Спосіб і система для нагрівання і осушення
Номер патенту: 106035
Опубліковано: 25.07.2014
Автори: Барак Мордехай, Шкляр Алєксандер, Арбел Аврахам
Формула / Реферат
1. Спосіб контролю стану повітря всередині приміщення парника для вирощування рослин, що включає збирання повітря з нижньої частини приміщення, осушення зазначеного зібраного повітря, випускання зазначеного осушеного повітря у верхню частину приміщення і циркуляцію зазначеного осушеного повітря всередині приміщення парника поблизу листя рослин, причому спосіб фактично виконують без обміну повітря всередині приміщення парника та повітря зовні парника, за рахунок чого досягають контроль стану повітря всередині приміщення парника.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає зниження або запобігання передачі теплової енергії через дах приміщення парника.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок конвекції.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок теплопровідності.
5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок випромінювання.
6. Спосіб за будь-яким з пп. 2-5, який відрізняється тим, що додатково включає відбиття теплового випромінювання від теплового екрана, покладеного на внутрішній стороні даху приміщення.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що додатково включає нагрівання осушеного повітря перед випусканням осушеного повітря у верхню частину приміщення.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що зазначене осушування включає використання блока осушення повітря з охолоджуваною рідиною, що знаходиться всередині, причому зазначений блок осушення повітря має випарник, на якому відбувається випаровування зазначеної охолоджуваної рідини, і конденсатор, на якому відбувається конденсація зазначеної охолоджуваної рідини, причому зазначене повітря охолоджується і осушується зазначеним випарником і нагрівається зазначеним конденсатором.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що додатково включає герметизацію даху і стін приміщення парника з метою запобігання проникнення повітря і водяної пари через них.
10. Система парника, що включає:
приміщення для вирощування рослин, що має внутрішню частину, яка більшою частиною ізольована від навколишнього середовища для значного запобігання обміну між повітрям та навколишнім середовищем; та
пристрої, встановлені всередині зазначеного приміщення та призначені для контролю стану повітря всередині зазначеного приміщення, при цьому значно запобігається зазначений обмін, що включають впускний отвір для повітря, призначений для збирання повітря з нижньої частини приміщення,
блок для осушення зібраного повітря, та
випускний отвір для повітря, призначений для випускання осушеного повітря у верхню частину приміщення і циркуляції зазначеного осушеного повітря всередині приміщення парника поблизу листя рослин.
11. Система за п. 10, яка відрізняється тим, що включає безліч пристроїв для контролю стану повітря в зазначеній внутрішній частині, причому зазначені пристрої встановлюються всередині зазначеного приміщення.
12. Система за будь-яким з пп. 10, 11, яка відрізняється тим, що зазначений пристрій установлюється у верхній частинізазначеного приміщення.
13. Система за будь-яким з пп. 10-12, яка відрізняється тим, що зазначене приміщення включає тепловий екран, укладений на зазначеному приміщенні і призначений для зниження або запобігання передачі теплової енергії через зазначений тепловий екран.
14. Система за п. 13, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний повітронепроникним з метою зниження або запобігання передачі зазначеної теплової енергії за рахунок конвекції.
15. Система за будь-яким з пп. 13, 14, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний з теплоізоляційного матеріалу з метою зниження або запобігання передачі зазначеної теплової енергії за рахунок теплопровідності.
16. Система за будь-яким з пп. 13-15, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний непроникним для теплового випромінювання з метою зниження або запобігання передачі зазначеної теплової енергії за рахунок випромінювання.
17. Система за будь-яким з пп. 13-16, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний тепловідбивним з метою відбиття теплового випромінювання.
18. Система за будь-яким з пп. 11-17, яка відрізняється тим, що додатково включає герметизацію даху і стін приміщення парника з метою запобігання проникнення повітря і водяної пари через них.
19. Система за будь-яким з пп. 11-18, яка відрізняється тим, що включає електрогенератор, встановлений поблизу або всередині приміщення, а тепло, вироблюване генератором, використовується для додаткового нагрівання повітря всередині приміщення.
20. Система за п. 19, яка відрізняється тим, що зазначений генератор виробляє діоксид вуглецю, та принаймні частина його виділяється всередині парника.
21. Система за будь-яким з пп. 10-17, яка відрізняється тим, що внутрішня частина зазначеного приміщення не має джерел тепла в зазначеній нижній частині.
22. Система за будь-яким з пп. 10-21, яка відрізняється тим, що зазначене повітря збирається і випускається таким чином, щоб постійно підтримувати середню температуру в зазначеній нижній частині нижче середньої температури в зазначеній верхній частині.
23. Система за будь-яким з пп. 10-22, яка відрізняється тим, що зазначений блок осушення повітря забезпечує циркуляцію охолоджуваної рідини всередині себе і включає випарник, на якому відбувається випаровування зазначеної охолоджуваної рідини, і конденсатор, на якому відбувається конденсація зазначеної охолоджуваної рідини, причому зазначене зібране повітря осушується і охолоджується зазначеним випарником, а осушене і охолоджене повітря нагрівається зазначеним конденсатором.
24. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що зазначений блок осушення повітря являє собою блок нагрівання і осушування повітря, що включає теплообмінник для нагрівання зазначеного осушеного повітря перед випусканням зазначеного осушеного повітря в зазначену верхню частину приміщення.
25. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначений теплообмінник являє собою теплообмінник рідинного типу.
26. Система за будь-яким з пп. 10-24, яка відрізняється тим, що зазначений блок осушення повітря встановлюється в загальному корпусі.
27. Система за будь-яким з пп. 10-25, яка відрізняється тим, що зазначене повітря пропускається із внутрішньої частини приміщення через зазначений блок осушення повітря за допомогою вентилятора, встановленого в зазначеному блоці.
28. Система за п. 27, яка відрізняються тим, що зазначений блок осушення повітря встановлюють в корпусі, що включає впускний отвір, що розширюється в зовнішню сторону, випускний отвір, що розширюється в зовнішню сторону, і відносно вузьку з'єднувальну горловину, причому в зазначеному впускному отворі, що розширюється в зовнішню сторону, встановлений зазначений випарник і зазначений конденсатор, а в зазначеній вузькій горловині встановлений зазначений вентилятор.
29. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначене повітря пропускається із внутрішньої частини приміщення через зазначений блок нагрівання і осушення повітря за допомогою вентилятора, встановленого в зазначеному блоці.
30. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначений вентилятор розташований таким чином, щоб приймати повітря, що відходить від зазначеного теплообмінника, і направляти повітря через зазначений випускний отвір.
31. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначений вентилятор розташований між зазначеним конденсатором і зазначеним теплообмінником таким чином, що зазначений вентилятор приймає повітря, що відходить від зазначеного конденсатора, а зазначений теплообмінник приймає повітря, що відходить від зазначеного вентилятора.
32. Система за будь-яким з пп. 23-25 та 29-31, яка відрізняється тим, що охолоджувана рідина, що виходить із зазначеного конденсатора, додатково охолоджується повітрям між зазначеним випарником і зазначеним конденсатором.
33. Система за будь-яким з пп. 23-25 та 29-32, яка відрізняється тим, що повітря, що надходить із приміщення в зазначений випарник, попередньо охолоджується повітрям між зазначеним випарником і зазначеним конденсатором.
34. Система за будь-яким з пп. 24, 25 та 29-31, яка відрізняється тим, що зазначене осушене повітря змішується з повітрям із приміщення для створення суміші, причому зазначена суміш нагрівається зазначеним теплообмінником.
35. Система за будь-яким з пп. 10-34, яка відрізняється тим, що зазначена циркуляція здійснюється таким чином, що створює переміщення гарячого повітря краще в горизонтальному напрямку в зазначеній верхній частині, а холодного повітря - краще в зазначеному горизонтальному напрямку в зазначеній нижній частині.
