Теплица для суровых условий крайнего севера
Владельцы патента RU 2526629:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) (RU)
Антуфьев Игорь Александрович (RU)
Предложена теплица, включающая фундамент, каркас и крышу. Фундамент выполнен с образованием воздушной прослойки между, как минимум, двумя горизонтами. Стены и крыша теплицы выполнены двойными. Между стенами и крышами создано герметичное или почти герметичное пространство для принудительного воздухообмена во время сильных холодов. Такое конструктивное выполнение теплицы позволит снизить теплопотери, а также предотвратить обрушение крыши под тяжестью снега. 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к теплицам и другим вариантам закрытого грунта, приспособленного для интенсивного выращивания растительной продукции. Изобретение может использоваться в зонах с суровым климатом вплоть до районов Крайнего Севера.
Известно техническое решение для повышения устойчивости сооружения к холоду с целью выполнения технологических операций по выращиванию растений [Патент Российской Федерации №2069944 “ТЕПЛИЦА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ТЕПЛИЧНЫХ КУЛЬТУР И РАССАДЫ”, A01G 9/24, 10.12.1996]. В данном изобретении пол теплицы с культурным слоем отделен от поверхности земли и по концам закреплен на двух широких и высоких опорах, покрытых теплоизоляционным материалом. Между опорами с охватом пола помещена обечайка с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. Снизу обечайка прикрыта дугообразным утепленным профилем - полуобечайкой, а сам пол может выполняться в несколько ярусов. При работе теплицы на потолочном перекрытии отапливаемого здания, с целью использования от него тепла, в теплице вместо полуобечайки устанавливаются два утепленных щита с образованием открытого снизу кармана.
Недостатком такого рода теплиц является их непригодность для районов Крайнего Севера. Для районов Крайнего Севера, где экстремальные погодные и климатические условия не позволяют вести выращивание растительной продукции в стандартных режимах технического и технологического обеспечения, рационально применять специальные теплицы, разработанные для суровых условий Севера.
В другом патенте этих же авторов [Патент Российской Федерации №2101918 «ТЕПЛИЦА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ТЕПЛИЧНЫХ КУЛЬТУР И РАССАДЫ», A01G 9/14, A01G 9/24, 20.01.1998] предлагается многоярусный пол обогревать электрическим током.
Недостатком этого изобретения является несовершенство теплозащиты внутреннего помещения теплицы и большой расход электроэнергии для обогрева пола.
Целью настоящего изобретения является создание конструкции теплицы, пригодной для использования в суровых условиях Крайнего Севера.
Поставленная цель достигается тем, что создается усовершенствованная теплозащита стен и крыши, которая выражается в создании замкнутого воздушного контура между внешней и внутренней плоскостями стен и крыши. В таком замкнутом (герметичном или почти герметичном) пространстве циркулирует или же не циркулирует воздух. Воздушная прослойка может быть разумной ширины, что легко вычислить по разности минимальной и максимальной температур внутри и снаружи теплицы и стандартным для данной местности и применяемых материалов коэффициентам теплопередачи.
Другим усовершенствованием фактора теплозащиты является фундамент с двумя параллельными горизонтами и с воздушной прослойкой между двумя горизонтами. Нижний горизонт фундамента выполнен из монолитного железобетона, а верхний горизонт, на котором располагается каркас теплицы, выполнен из керамзитобетона, причем воздушное пространство между горизонтами (или ярусами) фундамента выполнено герметическим.
Такое устройство теплицы позволяет использовать современные биотехнологии в суровых климатических условиях и помогает снизить теплопотери теплицы в несколько раз по сравнению с прототипом и другими привычными для средней полосы теплицами, что для районов Крайнего Севера крайне важно. Особенности крыши теплицы предотвращают ее обрушение под тяжестью снега.
Кроме того, с целью уменьшения теплопотерь, вход и выход из теплицы выполнены по типу теплозащитного тамбура с тепловой завесой.
То есть в кратком выражении мы имеем: «Теплица для суровых условий Крайнего Севера, включающая фундамент, каркас и крышу, отличающаяся тем, что фундамент выполнен с образованием воздушной прослойки между, как минимум, двумя горизонтами, а стены и крыша теплицы выполнены двойными, причем между стенами и крышами создано герметичное или почти герметичное пространство для принудительного воздухообмена во время сильных холодов».
Светопроницаемость покрытий не является для Крайнего Севера обязательным условием, поскольку в период длительной северной ночи освещенность вне теплицы крайне мала и недостаточна для освещения внутренних помещений теплицы.
На фигурах 1, 2 и 3 показаны основные особенности теплиц для Крайнего Севера, где на фиг.1 представлен общий вид теплицы, на фиг.2 показаны особенности фундамента, а на фиг.3 представлены типичные расположения теплозащитных тамбуров с тепловыми завесами.
Теплица для Крайнего Севера имеет наружную 1 (фиг.1) и внутреннюю 2 стенки, закрепленные на металлических конструкциях 3 таким образом, что между стенками создается воздушное пространство, в котором осуществляют принудительный воздухообмен в период сильных холодов.
Теплица выполнена с горизонтальными 4 и вертикальными 5 опорными конструкциями, причем для вертикальных опорных конструкций формируется отдельный опорный фундамент 6. Такие же опорные фундаменты 7 выполнены для стен теплицы и металлических конструкций между стенами. Общий составной фундамент теплицы 8 показан отдельно на специальном рисунке.
На опорных конструкциях теплицы крепятся внутренняя 9 и наружная 10 крыши с образованием между ними воздушного замкнутого пространства 11.
Общий фундамент теплицы (фиг.2) составлен, как минимум, из двух горизонтов, причем верхний горизонт 12 выполнен из керамзитобетона, а нижний горизонт 13 сформирован из монолитного железобетона. Оба горизонта разделены монолитными вертикальными стенками 14, герметизирующими пространство между горизонтами фундамента. Стояки 15 выполнены для повышения прочности фундамента в целом.
Вход и выход из теплицы оборудованы тамбурами 16 (фиг.3) со снегозащитными скатами 17.
Эксплуатируют теплицу следующим образом.
После сдачи построенной теплицы в эксплуатацию внутри нее устанавливают культивационные устройства для интенсивного растениеводства, попутно запуская систему снижения теплопотерь и достижения необходимой температуры внутри теплицы. Для этой цели между стенами 1 и 2 (фиг.1) организуют принудительный теплообмен, используя воздуходувки (не показаны) с устройством для регулируемого подогрева воздуха. Такой же тип воздухообмена организуют между нижней 9 и верхней 10 крышами, подогревая циркулирующий воздух до расчетной температуры.
При достижении необходимых микроклиматических условий внутри теплицы культивационные установки заряжают рассадой растений для будущей культивации и начинают культивацию при соблюдении технологических параметров защиты внутреннего пространства теплицы от излишних теплопотерь.
Использованная литература
1. Патент Российской Федерации №2069944 “ТЕПЛИЦА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ТЕПЛИЧНЫХ КУЛЬТУР И РАССАДЫ”, A01G 9/24, 10.12.1996;
2. Патент Российской Федерации №2101918 «ТЕПЛИЦА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ТЕПЛИЧНЫХ КУЛЬТУР И РАССАДЫ», A01G 9/14, A01G 9/24, 20.01.1998.
Теплица для суровых условий Крайнего Севера, включающая фундамент, каркас и крышу, отличающаяся тем, что фундамент выполнен с образованием воздушной прослойки между, как минимум, двумя горизонтами, а стены и крыша теплицы выполнены двойными, причем между стенами и крышами создано герметичное пространство для принудительного тепло- и воздухообмена во время сильных холодов.
