Сенной сарай

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистичЕских

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" .::

К ПАТЕНТУ (21) 4925710/15 (22) 05.04.91 (46) 23.01.93, Бюл. № 3 (71) Московская сельскохозяйственная академия им.К.А,Тимирязева (72) И.В.Кобозев (73) Московская сельскохозяйственная академия им.К.А.Тимирязева (56) Мамедов М.А, и др. Досушивание сена с применением солнечного коллектора, — Кормопроизводство, 1988, ¹ 8, с.89.

Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. M.: Советская энциклопедия, 1989, с.495. (54) СЕННОЙ САРАЙ (57) Использование изобретения: для сушки и хранения сена. Сущность изобретения:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и гелиотехнике и может быть использовано для сушки и хранения сена.

Известно устройство для сушки сена, включающее приточный канал и солнечный трубчатый коллектор, выполненный из черной трубы, размещенной в прозрачной оболочке (1).

Недостатками этого устройства являются медленная сушка из-за относительно плохого использования солнечной энергии, что ведет к плохой сушке солнечной массы и ее потерям, и большие габариты солнечного коллектора..

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является сенной сарай, включающий наружное ограждение с крышей, решетчатые каналы, размещенные в нижней части сарая, вытяжную систему с. Ы,, 1790338 АЗ (я)ю А 01 F 25/08, В 26 В 9/00, 17/00 сенной сарай состоит из закрепленных на остове наружного ограждения, крыши, приточно-вытяжной вентиляционной системы с устройствами для нагрева воздуха. Пол выполнен перфорированным и под ним расположена приточная полость. Ограждение выполнено двуслойным. Внутреннее имеет вид плоского черного элемента, над"кото - рым с образованием воздушной полости закреплена прозрачная оболочка, при этом боковая сторона и крыша выполнены наклоненными, под крышей выполнен чердак, перекрытие которого выполнено перфорированным.

На крыше установлен коллекгор и вытяжной поворотный патрубок, соединенные с вытяжной трубой. У оснований ограждения по его периметру выполнен коллектор, соединенный с вентиляционным каналом. 8 з.п.ф-лы, 8 ил. подогревающим устройством. Указанные сараи построены и эксплуатируются в ГПЗ

"Заря коммунизма" Домодедовского" р-на

Московской обл. (2).

Недостатками этого устройства являют- С ся высокие энергетические затраты на суш- CA) ку и вентиляцию сена. (д)

Цель изобретенйя — снижение затрат QQ энергии на сушку и веФтиКяцию сейа за счет " использования ветровой и солнечной энергии.

На фиг.1 представлена схема разреза сенного сарая, вид с узкого торца; на фиг.2 — то же, вид с северной стороны; на фиг.3— то же, вид сверху, горизонтальный разрез; на фиг.4 — вытяжной солнечно-ветровой коллектор; на фиг.5- вытяжная труба, продольный разрез; на фиг.6- то же, поперечный горизонтальный разрез; на фиг.7 — эжектор, 1.790338 расположенный на нижнем торце солнечноветровог6 коллектора наружного ограждения; на фиг.8 — козырек, установленный на верхнем торце горизонтального коллектора.

Сенной сарай состоит из закрепленных и т.д. на остове 1 наружного ограждения, крыши 2, приточно-вытяжной вентиляцион. ной системы с устройствами для нагрева воздуха, Пол 3 выполнен перфорированным и под ним расположена приточная полость

4. Для улучшения процесса сушки при одновременном снижении энергетических затрат эа счет использования энергии солнца и ветра и повышения эффективности естественной приточно-вытяжной вентиляции наружное ограждение выполнено в виде солнечно-ветрового коллектора, представленного внутренним черным плоским элементом 5, над которым с образованием воздушной полости 6 закреплена прозрачная оболочка 7. При этом одна из длинных стороны наружного ограждения выполнена с наклоном к горизонтальной плоскости и обращена на юг (S), противоположная же северная (N) сторона изготовлена в виде вертйкального зеркала 8, обращенного во внутреннее пространство сарая. Последнее необходимо для уменьшения теплопотерь.

