СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА И ОТВОДА ТЕПЛА ОТ ЛИСТОВОГО ПОЛОГА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАСТЕНИЙ И СИСТЕМА ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК A01G9/24 

Описание патента на изобретение RU2827364C2

Ссылка на родственные заявки

[0001] Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента США № 62/846362, поданной 10 мая 2019 года, и с предварительной заявкой на выдачу патента США № 62/933031, поданной 8 ноября 2019 года, идеи каждой из которых включены в настоящее описание посредством ссылки.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[0002] В вариантах применения плодоовощеводства в помещении часто нужно использовать искусственное освещение в качестве замены или дополнения естественного освещения, чтобы способствовать росту выращиваемых растений.

Искусственное освещение, используемое для стимулирования роста растений, упоминается в данном документе как «сельскохозяйственное освещение», а системы, используемые для обеспечения такого освещения, упоминаются как «сельскохозяйственные системы освещения». Такое искусственное освещение может включать в себя ультрафиолетовую (UV) часть спектра.

[0003] Сельскохозяйственные системы освещения могут вырабатывать значительное количество тепла, которое может быть опасным и потенциально фатальным для выращиваемых растений. В дополнение к теплу, вырабатываемому сельскохозяйственной системой освещения, также имеется тепло и влажность, вырабатываемые в результате дыхания растений, которые в регулируемой внутренней среде могут быть больше, чем тепло от сельскохозяйственной системы освещения.

Попытки управлять этим теплом часто были сосредоточены сначала на регулировании температуры и потока воздуха в установке, где выращивают растения, а затем на регулировании температуры и потока воздуха в конкретном помещении (помещениях), в которых выращивают растения. Такой подход может быть расточительным и неэффективным в отношении энергии из-за циркуляции и охлаждения большего количества воздуха, чем может быть необходимо, и при этом может не обеспечивать эффективного отвода тепла от растений.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[0004] В одном из решений раскрыт способ распределения воздуха и отвода тепла для листового полога, который предусматривает создание положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога и создание отрицательного давления воздуха на верхней стороне листового полога, так что отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога, через листовой полог в направлении верхней стороны листового полога для отвода тепла из листового полога. Тепло может быть, например, от сельскохозяйственной системы освещения.

[0005] В еще одном решении представлена система отвода тепла и распределения воздуха для выращивания растений, которая содержит опору, по меньшей мере одно растение, поддерживаемое опорой, причем по меньшей мере одно растение имеет множество листьев, образующих по меньшей мере один листовой полог, по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха, расположенный и выполненный с возможностью создания положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога, и по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха, расположенный и выполненный с возможностью создания отрицательного давления воздуха на верхней стороне по меньшей мере одного листового полога. Когда положительное давление воздуха и отрицательное давление воздуха созданы, отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога, через по меньшей мере один листовой полог в направлении верхней стороны по меньшей мере одного листового полога для отвода тепла из по меньшей мере одного листового полога.

Краткое описание фигур

[0006] Эти и другие детали будут описаны со ссылкой на следующие иллюстративные фигуры, на которых.

[0007] На фиг. 1 в схематичном виде представлен способ распределения воздуха и отвода тепла для листового полога.

[0008] На фиг. 2 представлена система отвода тепла и распределения воздуха согласно первому варианту осуществления.

[0009] На фиг. 3 представлена иллюстративная система отвода тепла и распределения воздуха, похожая на систему, показанную на фиг. 2, но в которой опора представляет собой многоярусную опору, содержащую множество отдельных ярусов.

[0010] На фиг. 4 представлены два иллюстративных коллектора для возврата воздуха, соединенных с иллюстративной сельскохозяйственной системой освещения.

[0011] На фиг. 5 представлен иллюстративный коллектор для возврата воздуха, расположенный напротив и совмещенный с соответствующим коллектором для подачи воздуха.

[0012] На фиг. 6 показано, как два набора коллекторов можно соединить с образованием полного коллектора для возврата воздуха.

[0013] На фиг. 7 представлен вид сверху в перспективе многоцелевого несущего приспособления для культивирования, которое можно использовать согласно решениям настоящего изобретения.

[0014] На фиг. 8A и 8B показано, как контейнеры для растений можно устанавливать с возможностью скольжения (перемещения) в многоцелевом несущем приспособлении для культивирования фиг. 7.

[0015] На фиг. 9A и 9B показано, как пластины коллектора можно устанавливать с возможностью скольжения (перемещения) в многоцелевом несущем приспособлении для культивирования с образованием воздушного коллектора.

[0016] На фиг. 10A, 10B и 11 представлены виды с частичным вырезом, иллюстрирующие систему отвода тепла и распределения воздуха согласно второму варианту осуществления.

[0017] На фиг. 12 представлен вид в перспективе спереди с частичным вырезом в частично разобранном виде, иллюстрирующий систему отвода тепла и распределения воздуха согласно третьему варианту осуществления.

[0018] На фиг. 12A представлен подробный вид части фиг. 12.

[0019] На фиг. 13 представлен вид в перспективе спереди сверху в собранном виде с частичным вырезом системы отвода тепла и распределения воздуха фиг. 12.

[0020] На фиг. 14 представлен вид в перспективе спереди в собранном виде системы отвода тепла и распределения воздуха фиг. 12 с частично открытой светонепроницаемой завесой.

[0021] На фиг. 15 представлен вид в перспективе спереди в собранном виде системы отвода тепла и распределения воздуха фиг. 12 с закрытой светонепроницаемой завесой.

[0022] На фиг. 16 представлен вид в перспективе сзади сверху с частичным вырезом в частично разобранном виде системы отвода тепла и распределения воздуха фиг. 12.

[0023] На фиг. 17 представлен вид в перспективе сзади сверху с частичным вырезом в собранном виде системы отвода тепла и распределения воздуха фиг. 12.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[0024] В настоящем изобретении описано решение «ускорения роста растений», которое в первую очередь направлено на удаление ненужного тепла и влажности от растений, а конкретно от уязвимого листового полога. Воздух принуждают проходить прямо через листовой полог от нижней стороны к верхней стороне.

[0025] Далее со ссылкой на фиг. 1, на которой в схематичном виде представлен способ 100 распределения воздуха и отвода тепла для листового полога, обозначенного в целом ссылкой 102. Способ предусматривает создание положительного давления 104 воздуха на нижней стороне 106 листового полога 102 и создание отрицательного давления 108 воздуха на верхней стороне 110 листового полога 102. При такой конфигурации отрицательное давление 108 воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления 104 воздуха на нижней стороне 106 листового полога 102 через листовой полог 102 в направлении верхней стороны 110 листового полога 102 для отвода тепла от листового полога 102. Главным образом тепло может вырабатываться, например, сельскохозяйственной системой 112 освещения. Например, можно использовать сельскохозяйственную систему освещения MetaRail™ или HyperRail™, предлагаемую AgricUltra Advancements Inc., имеющей адрес 905-5500 North Service Road, Burlington, на L7L 6W6, Canada.

