Экодом
Техническое решение относится к строительству жилых домов с автономными системами жизнеобеспечения. Технический результат заключается в создании условий для круглогодичного выращивания экологически чистой растительной продукции. Экодом, включающий общий контур жилой и технической зоны, расположенный на едином энергосберегающем фундаменте, замкнутую циркуляционную систему жизнеобеспечения: вентиляционную, осветительную и отопительную с солнечными, водяными и воздушными коллекторами, аккумуляторами тепла, генераторами электрической энергии, включая солнечную электростанцию, ветровой электрогенератор, систему водоснабжения, а также солнечный биовегетарий. Все системы снабжены датчиками контроля соответствующей среды и объединены централизованной системой автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме посредством компьютерной программы. По всему периметру внешнего контура экодом снабжен единой дополнительной теплозащитной конструкцией, в контуре которой размещен солнечный биовегетарий с верхним солнечным освещением, взаимосвязанный трубопроводами с общей циркуляционной системой микроклимата в экодоме: вентиляции, отопления, освещения, водоснабжения. Контроль рабочих параметров микроклимата в биовегетарии осуществляют датчики, установленные в соответствующих трубопроводах непосредственно в биовегетарии, а управление текущими параметрами среды в биовегетарии осуществляют посредством электромагнитных клапанов, установленных на входе в биовегетарий в соответствующих трубопроводах, посредством компьютерной программы системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии, включенной в общую централизованную систему автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме. 2 з.п. ф-лы.
Экодом относится к строительству жилых домов с автономными системами жизнеобеспечения, обладающих высокими экологическими характеристиками для проживания.
Из уровня техники известны дома, которые по своей конструкции частично обеспечивают характеристики экодома, содержащие отдельные детали заявленного объекта, защищенные патентами RU на изобретения № 2334850, 2342507, 2526031. Указанные технические решения, как правило, включают в свой контур замкнутую циркуляционную систему жизнеобеспечения: вентиляционную, осветительную и отопительную с солнечными коллекторами, аккумуляторами тепла, генераторами электрической энергии, включая солнечную электростанцию или ветровой электрогенератор, а также систему водоснабжения. Перечисленные системы снабжены датчиками контроля соответствующей среды.
Известен солнечный биовегетарий [патент на ПМ № 131941, A01G 9/14, 13.05.2013], состоящий из неразрывно конструктивно взаимосвязанных между собой южной и северной частей, установленных на фундаментной части и фундаментных опорах или без фундамента. Эти части снабжены системами аккумулирования тепла, вентилирования и распределения тепловых потоков, системами микрокапельного полива и освещения, а также, автоматизированной системой управления и контроля микроклимата. Обеспечивается повышение энергоэффективности для увеличения скорости роста и развития выращиваемых экологически чистых растений.
Предлагаемый биовегетарий представляет собой отдельное сооружение, предназначенное для выращивания экологически чистых овощей. В полезной модели не предусмотрено совмещение солнечного биовегетария с жилым домом.
Наиболее близким к заявляемому решению является экодом [Огородников И.А. и др. Экодом в Сибири. Серия: «Экологическая библиотека ИСАР-Сибирь». – Новосибирск: ИСАР-Сибирь. 2001. – 104с.]. В нём представлен комплекс, включающий тепловые буферные зоны, воздушный и водяной солнечные коллекторы, гравийный и водяной тепловые аккумуляторы для солнечных коллекторов, рекуператоры тепла в системе вентиляции, система очистки стоков, пристроенная к корпусу теплица и отопительный котёл.
Недостатком экодома с биовегетарием является отсутствие единой теплозащитной ограждающей конструкции внешнего корпуса дома для всех систем экодома, иневозможность для биовегетария круглогодично выращивать овощи. Отсутствует контроль сезонных перепадов температуры.
Задача предлагаемого технического решения состоит в экономичном использовании общей замкнутой циркуляционной системы жизнеобеспечения от общих энергоносителей в экодоме, в том числе для круглогодичного выращивания овощей в биовегетарии.
Положительный эффект – создание условий для круглогодичного выращивания экологически чистой растительной продукции возникает благодаря конструктивному решению экодома и индивидуальному регулированию микроклимата в биовегетарии.
Поставленная задача решается благодаря конструктивному решению экодома, включающего общий контур жилой и технической зоны, расположенный на едином энергосберегающем фундаменте, замкнутую циркуляционную систему жизнеобеспечения: вентиляционную, осветительную и отопительную с солнечными, водяными и воздушными коллекторами, аккумуляторами тепла, генераторами электрической энергии, включая солнечную электростанцию, ветровой электрогенератор, а также систему водоснабжения, все системы снабжены датчиками контроля соответствующей среды и объединены централизованной системой автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме посредством компьютерной программы. Согласно изобретению, по всему периметру внешнего контура экодом снабжён единой дополнительной теплозащитной конструкцией, в контуре которой размещен солнечный биовегетарий, подключенный к общей циркуляционной системе микроклимата в экодоме: вентиляции, отопления, освещения, водоснабжения, при этом контроль рабочих параметров микроклимата в биовегетарии осуществляют датчики, установленные в соответствующих трубопроводах непосредственно в биовегетарии, а управление текущими параметрами среды в биовегетарии осуществляют посредством электромагнитных клапанов, установленных на входе в биовегетарий в соответствующих трубопроводах, посредством компьютерной программы системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии, включенной в общую централизованную систему автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме.