Черный плоский элемент 5 может быть выполнен из пластика, металла, рубероида, но лучше всего его выполнить из армированной стекловолоконной полимерной пленки (полиэтиленовой, ПВХ или полихлорвиниловой). Прозрачная оболочка может быть выполнена из оргстекла, полупрозрачного листового полиэтилена, стеклопластика, но лучше всего ее изготовить из полимерной прозрачной пленки, желательно армиро-. ванной стекловолокном, Вертикальное зеркало 8 может быть выполнено в.виде жестких дверей и плоскостей, на которые наклеена зеркальная полимерная пленка. Лучше всего зеркало изготовить в виде гибких полотнищ с внутренней стороны которых закреплена зеркальная пленка, Полотнища могут быть изготовлены из брезентовой или капроновой прорезиненной мелиоративной ткани, а также и армированной стекловолокном полимерной пленки. Полотнища закреплены на катушке 9, кинематически связанной с лебедкой 10. Для достижения большего эффекта крыша 1 выполнена односкатной и прозрачной и наклонена на юг(S), а наклонный перфорированный плоский теплоулав-. ливатель 11, под которым параллельно распОложен перфорированный зеркальный элемент 12. При этом между крышей 2, теплоулавливателем 11 и зеркальным элемен4 том 12 выполнены воздушные полости 13 и

14. Крыша 2 может быть выполнена иэ полимерной армированной пленки, оргстекла, а теплоулавливатель 11 иэ любого листового или пленочного зачерненного материала, зеркальный элемент 12 изготовлен из зеркальной полимерной пленки или фольги, Приточно-вытяжная вентиляционная система, выполнена в виде коллектора вет10 ронапорных и ветровытяжных труб 15, 16 и вытяжного солнечно-ветрового коллектора

17, аэродинамически сообщенных через внутренний объем сарая и полости 4, 13, 14.

При этом ветронапорные трубы 15, соеди15 ненные с приточной полостью через плоский солнечный коллектор, расположенный по периметру сарая и выполненный в виде черной плоскости 18 и прозрачной оболочки

19, а ветровытяжные трубы 16 и вытяжной

20 солнечно-ветровой коллектор 17 установлены на вершине крыши 2.

Для предотвращения теплопотерь в приточной полости 4 под ней и пленкой 18 плоского солнечного коллектора выполнен

25 теплоизоляционный слой 20 (керамзит, КФпенопласт, опилки или взрыхленный грунт).

На верхнем торце солнечно-ветрового кол лектора наружного ограждения шарнирно закреплены ветроулавливающие козырьки

30 21, а на нижнем оснащенные шиберами 22 ,эжекторы 23. Для предотвращения потерь воздуха и направления его в массу на внутренней поверхности черного плоского элемента 5 на ружного ограждения на

35 горизонтальных уровнях закреплены гибкие полотнища 24. Указанные полотнища 24 необходимы не только для предотвращения проскакивания воздуха, но и для образования воздушной прослойки между наружным

40 ограждением и массой без ущерба вентиляции. Воздушная прослойка необходима для предотвращения отпотевания массы и уменьшения повреждаемости наружного ограждения (фиг,1 и 2), 45 На торцах солнечно-ветрового коллектора наружного ограждения шарнирно закреплены вертикальные козырьки 25. которые могут быть выполнены в виде торцов оболочки 7; закрепленных на проволочных каркасах (фиг.3), Вытяжной солнечно-ветровой коллектор 17 выполнен в виде. вертикального продольного продуха 26, на котором зафиксирован цилиндрический продольный горизонтальный раструб 27, в полости которого

55 с возможностью вращения вокруг центральной продольной горизонтальной оси расположена труба 28 с отверстиями 29 в нижней части и. продольным вырезом 30 в верхней части. При этом на кромках последнего зафиксирован ветровой насадок-рас1790338

20

30

40

50 труб изготовленный в виде неподвижных плоскостей 31 и 32, под которыми шарнирно закреплены верхние плоскости 33 и 34. На нижних плоскостях 31 и 32 зафиксированы. ограничители 35 и 36 поворота верхних плоскостей 33 и 34.