Сельскохозяйственная система освещения MetaRail обеспечивает освещение UVA и UVB, а сельскохозяйственная система освещения HyperRail обеспечивает UVA, UVB и видимое освещение.

[0026] В проиллюстрированном варианте осуществления положительное давление 104 воздуха является результатом нагнетания воздуха 118, например, из источника 114 обработанного воздуха системы 116 HVAC («HVAC» относится к «нагреванию, вентиляции и кондиционированию воздуха»), а отрицательное давление 108 воздуха является результатом всасывания 120 в возвратное впускное отверстие 122 системы 116 HVAC. Предпочтительно, нагнетаемый воздух 118 активно охлаждают, например, с помощью системы 116 HVAC перед достижением нижней стороны 106 листового полога 102. Также предпочтительно, нагнетаемый воздух очищают, например, посредством фильтрации и/или электростатической обработки и/или обработки ультрафиолетом, перед достижением нижней стороны 106 листового полога 102. В других вариантах осуществления, когда температура окружающей среды достаточно низкая, нагнетаемый воздух может представлять собой окружающий воздух.

[0027] Далее со ссылкой на фиг. 2 показана иллюстративная система 200 отвода тепла и распределения воздуха для выращивания растений. Это всего лишь один иллюстративный вариант осуществления, не предназначенный для ограничения.

[0028] Система 200 отвода тепла и распределения воздуха содержит опору 224, которая содержит проходящую продольно платформу 226 и дополнительно содержит проходящую продольно сельскохозяйственную систему 212 освещения, два коллектора 232 для подачи воздуха, два колектора 234 для возврата воздуха и множество растений 228, расположенных на платформе 226. Каждое из растений 228 имеет множество листьев 230, образующих листовой полог 202. Хотя в представленном вариант осуществления показано множество растений 228, расположенных на платформе 226, в других вариантах осуществления может быть только одно растение, поддерживаемое опорой, причем листья одного растения образуют листовой полог. Сельскохозяйственная система 212 освещения расположена на верхней стороне листового полога 202 и расположена по существу параллельно платформе 226 и совмещена с ней, чтобы обеспечивать сельскохозяйственное освещение верхней стороны 210 листового полога 202.

[0029] В проиллюстрированном варианте осуществления коллекторы 232 для подачи воздуха расположены по обе стороны платформы 226 вдоль ее длинных краев, а коллекторы 234 для возврата воздуха аналогичным образом расположены по обе стороны сельскохозяйственной системы 212 освещения вдоль ее длинных краев.

Таким образом, в проиллюстрированном варианте осуществления коллекторы 234 для возврата воздуха поддерживаются сельскохозяйственной системой 212 освещения. В других вариантах осуществления коллектор (коллекторы) для возврата воздуха могут быть отделены от сельскохозяйственной системы освещения и не поддерживаться на ней. Хотя в проиллюстрированном варианте осуществления имеется два коллектора 232 для подачи воздуха и два коллектора 234 для возврата воздуха, в других вариантах осуществления может быть один коллектор для подачи воздуха и/или более двух коллекторов для подачи воздуха и/или только один коллектор для возврата воздуха и/или более двух коллекторов для возврата воздуха.

[0030] Коллекторы 232 для подачи воздуха расположены и выполнены с возможностью создания положительного давления воздуха 204 на нижней стороне 206 листового полога 202, а коллекторы 234 для возврата воздуха расположены и выполнены с возможностью создания отрицательного давления воздуха 208 на верхней стороне листового полога 202. При такой конфигурации, когда положительное давление воздуха 204 и отрицательное давление воздуха 208 созданы, отрицательное давление воздуха 208 втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха 204 на нижней стороне 206 листового полога 202, через листовой полог 202 в направлении верхней стороны 210 листового полога 202 для отвода тепла от листового полога 202. Также может быть значительная величина влажности вокруг листового полога 202, в основном из-за дыхания растений; так как отрицательное давление воздуха 208 втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха 204 на нижней стороне 206 листового полога 202, через листовой полог 202 в направлении верхней стороны 210 листового полога 202, оно также будет отводить влагу от листового полога 202

[0031] Как можно видеть на фиг. 2, коллекторы 232 для подачи воздуха соединены с возможностью прохождения текучей среды с системой 216 HVAC и выполнены с возможностью приема обработанного нагнетаемого воздуха 218 из системы 216 HVAC; нагнетаемый воздух 218 из системы 216 HVAC можно активно охлаждать и/или очищать. Аналогичным образом, коллекторы 234 для возврата воздуха соединены с возможностью прохождения текучей среды с системой 216 HVAC и выполнены с возможностью доставки воздуха, отводимого от листового полога 202 в возвратное впускное отверстие 222 системы 216 HVAC. В других вариантах осуществления коллекторы 234 для возврата воздуха могут сообщаться с атмосферой.

[0032] В проиллюстрированном варианте осуществления платформа 226 показана на расстоянии от пола здания, в котором расположена система 200 отвода тепла и распределения воздуха; в других вариантах осуществления в качестве опоры может служить сам пол здания, а в пол здания может быть встроен коллектор (коллекторы) для подачи воздуха.

[0033] На фиг. 3 представлена иллюстративная система 300 отвода тепла и распределения воздуха, аналогичная системе 200 отвода тепла и распределения воздуха, показанной на фиг. 2, но в которой опора 324 представляет собой многоярусную опору 324, содержащую множество отдельных ярусов 340. На ярусах 340 многоярусной опоры 324 расположено множество растений 328, причем имеется множество ярусов листового полога 302 и имеется множество коллекторов 334 для возврата воздуха, расположенных на верхних сторонах соответствующих ярусов листового полога 302. В проиллюстрированном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, множество коллекторов 332 для подачи воздуха расположены на нижних сторонах соответствующих ярусов листового полога 302; в других вариантах осуществления один коллектор для подачи воздуха может быть расположен на нижней стороне самого нижнего листового полога.

[0034] На фиг. 4 представлены два иллюстративных коллектора 234 для возврата воздуха, соединенных с иллюстративной сельскохозяйственной системой 212 освещения. Хотя на фиг. 4 коллекторы 234 для возврата воздуха представлены с обеих сторон сельскохозяйственной системы 212 освещения, в других вариантах осуществления может быть только один коллектор для возврата воздуха с одной стороны сельскохозяйственной системы 212 освещения. Аналогичные конфигурации можно использовать в отношении коллекторов 232 для подачи воздуха и платформы 226. В проиллюстрированном варианте осуществления соединение осуществляют посредством посадки с натягом по каналу и пазу, хотя можно использовать любой подходящий механизм соединения.

