Теплоаккумулирующая теплица

 

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть применена в овощеводстве закрытого грунта для выращивания овощей, а также других культур, например, цветов, саженцев винограда, плодовых и декоративных растений.

Теплица выполнена блочной и содержит, как минимум, две соединенные теплицы. Теплица имеет двускатную крышу, на южном скате которой установлены регулируемые форточки. На внутренние поверхности конструкционных элементов теплицы нанесено светоотражающее покрытие. По периметру теплицы установлена общая тепло-, гидроизоляционная стена. Боковые стенки соединенных блоков выполнены в виде перегородок, на верхних частях которых установлены перфорированные площадки-проходы, под которыми расположены водосточные каналы. Пространство между перегородками заполнено термоаккумулирующим материалом, а под каждым водосливным каналом находится тепло-, гидроизоляционный слой. В передней части блоков теплицы находится общий тамбур с входной дверью.

Предложенная теплица имеет повышенную эффективность и обеспечивает оптимальные условия для полноценного созревания овощей в разные времена года.

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть применена в овощеводстве закрытого грунта для выращивания овощей, а также других культур, например, цветов, саженцев винограда, плодовых и декоративных растений.

Известна блочная теплица, содержащая каркас, кровлю со сливными лотками и гребнями, форточки, систему вентиляции. Каркас имеет подстропильные фермы шедовых конструкций, а форточки каждого ската выполнены ленточными на всю ширину ската кровли и имеют закрепленный на середине ее подфорточный вал, соединенный с приводом поворота форточки вокруг вала, при этом нижняя кромка форточки выполнена с возможностью опоры на сливные лотки, а верхняя с возможностью поджатия к коньку изнутри теплицы, причем количество шедов подстропильной фермы определяют шириной форточки и пролетом теплицы (см. патент Российской Федерации на изобретение 2087090 «Блочная теплица»).

Но данная теплица имеет следующие недостатки.

1. Большие потери тепловой энергии и, вследствие этого, низкая эффективность использования солнечной энергии.

2. Невозможность использовать эффект аккумулирования тепловой энергии в ночное время.

3. Не устранено негативное влияние перепада температур в дневное и ночное время суток.

4. Незначительная интенсивность освещения растений, а также неравномерность их освещения.

5. Повышенная температура внутри теплицы в жаркое время лета. Наиболее близкой, к заявляемой полезной модели, является Теплоаккумулирующая теплица траншейного типа, содержащая низкие боковые стенки (50 см), двускатную крышу с резким уклоном. Стенки теплицы утеплены пенопластом (толщина 2 см). С южной стороны крыша покрыта двойной пленкой. Внутри теплицы расположены теплонакопители в виде грядок, а также светоотражающее покрытие на всех стенках, кроме южной части крыши. В крыше выполнены регулируемые форточки (см. http://teplica.ucoz.ru/photo).

Данная теплица выбрана в качестве прототипа по принципу решения задачи - углубленная, со светоотражающим материалом.

Прототип и заявляемая теплица, имеют такие общие признаки:

- боковые стенки;

- двускатная крыша;

- на одном (южном) склоне установлены регулируемые форточки;

- светоотражающее покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность конструктивных элементов теплицы;

- теплонакопители.

Но теплица по прототипу имеет следующие недостатки:

- ограниченный полезный объем и ограничено по высоте пространство теплицы вследствие размещения высоких грядок;

- сложность сохранения влаги в верхней части почвы грядок вследствие наличия глубоких траншей между ними;

- невозможность использования данной конструкции в таком виде для промышленного выращивания сельскохозяйственных растений;

- неудобство использования в теплице данной конструкции средств малой механизации.

В основу полезной модели поставлена задача разработать усовершенствованную конструкцию теплоаккумулирующей теплицы, в которой за счет выполнения ее блочной, выполнения теплоносителей иным образом, а также установки перфорированных площадок-проходов, обеспечить повышение эффективности, за счет создания оптимальных условий для полноценного созревания овощей в промышленных масштабах в любое время года с использованием возобновляемых источников энергии, а также обеспечить повышенную комфортность и удобство работы в теплице.

Поставленная задача решена конструкцией теплоаккумулирующей теплицы, содержащей боковые стенки, двускатную крышу, на одном скате которой установлены регулируемые форточки, светоотражающее покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность конструктивных элементов теплицы, а также теплонакопители, тем, что теплица выполнена блочной и содержит, как минимум, две сопряженные теплицы, при этом по периметру теплицы установлена общая тепло-, гидроизоляционная стена, боковые стенки соединенных блоков выполнены в виде перегородок, на верхних частях которых установлены перфорированные площадки-проходы, под которыми расположены водосточные каналы, пространство между перегородками заполнено термоаккумулирующим материалом, а под каждым водосливным каналом находится тепло-, гидроизоляционный слой, кроме того, в передней части блоков теплицы находится общий тамбур с входной дверью.

Теплоаккумулирующая теплица изображена на чертеже, где

фиг.1 - вид теплицы спереди, в сечении;

фиг.2 - вид теплицы сбоку, в сечении.

Теплоаккумулирующая теплица может быть установлена как внутри котлована, вырытого в земле, так и на уровне земли.

