Каркасно-воздухонесомое укрытие
Полезная модель направлена на оптимизацию использования светопроводящих и теплоаккумулирующих укрывных воздухонесомых оболочек при сооружении крупногабаритных теплиц, оранжерей и ангаров за счет повышения надежности конструкции, простоты ее монтажа и эксплуатации. Указанный технический результат достигается изменениями в конструкциях каркасных и воздухонесомых частей укрытия, а именно, образующие балки каркаса выполнены полыми и объединены в общий воздухонапорный коллектор, оснащены единым предохранительным клапаном и выходными штуцерами, направленными наружу от укрываемого объема, что позволяет исключить указанную арматуру из конструкции воздухонесомых оболочек, которые изначально имеют форму рукава скатанного в рулон и одеваются на каркас в виде полос с помощью воздухоподводящих патрубков, совмещаемых с выходными штуцерами образующих балок, и крепежа к направляющим аркам каркаса. Концы воздухонесомых полос герметизируются тепловой сваркой по месту монтажа укрытия. При необходимости полые балки каркаса могут иметь парные вентиля - прерыватели подачи воздуха в оболочки, устанавливаемые в узлах соединения балок с арками.
Полезная модель предназначена для промышленного растениеводства и цветоводства, осуществляемого с использованием крупногабаритных теплиц и оранжерей, а также при сооружении объемных ангаров многоцелевого назначения.
Сущность технического решения состоит в том, что наряду с направляющими арками из предпочтительно швеллерного профиля, несущий каркас укрытия оснащен жесткими образующими балками, имеющими продольные герметичные каналы, совмещенные между собой с помощью общего коллектора, подключенного к компрессору. Воздуховод на входе в коллектор имеет предохранительный клапан, а полые балки - выходные штуцера, направленные в сторону от укрываемого объема. На штуцера каркасных арок при помощи встречных входных патрубков и крепежных узлов по направляющим аркам устанавливается рукава рулонной двухслойная воздушно-волнистая пленка с воздухонапорной полостью, обладающая светопроницаемостью и высоким теплоаккумулирующим свойством. У основания укрытия пленка обрезается, сваривается по кромке и крепится к фундаменту сооружения.
Полезная модель преимущественно относится к области сельскохозяйственного производства в промышленных масштабах с применением крупногабаритных теплиц и оранжерей. Ангары, выполненные из каркасно-воздухонесомого укрытия, могут быть использованы под объекты спорта, отдыха, торговли, выставочного и складского назначения.
Известна бескаркасная укрывная воздухонесомая оболочка (патент RU 
2361388, кл. A01G 13/12), создающая высокий парниковый эффект, но используемая в основном в индивидуальных садоводческих хозяйствах и малых сельскохозяйственных производствах, поскольку при создании высокообъемных промышленных теплиц и оранжерей для обеспечения их стабильности требуется значительное избыточное давление в воздухонапорной полости оболочки, что может приводить к разрывам соединительных швов и самой пленки. Описанный в патенте вариант замены остекления ячеек рамочных крупногабаритных теплиц на укрывные воздухонесомые оболочки не является идеальным техническим решением, так как при этом возникает необходимость в установки сотен воздухонесомых полимерных линз, в каждой из которых могут подтекать персональные входные и предохранительные клапана, что требует постоянного визуального или автоматического контроля и обслуживания.
Целью полезной модели является оптимизация использования укрывных воздухонесомых оболочек, обладающих высокими светопроводящими и теплоаккумулирующими свойствами, при сооружении крупногабаритных каркасных теплиц, оранжерей и ангаров за счет повышения надежности воздухонапорной части конструкции, простоты ее монтажа и эксплуатации.
Поставленная цель достигается рядом технических решений, касающихся как каркасной, так и воздухонаполной частей укрытия. В каркасной части укрытия в качестве жестких направляющих балок используется полый профиль, оснащенный повернутыми наружу от укрываемого объема штуцерами. Полость балок объединена в единый воздушный коллектор с общим предохранительным клапаном, что позволяет отказаться от данных ненадежных арматурных конструкций в каждой укрывной воздухонесомой оболочке (рамной полимерной линзе) и облегчает текущий контроль за оптимальным уровнем избыточного давления в элементах воздухонесомой системы. В воздухонапорной части укрытия применена рулонная заготовка рукавной воздухонесомой оболочки, крайние образующие кромки которой открыты и свариваются между собой при температуре размягчения ее материала 100-130°С после монтажа двухслойной пленки на каркасную часть укрытия по месту его установки. При изначально рукавной форме светопроницаемого и теплоаккумулирующего покрытия, поставляемого рулонами, в случае повреждении и неустранимой разгерметизации воздухонесомой оболочки ее будет легче снять и заменить. При этом если в образующих полых балках предусмотреть по обе стороны от мест их пересечения и крепления с направляющими арками наличие вентилей - прерывателей подачи воздуха от коллектора во внутренние объемы воздухонесомых оболочек, то обслуживание, ремонт и замену каждой отдельно взятой оболочки можно проводить самостоятельно, не отключая воздухонапорную систему устройства в целом.
