Сельскохозяйственная ферма Советский патент 1992 года по МПК A01K1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к системам, предназна- ченным для производства продукции животноводства и растениеводства.

Целью изобретения является улучшение условий содержания животных и расширение функциональных возможностей.

На чертеже схематично показана сельскохозяйственная ферма.

Сельскохозяйственная ферма содержит животноводческое помещение 1, воздухоочистительный аппарат с центробежным насосом на его входе, воздухопроводный теплообменник 6 и теплицу 2 с установленным в ней трубчатым биологическим реактором 10 для выращивания микроводорослей. Последний соединен с гидравлическим циклоном 22 и жидкостепроводным теплообменником 8 с образованием замкнутого контура 9 для рабочей жидкости. Сельскохозяйственная ферма снабжена тепловым насосом 12 и емкостью 7 с водой для аккумулирования тепла. В емкости 7 размеще- нывоздухопроводный6,

жидкостепроводный 8 теплообменники и конденсатор 11 теплового насоса 12, испаритель 13 которого расположен в воздухоочистительном аппарате 14. Замкнутый контур 9 для рабочей жидкости снабжен струйным насосом 19 со смесительной 25 и напорной 18 камерами. Последняя соединена с центробежным насосом 16 и верхней частью гидравлического циклона 22, а смесительная камера 25 струйного насоса 19 соединена с жидкостным теплообменником 8. Гидравлический циклон 22 снабжен в своей верхней части патрубком 21с трубопроводом 24 для подачи воды в теплицу. Ферма содержит вентиляционный замкнутый контур 3 с вентиляторами 4 и воздушными кранами 5. Всасывающий патрубок 20 струйного насоса 19 гидравлически связан трубопроводом 17 со средней частью полости гидравлического циклона

22,снабженного внизу сливным вентилем

23.Камера 25 струйного насоса 19 трубопроводом 17 связана последовательно с теп- лообменником 8, фотореактором 10 и патрубком 21, касательно вмонтированным в корпус гидроциклона 22. В замкнутый контур 9 входят последовательно соединенные между собой трубопроводами биологический реактор 10, гидроциклон 22, струйный насос 19, дозатор 27 микроэлементов и теплообменник 8, размещенный в аккумуляторе 26 тепла. Тепловой насос 12 помимо испарителя 13 и конденсатора 11 содержит компрессор 28 и дроссель 29. Циркуляционный контур 9 содержит переключающие вентили 30, обеспечивающие подключение

или отключение к контуру теплообменника

8Сельскохозяйственная ферма работает следующим образом.

5Воздух помещения 1 для выращивания

животных обычно насыщен летучими функциями аммиака и углекислым газом. По воздуховоду 3,. расположенному в нижней части помещения 1, с помощью вентилятора

104 воздух направляется в нижнюю часть воздухоочистительного аппарата 14. Вода извне подается в аппарат 14 и разбрызгивается навстречу воздушному потоку. В зоне газообмена аппарата 14 с по15 мощью испарителя 13 теплового насоса 12 понижается температура, что способствует более глубокому растворению аммиака и углекислого газа в воде, В осенне-зимне-ве- сеннее время переключением воздушных

0 кранов 5 воздух по воздуховодам 3 подается в теплицу 2 через воздухопроводный теплообменник 6, расположенный в аккумуляторе 26 тепла. Из теплицы 2 окончательно очищенный и обогащенный кислородом воздух

5 вновь направляется по верхнему воздуховоду 3 в помещение 1 для выращивания животных, В жаркие дни летнего времени воздух, подаваемый в воздухоочистительный аппарат 14 из помещения 1, частично смешива0 ется с воздухом окружающей среды путем открытия соответствующего крана 5, очищается, охлаждается и направляется сразу же назад в помещение 1, поддерживая там оптимальную для животных температуру. Теп5 лица в это время обычно проветривается.

Круглый год тепловой насос 12 с помощью испарителя 13 отбирает тепло от воздуха помещения 1 и воды извне, переводит его на более высокий энергетический

0 уровень и нагревает теплоноситель(например, воду) аккумулятора 26 посредством конденсатора 11 теплового насоса 12. Таким образом, в жаркое время года при отключенных теплообменниках 6 и 8

5 происходит повышение температуры в аккумуляторе 26 тепла. В холодное время года теплица 2 обогревается с помощью теплого воздуха , нагретого в теплообменнике 6, а также за счет тепла, отдаваемого биологиче0 ским реактором 10, трубы которого располагаются по периферии теплицы 2.

