Система отопления теплицы

 

Система отопления предназначена для использования в сооружениях защищенного грунта для производства овощей. Надпочвенный контур обогрева разделен на несколько независимых систем отопления. Размещение этих систем в заданных зонах обогрева с разными по величине и изменяющимися по времени воздействиями внешней среды сокращает потребление тепла и позволяет увеличить выход урожая овощей. 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к растениеводству в условиях сооружений защищенного грунта.

Известны системы отопления теплиц, содержащие один контур надпочвенного и кровельного обогрева, сообщенные подводящими и отводящими трубопроводами с системой подачи теплоносителя (типовые проекты N 810-73, 810-90 "Блок зимних почвенных теплиц площадью 6 га" г. Орел, Гипронисельпром).

Недостатком таких систем отопления является то, что в них надпочвенный и кровельный обогревы функционируют как единая отопительная система, а это позволяет эффективно регулировать температурный режим в теплицах.

Близким решением к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам является система отопления теплицы, содержащая раздельные надпочвенный и кровельный контуры обогрева, сообщенные подающим и отводящим трубопроводами с магистральным трубопроводом с установкой индивидуальных регулирующих клапанов. (Типовой проект N 810-1-13.87 "Блок зимних почвенных теплиц площадью 6 га" г. Орел, Гипронисельпром, 1987 г.) Недостаток этой системы отопления, имеющей раздельные надпочвенные и кровельные системы обогрева, состоит в том, что она не обеспечивает равномерность температуры по площади теплицы и перепад температуры между подветренной и надветренной сторонами достигает 8-10^oC, а это приводит к перерасходу тепловой энергии на 10% и более и снижению выхода раннего урожая растений, расположенных по периметру теплицы, на 20-30%.

Весьма близкой к заявленной является система отопления теплицы по авт. св. СССР N 1768075, кл. A 01 G 9/24, 1992.

Целью изобретения является создание системы отопления теплицы, обеспечивающей равномерную температуру воздуха по площади теплицы в объеме ценоза, увеличение выхода ранних овощей и снижение расхода теплоты. Это достигается тем, что надпочвенное отопление, разделенное по зонам теплицы на отдельные системы отопления, обеспечивает регулирование подачи тепла по зонам в зависимости от направления ветра.

В системе отопления теплицы, содержащей надпочвенный, подпочвенный и кровельный контуры обогрева, сообщенные подающими и отводящими трубопроводами с магистральным трубопроводом теплоносителя, регулирующие клапаны, согласно изобретению, надпочвенный контур обогрева разделен на, по крайней мере, четыре независимые системы отопления, размещенные в выделенных вдоль бокового и торцевого ограждения и внутри теплицы зонах обогрева с разными по величине и изменяющимися по времени воздействиями окружающей среды.

Выполнение системы надпочвенного обогрева теплицы в виде нескольких независимых систем отопления позволяет учитывать изменение направления ветра и компенсировать инфильтрационные теплопотери с подветренной стороны, обеспечивая поддержание равномерной температуры по всей площади теплицы.

Заявляемая система отопления теплицы, содержащая раздельные надпочвенный, подпочвенный и кровельный контуры обогрева, сообщенные подающими отводящими трубопроводами с магистральным трубопроводом теплоносителя, регулирующие клапаны, отличается от известного, принятого за прототип, тем, что надпочвенный контур обогрева разделен на по крайней мере четыре независимые системы отопления, размещенные в выделенных вдоль бокового и торцевого ограждения и внутри теплицы зонах обогрева с разными по величине и изменяющимся по времени воздействиями внешней среды.

Сопоставимый анализ заявляемой системы отопления теплицы с известной позволяет сделать вывод о том, что предложенные технические решения с известной удовлетворяют критерию патентоспособности изобретения "новизна".

Из патентной и научно-технической литературы для специалиста неизвестна система отопления телицы, в которой надпочвенный обогрев разделен на ряд независимых систем отопления по зонам обогрева с учетом влияния внешней среды, позволяющая достичь описанный выше эффект.

Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

Заявляемое техническое решение работоспособно и может быть использовано в сельском хозяйстве при выращивании растений в сооружениях защищенного грунта и позволяет сократить потребление тепла на 25-30% и увеличить выход раннего урожая на 3-5%. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию патентоспособности изобретения "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображена система отопления в плане; на фиг. 2-разрез Е-Е фиг. 1.

В блочной теплице выделены зоны отопления, размещенные вдоль торцевого ограждения - А, Г, бокового ограждения - Д, две зоны внутри теплицы - Б, В. Количество зон отопления зависит от размера теплицы, климатических условий и сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций.

Зоны отопления А, Б, В, Д обогреваются самостоятельными системами отопления: надпочвенного отопления зоны Б и В -2, 3, торцевого отопления зоны А и Г -1, 4, бокового отопления зоны Д-5.

Подпочвенная 6 и кровельная 7 системы отопления представляют для всех зон единые отопительные системы. Системы отопления подключены к магистральным трубопроводам (не показаны).

Для регулирования температуры теплоносителя и воздуха подводящие трубопроводы 8, 9, 11 снабжены регулирующими трехходовыми смесительными клапанами 10.

Позицией 12 показан прямой, позицией 12 - обратный и поз. 13-регулирующий трубопроводы системы отопления теплицы.

Система отопления теплицы работает следующим образом. При расчетных климатических условиях работают все системы отопления.

Производительность систем надпочвенного отопления 1,5 изменяют в зависимости от направления ветра с наветренной стороны (поз.1), где имеется повышенная инфильтрация наружного воздуха через боковое ограждение, производительность системы надпочвенного отопления 1, 2 в зонах А и Б увеличивается на величину компенсации инфильтрационных потерь тепла для обеспечения требуемой температуры воздуха внутри теплицы. С подветренной стороны производительность систем надпочвенного отопления 3, 4 в зонах В и Г уменьшается, обеспечивая заданную температуру воздуха внутри теплицы. При изменении направления движения ветра (поз. II) увеличивается производительность систем надпочвенного отопления 3, 4 в зонах В и Г и уменьшается производительность систем отопления 1, 2 в зонах А и Б. При боковом ветре (поз. III) увеличивается производительность системы надпочвенного отопления 5 в зоне Д. Система кровельного отопления 7 работает по заданной программе в зависимости от температуры наружного воздуха. При повышении температуры наружного воздуха, когда мощность систем надпочвенного отопления 2, 5 достаточна для поддержания заданной температуры внутри теплицы, систему кровельного отопления 7 отключают, экономя при этом тепловую энергию. Регулирование производительности систем отопления производится автоматически с помощью трехходового клапана 10 путем изменения количества теплоносителя, поступающего из подводящего 8 и рециркулирующего 11 трубопроводов.

Выполнение в системе отопления теплицы надпочвенного контура обогрева в виде независимых систем отопления, размещенных в зонах обогрева теплицы с разными климатическими воздействиями внешней среды, позволяет сократить потребность тепла на 25-30% и увеличить выход раннего урожая овощей на 3-5%.

Формула изобретения

Система отопления теплицы, содержащая надпочвенный, подпочвенный и кровельный контуры обогрева, сообщенные подающими и отводящими трубопроводами с магистральным трубопроводом теплоносителя, регулирующие клапаны, установленные на подводящих трубопроводах, отличающаяся тем, что надпочвенный контур обогрева разделен на по крайней мере четыре независимые системы отопления, размещенные в выделенных вдоль бокового и торцевого ограждений и внутри теплицы зонах обогрева с разными по величине и изменяющимися по времени воздействиями внешней среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2