Верхняя часть трубы 28 выполнена прозрачной, а нижняя часть зачернена, т,е, внутри нее выполнено черное покрытие 37.

Кроме того, в диаметральной плоскости трубы 28 размещен теплоулавливающий черный перфорированный элемент 38 с гибким перфорированным полотнищем 39 нэ торце. При этом внутренняя поверхность горизонтального полуцилиндрического раструба

27 с внутренней стороны выполнена зеркальной, а снаружи зачернена. Зеркальный слой может быть выполнен в виде зеркальной антиадгезивной полимерной пленки(полиэтиленовая пленка, смоченная раствором глицерина) с целью улучшения улавливания солнечной энергии путем увеличения отверстия зеркала. Кромки полуцилиндрического раструба 27 расположены в диаметральной плоскости, а труба 28 закреплена в нем с помощью выступов 40 на кромке раструба 27.

Для повышения эффективности использования солнечной энергии на продухе 26 под раструбом 27 закреплено собирательное зеркало 41, в фокальном пространстве которого расположен раструб 27 и продух

26. С этой же целью наружная поверхность зеркала, продуха 26 и плоскостей 31, 32, 33 и 34 окрашена в черный цвет. Для усиления тяги и предотвращения скапливания осадков в зеркале 41 выполнены отверстия 42. С этой целью ограничители 36 поворота плоскостей 33 и 34 выполнены таким образом, что в нижнем положении последние наклонены в противоположную сторону от отверстия 30 (фиг.4):. Вытяжная труба 16 зачернена, снабжена поворотным патрубком 43 с флюгером 44 и помещена в оболочку, южная и верхняя части которой выполнены прозрачными в виде цилиндрической и сферической собирательных линз

45 и 46, северная и нижняя в виде собирательных зеркал 47 и 48. Полость трубы 16 сообщена с полостью 13 между крышей 2 и теплоулавливателем через окно 49, под которым в трубе 16 размещен сосуд 50 с водой, который необходим для увлажнения воздуха и повышения тяги. Так, влажный воздух легче сухого. Кроме того, сосуд 49 с водой необходим для накопления тепла (фиг.5 и 6). Эжекторы 23 для усиления протока теплого воздуха в приточную полость 4 выполнены в виде плоских Г-образных патрубков 51 с горизонтальным раструбом 52, который выходным отверстием направлен в приточную полость 4. При этом с обратной стороны раструба 52 в вертикальной части

Г-образного патрубка 51 выполнен канал 53, выходящий над поверхностью горизонтального раструба 52 (фиг.7), С целью улавливания бокового ветра козырьки 21, размещенные над полостью 6 на торцах солнечно-ветрового коллектора наружного ограждения, снабжены поперечными перегородками 54. Описанное выполнение сарая превращает его в гелиовоздушную станцию.

Работает устройство следующим образом.

Воздух ветром нагнетается в ветронагревательные трубы 15, проходит между прозрачной оболочкой 19 и черной плоскостью

18, нагреваясь при этом. Поток проходит через канал 52 и эжекторы 23 и над его поверхностями. В результате воздух засасывается в полость 6 между черным плоским элементом 5 и прозрачной оболочкой 7, где он нагревается солнечными лучами, Из плоскости 6 нагретый воздух эжектором 23 вытягивается в приточную полость 4.

Теплопотери предотвращаются теплоизоляционным слоем 20. Приток воздуха в полость 4 и в массу, размещенную в сарае, усиливается благодаря наличию козырьков

21 над полостью 5 солнечно-ветрового коллектора, При этом поток, ударяясь об оболочку 7, направляется вверх под козырьки

21, причем последние улавливают ветер любого направления благодаря наличию поперечных перегородок 54. Этому же способствует и то, что козырьки 21, трубы, солнечно-ветровые и солнечные коллекторы расположены по всему периметру сарая, кроме северной стороны. При этом улавливаются вертикальные наклонные и боковые лучи солнца в любое время дня (фиг.1 — 3), При необходимости открываются вертикальные козырьки 25 (фиг.3). Горячий сухой воздух подается через перфорированный пол 3 в массу. При этом слои или тюки последней разделяются гибкими полотнищами 24; что предотвращает проскакивание воздуха через зазор между наружным ограждением и сеном, Благодаря указанному зазору не происходит отпотевание последнего.