[0035] На фиг. 5 представлен иллюстративный коллектор 234 для возврата воздуха, расположенный напротив и совмещенный с соответствующим коллектором 232 для подачи воздуха. В проиллюстрированном варианте осуществления коллекторы 234 для возврата воздуха и коллекторы 232 для подачи воздуха имеют форму полого прямоугольного коллектора 502, 504 с открытым концом, имеющего ряд отверстий 436 для воздушного потока. Коллекторы 502, 504 могут иметь разные размеры, чтобы соответствовать различным требованиям к воздушному потоку и/или системам HVAC. Например, могут быть представлены коллекторы 502, 504, размеры которых позволяют удалять 700 кубических футов в минуту (CFM), 1000 CFM или 1200 CFM, в зависимости от варианта применения.

[0036] На фиг. 6 показано, как два набора коллекторов 502 можно соединить встык с возможностью прохождения текучей среды с использованием уплотнительного соединительного приспособления 602 с уплотнительным кольцом, имеющего по меньшей мере один проход 604 через него для воздушного потока и уплотнительную торцевую крышку 606 на нижнем оконечном конце, для образования полного коллектора 232 для подачи воздуха. Аналогичный подход можно использовать для соединения коллекторов 504 с образованием полного коллектора 234для возврата воздуха.

[0037] Далее со ссылкой на фиг. 7-9B показано многоцелевое несущее приспособление для культивирования, обозначенное в целом ссылкой 700, которое можно использовать согласно решениям настоящего изобретения. Многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования может быть выполнено с возможностью использования в качестве несущего приспособления для растений или в качестве напорной камеры для воздушного коллектора.

[0038] Многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования имеет образованный в нем проходящий продольно канал 702, выполненный для приема с возможностью скольжения и извлечения экземпляров контейнера 800 для растений (фиг. 8A) или пластины 900 коллектора (фиг. 9A). Многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования имеет в общем С-образное поперечное сечение. Проиллюстрированное многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования содержит две противоположные, по существу параллельные в общем плоские боковые стенки 704, отделенные друг от друга в общем плоской базовой стенкой 706. Внутренние поверхности 708 боковых стенок 704 имеют противоположные, проходящие продольно внутрь выступы 710, которые образуют продольно проходящие направляющие канавки 712, размеры которых рассчитаны на прием периферийного обода 802 (фиг. 8A) контейнера 800 для растений, чтобы поддерживать контейнер 800 для растений внутри продольно проходящего канала 702. Таким образом, контейнер 800 для растений можно продвинуть в продольно проходящий канал 702, как показано на фиг. 8A. Обычно, в канал 702 входит несколько контейнеров 800 для растений, как показано на фиг. 8B.

[0039] Кроме того, продольно проходящие направляющие канавки 712 имеют размер для приема внешних боковых краев 902 пластины 900 коллектора. Такая пластина 900 коллектора показана на фигуре 9A и в проиллюстрированном варианте осуществления содержит основную пластину 904, которая содержит направляющий выступ 906 на нижней стороне, помогающий центрировать ее в проходящем продольно канале 702. Также можно использовать другие конфигурации для крепления пластины коллектора к многоцелевому несущему приспособлению 700 для культивирования. Концы каждой пластины 900 коллектора могут содержать шпунтовую защелку (не показано), причем охватываемый конец скользит по охватывающему концу, образуя частичное уплотнение и скрепляя пластины 900 коллектора вместе встык. Пластина 900 коллектора дополнительно содержит два обращенных вверх конусообразных выступа 908, каждый из которых выполнен с возможностью герметичного приема с возможностью снятия диффузора/адаптера 910. Поток воздуха можно регулировать путем выборочной установки диффузора/адаптера 910, имеющего желаемую скорость потока. Ряд пластин 900 коллектора можно вставлять в канал 702 плотно встык, как показано на фигуре 9A, а затем на одном конце многоцелевого несущего приспособления 700 для культивирования можно установить уплотнительный элемент (не показано), чтобы многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования служило в качестве напорной камеры и взаимодействовало с пластинами 900 коллектора, конусообразными выступами 908 и диффузорами/адаптерами 910 с образованием воздушного коллектора 1032, как показано на фигуре 9B. Многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования можно использовать, например, в модульном варианте осуществления системы распределения воздуха и отвода тепла с рециркуляцией согласно решению настоящего изобретения.

[0040] Далее со ссылкой на фиг. 10A и 10B показан один иллюстративный вариант осуществления модульной рециркуляционной системы отвода тепла и распределения воздуха, обозначенной в целом ссылкой 1000.

[0041] Модульная система 1000 отвода тепла и распределения воздуха содержит опору 1024, которая содержит шкаф 1004, продольно проходящую платформу 1026, соединенную со шкафом 1004, и продольно проходящую сельскохозяйственную систему 1012 освещения, соединенную со шкафом 1004. Сельскохозяйственная система 1012 освещения может быть любого подходящего типа; в проиллюстрированном варианте осуществления сельскохозяйственная система 1012 освещения содержит множество расположенных на расстоянии друг от друга линейных светильников 1014, подвешенных на крепежные кронштейны 1010, проходящих от шкафа 1004 по существу параллельно платформе 1026, которая также проходит от шкафа 1004. линейными светильниками 1014 могут быть, например, линейные светильники MetaRail™ или HyperRail™. Коллектор 1034 для возврата воздуха также проходит по существу параллельно платформе 1026 и может прямо или непрямо опираться на крепежные кронштейны 1010. Например, коллектор 1034 для возврата воздуха может располагаться на линейных светильниках 1014. Два коллектора 1032 для подачи воздуха, каждый из которых образован из узла многоцелевого несущего приспособления 700 для культивирования, пластины 900 коллектора и диффузоры/адаптеры 910, как показано на фигуре 9B, расположены по обе стороны платформы 1026 вдоль ее длинных краев. Хотя в проиллюстрированном варианте осуществления имеется два коллектора 1032 для подачи воздуха и один коллектор 1034 для возврата воздуха, в других вариантах осуществления может быть один коллектор для подачи воздуха и/или более двух коллекторов для подачи воздуха и/или более одного коллектора для возврата воздуха.