На фиг 1 показан в разрезе фрагмент каркасно-воздухонесомого укрытия; на фиг.2 - сечение «А-А» на фиг.1.
Каркасно-воздухонесомое укрытие состоит полых образующих балок 1 с повернутыми наружу от внутреннего объема укрытия выходными штуцерами 2, соединенных в единый коллектор 3, воздух в которые подается от компрессора (не показан) по воздуховоду 4, оснащенному общим для всей воздухонапорной системы предохранительным клапаном 5, а также направляющих арок 6. Балки 1 и арки 6 скреплены между собой. На штуцера 2 при помощи воздухоподводящих патрубков 7 одеты рукава воздухонесомых оболочек 8, первоначально свернутые в рулоны. В целях обеспечения жесткости и герметичности укрытия оболочки 8 крепежными элементами 9 соединены вдоль своих направляющих кромок с арками 6. Для раздельного ремонта или замены рукавов воздухонесомых оболочек 8 служат вентили-прерыватели 10, установленные определенным образом по линиям образующих балок 1.
При монтаже укрытия, прежде всего, устанавливаются и скрепляются между собой элементы жесткого каркаса, а именно, арки 6 и балки 1. Балки 1 подключаются к общему коллектору 3, затем к воздухопроводу 4 с общим клапаном 5, идущему от компрессора. На сформированный каркас в последовательном порядке одеваются в требуемом количестве рукава воздухонесомых оболочек 8, воздухоподводящие патрубки 7 которых совмещаются с выходными штуцерами 2 полых балок 1. Во избежание утечек воздуха из оболочек 8 и воздухоподводящей системы укрытия в целом штуцера 2 и патрубки 7 сжимаются с помощью хомутов, цанг или иным надежным способом. Крепеж оболочек 8 к аркам 6 осуществляется элементами 9. После завершения монтажа включается компрессор и сжатый воздух подается под незначительным избыточным давлением во внутренние объемы воздухонесомых оболочек 8, которые при этом принимают необходимую устойчивую волнисто-дискретную форму и, наряду со светопроницаемостью исходного материала, приобретают лучшие теплоаккумулирующие свойства. В случае если образующие полые балки 1 оснащены парными вентилями-прерывателями 10, они закрываются на время ремонта или замены отдельной воздухонесомой секции 8 без отключения всей воздухонапорной системы укрытия.
Применение каркасно-воздухонесомого укрытия в северных странах со снежными зимами позволяет также противостоять обледенению внешних поверхностей сооружения за счет воздухозабора из внутреннего обогреваемого объема и замены наполнителя оболочек на периодической или постоянной основе. С другой стороны в жарких регионах мира может быть осуществлена защита укрываемого объема от нежелательно высоких температур при помощи применения полимерных материалов отражающих инфракрасную часть солнечного спектра, а также охлаждения воздухонаполнителя перед его подачей в оболочки через калорифер, работающем на хладоагенте, например, подземных водах.
1. Каркасно-воздухонесомое укрытие, состоящее из скрепленных в местах пересечения направляющих арок и образующих балок, ячейки между которыми укрыты воздухонесомыми оболочками с входными воздухоподводящими патрубками, отличающееся тем, что образующие балки выполнены полыми с выходными штуцерами, направленными наружу от укрываемого объема и совмещенными с упомянутыми патрубками оболочек, а также объединены в единый воздухонапорный коллектор, оснащенный общим предохранительным клапаном, а укрывная воздухонапорная оболочка набирается из полос, повторяющих конфигурацию направляющих арок, и изначально имеет форму рукава, скатанного в рулон с открытыми краевыми образующими кромками, которые свариваются по месту монтажа укрытия.
2. Укрытие по п.1, отличающееся тем, что в образующих балках по обе стороны от мест их пересечения и крепления с направляющими арками установлены вентили-прерыватели подачи воздуха во внутренние объемы воздухонесомых оболочек.
