней стороны до уровня настила стеллажа, закреплена теплоотражающая металлизированная пленка. Под стеллажами установлены трубы водяного отопления, а настилы стеллажей выполнены дощатыми разреженными. Изобретение позволяет снизить энергетические затраты в период выращивания рассады или низкорослых овощных культур на стеллажах в малых формах хозяйствования. 1 ил.

Теплица для выращивания рассады и низкорослых овощных культур в емкостях на стеллажах, характеризующаяся тем, что к продольным сторонам и торцам стеллажей закреплены теплоотражающие экраны из сотовых поликарбонатных листов, верх которых располагается вровень с верхом выращиваемых растений, а на нижней части поликарбонатных листов, с внутренней стороны до уровня настила стеллажа, закреплена теплоотражающая металлизированная пленка, при этом под стеллажами установлены трубы водяного отопления, а настилы стеллажей выполнены дощатыми разреженными.