[0042] Рециркуляционный трубопровод 1016 проходит через шкаф 1004 модульной системы 1000 отвода тепла и распределения воздуха и соединяет коллектор 1034 для возврата воздуха с возможностью прохождения текучей среды с коллекторами 1032 для подачи воздуха. Вентилятор 1018 расположен в шкафу 1004 и выполнен с возможностью втягивания воздуха из коллектора 1034 для возврата воздуха и подачи этого воздуха в коллекторы 1032 для подачи воздуха. Таким образом, вентилятор 1018 выполнен с возможностью создания отрицательного давления в коллекторе 1034 для возврата воздуха и создания положительного давления в коллекторах 1032 для подачи воздуха. Предпочтительно вентилятором 1018 является вентилятор с регулируемой скоростью, обеспечивающий разные скорости потока в зависимости от конфигурации, например, для платформы 1026 разной длины. Хотя вентилятор показан с целью пояснения, можно использовать любой подходящий механизм циркуляции воздуха. змеевик 1042 охлаждения, змеевик 1044 повторного нагрева и ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1046 находятся в рециркуляционном трубопроводе 1016, находящемся между коллектором 1034 для возврата воздуха и коллекторами 1032 для подачи воздуха. змеевик 1042 охлаждения охлаждает и осушает воздух, поступающий из коллектора 1034 для возврата воздуха, змеевик 1044 повторного нагрева может повторно нагревать воздух до нужной заданной температуры, если проведено слишком большое охлаждение, а ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1046 стерилизует любой конденсат, который может накапливаться на змеевике 1042 охлаждения. Для простоты пояснения некоторые детали не показаны, но находятся в пределах возможностей специалиста в данной области, теперь информированного с помощью настоящего раскрытия. Например, можно предусмотреть термостатическое управление, один или несколько клапанов, например, трехходовые клапаны для управления потоком через змеевики 1042, 1044 для управления нагрузкой) и дренаж для осушения. змеевик 1042 охлаждения и змеевик 1044 повторного нагрева могут представлять собой змеевики с циркулирующей жидкостью, соединенные с такими компонентами, как охладители, циркуляционные насосы и охладители сжатой текучей среды, которые могут быть встроены в шкаф 1004 модульной рециркуляционной системы 1000 отвода тепла и распределения воздуха или могут находиться снаружи от него. Таким образом, модульная рециркуляционная система 1000 отвода тепла и распределения воздуха содержит встроенную систему HVAC, содержащую рециркуляционный трубопровод 1016, вентилятор 1018, змеевик 1042 охлаждения, змеевик 1044 повторного нагрева и необязательное ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1046, которые все расположены внутри шкафа 1004 модульной рециркуляционной системы 1000 отвода тепла и распределения воздуха. Система HVAC помимо любых внешних подключений к внешним компонентам для подачи электроэнергии и текучих сред для кондиционирования циркулирующего воздуха, является по существу автономной.

[0043] В одном варианте осуществления третье многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования расположено между двумя коллекторами 1032 для подачи воздуха на платформе 1026, и множество контейнеров 800 для растений, содержащих растения 1028, можно разместить в них с возможностью скольжения, так чтобы расположить растения 1028 на платформе 1026, как показано на фиг. 10B. Каждое из растений 1028 имеет множество листьев 1030, образующих листовой полог 1002. Сельскохозяйственная система 1012 освещения расположена на верхней стороне листового полога 1002 и выполнена с возможностью создания сельскохозяйственного освещения верхней стороны листового полога 1002.

[0044] Коллекторы 1032 для подачи воздуха расположены и выполнены с возможностью создания положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога 1002, а коллекторы 1034 для возврата воздуха расположены и выполнены с возможностью создания отрицательного давления воздуха на верхней стороне листового полога 1002. При такой конфигурации, когда положительное давление воздуха и отрицательное давление воздуха созданы, отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога 1002, через листовой полог 1002 в направлении верхней стороны листового полога 1002 для отвода тепла и влаги от листового полога

1002. Затем воздух рециркулирует через рециркуляционный трубопровод 1016, где его кондиционируют с помощью змеевика 1042 охлаждения, змеевика 1044 повторного нагрева и необязательного ультрафиолетового стерилизационного освещения 1046, а затем возвращается в коллекторы 1032 для подачи воздуха.

[0045] На фиг. 11 представлена конфигурация модульной рециркуляционной системы 1000 отвода тепла и распределения воздуха, в которой вместо третьего многоцелевого несущего приспособления 700 для культивирования между двумя коллекторами 1032 для подачи воздуха, прямо на платформе 1026 расположено множество отдельных контейнеров 1100 для растений. Таким образом, модульная рециркуляционная система 1000 отвода тепла и распределения воздуха совместима с большим множеством контейнеров для растений.

[0046] Хотя в проиллюстрированных вариантах осуществления показано множество растений 1028, расположенных на платформе 1026, в других вариантах осуществления может быть только одно растение, поддерживаемое опорой, причем листья одного растения образуют листовой полог.

[0047] Несколько экземпляров модульной рециркуляционной системы 1000 отвода тепла и распределения воздуха могут быть расположены ярусами, аналогично расположению, показанному на фиг. 3.

[0048] Как можно видеть на фиг. 10A-11, многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования, включая те, которые образуют коллекторы 1032 для подачи воздуха, и те, на которых расположены растения 1028, проходят по существу параллельно направлению воздушного потока через коллектор 1034 для возврата воздуха.

[0049] Далее со ссылкой на фиг. 12-17 показан еще один иллюстративный вариант осуществления модульной рециркуляционной системы отвода тепла и распределения воздуха, обозначенной в целом ссылкой 1200. Модульная рециркуляционная система 1200 отвода тепла и распределения воздуха, показанная на фиг. 12-17, концептуально похожа на модульную систему 1000 отвода тепла и распределения воздуха, показанную на фиг. 10A-11, и в ней можно использовать те же многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования, пластины 900 коллектора и диффузоры/адаптеры 910, показанные на фиг. 7-9B, или аналогичные несущие приспособления для культивирования, пластины коллектора и диффузоры/адаптеры. Таким образом, как правило, одинаковые ссылочные номера обозначают соответствующие детали, за исключением префикса «12» вместо «10». Модульная рециркуляционная система 1200 отвода тепла и распределения воздуха, показанная на фиг. 12-17, отличается от модульной системы 1000 отвода тепла и распределения воздуха, показанной на фиг. 10A-11, тем, что модульная рециркуляционная система 1200 отвода тепла и распределения воздуха, показанная на фиг. 12-17, имеет многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования и коллекторы 1232 для подачи воздуха, проходящие по существу поперек направления воздушного потока через коллектор 1034 для возврата воздуха.

