СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В ТЕПЛИЦЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2024 года по МПК A01G9/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области растениеводства в сооружениях защищенного грунта и может быть использовано для регулирования температурного параметра микроклимата упомянутых сооружений.

Известно, что для выращивания овощей и цветов широко применяют парники, оранжереи и теплицы различной конструкции, причем в процессе выращивания часто возникают трудности при поддержании требуемой температуры в сооружении. Указанная проблема возникает также и в частных хозяйствах при отсутствии обслуживающего персонала в течение нескольких дней. В этом случае возможно не только подмерзание растений при ночных заморозках, но и увядание их при перегреве из-за высокого уровня солнечной радиации в теплице или парнике в дневные часы. Для решения данной проблемы были созданы автоматические устройства для регулирования температурного режима в теплице (SU, авт.св., 1671194, кл. A 01 G 9/00, 1989, SU, авт.св., 539557, кл. A 01 G 9/00, 1975, SU, авт.св., 718053, кл. A 01 G 9/14, 1978, SU, авт.св., 943449, кл. A 01 G 9/14, 1980, SU, авт.св., 1702939, кл. A 01 G 9/14, 1989, SU, авт.св., 1340659, кл. A 01 G 9/14, 1986).

Однако данные устройства являются очень энергоемкими и сложными.

Известен также способ термостабилизации, суть которого заключается в использовании емкости, заполненной водой. За день вода в емкости нагревается, а в течение ночи отдает тепло окружающей среде. Таким образом, и осуществляется термостабилизация температуры в теплице (Как обогреть теплицу своими руками - Теплос Бай; https://teplos.by) kak-obogret-teplicu-svoimi-rukami).

Этот способ обладает ограниченным диапазоном стабилизации из-за ограниченной величины запасаемого тепла, так как накопление водой тепла осуществляется только воздушной массой теплицы.

Известно устройство для реализации это способа. В этом устройстве используются небольшие емкости, которые заполняют водой. Это пластиковые бутылки без пробок, которые расставляют по внутренней границе теплицы. Чтобы они не опрокинулись, их ставят в мелкие лунки и прикапывают. За день вода в бутылках нагревается, а в течение ночи отдает тепло окружающей среде теплицы (Как обогреть теплицу своими руками - Теплос Бай; https://teplos.by) kak-obogret-teplicu-svoimi-rukami).

Известна также автономная теплица с ночным обогревом и дневной вентиляцией солнечной энергией, в которой в случае повышения температура выше заданного уровня излишнее тепло сбрасывается через форточку управляемой механическим термочувствительным приводом (RU 2760162 C1).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототип) является устройство, реализующее способ стабилизации теплового режима в теплице, заключающийся в расположении в ней открытой емкости, заполненной водой, запасающей тепло во время дня и отдающей это тепло в течение ночи, при этом в дневное время осуществляется подогрев воды не только за счет тепла помещения теплицы, но и за счет тепла теплового (солнечного) коллектора, расположенного вне теплицы (патент CN 106613536 A).

Это устройство обладает ограниченным диапазоном стабилизации из-за отсутствия системы автоматического поддержания температуры в теплице, ограниченной величины запасаемого тепла, накопление водой тепла осуществляется воздушной массой теплицы и коллектора, расположенного вне теплицы, обусловленной опасностью повышения температуры в теплице выше допустимого значения. Кроме того, оно не обеспечивает равномерное распределения запасенного тепла в ночное время.

