Теплица

 

Использование: сельское хозяйство, в частности растениеводство в сооружениях защищенного грунта. Сущность изобретения: теплица содержит основание 1, ограждение 2, систему облучения растений и систему отопления. Согласно изобретению, теплица разделена перегородкой 9 на изолированные между собой рассадное и овощное отделения, в которых установлены регистры обогрева, соответственно 6 и 7, а система отопления имеет блок температурной компенсации, содержащий пять вентилей, контур охлаждения 14 с насосом 15 и регистром охлаждения 16, а также дополнительный источник теплоснабжения, выполненный в виде теплообменного контура, размещенного на верхней поверхности отражающих элементов источников оптического излучения 19. При этом регистры обогрева 6, 7 оснащены обратными контурами 20, 21, содержащими подмешивающие насосы 22, 23 и трехходовые смесительные клапаны 24, 25, а регистр охлаждения 16 выполнен в виде емкостей с основаниями, параллельными основанию 1 теплицы и с монотонным уменьшением по высоте этих емкостей величины площадей их сечения плоскостью, параллельной основанию 1 теплицы. Использование теплицы позволит сократить расход тепла на обогрев теплицы, повысить урожайность на 7 - 9%, улучшить качество и сократить сроки выращивания рассады. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству в частности к сооружениям защищенного грунта, теплицам, предназначенным для производства овощей.

Известны теплица для выращивания овощей и рассады, содержащая основание, теплоизолирующее ограждение, систему облучения растений, включающую источники оптического излучения, имеющие отражающие элементы, и систему отопления, включающую основной источник теплоснабжения, сообщенный с входом подающего насоса теплоносителя, и регистры обогрева.

Недостатком известной теплицы является значительный расход тепловой энергии, неравномерность обогрева растений в теплице и низкая урожайность выращиваемых культур.

Была поставлена задача создать теплицу, в которой снижается расход тепловой энергии, повышается равномерность обогрева растений, что повысит урожайность.

Поставленная задача решается тем, что теплица, содержащая основание, теплоизолирующее ограждение, систему облучения растений, включающую источники оптического излучения, имеющие ограждающие элементы, и систему отопления, включающую основной источник теплоснабжения, сообщенный с входом подающего насоса теплоносителя, и регистры обогрева, согласно иэобретению, она разделена на изолированные между собой рассадное и овощное отделения, в первом и втором из которых установлены, соответственно, первый и второй регистры обогрева, а система отопления снабжена блоком температурной концентрации, содержащим пять вентилей, контуром охлаждения, включающим насос и регистр охлаждения и дополнительным источником теплоснабжения, выполненным в виде теплообменного контура, размещенного на верхней поверхности отражающих элементов источников оптического иэлучения, а первый и второй регистры обогрева оснащены, соответственно, первым и вторым обратными контурами, каждый из которых содержит подмешивающий насос и трехходовой смесительный клапан, при этом выход подающего насоса теплоносителя соединен с первым входом трехходового смесительного клапана первого обратного контура, выход которого связан с входом первого регистра обогрева, а второй выход через подмешивающий насос данного контура подключен к выходу упомянутого регистра обогрева, соединенного с первым входом блока температурной компенсации, второй вход которого через регистр и насос контура охлаждения связан с первым выходом этого блока, а второй выход последнего подключен к первому входу трехходового смесительного клапана второго обратного контура, выход которого соединен с входом второго регистра обогрева, а второй вход через подмешивающий насос этого же контура связан с выходом данного регистра обогрева, при этом в блоке температурной компенсации первый вход через первый вентиль связан с первым выходом, который через последовательно соединенные второй и третий вентили подключен к второму выходу, первый и второй входы связаны между собой через последовательно соединенные четвертый и пятый вентили, причем дополнительный источник теплоснабжения подключен между третьим и пятым вентилями блока.

В предпочтительном варианте выполнения теплицы регистр охлаждения размещен вдоль теплоизолирующего ограждения теплицы и выполнен в виде емкостей, установленных на основании теплицы и имеющих параллельные последнему верхние и нижние основания, при этом каждая емкость выполнена с монотонным уменьшением по высоте этой емкости величины площади ее сечения плоскостью, параллельной основанию теплицы, причем каждая емкость регистра охлаждения выполнена в виде призмы, основания которой имеют форму трапеции, а величины площадей верхнего и нижнего оснований емкостей регистра охлаждения обратно пропорциональны заданным значениям температуры воэдуха в верхней и нижней зонах теплицы.