[0050] Модульная система 1200 отвода тепла и распределения воздуха содержит опору 1224. В этом варианте осуществления опора 1224 содержит шкаф 1204, вмещающий различные компоненты, дополнительно описанные ниже, продольно проходящую платформу 1226, соединенную со шкафом 1204, и продольно проходящую крышу 1210, расположенную напротив и по существу параллельно платформе 1226, а также соединенную со шкафом 1204. Крыша 1210 является необязательной; в альтернативных вариантах осуществления крышу можно исключить и коллектор (коллекторы) 1034 для возврата воздуха также могут функционировать в качестве крыши. Также представлена проходящая продольно сельскохозяйственная система 1212 освещения, которая может быть любого подходящего типа. В проиллюстрированном варианте осуществления сельскохозяйственная система 1212 освещения содержит множество расположенных на расстоянии друг от друга линейных светильников 1214, таких как, например, линейные светильники MetaRail™ или HyperRail™, подвешенные на крыше 1210.

[0051] Полая нагнетательная камера 1250 сообщается с возможностью прохождения текучей среды с внутренней частью шкафа 1204 на одном конце нагнетательной камеры 1250; нагнетательная камера 1250 закрыта на другом конце. Нагнетательная камера 1250 проходит из шкафа 1204 по существу перпендикулярно и по существу совпадает с крышей 1210 и платформой 1226, когда она сходится с торцевой пластиной 1248 напротив шкафа 1204, а также соединена с платформой 1226 и крышей 1210. Нагнетательная камера имеет ряд расположенных на расстоянии друг от друга выпускных отверстий 1252 нагнетательной камеры, которые подают воздух в соответствующий ряд коллекторов 1232 для подачи воздуха. Коллекторы 1232 для подачи воздуха могут быть образованы с использованием многоцелевых несущих приспособлений 700 для культивирования и пластин 900 коллектора, описанных выше и показанных на фиг. 9A и 9B, с уплотнительным элементом или торцевой пластиной 1254 на дистальном конце и полым соединительным элементом 1256 коллекторов на проксимальном конце для соединения каждого из коллекторов 1232 для подачи воздуха с возможностью прохождения текучей среды с нагнетательной камерой 1250. Коллекторы 1232 для подачи воздуха расположены на платформе 1226. Коллектор 1234 для возврата воздуха, имеющий множество впускных отверстий 1236, также проходит по существу параллельно платформе 1226 и может прямо или непрямо опираться на крышу 1210 (когда есть крыша) или на другие структурные элементы. Таким образом, в проиллюстрированном варианте осуществления коллектор 1234 для возврата воздуха отделен от сельскохозяйственной системы освещения 1212 и не опирается на нее. Хотя в представленном вариант осуществления показан один коллектор 1234 для возврата воздуха, в других вариантах осуществления может быть больше одного коллектора для возврата воздуха.

[0052] Поскольку выпускные отверстия 1252 нагнетательной камеры расположены на расстоянии друг от друга, то коллекторы 1232 для подачи воздуха также расположены на расстоянии друг от друга по длине платформы 1226. Каждое многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования имеет множество контейнеров 800 для растений, содержащих растения 1228, которые можно двигать или иным образом размещать в них, можно устанавливать между соседними коллекторами 1232 для подачи воздуха на платформе 1226, чтобы растения 1228 располагались на платформе 1226. Каждое из растений 1228 имеет множество листьев 1230, образующих листовой полог 1202. Сельскохозяйственная система 1212 освещения расположена на верхней стороне листового полога 1202 и выполнена с возможностью создания сельскохозяйственного освещения верхней стороны листового полога 1202. Многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования, использованные для образования коллекторов 1232 для подачи воздуха, могут иметь тот же размер, что и многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования, использованные для размещения контейнеров 800 и растений 1228, или могут иметь иной размер. Например, многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования, использованные для образования коллекторов 1232 для подачи воздуха, могут быть меньше, чем многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования, использованные для размещения контейнеров 800 и растений 1228, как показано на фиг. 12A, для обеспечения относительно большего пространства для контейнеров 800 и растений 1228. Также, за счет предоставления относительно более высоких коллекторов для подачи воздуха и относительно более коротких несущих приспособлений для культивирования растений в раннем (и, следовательно, более хрупком) состоянии развития, молодые растения можно поместить ниже воздушного потока, чтобы на молодые растения попадало немного воздуха или не попадало совсем. Это снижает потребность в пересадке/перемещении растений из одной среды выращивания в другую по мере их созревания.

[0053] Главная линия 1260 подкормки проходит вдоль нагнетательной камеры 1250 над выпускными отверстиями 1252 нагнетательной камеры и соединена с возможностью прохождения текучей среды с боковыми линиями 1262 подкормки, имеющими капельницы 1264 для подачи к растениям 1228 воды и питательных веществ.