36. Система за будь-яким з пп. 10-35, яка відрізняється тим, що зазначене осушення характеризується коефіцієнтом перетворення енергії, що становить від приблизно 5 до 12.
Текст
Реферат: Розкривається спосіб контролю стану повітря всередині приміщення. Спосіб включає збирання повітря з нижньої частини приміщення, осушування зібраного повітря і випускання осушеного повітря у верхню частину приміщення, за рахунок чого досягається контроль стану повітря всередині приміщення. UA 106035 C2 (12) UA 106035 C2 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід у деяких варіантах його здійснення відноситься до способу і системи для осушення повітря всередині приміщення, зокрема, але не обмежуючись, до способу, пристрою і системі для осушення повітря всередині приміщень парників для вирощування рослин. Відповідно до існуючих вимог, повітря в парниках має контролюватися на предмет температури і вологості для того, щоб температура і швидкість подиху листя рослин забезпечували суху поверхню листя і здоров'я рослин. Висока вологість, особливо наявність крапель води на листях рослин, сприяє розвитку хвороб листя, зокрема, в'яненню помідорів, сірої плісені і несправжньої борошнистої роси на різних культурах. Зазначені хвороби істотно негативно впливають на рослини, значно знижують урожай і значно знижують якість продукції. Для контролю зазначених хвороб застосовуються пестициди, але їх використання обмежене з ряду причин. їх застосування сприяє розвитку стійкості до пестицидів у великої кількості патогенів, і загальна політика уряду спрямована на виключення або обмеження застосування пестицидів. Багато споживачів вимагають продукцію, що не має залишків пестицидів. Крім того, застосування таких пестицидів може вплинути на інші екологічні фактори. Заміна тепличного повітря на атмосферний є загальноприйнятим способом зниження рівня вологості в теплицях і, таким чином, ризику утворення крапель води на листях рослин. Холодне зовнішнє повітря з низькою абсолютною вологістю заміщує собою більше тепле тепличне повітря і поглинає надлишок води, яка випаровується. Однак, такий спосіб приводить до великих втрат енергії. Короткий опис винаходу Відповідно до одного з аспектів деяких варіантів виконання даного винаходу, забезпечується спосіб контролю стану повітря всередині приміщення, що включає збирання повітря з нижньої частини приміщення, осушування зібраного повітря і випускання осушеного повітря у верхню частину приміщення, за рахунок чого досягається контроль стану повітря всередині приміщення. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, спосіб додатково включає зниження або запобігання передачі теплової енергії через дах приміщення. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок конвекції. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок теплопровідності. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок випромінювання. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, спосіб додатково включає відбиття теплового випромінювання від теплового екрана, укладеного на внутрішній стороні даху приміщення. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, спосіб додатково включає нагрівання осушеного повітря перед випусканням осушеного повітря у верхню частину приміщення. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, осушування включає використання блоку осушення повітря з охолоджуваною рідиною, що знаходиться всередині, який має випарник, на якому відбувається випаровування охолоджуваної рідини, і конденсатор, на якому відбувається конденсування охолоджуваної рідини, причому в зазначеному блоці осушення повітря повітря охолоджується і осушується випарником і нагрівається конденсатором. Відповідно до одного з аспектів деяких варіантів виконання даного винаходу, забезпечується пристрій для контролю стану повітря всередині приміщення, що включає впускний отвір для повітря, призначений для збирання повітря з нижньої частини приміщення, блок для осушення зібраного повітря, і випускний отвір для повітря, призначений для випускання осушеного повітря у верхню частину приміщення. Відповідно до одного аспекту деяких варіантів виконання даного винаходу, забезпечується система парника, що включає описаний тут пристрій і приміщення, що має внутрішню частину, що, принаймні, частково ізольована від навколишнього середовища, причому зазначений пристрій установлюється всередині зазначеного приміщення. Відповідно до одного з аспектів деяких варіантів виконання даного винаходу, забезпечується система парника, що включає множину описаних тут пристроїв і приміщення, що має внутрішню частину, яка, принаймні, частково ізольована від навколишнього середовища, причому зазначені пристрої встановлюються всередині зазначеного приміщення. 1 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений пристрій установлюється у верхній частині зазначеного приміщення. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначене приміщення включає тепловий екран, укладений на приміщенні і призначений для зниження або запобігання передачі теплової енергії через тепловий екран. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений тепловий екран виконаний повітронепроникним з метою зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок конвекції. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений тепловий екран виконаний з теплоізоляційного матеріалу з метою зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок теплопровідності. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений тепловий екран виконаний непроникним для теплового випромінювання з метою зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок випромінювання. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений тепловий екран виконаний тепловідбивним з метою відбиття теплового випромінювання. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, внутрішня частина зазначеного приміщення не має джерел тепла в нижній частині. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, повітря збирається і випускається таким чином, щоб постійно підтримувати середню температуру в нижній частині нижчу за середню температуру у верхній частині. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений блок осушення повітря забезпечує циркуляцію охолоджуваної рідини всередині себе і включає випарник, на якому відбувається випаровування охолоджуваної рідини, і конденсатор, на якому відбувається конденсація охолоджуваної рідини, причому в зазначеному блоці осушення повітря осушується і охолоджується випарником, а осушене і охолоджене повітря нагрівається конденсатором. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений блок осушення повітря являє собою блок нагрівання і осушення повітря, що включає теплообмінник для нагрівання осушеного повітря перед випусканням осушеного повітря у верхню частину приміщення. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений теплообмінник являє собою теплообмінник рідинного типу. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений блок осушення повітря розташовується в загальному корпусі. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, повітря пропускається із внутрішньої частини приміщення через зазначений блок осушення повітря за допомогою вентилятора, встановленого в зазначеному блоці. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений блок осушення повітря розташовується в корпусі, що включає розширюване у зовнішню сторону впускний отвір і відносно вузьку з'єднувальну горловину, причому у зазначеному розширювальному у зовнішню сторону впускному отворі розташовані зазначені випарник і конденсатор, а в зазначеній вузькій горловині розташований зазначений вентилятор. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, повітря пропускається із внутрішньої частини приміщення через блок нагрівання і осушення повітря за допомогою вентилятора, встановленого в зазначеному блоці. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений вентилятор розташований таким чином, щоб приймати повітря, що відходить від теплообмінника, і направляти повітря через випускний отвір. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначений вентилятор розташований між конденсатором і теплообмінником таким чином, що вентилятор приймає повітря, що відходить від зазначеного конденсатора, а теплообмінник приймає повітря, що відходить від зазначеного вентилятора. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, охолоджувана рідина, що виходить із конденсатора, додатковоохолоджується повітрям між випарником і конденсатором. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, повітря, що надходить із приміщення у випарник, попередньо охолоджується повітрям між випарником і конденсатором. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, осушене повітря змішується з повітрям із приміщення для створення суміші, яка нагрівається теплообмінником. Відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу, зазначене приміщення являє собою приміщення для вирощування рослин, а повітря випускається над листями рослин. 2 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Якщо не зазначено інше, всі використані тут технічні і (або) наукові терміни мають значення, що є загальноприйнятим серед фахівців стандартного рівня в області техніки, до якої відноситься даний винахід. Незважаючи на те, що способи і матеріали, близькі або еквівалентні описаним тут, можуть використовуватися на практиці або випробуваннях варіантів виконання даного винаходу, нижче описуються приклади способів і (або) матеріалів. У випадку невідповідності, опис патенту, включаючи визначення, буде превалювати. Крім того, наведені тут матеріали, способи і приклади є ілюстративними і не обмежують варіанти виконання даного винаходу. Короткий опис креслень Деякі варіанти виконання даного винаходу описані тут як приклад з посиланням на супровідні креслення. Що стосується конкретно креслень у подробицях, відзначається, що зображені на них конкретні елементи приводяться як приклад і ілюстрації для використання під час обговорювання варіантів виконання даного винаходу. У цьому зв'язку опис разом із прикладеними кресленнями дає для фахівців у зазначеній області техніки розуміння, яким чином варіанти виконання даного винаходу можуть бути реалізовані на практиці. На кресленнях: Фіг. 1 - схематичне зображення парника; Фіг 2. - блок-схема способу, придатного для контролю стану повітря всередині приміщення відповідно до різних, наведених як приклади, варіантах виконання даного винаходу; Фіг. 3 - схематичне зображення приміщення, у якому застосовується спосіб відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу; Фіг. 4 A-B - показує розподіл швидкості (фіг. 4A) і розподіл температури (фіг. 4В), отримані в результаті комп'ютерного моделювання, проведеного відповідно до різних варіантів, що приводяться як приклад виконання даного винаходу; Фіг. 5 A-G - схематичне зображення пристрою для контролю стану повітря всередині приміщення відповідно до різних варіантів, наведених як приклад виконання даного винаходу; Фіг. 6 - схематичне зображення виду зверху приміщення із встановленими декількома пристроями відповідно до різних варіантів, наведених як приклад виконання даного винаходу. Опис конкретних варіантів виконання даного винаходу Даний винахід у деяких варіантах його виконання відноситься до способу і системи для осушення повітря всередині приміщення, зокрема, але не обмежуючись цим, до способу, пристрою і системі для осушення повітря всередині приміщень парників для вирощування рослин. Для кращого розуміння деяких варіантів виконання даного винаходу, як зображено на фіг. 26 креслень, у першу чергу робиться посилання на конструкцію і принцип дії парника 10 для вирощування рослин 12, як зображено на фіг. 1. Парник 10 включає бічні стіни 14 і дах 36, що утворюють приміщення 16 парника. Стіни 14 зазвичай виконуються з отворами 30 і 31. Нагрівальний блок 18 подає тепле повітря 20 у систему повітроводів 22, розташовану на або поблизу рівня землі і, як правило, нижче рівня листя рослин 12. Отвори 24 у повітроводах 22 дозволяють теплому повітрю 20 виходити з повітроводів 22 угору в приміщення 16 для обігріву приміщення 16. Під час нагрівання повітря приміщення зволожується, і водяна пара скупчується на листях рослин, що приводить до розвитку хвороб листя, наприклад, в'яненню помідорів, (збудник Phytophthora infestans), сірої плісені (збудник Botrylis cinerea) і несправжньої борошнистої роси на різних культурах. Для запобігання конденсації води на листях рослин застосовується процедура вентиляції, у процесі якої повітря 26 навколишнього середовища надходить у приміщення парника і заміщує вологе повітря 28. Вентиляція здійснюється за допомогою одного або більше вентиляторів 31, встановлених на стінах 14. Крім того, один або більше вентилятор 32 створює циркуляцію повітря в приміщенні 16. Повітря навколишнього середовища, за звичай холодний і з низькою абсолютною вологістю (вмістом водяної пари), заміщує собою більш тепле парникове повітря і поглинає надлишок води, яка випаровується. Крім того, парник 10 включає проникний або напівпроникний екран 34, укладений у приміщенні 16 під дахом 36, який додатково знижує вологість шляхом видалення частини вологого повітря 28 через екран 34 і водяної пари, що конденсується на даху 36. За даними авторів даного винаходу, такі рішення, хоча і можуть частково знизити рівень вологості в приміщенні 16, далекі від оптимальних. Це пов'язане з тим, що повітрообмін всередині парника 10 (або через отвори 30 у стіні 14, або через дах 36) приводить до значної втрати тепла, яку необхідно компенсувати за рахунок подачі додаткової енергії на нагрівальний блок 18. У контексті зростаючих у даний час цін на паливо, вартість нагрівального газу стає 3 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 основним фактором витрат при утриманні парників. Таким чином, додаткова енергія, необхідна для компенсації втрати тепла внаслідок вентиляції, значно скорочує рентабельність парників. При розробці даного винаходу було зроблено припущення, а в процесі його реалізації було підтверджено, що повітря внутрішнього приміщення парника можна осушувати енергозберігаючим способом. Перед тим, як докладно пояснити, принаймні, один варіант виконання даного винаходу необхідно розуміти, що даний винахід не обов'язково обмежується в його застосуванні деталями конструкції і взаємним розташуванням компонентів і (або) способами, наданими в наведеному нижче описі і (або) зображеними на кресленнях і (або) у Прикладах. Даний винахід може мати і інші варіанти виконання або реалізований на практиці або виконаний різними способами. Зроблено посилання на фіг. 2, де зображена блок-схема способу, придатного для контролю стану повітря всередині приміщення (наприклад, парника) відповідно до різних наведених як приклад варіантів виконання даного винаходу. Слід розуміти, що, якщо не зазначене інше, описані нижче операції можуть виконуватися або одночасно, або послідовно в різних сполученнях і в різному порядку. Зокрема, наведений тут порядок блок-схем не слід вважати обмежуючими. Наприклад, дві або більше операції, дані в наведеному нижче описі або в блок-схемах у певному порядку, можуть виконуватися в іншому порядку (наприклад, у зворотному) або в значній мірі одночасно. Крім того, деякі описані нижче операції (наприклад, одна або більше операцій у блоках 101,102,105 і 107 на фіг. 2) є необов'язковими і можуть не виконуватися. Спосіб відповідно до даних способів здійснення починається в 100 і, можливо і краще, продовжується в 101, де знижується (наприклад, мінімізується) або запобігається передача теплової енергії через бічні стіни і (або) дах приміщення. Це може досягатися за рахунок закривання отворів, наявних у бічних стінах, або забезпеченні приміщення бічними стінами, що не мають таких отворів. У різних приведених як приклади варіантах виконання даного винаходу на внутрішній стороні приміщення під дахом встановлюється тепловий екран для поліпшення теплоізоляції приміщення від навколишнього середовища. Зниження або запобігання передачі теплової енергії краще здійснюється відносно, принаймні, одного з видів передачі енергії, обраних із групи, що складається з конвекції, теплопровідності і випромінювання. Ще краще, таке зниження або запобігання здійснюється відносно, принаймні, двох, наприклад, всіх видів передачі енергії. Зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок конвекції може досягатися за рахунок зменшення, усунення вентиляції. У даному варіанті виконання бічні стіни, дах і (або) тепловий екран виконаний (виконані) повітро- і водонепроникними. Зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок теплопровідності може досягатися за рахунок застосування бічних стін, даху і (або) теплового екрана, виготовленого (виготовлених) з теплоізоляційного матеріалу. Зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок випромінювання може досягатися за рахунок застосування бічних стін, даху і (або) теплового екрана, виконаного (виконаних) непроникним для теплового випромінювання, яке зазвичай має дуже великі довжини хвиль (наприклад, близько 10 000 нм і більше). У