Компьютерная программа системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии выполнена с учетом сезонных перепадов температуры и суточных перепадов температуры конкретной климатической зоны.
Экодом состоит из неразрывно конструктивно взаимосвязанных между собой жилой и технической зон, размещенных в единой теплозащитной ограждающей конструкции внешнего корпуса. Техническая зона включает кроме энергетического оборудования солнечный биовегетарий.
Экодом оборудован общей циркуляционной системой микроклимата: системой вентиляции с рекуперацией тепла, освещения, включающей окна с закрывающимися утепленными конструкциями, водоснабжения, отопления, включающей водяную систему отопления в составе: солнечный водяной коллектор, установленный на вертикальной стене южного фасада, водяной теплый пол и тепловой генератор на любой способ производства тепла с дополнительной функцией выработки электроэнергии, и воздушную систему отопления в составе: солнечный воздушный коллектор, установленный на вертикальной стене южного фасада, и обогревающие воздуховоды, которые размещены в массивных стенах и аккумуляторе избыточного тепла нагретого воздуха, системой генерации электрической энергии, включая солнечную электростанцию, панели которой установлены на вертикальной стене южного фасада экодома, ветровой электрогенератор и электрогенератор на органическом топливе. Предусмотрена система переработки органических отходов жизнедеятельности людей.
Солнечный биовегетарий подключен системой трубопроводов к общей циркуляционной системе микроклимата в экодоме: вентиляции, отопления, освещения, водоснабжения с системой капельного полива. Все вышеперечисленные системы биовегетария имеют контроль рабочих параметров посредством датчиков, установленных непосредственно в соответствующих трубопроводах перечисленных систем в биовегетарии и связанных с индивидуальным блоком автоматического контроля параметров микроклимата только в биовегетари.
Контроль рабочих параметров микроклимата в биовегетарии осуществляют посредством датчиков, установленных в соответствующих трубопроводах перечисленных систем, а управление текущими параметрами среды в биовегетарии осуществляют посредством электромагнитных клапанов, установленных на входе в биовегетарий в соответствующих трубопроводах, посредством компьютерной программы системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии, включенной в общую централизованную систему автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме посредством программы ЭВМ.
Солнечный биовегетарий оборудован системой воздуховодов, обеспечивающих циркуляцию воздуха в биовегетарии и увлажнение почвы за счёт конденсата, и замкнутой системой подогрева почвы, состоящей из солнечного воздушного коллектора и воздуховодов воздушного подогрева, причём система открытых воздуховодов размещена в плодородном слое, а система подогрева почвы размещена в грунте под плодородным слоем.
Ниже корневой системы растений в биовегетарии проложены две системы воздуховодов. По одной пропускается горячий воздух от воздушного солнечного коллектора, расположенного на южном фасаде экодома. По второй пропускается перегретый увлажненный воздух из зоны биовегетария, в которой растут растения, отдающий тепло в почву и её увлажняющий за счёт конденсации влаги из тёплого воздуха. Накапливаемое за день тепло в почве подогревает биовегетарий в ночное время.
В дневное время биовегетарий освещается вертикальными окнами, рано утром и вечером подсвечивается светодиодными светильниками. Биовегетарий разделён на помещения прозрачными перегородками для выращивания несовместимых растений на стеллажах и грядках, а также оснащён системой капельного полива.
Переработанные зеленые отходы биовегетария переносятся в почву.
Система капельного полива включает трубопровод и набор капельниц и систему управления, связанную с автоматизированной системой управления и контроля биовегетария.
Эффективность технической реализации заявленного экодома с встроенным солнечным биовегетарием достигается тем, что повышение энергоэффективности круглый год делает в холодном климате экономически эффективным применение оборудования солнечной энергетики, а круглогодичная комплексная переработка органических отходов обеспечивает производство полезных продуктов: экопочвы и экологически чистых овощей круглый год.
1. Экодом, включающий общий контур жилой и технической зоны, расположенный на едином энергосберегающем фундаменте, замкнутую циркуляционную систему жизнеобеспечения: вентиляционную, осветительную и отопительную с солнечными, водяными и воздушными коллекторами, аккумуляторами тепла, генераторами электрической энергии, включая солнечную электростанцию, ветровой электрогенератор, систему водоснабжения, а также солнечный биовегетарий, все системы снабжены датчиками контроля соответствующей среды и объединены централизованной системой автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме посредством компьютерной программы, отличающийся тем, что по всему периметру внешнего контура экодом снабжён единой дополнительной теплозащитной конструкцией, в контуре которой размещен солнечный биовегетарий с верхним солнечным освещением, взаимосвязанный трубопроводами с общей циркуляционной системой микроклимата в экодоме: вентиляции, отопления, освещения, водоснабжения, при этом контроль рабочих параметров микроклимата в биовегетарии осуществляют датчики, установленные в соответствующих трубопроводах непосредственно в биовегетарии, а управление текущими параметрами среды в биовегетарии осуществляют посредством электромагнитных клапанов, установленных на входе в биовегетарий в соответствующих трубопроводах, посредством компьютерной программы системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии, включенной в общую централизованную систему автоматизированного управления и контроля микроклимата в экодоме.
2. Экодом по п.1, отличающийся тем, что компьютерная программа системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии выполнена с учетом сезонных перепадов температуры конкретной климатической зоны.
3. Экодом по п.1, 2, отличающийся тем, что компьютерная программа системы автоматизированного контроля и управления параметрами микроклимата в биовегетарии выполнена с учетом суточных перепадов температуры конкретной климатической зоны.