[0054] Система 1200 отвода тепла и распределения воздуха представляет собой модульную рециркуляционную систему отвода тепла и распределения воздуха. Шкаф 1204 образует рециркуляционный трубопровод 1216, который соединяет коллектор 1234 для возврата воздуха с возможностью прохождения текучей среды с нагнетательной камерой 1250 и за счет этого с коллекторами 1232 для подачи воздуха. Вентилятор 1218, предпочтительно вентилятор с регулируемой скоростью, расположен в шкафу 1204 и выполнен с возможностью втягивания воздуха из коллектора 1234 для возврата воздуха и подачи этого воздуха в коллекторы 1232 для подачи воздуха. Таким образом, вентилятор 1218 выполнен с возможностью создания отрицательного давления в коллекторе 1234 для возврата воздуха на верхней стороне листового полога 1202 и создания положительного давления в коллекторах 1232 для подачи воздуха на нижней стороне листового полога 1202. Хотя вентилятор показан с целью пояснения, можно использовать любой подходящий механизм циркуляции воздуха. змеевик 1242 охлаждения, змеевик 1244 повторного нагрева и ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1246 находятся в рециркуляционном трубопроводе 1216, образованном шкафом 1204. Таким образом, змеевик 1242 охлаждения, змеевик 1244 повторного нагрева и ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1246 находятся между коллектором 1234 для возврата воздуха и коллекторами 1232 для подачи воздуха. змеевик 1242 охлаждения охлаждает и осушает воздух, поступающий из коллектора 1234 для возврата воздуха, змеевик 1244 повторного нагрева может повторно нагревать воздух до нужной заданной температуры, если проведено слишком большое охлаждение, а ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1246 стерилизует змеевик 1242 охлаждения и любую пленку, которая может образоваться на нем из конденсата. В результате коллекторы 1232 для подачи воздуха соединены (посредством соединительных элементов 1256 коллекторов и нагнетательной камеры 1250 с возможностью прохождения текучей среды с источником активно охлаждаемого нагнетаемого воздуха (шкаф 1204). Предусмотрен поддон 1266 для сбора конденсата для осушения конденсата, капающего из змеевика 1242 охлаждения. змеевик 1242 охлаждения и змеевик 1244 повторного нагрева могут представлять собой змеевики с циркулирующей жидкостью, соединенные с такими компонентами, как охладители, циркуляционные насосы и охладители сжатой текучей среды, которые все или некоторая их часть могут быть встроены в шкаф 1204 модульной рециркуляционной системы 1200 отвода тепла и распределения воздуха или могут находиться снаружи от него. Таким образом, модульная рециркуляционная система 1200 отвода тепла и распределения воздуха содержит встроенную систему HVAC, содержащую рециркуляционный трубопровод 1216, образованные шкафом 1204, вентилятор 1218, змеевик 1242 охлаждения, змеевик 1244 повторного нагрева и необязательное ультрафиолетовое стерилизационное освещение 1246, также необязательные регулирующие и обходные клапаны, которые все расположены внутри шкафа 1204 модульной рециркуляционной системы 1200 отвода тепла и распределения воздуха. Система HVAC помимо любых внешних подключений к внешним компонентам для подачи электроэнергии и текучих сред для кондиционирования циркулирующего воздуха, является по существу автономной. Выдвижная светонепроницаемая завеса 1274, намотанная на катушку 1276, поддерживаемую крышей 1210, может закрывать открытую сторону, расположенную напротив нагнетательной камеры 1250, ограничивая УФ-облучение персонала, а затем ее можно убирать для доступа к растениям 1228. Кроме того, можно предусмотреть впускное отверстие 1268 для CO2 в рециркуляционный трубопровод 1216, образованный шкафом 1204 (или в нагнетательную камеру 1250) для обогащения рециркуляционного воздуха CO2 для улучшения роста растений. Как и в других вариантах осуществления, некоторые детали в рамках возможностей специалиста в данной области, теперь информированного с помощью настоящего раскрытия, для простоты пояснения не показаны, но могут иметься в разных вариантах исполнения. Среди прочего к ним относятся термостатические датчики, датчики CO2 или другие датчики для регулирования окружающей среды, регулирующие клапаны, обходные клапаны или другие клапаны (например, трехходовые клапаны для управления нагрузкой).

[0055] В проиллюстрированном варианте осуществления, показанном на фиг.12-17, конусообразные выступы 908 на пластинах 900 коллектора могут быть оснащены диффузорами/адаптерами разных типов или соплами в зависимости от места и необходимых целей воздушного потока и распределения. В проиллюстрированном варианте осуществления растения 1228 закрыты с пяти сторон концевой пластиной 1248, нагнетательной камерой 1250, шкафом 1204, крышей 1210 и платформой 1226, причем сторона, противоположная нагнетательной камере 1250, открыта для обеспечения доступа. Наиболее дистальные конусообразные выступы 908 (конусообразные выступы 908, наиболее удаленные от нагнетательной камеры 1250) на каждом из коллекторов 1232 для подачи воздуха могут быть оснащены соплом 1270 воздушной завесы. Сопла 1270 воздушной завесы взаимодействуют с образованием воздушной завесы на стороне, противоположной нагнетательной камере 1250, эффективно закрывая за счет этого растения 1228. В некоторых вариантах осуществления торцевую пластину можно исключить, и специальные сопла могут обеспечивать воздушную завесу в конце платформы 1226, противоположном шкафу 1204. Внутренние конусообразные выступы 908 (конусообразные выступы 908 между наиболее дистальными конусообразными выступами 908 и нагнетательной камерой 1250) могут быть оснащены соплами 1272 воздушного потока через листовой полог, выполненными с возможностью продувания воздуха через листовой полог 1202. Поскольку воздушный поток через каждый из коллекторов 1232 для подачи воздуха будет меняться в зависимости от его продольного положения вдоль нагнетательной камеры 1250 (по мере выдувания большего количества воздуха), сопла 1270 воздушной завесы и сопла 1272 воздушного потока через листовой полог предпочтительно выполнены с возможностью индивидуальной регулировки, чтобы обеспечивать сохранение относительно постоянного воздушного потока для воздушной завесы и через листовой полог 1202. Например, сопла могут быть регулируемыми или могут иметь порты, которые можно выборочно плотно закрывать или открывать, например, пробками. Альтернативно, сопла могут иметь фиксированную конфигурацию, причем каждая конфигурация предназначена для определенного положения. Альтернативно или дополнительно, направляющие пластины или другие элементы регулирования воздушного потока могут быть расположены внутри нагнетательной камеры 1250 и/или коллекторов 1232 для подачи воздуха. Конфигурация сопел, конечно, будет зависеть от расстояния и конфигурации торцевой пластины 1248, нагнетательной камеры 1250, шкафа 1204, крыши 1210 и платформы 1226, а также нужного воздушного потока и целей распределения, и находится в рамках возможностей рядового специалиста в данной области, теперь информированного с помощью настоящего раскрытия. Например, можно использовать компьютерное гидродинамическое моделирование (CFD). Кроме того, как отмечено выше, вентилятор 1218 предпочтительно представляет собой вентилятор с регулируемой скоростью, который может дополнительно облегчать регулирование потока.

[0056] В процессе работы, когда вентилятор 1218 является активным, воздух нагнетается в нагнетательную камеру 1250, затем через выпускные отверстия 1252 нагнетательной камеры в коллекторы 1232 для подачи воздуха, которые создают положительное давление на нижней стороне листового полога 1202. В то же время вентилятор также втягивает воздух из коллектора 1234 для возврата воздуха в направлении змеевика 1242 охлаждения, змеевика 1244 повторного нагрева и ультрафиолетового стерилизационного освещения 1246, создавая за счет этого отрицательное давление в коллекторе 1234 для возврата воздуха на верхней стороне листового полога 1002. Когда положительное давление воздуха и отрицательное давление воздуха созданы, отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога 1202, через листовой полог 1202, в направлении верхней стороны листового полога 1202 для отвода от листового полога 1202 тепла (например, от сельскохозяйственной системы 1214 освещения) и влажности (в основном из-за дыхания растений). Пунктирные линии на фиг. 12, 13 и 17 показывают иллюстративный воздушный поток. Использование сопел 1270 воздушной завесы для образования воздушной завесы на стороне, противоположной нагнетательной камере 1250, создает замкнутый микроклимат; светонепроницаемая завеса 1274 просто ограничивает воздействие ультрафиолетового света от сельскохозяйственной системы 1212 освещения и не требуется для поддержания микроклимата. Поддон или желоб 1278 для сбора конденсата может быть расположен вдоль платформы 1276, противоположной катушке 1276 для светонепроницаемой завесы 1274.