зазначених варіантах здійснення може застосовуватися тепловий екран, докладно описаний далі. У різних наведених як приклад варіантах виконання даного винаходу спосіб, можливо і краще, продовжується в 102, де теплове випромінювання, що утвориться в приміщенні, відбивається від теплового екрана. Це може досягатися за рахунок застосування теплового екрана, виконаного тепловідбивним. Відбиття теплового випромінювання особливо корисно, якщо об'єкти, що знаходяться у приміщенні (наприклад, листя рослин) перебувають при температурі, яка перевищує температуру теплового екрана. У таких випадках більш теплі об'єкти випускають теплове випромінювання, яке відбивається від тепловідбивного екрана назад усередину приміщення. Якщо температура теплового екрана перевищує температуру об'єктів, що знаходяться у приміщенні, то теплове випромінювання зазвичай випускається тепловим екраном (а не відбивається ним). Спосіб продовжується в 103, де повітря збирається з нижньої частини приміщення. Наприклад, якщо приміщення являє собою парник для вирощування рослин, то повітря зазвичай збирається з рівня, розташованого нижче середньої висоти листя. Варто розуміти, що, хоча повітря збирається з нижньої частини, забір повітря не обов'язково здійснюється в нижній частині приміщення. Наприклад, у деяких варіантах виконання даного винаходу збирання повітря здійснюється за рахунок створення потоку повітря з нижньої частини приміщення угору до впускного отвору для повітря, розташованому у верхній частині приміщення (наприклад, 4 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вище або на рівні середньої висоти листя). Однак, також передбачені варіанти здійснення, у яких повітря збирається в нижній частині парника (наприклад, з використанням впускного отвору для повітря, розташованого в нижній частини приміщення). Спосіб продовжується в 104, де зібране повітря осушується. У використаному тут значенні, осушування являє собою процес, при якому вміст води в повітрі знижується, але не обов'язково мінімізується або зменшується до нуля. Таким чином, "осушене повітря" у використаному тут значенні являє собою повітря, що має більш низький вміст води в порівнянні з його рівнем до осушування. Наприклад, якщо приміщенням є парник для вирощування рослин, то осушування повітря здійснюється до рівня, при якому мінімізується або виключається конденсація вологи на листях рослин при збереженні досить високої вологості поблизу листя. Представницьким прикладом таких підходящих умов поблизу листя рослин є, без обмеження, температура близько 18 °C и відносна вологість близько 80 %. У різних, наведених як приклад, варіантах виконання даного винаходу осушування повітря здійснюється за рахунок використання охолоджуваного контуру, що створює термічний цикл. У даних варіантах виконання здійснюється циркуляція охолоджуваної рідини між випарником, на якому відбувається випаровування охолоджуваної рідини, і конденсатором, на якому відбувається конденсація охолоджуваної рідини. Нижче пояснюється термічний цикл даного контуру. Теплова енергія, необхідна для випаровування охолоджуваної рідини всередині випарника, надходить із повітрям, що проходить через випарник. У результаті зібране повітря, що переносить водяну пару (яка виділяється, наприклад, з листя рослин і із землі) охолоджується при проходженні через випарник, і, принаймні, частина води, що втримується в повітрі, конденсується. Сконденсована вода зливається, а повітря осушується. Конденсація охолоджуваної рідини приводить до виділення тепла, яке, у свою чергу, передається осушеному і охолодженому повітрю, що проходить через конденсатор. Таким чином, повітря охолоджується і осушується випарником і повторно нагріваються конденсатором. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведені як приклади, спосіб продовжується в 105, де осушене повітря проходить додаткову обробку в теплообміннику, як буде описано нижче. Спосіб продовжується в 106, де повітря після осушування і, на вибір, додаткового нагрівання випускається у верхній частині приміщення для обігріву і осушування приміщення. Таким чином, спосіб за даними варіантами виконання здійснює функцію теплового насоса, який збирає вологе повітря з нижньої частини приміщення і випускає більш сухе і, на вибір, більш тепле повітря у верхній частині приміщення. В 107 спосіб, можливо і краще, включає циркуляцію повітря всередині приміщення, наприклад, для більш ефективного розподілу більш теплого і сухого повітря поблизу листя рослин. Спосіб закінчується в 108. Перед наведенням подальшого докладного опису деяких варіантів виконання даного винаходу необхідно приділити увагу представлених ними перевагам і потенційним варіантам застосування. Дані варіанти виконання надають інноваційне вирішення проблеми зайвої вологості в приміщенні при значному зниженні енергоспоживання за рахунок сполучення нагрівання, осушування і теплоізоляції приміщення. Деякі варіанти виконання даного винаходу корисні для зниження вологості в приміщеннях, попередньо нагрітих іншими засобами, як, наприклад, з використанням повітроводів, розташованих на або поблизу землі, як описано вище з посиланням на фіг. 1. Використання теплового насоса всередині приміщення дозволяє повторно нагрівати спочатку охолоджене повітря шляхом подачі на нього тепла, видаленого в процесі осушування, а також зовнішньої енергії, необхідної для реалізації термічного циклу. Таким чином, дані варіанти виконання забезпечують процес, при якому енергія перетворюється зі схованої теплоти (конденсація водяної пари) у реальну теплоту (підвищення температури повітря) з мінімальними або нульовими втратами в навколишнє середовище. Енергоспоживання даного процесу нижче в порівнянні із традиційними способами завдяки тому, що частина енергії при реалізації процесу використовується повторно. Дані варіанти виконання також дозволяють підвищити ефективність витрати палива. Відомо, що вироблення електроенергії супроводжується виробленням тепла. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведених як приклад, електроенергія, необхідна для роботи охолоджуваного контуру, виробляється електрогенератором, встановленим поблизу або всередині приміщення, а тепло, вироблюване генератором, використовується для додаткового нагрівання повітря всередині приміщення. Це може бути здійснено, наприклад, за рахунок використання 5 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 трубопроводів, наповнених робочим середовищем (газом або рідиною) для відбору тепла від генератора і виділення його у верхній частині приміщення. У деяких варіантах виконання даного винаходу паливо, використовуване для виробітку електроенергії, вибирається таким чином, щоб одним із продуктів його згоряння був діоксид вуглецю. У таких варіантах здійснення діоксид вуглецю або, принаймні, частина його, виділяється всередині парника для поліпшення росту рослин. Більш ефективне використання палива відповідно до даних варіантів виконання також сприятливо з екологічної точки зору. Таке використання палива дозволяє знизити ефект глобального потепління за рахунок зниження витрати палива і (або) зниження викидів СО2 в атмосферу. Реалізація даних варіантів виконання для осушування, нагрівання і (або) збагачення парників СО2 дозволяє створювати сприятливі умови росту для рослин у парнику при зниженні витрат палива. Це поліпшує ріст рослин і підвищує рентабельність парників. Спосіб відповідно до даних варіантів виконання краще реалізується в тих випадках, коли відсутня можливість використовувати природні ресурси, наприклад, заміщати внутрішнє повітря на зовнішнє для осушування і видалення надлишку вологості, і (або) коли необхідне нагрівання. У таких випадках, коли потрібно закрити приміщення, процедура осушування краще починається з постійної і безперервної фази. Тепловий насос перетворить приховану теплоту повітря в реальну теплоту і передає повітрю теплову енергію, приблизно рівну електроенергії, що витрачається для реалізації циклу охолодження. Процедура нагрівання може здійснюватися різними способами залежно від умов навколишнього середовища, теплоізоляції приміщення і умов, які необхідно створити в приміщенні. Вищеописана операція може контролюватися для досягнення заданих умов за температурою і вологості. Зокрема, осушування краще здійснюється залежно від відносної вологості, а процес нагрівання краще здійснюється залежно від температури повітря. При досягненні і стабілізації необхідних умов потік паркої вологи звичайно постійний і, отже, спосіб може здійснюватися безперервно і при постійному навантаженні. Типовий