Пристрій кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин

Реферат: Пристрій кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин включає пристосування для приґрунтового обігріву, що сполучається з обігрівачами, покладеними між грядками, причому пристосування для приґрунтового обігріву складається із плівкового покриття, виконаного із прозорого матеріалу, за який використані пластикова плівка й/або скляні листи, і внутрішнього конвектора, розміщеного у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття, причому внутрішній конвектор, виконаний у вигляді плоских пластикових рукавів лабіринтового типу, закріплених у верхній частині теплиці усередині й/або зовні плівкового покриття, сполучається через насос і зворотний клапан з надґрунтовими обігрівачами у вигляді теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання, виготовлених у вигляді пластикових рукавів, покладених на ґрунт, під ґрунт або заглибленими в ґрунт між рядами рослин, а також через насос і зворотний клапан, і додатково через насос і зворотний клапан з теплоакумуляторами резервного нагрівання, розміщеними зовні, й/або плівкового покриття, при цьому теплоакумулятори резервного нагрівання оснащені зовнішньою теплоізоляцією, крім того, пристрій оснащений програмувальним контролером керування кондиціюванням мікроклімату, джерелом живлення контролера, датчиком температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком температури зовнішнього повітря й датчиком температури ґрунту. UA 103278 U (54) ПРИСТРІЙ КОНДИЦІЮВАННЯ МІКРОКЛІМАТУ В ЗАКРИТИХ ТЕПЛИЦЯХ (ПАРНИКАХ) ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ РОСЛИН UA 103278 U UA 103278 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічне рішення належить до сільського господарства й може бути застосоване при вирощуванні рослин в умовах захищеного ґрунту, зокрема до галузі встаткування для регулювання температури теплиць і циркуляції повітря. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється (пристрою кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин), є пристрій, описаний в способі регулювання мікроклімату в теплицях [див., наприклад, патент RU № 2159539, МКИ A01G9/24, A01G13/08]. Даний пристрій включає компресор, підключений через вентиль до колектора приґрунтового обігріву, що сполучається з надґрунтовими обігрівачами, покладеними між грядками, по поверхні грядок між рослинами покладені поливні труби із краплинними водовипусками, які за допомогою розподільного трубопроводу через вентиль сполучаються з вододжерелом, а через інший вентиль - з колектором системи приґрунтового обігріву. Недоліком даного пристрою є порушення температурного режиму теплиці, обумовлене нерівномірністю розподілу температури повітря по висоті теплиці. У верхній частині теплиці температура повітря значно вище, чим у нижній її частині (на ґрунті). У результаті цього погіршується мікроклімат теплиці, що виражається в переохолодженні рослин і ґрунту в нічний час доби, що особливо несприятливо позначається при різкому зниженні температури зовнішнього повітря (при заморозку). Відмітними ознаками технічного рішення, що заявляється, які збігаються з відомим пристроєм, описаним у способі регулювання мікроклімату в теплицях, є: пристосування для приґрунтового обігріву, покладені між грядками надґрунтові обігрівачі. Суттєвими ознаками технічного рішення, що заявляється, які відрізняються від відомого пристрою регулювання мікроклімату в теплицях, є: пристосування для приґрунтового обігріву складається із плівкового покриття (1) і внутрішнього конвектора (2), розміщеного у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття (1), плівкове покриття (1) виконане із прозорого матеріалу, як прозорий матеріал використані скляні листи, як прозорий матеріал використана пластикова плівка, внутрішній конвектор (2) виконаний у вигляді плоских пластикових рукавів (3) лабіринтового типу, закріплених у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття (1), пластикові рукави (3) лабіринтового типу закріплені у верхній частині теплиці зовні плівкового покриття (1), внутрішній конвектор (2) сполучається через насос (4) і зворотний клапан (5) з надґрунтовими обігрівачами, виконаними у вигляді теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання (6), виготовлених у вигляді пластикових рукавів, покладених на ґрунт (7) між рядами рослин, теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) покладені під ґрунт (7) між рядами рослин, теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) покладені заглибленими в ґрунт (7) між рядами рослин, внутрішній конвектор (2) додатково сполучається через насос (8) і зворотний клапан (9), а також через насос (10) і зворотний клапан (11) з теплоакумуляторами резервного нагрівання (12), розміщеними зовні плівкового покриття (1), теплоакумулятори резервного нагрівання (12) розміщені усередині плівкового покриття (1), теплоакумулятори резервного нагрівання (12) оснащені зовнішньою теплоізоляцією (13); внутрішній конвектор (2) виконаний у вигляді перфорованого елемента (14), переважно у вигляді перфорованої труби, закріпленої у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття (1), як перфорований елемент використаний перфорований пластиковий профіль у формі труби, як перфорований елемент використаний перфорований металевий профіль у формі труби, теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) виконані як теплообмінники (15), переважно, типу "труба в трубі", теплоакумулятори резервного нагрівання (10) виконані як теплообмінники (16), виготовлені із зовнішньою теплоізоляцією (17), переважно, у вигляді ємності (18) зі змійовиком (19), пристрій оснащений програмувальним контролером (20) керування кондиціюванням мікроклімату, джерелом живлення (21) контролера (20), датчиком (22) температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком (23) температури зовнішнього повітря й датчиком (24) температури ґрунту (7). 