[0057] Несколько экземпляров модульной рециркуляционной системы 1200 отвода тепла и распределения воздуха могут быть расположены в стопках или ярусах, аналогично расположению, показанному на фиг. 3. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления опора 1224 может содержать множество ярусов листового полога, причем множество ярусов коллекторов для возврата воздуха расположены на верхних сторонах соответствующих ярусов листового полога, и множество коллекторов для подачи воздуха расположены на нижних сторонах соответствующих ярусов листового полога. В таких вариантах осуществления крыша нижнего яруса также может функционировать как платформа соседнего верхнего яруса. Каждый ярус предпочтительно будет иметь свой собственный независимый шкаф и систему HVAC.

[0058] Как отмечено выше, модульная рециркуляционная система 1200 отвода тепла и распределения воздуха, показанная на фигуре, имеет многоцелевые несущие приспособления 700 для культивирования и коллекторы 1232 для подачи воздуха, проходящие по существу поперек направления воздушного потока через коллектор 1034 для возврата воздуха. Такое поперечное расположение может облегчать поддержание и сбор растений, при этом позволяя обслуживать большое количество растений с помощью одной системы HVAC. После уборки светозащитной завесы 1274 техническое приспособление может перемещаться по длине платформы 1226, выдвигать многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования, выполнять все необходимые действия, задвигать многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования обратно на место, а затем переставлять на следующее многоцелевое несущее приспособление 700 для культивирования.

[0059] Возможность соединения ряда коллекторов встык для создания коллекторов разных размеров и для обеспечения одного или нескольких ярусов, обеспечивает масштабируемость и адаптируемость системы в зависимости от конкретного применения. Расположения, расстояния и размер коллекторов, а также скорость воздушного потока и конфигурация охлаждения будут зависеть от конструкции, компоновки и требований помещения, в котором выращивают растения, а также от типа растения (растений).

[0060] Также предполагается, что описанные в данном документе системы и способы также можно использовать для аквапоники.

[0061] Хотя иллюстративные варианты осуществления показаны с вертикальной конфигурацией, в которой воздушный поток от нижней стороны листового полога в направлении верхней стороны листового полога является по существу вертикальным относительно земли, настоящее раскрытие этим не ограничено, и в нем также предусмотрены, например, конфигурации, в которых воздушный поток от нижней стороны листового полога в направлении верхней стороны листового полога является по существу горизонтальным относительно земли. Например, предполагается, что принципы, применяемые в данном документе, можно применять для создания по существу горизонтального воздушного потока от нижней стороны листового полога в направлении верхней стороны листового полога в такой системе, как производственная платформа для плодоовощеводства AirBox™, предлагаемая вышеупомянутым AgricUltra Advancements Inc. И описанная в международной патентной заявке PCT № PCT/CA2019/050322, поданной 15 марта 2019 года, идеи которой включены в настоящее описание посредством ссылки.

[0062] Некоторые иллюстративные варианты осуществления были описаны в качестве примера. Для специалистов в данной области техники будет очевидно, что можно сделать ряд вариаций и модификаций, не выходя за пределы объема формулыизобретения.

Похожие патенты RU2827364C2

название год авторы номер документа
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ФЕРМА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ 2023
  • Тришин Сергей Борисович
RU2823130C1
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СТВОЛ КОММУНИКАЦИЙ ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА И МОДУЛЬ, И ЗДАНИЕ, В СОСТАВ КОТОРЫХ ОН ВХОДИТ 2011
  • Терон Уильям
RU2570305C2
СИСТЕМА КУЛЬТИВАЦИИ РАСТЕНИЙ В ПОМЕЩЕНИИ В УСЛОВИЯХ, ИМИТИРУЮЩИХ ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ 2016
  • Коп Меначем
RU2708795C2
АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ АВТОТРОФНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ 2014
  • Шевцов Александр Анатольевич
  • Дранников Алексей Викторович
  • Шабунина Елена Александровна
RU2586534C1
ТЕПЛООБМЕННИК В ВИДЕ ДВУХРЯДНОЙ БУКВЫ V 2021
  • Бирн, Том
RU2823131C1
РЕЗЕРВУАР С РАЗМЕЩЕННОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ФЕРМОЙ 2016
  • Парра Себриан, Висенте
RU2725805C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИОМАССЫ ФОТОАВТОТРОФНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ 2014
  • Шевцов Александр Анатольевич
  • Тертычная Татьяна Николаевна
  • Дранников Алексей Викторович
  • Шабунина Елена Александровна
RU2577150C1
АЭРО-ГИДРОПОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ IN VITRO 2018
  • Хутинаев Олег Сосланбекович
  • Бекузарова Сарра Абрамовна
  • Салиев Азамат Алибекович
  • Салиев Алибек Андреевич
  • Черников Григорий Васильевич
  • Черников Денис Григорьевич
  • Басиев Солтан Сосланбекович
  • Кудзаев Анатолий Бештауович
  • Анисимов Борис Васильевич
  • Старовойтов Виктор Иванович
  • Мелешин Алексей Алексеевич
  • Шабанов Низам Эмирсултанович
RU2693721C1
КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НАВОЗА И ДРУГИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОТХОДОВ 2000
  • Пузанков А.Г.
  • Мхитарян Г.А.
  • Кудзиев Э.П.
  • Семенцов А.Ю.
  • Панченко О.А.
RU2169450C1
МОДУЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ГЕЛИОВОДОПОДОГРЕВА 2013
  • Газалов Владимир Сергеевич
  • Брагинец Андрей Валерьевич
RU2540192C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 827 364 C2

Реферат патента 2024 года СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА И ОТВОДА ТЕПЛА ОТ ЛИСТОВОГО ПОЛОГА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАСТЕНИЙ И СИСТЕМА ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретения относятся к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству. Способ предусматривает создание положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога; и создание отрицательного давления воздуха на верхней стороне листового полога. Причем отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога, с нижней стороны листового полога через листовой полог в направлении верхней стороны листового полога для отвода тепла из листового полога. Положительное давление воздуха является постоянным по всей длине коллектора, проходящего вдоль листового полога. Система содержит: опору, по меньшей мере одно растение, поддерживаемое опорой. Причем по меньшей мере одно растение имеет множество листьев, образующих по меньшей мере один листовой полог; по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха, расположенный и выполненный с возможностью создания положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога; по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха, расположенный и выполненный с возможностью создания отрицательного давления воздуха на верхней стороне по меньшей мере одного листового полога. Когда положительное давление воздуха и отрицательное давление воздуха созданы, отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога, через по меньшей мере один листовой полог в направлении верхней стороны по меньшей мере одного листового полога для отвода тепла из по меньшей мере одного листового полога. Причем: по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха имеет множество расположенных на расстоянии друг от друга сопел воздушного потока через листовой полог, проходящих по длине по меньшей мере одного коллектора для подачи воздуха. Сопла воздушного потока через листовой полог выполнены с возможностью продувания воздуха через листовой полог; и сопла воздушного потока через листовой полог выполнены с возможностью поддержания постоянного воздушного потока через листовой полог по длине по меньшей мере одного коллектора для подачи воздуха. Изобретения обеспечивают эффективный отвод тепла от растений. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 24 ил.