На фиг. 1 изображена схема теплицы; на фиг.2 схема управления работой теплицы; на фиг.3 блок температурной компенсации.

Теплица содержит основание 1, теплоограждающее ограждение 2. Герметичной перегородкой 3 теплица раэделена на изолированные между собой рассадное 4 и овощное 5 отделения, в каждом из которых установлены соответственно, первый 6 и второй 7 регистры обогрева.

Система отопления снабжена блоком температурной компенсации 8, содержащим пять вентилей 9, 10, 11, 12 и 13, контур охлаждения 14, включающий насос 15 и регистр охлаждения 16.

Система отопления включает дополнительный источник теплоснабжения блок температурной компенсации 8, выполненный в виде теплообменного контура 17 (фиг. 3), размещенного на верхней поверхности отражающих элементов в виде светоотражающего экрана 18 источников оптического излучения 19. Первый 6 и второй 7 регистры обогрева оснащены соответственно первым 20 и вторым 21 обратными контурами, которые содержат подмешивающие насосы 22 и 23 и трехходовые смесительные клапана 24, 25. Насосом 26 осуществляется наполнение или подпитка системы теплой водой от котельной или другого источника тепла 27.

Выход подающего насоса 26 соединен с первым входом трехходового смесительного клапана 24 первого обратного контура 20, выход которого связан с входом первого регистра 6 обогрева рассадного отделения теплицы, соединенного с первым входом блока температурной компенсации 8, второй выход которого через регистр обогрева 6 и насос контура охлаждения 15 связан с первым выходом блока 8, а второй выход блока подключен к первому входу трехходового смесительного клапана 25 второго обратного контура 21, выход которого соединен с входом регистра обогрева 7 овощного отделения 5, а второй вход через подмешивающий насос 23 этого контура связан с выходом регистра обогрева 7, соединенного с входом подающего насоса 26 подачи теплоносителя. В блоке температурной компенсации 8 первый вход через первый вентиль 9 связан с первым выходом, который через последовательно соединенные второй 10 и третий 11 вентили подключен к второму выходу, первый и второй входы блока температурной компенсации 8 связаны между собой через последовательно соединенные четвертый 12 и пятый 13 вентили.

Дополнительный источник теплоснабжения 17 подключен между третьим 11 и пятым 13 вентилями блока температурной компенсации 8.

Позициями 28, 29, 30, 31 и 32 обозначены соответственно приводы вентилей 9, 10, 11, 12 и 13, позициями 33, 34, 35 и 36 приводы насосов 15, 22, 23 и 26, позициями 37 и 38 приводы трехходовых смесительных клапанов 24, 25. Позицией 39 обозначены датчики температуры в отделениях 4 и 5 теплицы.

Работу системы обогрева направляет шкаф управления 10.

Регистр охлаждения 16 размещен вдоль бокового теплоизолирующего ограждения 2 теплицы и выполнен в виде параллельно соединенных емкостей, установленных на основании 1 теплицы и имеющих параллельные основанию 1 верхние 41 и нижние 42 основания. Каждая емкость регистра охлаждения 16 выполнена с монотонным уменьшением по высоте этой емкости величины площади ее сечения плоскостью, параллельной основанию 1 теплицы. Каждая емкость регистра охлаждения 16 имеет форму призмы, а основания 41 и 42 имеют форму трапеции. Величины площадей верхнего и нижнего оснований 41, 42 емкостей регистра охлаждения обратно пропорциональны заданным значением температуры воздуха в верхней и нижней зонах теплицы.

Теплица работает следующим образом.

Система обогрева теплицы запитывается теплой водой от котельной или другого источника тепла 27 с помощью насоса 26 с приводом 36. Теплая вода поступает через трехходовой смесительный клапан 24, регистр обогрева 6 и первый вход в теплообменник 17, где нагревается от источника облучения 19 и, в зависимости от температуры воздуха в отделениях 4 и 5 теплицы, может поступать через первый и второй выходы блока температурной компенсации 8 в регистр обогрева 6 и регистр обогрева 7 с дополнительными контурами 20 и 21, или в регистр охлаждения 16, возвращаясь в теплообменник 17 (в случае перегрева в каком-либо отделении). Работа системы регулируется шкафом управления 40 с помощью датчиков температуры 39 в зависимости от температуры воздуха в отделениях теплицы.

Наличие в рассадном отделении основного источника тепла регистров обогрева и дополнительного источника тепла облучателей, а также системы вентиляции не вызывают опасности переохлаждения рассады, поэтому рассмотрим варианты регулирования температуры воздуха в овощном отделении.