коефіцієнт перетворення енергії (КПЕ) базового циклу осушування відповідно до вищеописаних варіантів виконання становить, без обмеження, від приблизно 5 до 12. На фіг. 3 приводиться схематичне зображення корпуса 300, що має внутрішню частину 302, у якій реалізується спосіб відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу. Спосіб може бути здійснений за допомогою пристрою 304, що включає впускний отвір для повітря, зображений в загальному виді як 306. Впускний отвір 306 призначений для збирання повітря 308 з нижньої частини 310 приміщення 302. Пристрій 304 додатково включає блок осушення 312 для осушування зібраного повітря і випускний отвір 314, призначений для випускання осушеного повітря 330 у верхню частину 318 приміщення 302. Можливо і краще, блок осушення 312 являє собою блок осушення і нагрівання, який нагріває повітря після осушування, як описано нижче. Пристрій 304 може бути встановлений у верхній частині 318 і розташований так, щоб створювати потік повітря з нижньої частини 310 угору (наприклад, шляхом створення зниженого тиску на впускному отворі 306) для збирання повітря 308. В альтернативному варіанті, пристрій 304 може займати обидві частини приміщення 302 таким чином, щоб впускний отвір 306 розташовувався в нижній частині 310, а випускний отвір розташовувався у верхній частині 318. У схематичному зображенні на фіг. 3 приміщення 300 показане у вигляді парника для вирощування рослин 12. У даному варіанті виконання нижня частина 310 краще визначається як частина, розташована нижче середньої висоти листя рослин 12, а верхня частина 318 краще визначається як частина, розташована вище максимальної висоти листя рослин 12. Середня висота листя і максимальна висота листя зображені на фіг. 3 відповідно пунктирними лініями 320 і 322. Стіни приміщення 300 краще розроблені і виготовлені так, щоб знижувати або запобігати втраті тепла, як буде докладно описано нижче. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведені як приклад, стіни не мають отворів або мають отвори, що закриваються (не зображені). Бічні стіни 324 і (або) дах 326 краще виконані повітронепроникними. Бічні стіни 324 і (або) дах 326 також можуть бути виготовлені з теплоізоляційного матеріалу. Додатково або в альтернативному варіанті, бічні стіни 324 і (або) дах 326 є непрозорими для теплового випромінювання. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведені як приклад, приміщення 300 включає тепловий екран 328 для покращення ізоляції внутрішньої частини 302 від навколишнього середовища. Тепловий екран 328 краще виконаний непрозорим для теплового випромінювання. У деяких варіантах виконання даного винаходу тепловий екран виконаний тепловідбивним з метою відбиття теплового випромінювання назад у внутрішню частину 302, як буде докладно 6 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 описано нижче. Наприклад, внутрішня частина 302 може бути викладена двошаровим, зокрема, надувним, герметизуючим матеріалом, причому тепловідбивний екран 328 закріплюється або вбудовується в конструкцію, спрямовану убік внутрішньої частини 302. Слід зазначити, що зазначена конструкція не відповідає традиційному напрямку у виготовленні парників, при якому застосовується проникний або напівпроникний екран, як буде докладно описано нижче. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведені як приклад, принаймні одна зі стін приміщення, краще, більша частина або всі стіни, проникні для сонячного світла, що дозволяє сонячному світлу надходити усередину приміщення через стіни. Розподіл повітря у внутрішній частині 302 приміщення відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу зображено на фіг. 3 жирними стрілками. Осушене і, на вибір, підігріте повітря зображене пустотілими стрілками 330. Як видно з фігури, повітря 330 випускається через випускний отвір 314 убік екрана 328, після чого відбивається убік рослин 12 у нижній частині приміщення. При такій конфігурації повітря 330 запобігає або, принаймні, знижує скупчення сконденсованої води на внутрішній поверхні екрана 328. У такий спосіб вологість у верхній частині 318 приміщення залишається відносно низкою. При проходженні поблизу екрана 328 повітря переносить тепло на екран 328, охолоджується і починає опускатися, залишаючи місце для більш теплого повітря, що надходить із випускного отвору 314. Частково охолоджене повітря зображене чорними стрілками 332. Температура повітря на виході з випускного отвору 314 краще вибирається вище температури, яку необхідно встановити в середній частині приміщення, щоб задана температура досягалася в результаті часткового охолодження. Наприклад, якщо приміщення являє собою парник для вирощування рослин, то температура повітря 332 на середньому рівні висоти листя рослин 320 може становити близько 17-19 °C, а температура повітря 330 на виході з випускного отвору 314 становить близько 20 °C. Оскільки повітря 330 надходить із області відносно низкою вологості, повітря 330 запобігає або знижує скупчення сконденсованої води на листях рослин 12. При надходженні на листя повітря 330 збирає водяна пару (приховану теплоту) і подає на них реальну теплоту. Таким чином, повітря 330 охолоджується. Процес охолодження повітря продовжується, поки повітря опускається донизу. Холодне повітря в нижній частині 310 зображене штрихованими стрілками 308. Оскільки впускний отвір 306 створює поблизу себе потік повітря з нижньої частини 310 угору, відбувається циркуляція, завдяки якій з областей, розташованих на значних відстанях від пристрою 304, повітря 308 у нижній частині 310 надходить у напрямку пристрою 304. Іншим фактором, що сприяє циркуляції, є потік повітря 314 з випускного отвору 314 від пристрою 204. Оскільки повітря 308 більш холодне, чим повітря 332, переміщення повітря 308 відбувається, головним чином, у горизонтальному напрямку, зокрема, в областях, розташованих на значних відстанях від пристрою 304. У свою чергу, повітря 332 продовжує охолоджуватися і опускатися донизу. На фіг. 4 A-B зображений розподіл швидкості (фіг. 4A) і розподіл температури (фіг. 4В), отримані в результаті комп'ютерного моделювання, проведеного авторами даного винаходу. На фіг. 4 A-B червоні лінії відповідають більш високим температурі і швидкості, а зелені лінії відповідають більш низьким температурі і швидкості. Як видно з фіг. 4В, температура повітря в нижній частині нижче температури повітря у верхній частині. Аналогічний ефект зображений на фіг. 4А, де швидкість повітря в нижній частині нижче швидкості повітря у верхній частині. Конструкція пристрою 304 відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу зображена на фіг. 5A-G. Пристрій 304 краще включає корпус 400, що має на одній стороні (нижній) впускний переріз 342, що розширюється в зовнішню сторону, на протилежній стороні випускний переріз 344, що розширюється в зовнішню сторону, і відносно вузьку горловину 346, що з'єднує зазначені впускний і випускний перерізи. У деяких варіантах виконання даного винаходу використовується загальний корпус, у якому розташовуються всі елементи пристрою 304. В інших варіантах виконання використовується більше одного корпуса, наприклад, блок осушення може бути встановлений в одному корпусі, а нагрівальний блок може бути встановлений в іншому корпусі. Також передбачаються конфігурації, у яких зазначений впускний переріз 342, що розширюється в зовнішню сторону, розташований в одному корпусі, а випускний переріз 344, що розширюється в зовнішню сторону, розташований в іншому корпусі. Така конфігурація корпуса може бути отримана шляхом забезпечення корпуса, що має нижню частину, краще циліндричної форми, яка утворює впускний переріз 342, що звужується до малого діаметра в проміжній частині, яка утворює горловину 346, а потім що розширюється до трохи більшого діаметра убік верхньої частини, яка утворює випускний переріз 344; і забезпечення конічного відбивача 348 у нижній частині і іншого конічного відбивачі 350 меншого 7 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розміру у верхній частині. Впускний переріз 342 забирає повітря із внутрішньої частини приміщення, а випускний переріз 344 повертає повітря назад у приміщення, після того, як повітря, що проходить через корпус, пройде обробку різними пристроями всередині корпуса для контролю його стану, зокрема, температури і вологості. У впускному перерізі 342, що розширюється в зовнішню сторону, корпуса 340 розташований блок осушення 312. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведені як приклад, блок 312 включає випарник 350 і конденсатор 352. Випарник 350 і конденсатор 352 спільно утворять тепловий насос, що містить охолоджувану рідину (не зображена), що циркулює через зазначений блок через розширювальний клапан 345, призначений для зниження тиску охолоджуваної рідини, і компресор 356, що приводиться в дію зовнішнім двигуном (не зображений), для стискання охолоджуваної рідини, подаваної в конденсатор 352. Випарник 350, таким чином, ефективно виконує функції прийому повітря, що надходить із приміщення через впускний переріз 342, охолоджування повітря, що поступає, і створення умов для конденсації води всередині нього, як буде докладно описано нижче. Принаймні, частина водяної пари конденсується на зовнішній поверхні випарника 350 з наступним зливом через зливний отвір 358 з корпуса 340 або, на вибір, також із приміщення 300 (не зображено, див. фіг. 3). Конденсатор 352 ефективно виконує функції прийому охолодженого і осушеного повітря 360 з випарника 350 для повторного нагрівання повітря, як буде докладно описано нижче. Осушене повітря, що виходить із конденсатора 352, зображено як 364. Потік повітря з випарника 350 у конденсатор 352 і потік повітря з конденсатора 352 не обов'язково однакові. На фіг. 5А і 5В зображені варіанти виконання даного винаходу, згідно яким краще все зібране повітря 308 спочатку надходить у випарник 350, після чого надходить у конденсатор 352. Це відповідає варіантам виконання, у яких потік повітря на випарнику 350 краще такий самий, як і потік повітря на конденсаторі 352. На фіг. 5G зображений варіант виконання, у якому частина повітря 308 надходить у випарник 350, а потім у конденсатор 352, у той час як інша частина повітря 308 надходить у конденсатор 352, обходячи стороною випарник 350. Це відповідає варіантам виконання, у яких потік повітря на випарнику 350 відрізняється від потоку повітря на конденсаторі 352. Для вибору співвідношення між потоками повітря на випарнику 350 і на конденсаторі 352 можна проаналізувати психрометричну діаграму, що дозволить підвищити ефективність роботи пристрою 304 залежно від необхідного ступеня осушування. Осушене повітря може відкачуватися вентилятором 362, що приводиться в дію двигуном 366, для випускання повітря через випускний переріз 344. Вентилятор 362 може бути розташований у горловині 346 корпуса 340. У різні варіанти виконання даного винаходу, наведені як приклад, пристрій 304 включає теплообмінник 368 для додаткового нагрівання повітря перед поверненням його в приміщення через випускний отвір 344 корпуса. Теплообмінник 368 може бути розташований у горловині 346, як зображено на фіг. 5А, 5С, 5D, або у впускному перерізі 342 поблизу конденсатора 352, як зображено на фіг. 5В. Коли теплообмінник 368 розташований у горловині 346, на вентилятор 362 надходить попередньо нагріте, але осушене повітря, що виходить із конденсатора 352, яке відводиться вентилятором у напрямку теплообмінника 368. Коли теплообмінник 368 розташований у впускному перерізі 342, на вентилятор 362 надходить нагріте, але осушене повітря, що виходить із теплообмінника 368, який відводиться вентилятором через випускний отвір 314. Також передбачаються варіанти виконання даного винаходу, в яких використовується кілька теплообмінників 368, один із яких розташований, наприклад, у горловині 346, а інший розташований у впускному перерізі 342. У теплообміннику 368 може застосовуватися будь-яке джерело тепла. У деяких варіантах виконання даного винаходу теплообмінник 368 являє собою теплообмінник рідинного типу, приєднаний до магістралей подачі рідини. Гаряча рідина, що надходить у теплообмінник 368 із впускної магістралі 270, нагріває теплообмінник 368, який, у свою чергу, нагріває повітря, що проходить через нього. Охолоджена рідина видаляється через випускну магістраль 272. Інші типи теплообмінників також не виключені з обсягу даного винаходу. Випарник 350 і конденсатор 352 можуть мати форму розташованих співвісно один відносно другого кільця або тора. Коли теплообмінник 368 встановлений поблизу конденсатора 352, він також може мати форму кільця або тора, розташованих співвісно з випарником 350 і конденсатором 352. Коли теплообмінник 368 розташований у горловині 346, він краще встановлюється співвісно із віссю 360 корпуса. На фіг. 5D зображена конфігурація, у якій охолоджувана рідина, що виходить із конденсатора 352, додатково охолоджується охолодженим і осушеним повітрям 360 між випарником 350 і конденсатором 352. У даному варіанті здійснення підконтур 374 8 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 охолоджуваної рідини може бути встановлений між випарником 350 і конденсатором 352 на шляху потоку повітря 360. Охолоджувана рідина може виводитися з конденсатора 352 через підконтур 374 і подаватися у випарник 350 таким чином, щоб повітря 360 охолоджував охолоджувану рідину до її надходження в розширювальний клапан 345 і випарник 350. Перевага такого варіанта виконання полягає в тім, що він підвищує коефіцієнт перетворення енергії, не збільшуючи різницю температур термічного циклу. На фіг. 5Е зображена конфігурація, у якій зібране повітря 308, що виходить із корпуса, попередньо охолоджується охолодженим і осушеним повітрям 360 між випарником 350 і конденсатором 352. Пристрій, зображений на фіг. 5Е, краще, аналогічний вищеописаному, у зв'язку з чим для позначення відповідних деталей застосовуються ті самі цифри. Однак, для більш чіткого пояснення деякі деталі були виключені з ілюстрації фіг. 5Е. Зміна полягає в розташуванні впускного отвору 306 у нижній частині впускного перерізу 342 і в установці повітре-повітряного теплообмінника 354 між випарником 350 і конденсатором 352. Інша зміна на фіг. 5Е полягає в забезпеченні шляху 276 потоку повітря для пропускання повітря 308 через нього. Повітре-повітряний теплообмінник 354 ефективно виконує функцію попереднього охолодження повітря, що надходить у пристрій із приміщення, охолодженим повітрям, що виходить із випарника 350. Шлях 276 починається на впускному отворі 306, проходить через теплообмінник 354 і продовжується на протилежній стороні випарника 350 (вдалині від конденсатора 352). Оскільки шлях 276 перетинається зі шляхом повітря 360, зібране повітря 308, що проходить по шляху 276, взаємодіє з повітрям 360 перед взаємодією з випарником 350.Таким чином, зібране повітря попередньо охолоджується повітрям 360. Перевага такого варіанта виконання полягає в тім, що він підвищує ефективність процесу осушування. На фіг. 5G зображена конфігурація, у якій повітря 364 (осушене повітря, що відходить від конденсатора 352) змішується з повітрям 378, що надходить із внутрішньої частини приміщення. Суміш 380 повітря 364 і повітря 378 надходить у теплообмінник 368 для нагрівання, після чого нагріта суміш 382 випускається із пристрою 304 через випускний отвір 314. На фіг. 5F зображений варіант виконання, у якому повітря 380 нагрівається теплообмінником 368 і продовжує проходити всередині випускного перерізу 344, що розширюється в зовнішню сторону, до його повернення в приміщення через випускний отвір 314, а на фіг. 5 G зображений варіант виконання, у якому теплообмінник 368 розташований на вихідному отворі 314. У варіантах виконання, у яких повітря 364 змішується з повітрям 378 (наприклад, зображених на фіг. 5F-G), пристрій 304 краще включає додатковий впускний отвір для повітря 306', через яке в нього надходить повітря 378 із приміщення. Всмоктування повітря 378 до шляху потоку повітря 364 і змішування повітря 364 з повітрям 378 може прискорюватися додатковим вентилятором 362', який може приводитися в дію додатковим двигуном 366'. У даному варіанті виконання додатковий впускний отвір для повітря 306' знаходиться між вентилятором 362 і вентилятором 362'. Перевага змішування повітря 364 з повітрям 378 до нагрівання полягає в тому, що така конфігурація дозволяє контролювати різницю між температурою повітря 382, що випускається, і повітрям у приміщенні поблизу випускного отвору 314. Можливість такого контролю дозволяє запобігати утворення області підвищеної температури поблизу пристрою 304 і, таким чином, забезпечує більш рівномірний розподіл температури всередині приміщення. В одному приміщенні може бути встановлено декілька пристроїв для підвищення ефективності контролю стану повітря. На фіг. 6 приводиться схематичне зображення виду зверху приміщення 300 відповідно до варіантів виконання, в яких всередині приміщення встановлені кілька пристроїв, аналогічних пристрою 304. На фіг. 6 показана множина пристроїв 304, впускних магістралей 270 рідини для подачі теплової енергії на теплообмінники (не зображені, див. фіг. 5А-Е) пристрою 304, випускні магістралі 272 рідини для повернення охолодженої рідини з теплообмінників і силові лінії 278 для подачі живлення на пристрій 304 (наприклад, для живлення компресора 356 і т.