Формула изобретения RU 2 827 364 C2

1. Способ распределения воздуха и отвода тепла для листового полога, причем способ предусматривает: создание положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога; и создание отрицательного давления воздуха на верхней стороне листового полога; причем отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога, с нижней стороны листового полога через листовой полог в направлении верхней стороны листового полога для отвода тепла из листового полога; причем положительное давление воздуха является постоянным по всей длине коллектора, проходящего вдоль листового полога.

2. Способ по п. 1, в котором тепло происходит от сельскохозяйственной системы освещения.

3. Способ по п. 1, в котором отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне листового полога, через листовой полог в направлении верхней стороны листового полога для отвода влажности из листового полога.

4. Способ по п. 3, в котором влажность по существу является результатом дыхания растений.

5. Способ по п. 1, в котором положительное давление воздуха является результатом нагнетания воздуха из системы HVAC.

6. Способ по п. 5, в котором нагнетаемый воздух активно охлаждают перед достижением нижней стороны листового полога.

7. Способ по п. 6, в котором нагнетаемый воздух после охлаждения повторно нагревают до нужной заданной температуры.

8. Способ по п. 5, в котором нагнетаемый воздух очищают перед достижением нижней стороны листового полога.

9. Способ по п. 5, в котором нагнетаемый воздух представляет собой окружающий воздух.

10. Способ по п. 1, в котором отрицательное давление воздуха является результатом всасывания в возвратное впускное отверстие системы HVAC.

11. Система отвода тепла и распределения воздуха для выращивания растений, содержащая: опору; по меньшей мере одно растение, поддерживаемое опорой, причем по меньшей мере одно растение имеет множество листьев, образующих по меньшей мере один листовой полог; по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха, расположенный и выполненный с возможностью создания положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога; по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха, расположенный и выполненный с возможностью создания отрицательного давления воздуха на верхней стороне по меньшей мере одного листового полога; причем, когда положительное давление воздуха и отрицательное давление воздуха созданы, отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога, через по меньшей мере один листовой полог в направлении верхней стороны по меньшей мере одного листового полога для отвода тепла из по меньшей мере одного листового полога, причем: по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха имеет множество расположенных на расстоянии друг от друга сопел воздушного потока через листовой полог, проходящих по длине по меньшей мере одного коллектора для подачи воздуха, причем сопла воздушного потока через листовой полог выполнены с возможностью продувания воздуха через листовой полог; и сопла воздушного потока через листовой полог выполнены с возможностью поддержания постоянного воздушного потока через листовой полог по длине по меньшей мере одного коллектора для подачи воздуха.

12. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой сопла воздушного потока через листовой полог являются индивидуально регулируемыми.

13. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой каждое сопло воздушного потока через листовой полог имеет фиксированную конфигурацию.

14. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой, когда положительное давление воздуха и отрицательное давление воздуха созданы, отрицательное давление воздуха втягивает воздух, подаваемый за счет положительного давления воздуха на нижней стороне по меньшей мере одного листового полога, с нижней стороны листового полога через по меньшей мере один листовой полог в направлении верхней стороны по меньшей мере одного листового полога для отвода влажности из по меньшей мере одного листового полога.

15. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 14, в которой влажность по существу является результатом дыхания растений.

16. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха соединен с возможностью прохождения текучей среды с источником активно охлаждаемого нагнетаемого воздуха.

17. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 16, в которой по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха выходит в атмосферу.

18. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой опора представляет собой пол здания, а по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха встроен в пол здания.

19. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой: по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха соединен с возможностью прохождения текучей среды с системой HVAC и выполнен с возможностью приема обработанного нагнетаемого воздуха из системы HVAC; и по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха соединен с возможностью прохождения текучей среды с системой HVAC и выполнен с возможностью доставки воздуха, втягиваемого из листового полога, в возвратный воздухозаборник системы HVAC.

20. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 19, причем: система отвода тепла и распределения воздуха представляет собой модульную рециркуляционную систему отвода тепла и распределения воздуха; система HVAC представляет собой встроенную систему HVAC, содержащую рециркуляционный трубопровод, механизм циркуляции воздуха, змеевик охлаждения и змеевик повторного нагрева, которые все расположены внутри шкафа модульной рециркуляционной системы отвода тепла и распределения воздуха; и при этом змеевик охлаждения представляет собой змеевик циркулирующей текучей среды, соединенный с одним из охладителя и охладителя сжатой текучей среды, и который выполнен с термостатическим управлением.

21. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, дополнительно содержащая сельскохозяйственную систему освещения, расположенную на верхней стороне листового полога и выполненную с возможностью создания сельскохозяйственного освещения в листовом пологе.

22. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха поддерживает сельскохозяйственная система освещения.

23. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха отделен от сельскохозяйственной системы освещения и не опирается на нее.

24. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 11, в которой: опора представляет собой многоярусную опору; по меньшей мере одно растение, расположенное на ярусах многоярусной опоры, причем по меньшей мере один листовой полог содержит множество ярусов листового полога; и по меньшей мере один коллектор для возврата воздуха содержит множество коллекторов для возврата воздуха, расположенных на верхних сторонах соответствующих ярусов листового полога.

25. Система отвода тепла и распределения воздуха по п. 24, в которой по меньшей мере один коллектор для подачи воздуха содержит множество коллекторов для подачи воздуха, расположенных на нижних сторонах соответствующих ярусов листового полога.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2827364C2

JP 5871025 B2, 01.03.2016
WO 2018231369 A1, 20.12.2018
CN 202153904 U, 07.03.2012
Способ перекрестного опыления древесных пород 1988
  • Родин Анатолий Родионович
  • Тимофеев Виктор Васильевич
  • Мальщуков Василий Иванович
SU1613057A1

RU 2 827 364 C2

Авторы

Бреза, Эмиль В.

Мэтисон, Иэн

Даты

2024-09-25Публикация

2020-05-08Подача