1 UA 103278 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу технічного рішення, що заявляється (пристрою кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин), поставлено задачу вдосконалення пристрою кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин за рахунок зміни конструкції пристосування для приґрунтового обігріву, покладених між грядками надґрунтових обігрівачів, а також оснащення теплиці додатковими елементами, що забезпечують регулювання температури повітря по висоті теплиці при зміні температури зовнішнього повітря або при зміні освітленості теплиці шляхом забору тепла з верхньої частини теплиці і накопичення його в нижній її частині або в резервних накопичувачах. Очікуваним технічним результатом технічного рішення, що заявляється, є поліпшення температурного режиму теплиці, обумовленого нерівномірністю розподілу температури повітря по її висоті. У результаті поліпшення температурного режиму теплиці поліпшується мікроклімат теплиці, що виражається в запобіганні від переохолодження рослин і ґрунту в нічний час доби або від перегріву в денний час доби. Зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що в пристрої кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин, що включає пристосування для приґрунтового обігріву й покладені між грядками надґрунтових обігрівачі, відповідно технічному рішенню, що заявляється, пристосування для приґрунтового обігріву складається із плівкового покриття (1) і внутрішнього конвектора (2), розміщеного у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття (1), плівкове покриття (1) виконане із прозорого матеріалу, як прозорий матеріал використані скляні листи, як прозорий матеріал використана пластикова плівка, внутрішній конвектор (2) виконаний у вигляді плоских пластикових рукавів (3) лабіринтового типу, закріплених у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття (1), пластикові рукави (3) лабіринтового типу закріплені у верхній частині теплиці зовні плівкового покриття(і), внутрішній конвектор (2) сполучається через насос (4) і зворотний клапан (5) з надґрунтовими обігрівачами, виконаними у вигляді теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання (6), виготовлених у вигляді пластикових рукавів, покладених на ґрунт (7) між рядами рослин, теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) покладені під ґрунт (7) між рядами рослин, теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) покладені заглибленими в ґрунт (7) між рядами рослин, внутрішній конвектор (2) додатково сполучається через насос (8) і зворотний клапан (9), а також через насос (10) і зворотний клапан (11) з теплоакумуляторами резервного нагрівання (12), розміщеними зовні плівкового покриття (1), теплоакумулятори резервного нагрівання (12) розміщені усередині плівкового покриття (1), теплоакумулятори резервного нагрівання (12) оснащені зовнішньою теплоізоляцією (13); внутрішній конвектор (2) виконаний у вигляді перфорованого елемента (14), переважно у вигляді перфорованої труби, закріпленої у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття (1), як перфорований елемент використаний перфорований пластиковий профіль у формі труби, як перфорований елемент використаний перфорований металевий профіль у формі труби, теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) виконані як теплообмінники (15), переважно, типу "труба в трубі", теплоакумулятори резервного нагрівання (10) виконані як теплообмінники (16), виготовлені із зовнішньою теплоізоляцією (17), переважно, у вигляді ємності (18) зі змійовиком (19), пристрій оснащений програмувальним контролером (20) керування кондиціюванням мікроклімату, джерелом живлення (21) контролера (20), датчиком (22) температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком (23) температури зовнішнього повітря й датчиком (24) температури ґрунту (7). Суть технічного рішення, що заявляється, полягає в наступному. При виконанні пристосування для приґрунтового обігріву, що складається із плівкового покриття, виготовленого із прозорого матеріалу, наприклад, зі скляних листів або пластикової плівки, і внутрішнього конвектора у вигляді плоских пластикових рукавів лабіринтового типу, закріплених у верхній частині теплиці усередині або зовні плівкового покриття, розміщеного у верхній частині теплиці усередині або зовні плівкового покриття, при забезпеченні повідомлення 2 UA 103278 