1-й вариант. Температура воздуха в овощном отделении теплицы ниже нормальной. В этом случае вентили 9, 11, 13 закрыты, вентили 10 и 12, смесители 24 и 25 открыты. Горячая вода от теплообменника 17 блока температурной компенсации 8 поступает в регистр обогрева 7 и его дополнительный контур 21, обогревая овощное отделение 5. Охлажденная вода возвращается через регистр обогрева 6 в теплообменник 17 для подогрева.

2-й вариант. Температура воздуха в овощном отделении теплицы нормальная. В этом случае вентили 10, 12, 13 закрыты, вентили 9, 11, трехходовые смесители 24, 25 открыты. Горячая вода циркулирует в регистрах обогрева 6 и 7 и их дополнительных контурах 20 и 21, минуя теплообменник 17, обогревает оба отделения 4, 5 теплицы.

3-й вариант. Температура воздуха в овощном отделении 5 теплицы выше нормальной (перегрев).

В этом случае вентили 10, 11 закрыты, подмешивающий насос 23 отключен, вентили 9, 10, 13 открыты, насос 21 включен, трехходовые клапаны 24 и 25 открыты. Горячая вода из теплообменника 17 через второй выход, смеситель 25 поступает в регистр обогрева 7, а затем в регистр 6 и охлажденная вода снова циркулирует в системе, минуя теплообменник 17. Этим снимается перегрев в овощном отделении теплицы.

Применение предлагаемой теплицы с использованием дополнительного источника тепла лампы излучения в рассадном отделении, регулирование температурного режима в теплице позволит сократить расход тепловой энергии на обогрев теплицы, повысить урожайность выращиваемых культур на 7-9% улучшить качество и сократить сроки выращивания рассады.

Формула изобретения

1. ТЕПЛИЦА, содержащая основание, теплоизолирующее ограждение, систему облучения растений, включающую источники оптического излучения, имеющие отражающие элементы и систему отопления, включающую основной источник теплоснабжения, сообщенный с входом подающего насоса теплоносителя, и регистры обогрева, отличающаяся тем, что теплица разделена на изолированные между собой рассадное и овощное отделения, в первом и втором из которых установлены соответственно первый и второй регистры обогрева, а система отопления снабжена блоком температурной компенсации, содержащим пять вентилей, контуром охлаждения, включающим насос и регистр охлаждения, и дополнительным источником теплоснабжения, выполненным в виде теплообменного контура, размещенного на верхней поверхности отражающих элементов источников оптического излучения, а первый и второй регистры обогрева оснащены соответственно первым и вторым обратными контурами, каждый из которых содержит подмешивающий насос и трехходовой смесительный клапан, при этом выход подающего насоса теплоносителя соединен с первым входом трехходового смесительного клапана первого обратного контура, выход которого связан с входом первого регистра обогрева, а второй выход через подмешивающий насос данного контура подключен к выходу упомянутого регистра обогрева, соединенному с первым входом блока температурной компенсации, второй вход которого через регистр и насос контура охлаждения связан с первым выходом этого блока, а второй выход последнего подключен к первому входу трехходового смесительного клапана второго обратного контура, выход которого соединен с входом второго регистра обогрева, а второй вход через подмешивающий насос этого же контура связан с выходом данного регистра обогрева, соединенным с входом подающего насоса теплоносителя, при этом в блоке температурной компенсации первый вход через первый вентиль связан с первым выходом, который через последовательно соединенные второй и третий вентили подключен к второму выходу, первый и второй входы связаны между собой через последовательно соединенные четвертый и пятый вентили, причем дополнительный источник теплоснабжения подключен между третьим и пятым вентилями упомянутого блока.

2. Теплица по п. 1, отличающаяся тем, что регистр охлаждения размещен вдоль теплоизолирующего ограждения теплицы и выполнен в виде емкостей, установленных на основании теплицы и имеющих параллельные последнему верхние и нижние основания, при этом каждая емкость выполнена с монотонным уменьшением по высоте этой емкости величины площади ее сечения плоскостью, параллельной основанию теплицы.

3. Теплица по п. 2, отличающаяся тем, что каждая емкость регистра охлаждения выполнена в виде призмы, основания которой имеют форму трапеции.

4. Теплица по п.2, отличающаяся тем, что величины площадей верхнего и нижнего оснований емкостей регистра охлаждения обратно пропорциональны заданным значениям температуры воздуха в верхней и нижней зонах теплицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3