Техническим результатом изобретения является расширение диапазона температур, подлежащих стабилизации в теплице, обеспечение равномерного распределения запасенного тепла в ночное время, обеспечение возможности увеличить длину теплицы, при которой обеспечивается равномерное распределение и термостабилизация температуры внутри нее.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в известном устройстве стабилизации теплового режима в теплице, включающем открытую емкость, заполненную водой, запасающую тепло во время дня и отдающую это тепло в течение ночи, дополнительно в него введена вторая открытая емкость, заполненная водой, при этом емкости расположены с противоположных сторон теплицы. В качестве емкостей используется открытые металлические емкости с водой. Дополнительно в устройство включены змеевики, две изогнутые в виде буквы U металлические трубы, соединенные для каждой открытой емкости, заполненной водой, одним концом с верхней частью соответствующей емкости, заполненной водой, а другим концом - с нижнем частью этой же емкости, заполненной водой, два солнечных коллектора, форточка на петлях, механический термочувствительный привод, теплоизолирующие подставки, причем обе металлические емкости с водой расположены на теплоизолирующих подставках и в каждой из них размещен змеевик, соединенный с одним из солнечных коллекторов, расположенных вне теплицы на ее противоположных сторонах, а механический термочувствительный привод одним концом соединен с корпусом теплицы, а вторым - с форточкой на петлях.

Предлагаемое устройство реализует способ стабилизации теплового режима в теплице, заключающийся в расположении в ней двух открытых емкостей, заполненных водой, запасающей тепло во время дня и отдающей это тепло в течение ночи, когда в качестве емкостей, запасающих тепло, используются две открытые металлические емкости, заполненные водой, каждая из которых снабжена трубой, изогнутой в виде буквы U, причем емкости расположены в разных концах теплицы, в которых в дневное время осуществляется подогрев воды не только за счет тепла помещения теплицы, но и за счет тепла солнечных коллекторов, расположенных вне теплицы в непосредственной близости к каждой емкости, а в случае повышения температуры выше заданного уровня, излишнее тепло сбрасывается через форточку, управляемую механическим термочувствительным приводом.

Предлагаемые устройство и способ обеспечивают расширение диапазона температур, подлежащих стабилизации в теплице за счет системы автоматического поддержания температуры в теплице при увеличении величины запасаемого тепла, накопленного водой в емкости от воздушной массы теплицы и коллектора, расположенного вне теплицы, что исключает опасность повышения температуры в теплице выше допустимого значения.

На фигуре 1 приведена структурная схема устройства, а на фигуре 2 - схема расположения открытых емкостей, заполненных водой.

В корпусе 1 теплицы установлено устройство автоматической стабилизации теплового режима, включающее открытые металлические емкости 2, заполненные водой 3, в которых размещены змеевики 4, соединенные с солнечными коллекторами 5, расположенными вне теплицы, форточка на петлях 6, механический термочувствительный привод 7 форточки 6, теплоизолирующие подставки 8 под емкости 2, и трубы 9, изогнутые в виде буквы U, соединенные с емкостями 2. Теплица имеет входную дверь 10. Стрелками показано солнечное излучение.

Устройство и способ осуществляются следующим образом.

Если температура в теплице постоянная днем и ночью, то температура в теплице поддерживается путем открытия форточки 6 на петлях на определенную величину с помощью механического термочувствительного привода 7, закрепленного одним концом на корпусе теплицы 1, а другим на форточке 6, или форточка 6 закрыта, если есть температурный баланс в теплице.

Если в ночное время суток температура окружающего теплицу воздуха опускается ниже температуры в внутри теплицы, особенно при заморозках, то открытые металлические емкости 2, расположенные на теплоизолирующих подставках 8, и трубы 9, изогнутые в виде буквы U, заполненные водой 3, отдают тепло, накопленное за день от солнечного излучения с помощью солнечных коллекторов 5, соединенных с змеевиками 4 и от окружающего воздуха внутреннего помещения теплицы. Тем самым осуществляется термостабилизация. За счет того, что использовано две открытые металлические емкости, каждая из которых имеет трубы, изогнутые в виде буквы U, достигается возможность увеличить длину теплицы, при которой обеспечивается равномерное распределение и термостабилизация температуры внутри нее.