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 внутрішнього конвектора через насос і зворотний клапан з надґрунтовими обігрівачами, виконаними у вигляді теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання й виготовленими у вигляді пластикових рукавів, покладених на ґрунт або під ґрунт або заглибленими в ґрунт між рядами рослин, при забезпеченні додаткового сполучення внутрішнього конвектора через насос-1 і зворотний клапан-1, а також через насос-2 і зворотний клапан-2 з теплоакумуляторами резервного нагрівання, розміщеними зовні або усередині плівкового покриття, при оснащенні теплоакумуляторів резервного нагрівання зовнішньою теплоізоляцією; а також при виконанні внутрішнього конвектора у вигляді перфорованого елемента, переважно у вигляді перфорованого пластикового або металевого профілю у формі труби, закріпленої у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття, при виконанні теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання як теплообмінників, переважно, типу "труба в трубі", при виконанні теплоакумуляторів резервного нагрівання як теплообмінників, виготовлених із зовнішньою теплоізоляцією, переважно, у вигляді ємностей зі змійовиками, і крім того, при оснащенні пристрою програмувальним контролером керування кондиціюванням мікроклімату, джерелом живлення контролера, датчиком температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком температури зовнішнього повітря й датчиком температури ґрунту, забезпечується можливість зміни температури повітря по висоті теплиці при зміні температури зовнішнього повітря або при зміні освітленості теплиці за рахунок забору тепла з верхньої частини теплиці й накопичення його в нижній частині або в теплоакумуляторах резервного накопичення, що веде до поліпшення температурного режиму теплиці, обумовленого нерівномірністю розподілу температури повітря по її висоті, тобто до поліпшення мікроклімату теплиці, що виражається в запобіганні від переохолодження рослин і ґрунту в нічний час доби або від перегріву в денний час доби. Таким чином, сукупність відмітних ознак технічного рішення, що заявляється (пристрою кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин), веде до досягнення зазначеного вище технічного результату. Крім того, суть пристрою кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин пояснюється принциповою схемою конструкції пристрою кондиціювання мікроклімату, наведеною на фіг. 1-4. На фіг. 1 зображена принципова схема пристрою кондиціювання мікроклімату в теплиці з використанням конвектора у вигляді плоских пластикових рукавів лабіринтового типу, закріплених у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття. На фіг. 2 зображена принципова схема пристрою кондиціювання мікроклімату в теплиці з використанням конвектора у вигляді перфорованого елемента (перфорованої труби), закріпленого у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття. На фіг. 3 показаний переріз А-А фіг. 1. На фіг. 4 показаний переріз Б-Б фіг. 2. Пристрій кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин складається з наступних елементів: 1 - плівкове покриття, 2 - внутрішній конвектор, 3 - плоскі пластикові рукави лабіринтового типу, 4 - насос теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання, 5 - зворотний клапан теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання, 6 - теплоакумулятори безпосереднього нагрівання, 7 - ґрунт, 8 - насос-1 теплоакумуляторів резервного нагрівання, 9 - зворотний клапан-1 теплоакумуляторів резервного нагрівання, 10 - насос-2 теплоакумуляторів резервного нагрівання, 11 - зворотний клапан-2 теплоакумуляторів резервного нагрівання, 12 - теплоакумулятори резервного нагрівання, 13 - зовнішня теплоізоляція теплоакумуляторів резервного нагрівання, 14 - перфорований елемент, переважно, у вигляді труби, 15 - теплообмінники безпосереднього обігріву, переважно, типу "труба в трубі", 16 - теплообмінник резервного обігріву, 17 - зовнішня теплоізоляція, 18 - ємність теплообмінника резервного обігріву, 19 - змійовик теплообмінника резервного обігріву, 20 - програмувальний контролер керування кондиціюванням мікроклімату, 21 - джерело живлення контролера, 22 - датчик температури повітря у верхній частині теплиці, 3 UA 103278 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 23 - датчик температури зовнішнього повітря, 24 - датчик температури ґрунту. Пристрій кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин працює в такий спосіб. 