Нагрев воздуха усилен благодаря тому, что длинной наклонной стороной сарай расположен на юг, а вертикальными — на восток, запад и север.

Зеркало 8 на северной стороне предотвращает теплопотери. При необходимости охлаждения зеркало 8 приподнимается; поскольку оно выполнено в виде полотнища, оно наматывается на катушку 9 с помощью лебедки 10, При этом через образующееся нижнее окно холодный воздух поступает в массу снизу, а ее поток

1790338

30

45

55 идет вверх. Козырьки 21, эжектор 23 и ветронапорные трубы образуют последовательно совдиненные воздушные насосы, Воздух проходит через массу, увлажняется, влажный воздух легче сухого, поэтому он поднимается вверх, что усиливает приток воздуха в массу.

Поскольку зеркальный перфорированный элемент 12 наклонен, то между ним и массой образуется полость, куда поступает влажный воздух. Указанная полость предотвращает конденсацию влаги на зеркальном элементе 12 и попадание ее в массу, Влажный воздух проходит через отверстия в зеркальном элементе 12 в полость 14, а затем— в полость 13, В последней воздух нагревается лучами солнца, подающими через прозрачную крышу 2 на теплоулавливатель 11, причем теплообмен между последним иобьемом сарая предотвращен благодаря наличию полости 14 и зеркального элемента 12.

Благодаря треугольной форме сечения полости 13 влажный подогретый воздух направляется в продух26 вытяжного солнечно-ветрового коллектора 17 и в ветровытя>кные трубы 6, которые резко усиливают тягу и приточно-вытяжную вентиляцию (фиг.1 — 3).

Приточна-вытяжная вентиляция резко повышается благодаря тому, что солнечные лучи, проходя через прозрачную часть трубы 28, нагревают теплоулавливающий элемент 38, черные покрытия 37 и воздух вокруг них. При этом направленные на них лучи отражаются зеркальной внутренней поверхностью полуцилиндрического раструба 27 на черное покрытие 37, черный тепл аула вли ватель 38 и его гибкое концевое полотнище 39. Одновременно при этом зеркало 41 направляет лучи на раструб 27 и

Формула изобретения

1, Сенной сарай, включающий наружное ограждение с крышей, решетчатый вентиляционный канал в нижней части внутреннего пространства ограждения, вытяжную трубу с подогревателем воздуха, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сни>кения затрат энергии на сушку и вентиляцию за счет использования ветровой и солнечной энергии, наружное ограждение выполнено в виде черного плоского элемента, над которым с образованием воздушной полости, сообщенной с вентиляционным каналом, закреплена прозрачная оболочка, при этом одна иэ длинных сторон наружного ограждения выполнена с наклонам к горизонтальпродух 26, Все это вызывает повышение температуры воздуха в трубе 27, что усиливает его поток через отверстия 29 и вырез

30. Поскольку полотнище 39 выполнено гибким, то исключается кавитация и снижение аэродинамического сопротивления.

Выполнение раструба 27 в виде полуцилиндра и крепление трубы 28 с помощью выступов 40 увеличивает отверстие зеркала и улучшает улавливание солнечной энергии.

Воздушный поток, ударяясь о зеркало 41 и стенки продуха 26, направляется в отверстия 42, при этом он омывает трубу 28 и создает эжектирующую силу на концах плоскостей 33 и 34. Под действием ветра благодаря упорам 25 и 36 плоскости 33 и 34 совместно с плоскостями 31 и 32 поворачивают трубу 28 выходным вырезом, в противоположную от ветра сторону, что обеспечивает эжектирующий эффект.

Продольный вытяжной солнечно-ветровой коллектор 17 создает очень сильную тягу даже при продольном ветре. Последний хорошо используется ветровытяжными вертикальными трубами 16, так как их раструбы всегда под действием ветра устанавливаются по направлению последнего. Солнечноветровой вытяжной коллектор 17 и трубы 16 создают сильную тягу даже при безветренной погоде благодаря нагреву воздуха в них.