В холодное время года в циркуляционный контур 9 биологического реактора 10 подключается теплообменник 8, при этом

5 контур 9 работает по следующей схеме. При работающем насосе 16 вода, обогащенная аммиаком и углекислотой, подается под напором в струйный насос 19. В результате работы насоса 16 через его всасывающую часть из гидроциклона 22 по трубопроводу

17 засасывается обедненная питательной средой хлореллы суспензия микроводорослей, которая смешивается в смесителе 15 струйного насоса 19с водой из аппарата 14. Двигаясь под напором, суспензия обогаща- ется микроэлементами из дозатора 27 и, проходя через теплообменник 8, обогревается за счет тепла аккумулятора 26 до температуры около 40°С , далее она поступает для фотосинтеза в фотореактор 10.

В теплице 2 температура в трубах биологического реактора 10 понижается до оптимальных с точки зрения фотосинтеза температур. Обогащенная микроводорослями суспензия подается в гидроциклон 22 по патрубку 20. В гидроциклоне за счет несколько повышенной по отношению к воде плотности микроводоросли отходят ближе к стенке под действием центробежной силы, оседают на дно и периодически сливаются с помощью вентиля 23. Суспензия с малой плотностью микроводорослей через верхнюю часть вновь засасывается в циркуляционный контур. Избыток воды сливается из циклона 22 через расположенный вверху патрубок 21 и подается в теплицу 2 для орошения. В жаркое время года прокачивание суспензии по короткому контуру при отключенном теплообменнике 8 способствует предохранению суспензии от перегре- ва, так как через струйный насос 19 постоянно подается холодная вода из аппарата 14.

Таким образом, предлагаемое решение сельскохозяйственной фермы позволяет улучшить газовый состав в помещении для выращивания животных путем глубокой его очистки от аммиака, углекислого газа и обогащения кислородом в теплице. Позволяет также поддерживать оптимальные тем- пературы в помещении для животных и теплице круглый год, реализуя зимой избыток тепла, накопленный в тепловом аккумуляторе в жаркое время года. Кроме того, с помощью биологического реактора осуществляются утилизация аммиака и углекислоты и дополнительный обогрев теплицы зимой.

Формула изобретения

1.Сельскохозяйственная ферма, включающая соединенные между собой посредством имеющих краны труб с образованием вентиляционного замкнутого контура животноводческое помещение, воздухоочистительный аппарат с центробежным насосом на его выходе, воздухопроводный теплообменник и теплицу с установленным в ней трубчатым биологическим реактором для выращивания микроводорослей, соединенным с гидравлическим циклоном и жидко- степроводным теплообменником с образованием замкнутого контура для рабочей жидкости, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий содержания животных и расширения ее функциональных возможностей, она снабжена тепловым насосом и емкостью с водой для аккумулирования тепла, в которой размещены воздухопроводный и жидкостепроводный теплообменники и конденсатор теплового насоса, испаритель которого расположен в воздухоочистительном аппарате, причем замкнутый контур для рабочей жидкости снабжен струйным насосом со смесительной и напорной камерами, посл.едняя из которых соединена с центробежным насосом и верхней частью гидравлического циклона, а смесительная камера - с жидкостейровод- ным теплообменником.

2.Ферма по п. 1,отличающаяся, тем, что гидравлический циклон снабжен в верхней части патрубком для подачи воды в теплицу.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - улучшение условий содержания животных и расширение функциональных возможностей сельскохозяйственной фермы. Ферма включает животноводческое помещение 1 для выращивания животных и теплицу 2, соединенные между собой воздуховодами 3, в которых установлены вентиляторы 4, и регулировочные воздушные задвижки 5. Воздуховод 3 снабжен теплообменником 6. Здесь же размещены теплообменник 8 циркуляционного контура 9 фотореактора 10 для культивирования микроводорослей и конденсатор 11 теплового насоса 12, испаритель 13 которого размещен в воздухоочи- стном аппарате 14. Нижняя часть аппарата 14 насосом 16 и трубопроводом соединена с напорным соплом 18 струйного насоса 19, соединенного с циклоном22. В процессе эксплуатации сельскохозяйственной фермы осуществляется выращивание растительного корма для животных, при этом образую- щиеся в помещении 1 аммиак и углекислый газ используются при выращивании растений, 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 17 5 21 24 22 I I I 17 (Л С