1. Режим обігріву теплиці прямими сонячними променями із частковим уловлюванням тепла внутрішнім колектором у вигляді плоских пластикових рукавів лабіринтового типу й відводом його в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання у вигляді пластикових рукавів, покладених на ґрунт, під ґрунт або заглиблених у ґрунт між рядами рослин. За рахунок впливу сонячного випромінювання відбувається нагрівання повітря під плівковим покриттям (1). При цьому частина сонячного тепла вловлюється внутрішнім колектором (2), розміщеним у верхній частині теплиці. Уловлювання частини сонячного тепла, а також тепла від нагрітого у верхній частині теплиці повітря внутрішнім колектором (2) забезпечується за рахунок відводу нагрітого теплоносія (води) із плоских пластикових рукавів лабіринтового типу (3) колектора (2) у теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) у вигляді пластикових рукавів. Відвід нагрітого теплоносія (води) і подача його в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) здійснюється за допомогою насоса (4) через зворотний клапан (5). Керування відводом тепла з верхньої частини теплиці в нижню її частину проводиться програмувальним контролером (20), оснащеним джерелом живлення (21) і з'єднаним з датчиком (22) температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком (23) температури зовнішнього повітря й датчиком (24) температури ґрунту. При надлишку тепла (у жаркі дні) частина нагрітого теплоносія (води) відводиться й подається в теплоакумулятор резервного накопичення (12) із зовнішньою теплоізоляцією (13). Відвід і подача здійснюється за допомогою насоса (8) через зворотний клапан (9). При похолоданні (у нічний час або при заморозку) накопичений у теплоакумуляторі (12) теплоносій (вода) подається в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (6) за допомогою насоса (10) через зворотний клапан (11). У такий спосіб створюється можливість гнучкого регулювання мікроклімату за рахунок вирівнювання температури повітря по висоті теплиці. 2. Режим обігріву теплиці прямими сонячними променями із частковим уловлюванням тепла внутрішнім колектором у вигляді перфорованого елемента й відводом його в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання у вигляді теплообмінників типу "труба в трубі", покладених на ґрунт, під ґрунт або заглиблених у ґрунт між рядами рослин. За рахунок впливу сонячного випромінювання відбувається нагрівання повітря під плівковим покриттям (1). При цьому відвід нагрітого теплоносія (повітря) з верхньої частини теплиці в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (15) у вигляді теплообмінників типу "труба в трубі". Відвід нагрітого теплоносія (повітря) і подача його в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (15) здійснюється за допомогою насоса (4) через зворотний клапан (5). Керування відводом нагрітого повітря з верхньої частини теплиці в нижню її частину проводиться програмувальним контролером (20), оснащеним джерелом живлення (21) і з'єднаним з датчиком (22) температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком (23) температури зовнішнього повітря й датчиком (24) температури ґрунту. При надлишку тепла (у жаркі дні) частина нагрітого теплоносія (повітря) відводиться й подається в теплоакумулятор резервного накопичення (16) із зовнішньою теплоізоляцією (17). Відвід і подача здійснюється за допомогою насоса (8) через зворотний клапан (9). При похолоданні (у нічний час або при заморозку) накопичений у теплоакумуляторі (16) теплоносій (вода) подається в теплоакумулятори безпосереднього нагрівання (15) за допомогою насоса (10) через зворотний клапан (11). У такий спосіб створюється можливість гнучкого регулювання мікроклімату за рахунок вирівнювання температури повітря по висоті теплиці. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Пристрій кондиціювання мікроклімату в закритих теплицях (парниках) для вирощування рослин, що включає пристосування для приґрунтового обігріву, що сполучається з обігрівачами, покладеними між грядками, який відрізняється тим, що пристосування для приґрунтового обігріву складається із плівкового покриття, виконаного із прозорого матеріалу, за який використані пластикова плівка й/або скляні листи, і внутрішнього конвектора, розміщеного у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття, причому внутрішній конвектор, виконаний у вигляді плоских пластикових рукавів лабіринтового типу, закріплених у верхній частині теплиці усередині й/або зовні плівкового покриття, сполучається через насос і зворотний клапан з надґрунтовими обігрівачами у вигляді теплоакумуляторів безпосереднього нагрівання, виготовлених у вигляді пластикових рукавів, покладених на ґрунт, під ґрунт або 4 UA 103278 U 5 10 заглибленими в ґрунт між рядами рослин, а також через насос і зворотний клапан, і додатково через насос і зворотний клапан з теплоакумуляторами резервного нагрівання, розміщеними зовні, й/або плівкового покриття, при цьому теплоакумулятори резервного нагрівання оснащені зовнішньою теплоізоляцією, крім того, пристрій оснащений програмувальним контролером керування кондиціюванням мікроклімату, джерелом живлення контролера, датчиком температури повітря у верхній частині теплиці, датчиком температури зовнішнього повітря й датчиком температури ґрунту. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішній конвектор виконаний у вигляді перфорованого елемента, переважно у вигляді перфорованого пластикового або металевого профілю у формі труби, закріпленої у верхній частині теплиці усередині плівкового покриття, причому теплоакумулятори безпосереднього нагрівання виконані як теплообмінники, переважно, типу "труба в трубі", а теплоакумулятори резервного нагрівання - як теплообмінники, виготовлені із зовнішньою теплоізоляцією, переважно, у вигляді ємності зі змійовиком. 5 UA 103278 U 6 UA 103278 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7