д.). Комбінована система вироблення тепла і електроенергії 280, яка може бути встановлена поблизу приміщення 300, контролює подачу тепла і електроенергії в магістралі подачі рідини і у силові лінії. Слід враховувати, що спосіб, пристрій і система відповідно до наведених тут варіантах виконання даного винаходу можуть також використовуватися і у приміщеннях інших типів, наприклад, у будинках, кімнатах будинків і т.д., призначених для житла або утримання тварин. У таких варіантах застосування може бути бажаним направляти нагріте і осушене повітря, що виходить із системи подачі повітря, у напрямку нижньої частини приміщення, щоб повітря згодом переміщалося в напрямку угору (а не донизу, як зображено на фіг. 3) з метою максимального осушування повітря в нижній частині приміщення, де перебувають люди або тварини. 9 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Очікується, що протягом терміну дії патенту, основаного на даній заявці, буде розроблена велика кількість відповідних технологій осушування, у зв'язку з чим термін "блок осушення" повинен включати всі такі нові технології a priori. У використаному тут значенні, "приблизно" означає ± 10 %. Терміни "включає", "що включає", "містить", "що містить", "що має" і їх відмінювання означають "що включає, але не обмежує". Термін "складається з" означає "що включає і обмежує". Термін "складається краще з" означає, що склад, спосіб або конструкція можуть включати додаткові інгредієнти, кроки і (або) деталі, але тільки за умови, що зазначені додаткові інгредієнти, кроки і (або) деталі не впливають суттєво на основні і нові характеристики складу, що заявляється, способу або конструкції. У використовуваному тут значенні, однина, визначена і невизначена, включає і відповідну множину, якщо тільки таке явно не виключає контекст. Наприклад, термін "сполука" або "принаймні, одна сполука" може включати безліч сполук, включаючи їх комбінацію. У тексті даної заявки можуть бути представлені різні варіанти виконання даного винаходу у формі діапазону чисел. Варто розуміти, що опис, даний у формі діапазону чисел, приводитьсявинятково для зручності і стислості, і це не слід розглядати як жорстке обмеження обсягу даного винаходу. Відповідно, опис, даний у формі діапазону чисел, слід розглядати як те, що явно розкриває всі можливі піддіапазони, а також окремі чисельні значення, що входять у наведений діапазон. Наприклад, опис діапазону від 1 до 6 слід розглядати як те, що явно розкриває всі можливі піддіапазони, як від 1 до 3, від 1 до 4, від 1 до 5, від 2 до 4, від 2 до 6, від 3 до 6 і т.д., а також окремі чисельні значення, наприклад, 1, 2, 3, 4, 5 і 6. Дане трактування застосовано незалежно від ширини діапазону. Всюди, де в тексті даного опису приводиться числовий діапазон, мається на увазі, що він включає будь-які перераховані чисельні значення (дробові або цілі), що входять у наведений діапазон. Фрази "що знаходиться (знаходиться) у діапазоні між" першим наведеним чисельним значенням і другим наведеним чисельним значенням, а також "що знаходиться (знаходиться) у діапазоні від" першого наведеного чисельного значення "до" другого наведеного чисельного значення використовуються тут взаємозамінним чином і мають розглядатися як такі, що включають одне і друге наведене чисельне значення, а також всі дробові і цілі числа, що перебувають між ними. Слід враховувати, що деякі ознаки даного винаходу, які для ясності описуються в контексті окремих варіантів його виконання, можуть бути присутніми у поєднанні в одному варіанті його виконання. Вірно і зворотне: різні ознаки даного винаходу, які для стислості описуються в контексті одного варіанта його виконання, можуть також бути присутнім окремо або в будьякому прийнятному сполученні або іншому прийнятному чині в будь-якому іншому описаному варіанті виконання даного винаходу. Деякі ознаки даного винаходу, описані в різних варіантах його здійснення, не повинні розглядатися як суттєві ознаки тих варіантів виконання, якщо тільки такий варіант виконання не стає непрацездатним без таких елементів. Різні варіанти виконання і аспекти даного винаходу, описані вище і заявлені у формулі винаходу нижче, підтверджуються наступними прикладами здійснення. Приклад Зроблені посилання на наступні приклади, які разом з наведеним вище описом ілюструють деякі варіанти виконання даного винаходу, не обмежуючи їх. Економічні розрахунки для варіантів виконання даного винаходу, відповідно до яких зазначене приміщення являє собою парник, були виконані автором даного винаходу на підставі наступних припущень: 2 Один пристрій на 1000 м площі парника. Необхідні умови в парнику: температура близько 18 °C, відносна вологість близько 80 %. 2 Потік подиху рослин: близько 40 г/м на годину. Вартість палива: 600 доларів США за тонну. Вартість електроенергії: 0,1 долара США за кВт. Коефіцієнт перетворення енергії (КПЕ) циклу осушування: близько 6. Виключення необхідності заміни повітря для видалення надлишку вологості відповідно до кращих варіантів виконання даного винаходу еквівалентно економії палива в кількості 2 приблизно 6 л/годину на 1000 м площі парника, що становить 8,7 тонн палива за сезон (1440 годин) в умовах посушливого клімату, при витраті електроенергії в кількості 14 400 кВт, що еквівалентно витраті додатково 1,5 тонн палива на обігрів. Загальна кількість годин опалювального сезону в році може мінятися залежно від регіонів світу в діапазоні від 1000 (в умовах жаркого клімату) до 3000 (в умовах холодного клімату). 10 UA 106035 C2 5 Крім того, у деяких варіантах виконання даного винаходу відбувається значне зниження викидів парникового газу (СО2): на кожну тонну зекономленого палива запобігається викид 3 тонн парникових газів. Економічний ефект способу відповідно до деяких варіантів виконання даного винаходу оцінювали для умов Ізраїлю шляхом порівняння між еталонним парником, у якому необхідні умови (без поливу) підтримуються за рахунок обігріву в нічний час і вентиляції, і парником, у якому використаний спосіб відповідно до варіантів виконання даного винаходу. Оцінку проводили для випадку установки двох теплових екранів, що забезпечують економію енергії 40 і 60 % (далі, відповідно, збірка І і збірка II). Результати приводяться в табл. 1 нижче. 10 Таблиця 1 Еталон Збірка І Збірка II 15 20 Споживання палива (тонн за сезон) 20-24 6-9 3,5-5 Додаткове споживання електроенергії (кВт за сезон) 0 14 400 14 000 Споживання палива(%) 100 25-45 15-25 Хоча даний винахід описаний у зв'язку з конкретними його варіантами виконання, очевидно, що фахівцю зрозумілі багато альтернатив, модифікації і варіації. Отже, мається на увазі, що охоплено всі альтернативи, модифікації і варіації, які відповідають суті та широкому трактуванню приведеної формули винаходу. Всі публікації, патенти і патентні заявки, що згадуються в даній специфікації, включені в специфікацію у всій своїй повноті у вигляді посилань, у самому обсязі, так, як кожна індивідуальна публікація, патент або патентна заявка була спеціально і індивідуально зазначена до включення у вигляді посилання. Крім того, цитування або ідентифікація будь-якого посилання в даній заявці не є визнанням того, що таке посилання придатне як прототип даного винаходу. Заголовки розділів у тому вигляді, у якому вони використовуються тут, не повинні розглядатися як такі, що обов'язково обмежують зміст відповідних розділів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 1. Спосіб контролю стану повітря всередині приміщення парника для вирощування рослин, що включає збирання повітря з нижньої частини приміщення, осушення зазначеного зібраного повітря, випускання зазначеного осушеного повітря у верхню частину приміщення і циркуляцію зазначеного осушеного повітря всередині приміщення парника поблизу листя рослин, причому спосіб фактично виконують без обміну повітря всередині приміщення парника та повітря зовні парника, за рахунок чого досягають контролю стану повітря всередині приміщення парника. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає зниження або запобігання передачі теплової енергії через дах приміщення парника. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок конвекції. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок теплопровідності. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що зазначене зниження або запобігання включає зниження або запобігання передачі теплової енергії за рахунок випромінювання. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 2-5, який відрізняється тим, що додатково включає відбиття теплового випромінювання від теплового екрана, покладеного на внутрішній стороні даху приміщення. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що додатково включає нагрівання осушеного повітря перед випусканням осушеного повітря у верхню частину приміщення. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що зазначене осушування включає використання блока осушення повітря з охолоджуваною рідиною, що знаходиться всередині, причому зазначений блок осушення повітря має випарник, на якому відбувається випаровування зазначеної охолоджуваної рідини, і конденсатор, на якому відбувається конденсація зазначеної охолоджуваної рідини, причому зазначене повітря охолоджується і осушується зазначеним випарником і нагрівається зазначеним конденсатором. 11 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що додатково включає герметизацію даху і стін приміщення парника з метою запобігання проникненню повітря і водяної пари через них. 10. Система парника, що включає: приміщення для вирощування рослин, що має внутрішню частину, яка більшою частиною ізольована від навколишнього середовища для значного запобігання обміну між повітрям та навколишнім середовищем; та пристрої, встановлені всередині зазначеного приміщення та призначені для контролю стану повітря всередині зазначеного приміщення, при цьому значно запобігається зазначений обмін, що включають впускний отвір для повітря, призначений для збирання повітря з нижньої частини приміщення, блок для осушення зібраного повітря, та випускний отвір для повітря, призначений для випускання осушеного повітря у верхню частину приміщення і циркуляції зазначеного осушеного повітря всередині приміщення парника поблизу листя рослин. 11. Система за п. 10, яка відрізняється тим, що включає безліч пристроїв для контролю стану повітря в зазначеній внутрішній частині, причому зазначені пристрої встановлюються всередині зазначеного приміщення. 12. Система за будь-яким з пп. 10, 11, яка відрізняється тим, що зазначений пристрій установлюється у верхній частині зазначеного приміщення. 13. Система за будь-яким з пп. 10-12, яка відрізняється тим, що зазначене приміщення включає тепловий екран, укладений на зазначеному приміщенні і призначений для зниження або запобігання передачі теплової енергії через зазначений тепловий екран. 14. Система за п. 13, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний повітронепроникним з метою зниження або запобігання передачі зазначеної теплової енергії за рахунок конвекції. 15. Система за будь-яким з пп. 13, 14, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний з теплоізоляційного матеріалу з метою зниження або запобігання передачі зазначеної теплової енергії за рахунок теплопровідності. 16. Система за будь-яким з пп. 13-15, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний непроникним для теплового випромінювання з метою зниження або запобігання передачі зазначеної теплової енергії за рахунок випромінювання. 17. Система за будь-яким з пп. 13-16, яка відрізняється тим, що зазначений тепловий екран виконаний тепловідбивним з метою відбиття теплового випромінювання. 18. Система за будь-яким з пп. 11-17, яка відрізняється тим, що додатково включає герметизацію даху і стін приміщення парника з метою запобігання проникненню повітря і водяної пари через них. 19. Система за будь-яким з пп. 11-18, яка відрізняється тим, що включає електрогенератор, встановлений поблизу або всередині приміщення, а тепло, вироблюване генератором, використовується для додаткового нагрівання повітря всередині приміщення. 20. Система за п. 19, яка відрізняється тим, що зазначений генератор виробляє діоксид вуглецю, та принаймні частина його виділяється всередині парника. 21. Система за будь-яким з пп. 10-17, яка відрізняється тим, що внутрішня частина зазначеного приміщення не має джерел тепла в зазначеній нижній частині. 22. Система за будь-яким з пп. 10-21, яка відрізняється тим, що зазначене повітря збирається і випускається таким чином, щоб постійно підтримувати середню температуру в зазначеній нижній частині нижче середньої температури в зазначеній верхній частині. 23. Система за будь-яким з пп. 10-22, яка відрізняється тим, що зазначений блок осушення повітря забезпечує циркуляцію охолоджуваної рідини всередині себе і включає випарник, на якому відбувається випаровування зазначеної охолоджуваної рідини, і конденсатор, на якому відбувається конденсація зазначеної охолоджуваної рідини, причому зазначене зібране повітря осушується і охолоджується зазначеним випарником, а осушене і охолоджене повітря нагрівається зазначеним конденсатором. 24. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що зазначений блок осушення повітря являє собою блок нагрівання і осушування повітря, що включає теплообмінник для нагрівання зазначеного осушеного повітря перед випусканням зазначеного осушеного повітря в зазначену верхню частину приміщення. 25. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначений теплообмінник являє собою теплообмінник рідинного типу. 12 UA 106035 C2 5 10 15 20 25 30 35 26. Система за будь-яким з пп. 10-24, яка відрізняється тим, що зазначений блок осушення повітря встановлюється в загальному корпусі. 27. Система за будь-яким з пп. 10-25, яка відрізняється тим, що зазначене повітря пропускається із внутрішньої частини приміщення через зазначений блок осушення повітря за допомогою вентилятора, встановленого в зазначеному блоці. 28. Система за п. 27, яка відрізняються тим, що зазначений блок осушення повітря встановлюють в корпусі, що включає впускний отвір, що розширюється в зовнішню сторону, випускний отвір, що розширюється в зовнішню сторону, і відносно вузьку з'єднувальну горловину, причому в зазначеному впускному отворі, що розширюється в зовнішню сторону, встановлений зазначений випарник і зазначений конденсатор, а в зазначеній вузькій горловині встановлений зазначений вентилятор. 29. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначене повітря пропускається із внутрішньої частини приміщення через зазначений блок нагрівання і осушення повітря за допомогою вентилятора, встановленого в зазначеному блоці. 30. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначений вентилятор розташований таким чином, щоб приймати повітря, що відходить від зазначеного теплообмінника, і направляти повітря через зазначений випускний отвір. 31. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що зазначений вентилятор розташований між зазначеним конденсатором і зазначеним теплообмінником таким чином, що зазначений вентилятор приймає повітря, що відходить від зазначеного конденсатора, а зазначений теплообмінник приймає повітря, що відходить від зазначеного вентилятора. 32. Система за будь-яким з пп. 23-25 та 29-31, яка відрізняється тим, що охолоджувана рідина, що виходить із зазначеного конденсатора, додатково охолоджується повітрям між зазначеним випарником і зазначеним конденсатором. 33. Система за будь-яким з пп. 23-25 та 29-32, яка відрізняється тим, що повітря, що надходить із приміщення в зазначений випарник, попередньо охолоджується повітрям між зазначеним випарником і зазначеним конденсатором. 34. Система за будь-яким з пп. 24, 25 та 29-31, яка відрізняється тим, що зазначене осушене повітря змішується з повітрям із приміщення для створення суміші, причому зазначена суміш нагрівається зазначеним теплообмінником. 35. Система за будь-яким з пп. 10-34, яка відрізняється тим, що зазначена циркуляція здійснюється таким чином, що створює переміщення гарячого повітря краще в горизонтальному напрямку в зазначеній верхній частині, а холодного повітря - краще в зазначеному горизонтальному напрямку в зазначеній нижній частині. 36. Система за будь-яким з пп. 10-35, яка відрізняється тим, що зазначене осушення характеризується коефіцієнтом перетворення енергії, що становить від приблизно 5 до 12. 13 UA 106035 C2 14 UA 106035 C2 15 UA 106035 C2 16 UA 106035 C2 17 UA 106035 C2 18 UA 106035 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 19
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and system for heating and dehumidifying
Автори російськоюArbel, Avraham, Barak, Mordechai, Shklyar, Alexander
МПК / Мітки
МПК: F25D 17/00
Мітки: система, осушення, спосіб, нагрівання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/21-106035-sposib-i-sistema-dlya-nagrivannya-i-osushennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і система для нагрівання і осушення</a>