Воздух в трубе 16 нагревается благодаря наличию собирательных зеркал 47 и 48 и линз 45 и 46, что усиливает поток воздуха из полости 13 в окно 49 и выброс его через патрубок 43. При этом воздух, проходя над водой в емкости 50, увлажняется, что усиливает восходящий ток. Сарай работает как очень эффективная гелиовоздушная вентиляционная установка. ной плоскости и обращена на юг, длинная северная сторона наружного ограждения выполнена в виде вертикального зеркала, обращенного во внутреннее пространство ограждения, крыша выполнена прозрачной

50 и односкатной со скатом на юг, а под ней с образованием полости, сообщенной с вытяжнай трубой, размещен наклонный перфорированный плоский теплоулавливатель, под которым с зазором и наклоном установлен перфорированный зеркальный элемент, при этом на вершине крыши установлен коллектор и вытяжной поворотный патрубок, соединенные с вытяжной трубой, а по периметру ограждения — горизонтальный коллектор, причем на верхнем торце гори10

179033В

Фиг. 7 зонтального коллектора шарнирно установлены ветроулавливающие козырьки с поперечными перегородками, а на нижнем его торце установлены снабженные шиберами эжекторы, причем вертикальные торцы прозрачной оболочки, выходящие на северную сторону, выполнены в виде вертикальных гибких козырьков.

2. Сарай по п.1, отличающийся тем, что коллектор, установленный на крыше, выполнен в виде полуцилиндрического продольного горизонтального раструба, в полости которого с возможностью вращения вокруг продольной горизонтальной оси закреплена перфорированная в нижней части труба, в верхней части которой выполнен продольный вырез, на кромках которого установлен ветровой насадок-раструб, изготовленный в виде плоскостей, размещенных друг над другом, соединенных между собой шарнирно и оснащенных ограничителем поворота верхним плоскостей, при этом верхняя часть перфорированной трубы выполнена прозрачной, а нижняя часть — зачернена, внутри нее установлен перфорированный теплоулавливающий элемент, конец которого выполнен гибким, при этом внутренняя поверхность горизонтального полуцилиндрического раструба выполнена зеркальной, а сам раструб снабжен закрепленным на вытяжной трубе собирательным зеркалом, и размещен в фокусе последнего, причем наружная поверхность полуцилиндрического раструба и вытяжной трубы насадка-раструба зачернены.

3. Сарай по п,1, отличающийся тем, что под горизонтальным солнечным коллектором и вентиляционным каналом выполнен теплоиэоляционный слой.

4. Сарай по п,1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности наружного ограждения на горизонтальных уровнях закреплены гибкие полотнища.

5 5. Сарай по и 1, отличающийся тем, что каждый зжектор выполнен в виде плоского Г-образного патрубка с горизонтальным раструбом, который выходом направлен в приточный канал, при этом с

10 обратной стороны раструба в вертикальной части Г-образного патрубка выполнен канал, расположенный над поверхностью горизонтального раструба..

6. Сарай по п,1, отличающийся

15 тем, что вытяжная труба в нижней части снабжена емкостью для воды и оболочкой, южная и верхняя части которой выполнены прозрачными, а нижняя и северная — зеркальными, при этом первые представлены

20 соответственно цилиндрической и сферической собирательными линзами. а последние собирательными зеркалами.

7. Сарай попп.1 и2, отл ича ю щийся . тем, что собирательное зеркало выполйено

25 в нижней части с отверстиями, а верхние кромки продольного полуцилиндрическогр раструба расположены в диаметральной плоскости.

8. Сарай по пп.1, 2 и 7, о тл ич а ю щи30 и с я тем, что перфорированная труба в полуцилиндрическом раструбе закреплена посредством выступов, выполненных на верхней кромке раструба.

9. Сарай по п,1, отличающийся

35 тем, что отдельные участки наружного ограждения выполнены в виде закрепленных на катушках гибких полотнищ, снабженных приводом в виде лебедок.

1790338

1790338

1790338

Составитель И.Кобозев

Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор

Заказ 353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101