При реализации устройства стабилизации температурного режима в теплице, теплоизолирующие подставки 8 могут быть выполнены из поликарбоната. Открытые металлические емкости 2 могут быть изготовлены из стальных листов, или же в качестве этих емкостей 2 могут быть использованы стандартные металлические бочки без крышек. Змеевики могут быть изготовлены из медной трубы. В качестве механического термочувствительного привода может быть использован автоматический открыватель форточки теплицы «Синьор Помидор», а в качестве солнечного коллектора - коллектор солнечный Poolmagic SP06305.

Использование изобретения позволит достичь стабилизации теплового режима в теплице, обеспечивающей ослабление негативного воздействия на выращиваемые растения как ночных заморозков, так и высокой солнечной радиации в дневные часы.

Кроме того, использование изобретения обеспечит повышенную безопасность, так в нем не используется электричество и горячие элементы, что дает ему возможность практического использования в частных хозяйствах при отсутствии обслуживающего персонала в течение нескольких дней.

Изобретение относится к области растениеводства защищенного грунта и может быть использовано для стабилизации теплового режима в теплицах. Устройство включает две открытые емкости, заполненные водой, каждая из которых снабжена трубой, изогнутой в виде буквы U, два змеевика, два солнечных коллектора, форточку на петлях, механический термочувствительный привод и две теплоизолирующие подставки под емкости с водой. Каждая металлическая емкость с трубой, изогнутой в виде буквы U, которая заполнена водой, выполняет функцию аккумулятора тепловой энергии, который запасает это тепло не только от окружающего воздуха внутреннего помещения теплицы, но и от солнечного излучения с помощью солнечных коллекторов, соединенных со змеевиками, расположенными внутри этих металлических емкостей. Излишнее тепло сбрасывается через форточку на петлях, управляемую термочувствительным приводом. Использование изобретения позволяет достичь стабилизации теплового режима в теплице, обеспечивающей ослабление негативного воздействия на выращиваемые растения как ночных заморозков, так и от высокой солнечной радиации в дневные часы. Кроме того, устройство обладает повышенной безопасностью, поскольку в нем не используется электричество и горячие элементы, и его можно использовать в частных хозяйствах при отсутствии обслуживающего персонала в течение нескольких дней. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство стабилизации теплового режима в теплице, включающее открытую емкость, заполненную водой, запасающую тепло во время дня и отдающую это тепло в течение ночи, отличающееся тем, что введена вторая открытая емкость, заполненная водой, при этом эти емкости расположены с противоположных сторон теплицы, причем в качестве емкостей используют открытые металлические емкости с водой, кроме того, дополнительно введены два змеевика, две изогнутые в виде буквы U металлические трубы, соединенные одним концом с верхней частью открытых емкостей, заполненных водой, а вторым концом - с нижней частью открытых емкостей, заполненных водой, два солнечных коллектора, форточка на петлях, механический термочувствительный привод, две теплоизолирующие подставки, при этом обе металлические емкости с водой расположены на теплоизолирующих подставках и в каждой из них размещен змеевик, соединенный с одним из солнечных коллекторов, расположенных вне теплицы на ее противоположных сторонах напротив каждой открытой емкости, заполненной водой, а механический термочувствительный привод одним концом соединен с корпусом теплицы, а вторым - с форточкой на петлях.

2. Способ стабилизации теплового режима в теплице с использованием устройства по п.1, заключающийся в расположении в ней открытой емкости, заполненной водой, запасающей тепло во время дня и отдающей это тепло в течение ночи, отличающийся тем, что используют две открытые металлические емкости, заполненные водой, запасающие тепло, каждая из которых снабжена трубой, изогнутой в виде буквы U, при этом эти емкости располагают в противоположных концах теплицы, и в них в дневное время осуществляется подогрев воды за счет тепла помещения теплицы и за счет тепла солнечных коллекторов, расположенных вне теплицы в непосредственной близости к каждой емкости, а в случае повышения температуры выше заданного уровня излишнее тепло сбрасывают через форточку, управляемую механическим термочувствительным приводом.