Ниже рассматривается вариант, когда теплица установлена в котловане, ниже уровня земли.

Теплица содержит тепло-, гидроизоляционную стену 1 по всему периметру теплицы, перегородки 2 между блоками по длине теплицы, крышу 3, которая содержит светопрозрачный скат 4, ориентированный на юг и непрозрачный теплоизолированный скат 5, ориентированный на север. На светопрозрачном скате 4 крыши 3 установлена светопрозрачная регулируемая форточка 6. Пространство между перегородками 2 заполнено теплоаккумулирующим материалом 7. В качестве теплоаккумулирующего материала 7 используется песок или другой сыпучий теплоемкий материал.

На верхних частях перегородок 2 установлена перфорированная площадка-проход 8 для установки светозащитных сеток на светопрозрачный скат 4 в летний период.

В перфорированной площадке-проходе 8 расположен водосливной канал 9 для слива осадков, а под водосливным каналом 9 расположен тепло, - гидроизоляционный слой 10.

На внутренние поверхности непрозрачного ската 5, перегородок 2 и тепло-, гидроизоляционной стены 1 нанесено светоотражающее покрытие 11.

Каждая теплица снабжена входной дверью 12.

В передней части блоков теплицы выполнен общий тамбур 13, снабженный дверью 14. Внутри тамбура 13 установлены лестницы 15.

Пол 16 теплицы (дно котлована) расположен на глубине ~2 м от уровня земли 17.

Работа теплоаккумулирующей теплицы осуществляется следующим образом.

По команде от датчика температуры (датчики на чертеже не показаны) включается мотор-редуктор и через винтовую передачу открывает или закрывает форточки 6. Каждая форточка 6 имеет индивидуальный мотор-редуктор. В летнее время угол открытия форточек 6 устанавливается с целью вентиляции в зависимости от погодных и технологических условий. Углубление теплицы на два метра, тепло-, гидроизоляционная стена 1 по периметру теплицы, термоизоляция непрозрачного северного ската 5 крыши 3 и термогидроизоляционный слой 10 под каналом 9 для слива осадков позволяют до минимума сократить потери тепла из внутреннего пространства теплицы. Направление светопрозрачного ската 4 крыши 3 на юг и покрытие внутренних поверхностей светоотражающим материалом 11 позволяет за счет многократного отражения создать внутри теплицы повышенную концентрацию солнечной энергии в светлое время суток и ее равномерное распределение по всему объему теплицы. Материал пола 16 теплицы и теплоаккумулирующий материал 7 между перегородками 2 нагреваются в течение светового дня солнечной энергией, а в темное время суток, остывают и отдают тепло во внутреннее пространство теплицы. Общий для всех блоков тамбур 13 с одной дверью 14 во внешнее пространство препятствует потерям тепла через двери 12 блоков. Все это позволяет свести к минимуму колебания температуры в теплице в течение суток и значительно сократить потребность в отоплении в осенне-зимний период эксплуатации теплицы. Перфорированные площадки-проходы 8 позволяют убирать зимой снег со светопрозрачного ската 4 блока теплицы на светопрозрачный скат 5 крыши 3 соседнего блока. В жаркий период лета площадки-проходы 8 служат для установки светозащитных сеток на светопрозрачный скат 4 крыши 3 и демонтажа этих сеток. Это обеспечивает снижение температуры в теплице в жаркое время лета к технологически необходимому. Водосточные каналы 9 под перфорированными площадками-проходами 8 отводят талую воду и дождевые осадки.

В зимний период происходит сохранение тепла в теплице за счет наличия теплоизоляционной стены 1 по периметру. Этому способствует то, что с внешней стороны этой стены находится почва с положительной стабильной температурой в любое время года. Также сокращают потери тепла непрозрачный теплоизолированный северный скат 5 крыши 3 и общий тамбур 13. Повышенная концентрация, за счет светоотражающего покрытия 11 стен, солнечной энергии и накопление тепловой энергии в полу 16 и перегородках 2 существенно снижает расход теплоносителя в холодное время года и уменьшает перепады температуры в теплице в течение суток в любое время года. Удобство очистки южного светопрозрачного ската 4 крыши 3 от снега с площадки-прохода 8 позволяет избежать длительного затенения теплицы в холодное время года. Автоматически управляемые форточки 6 ограниченных размеров сводят к минимуму потери тепла и углекислого газа. При этом форточки 6 обеспечивают достаточное проветривание и регулирование температуры.

В летний период происходит снижение температуры в теплице за счет установки на южный светопрозрачный скат 4 крыши 3 светоограничительной сетки с затеняющим эффектом для ограничения количества поступающей солнечной энергии. Установка сетки осуществляется с перфорированной площадки-прохода 8. Площадка-проход 8 благодаря перфорации не задерживает осадки, и они свободно попадают в канал 9 слива осадков. Температура почвы на глубине в жаркое время намного ниже температуры на поверхности. При ограничении с помощью сеток поступления солнечной энергии окружающий грунт играет роль охладителя и температура внутри теплицы в жаркое время лета значительно ниже, чем у окружающего воздуха. Автоматически управляемые форточки 6 ограниченных размеров сводят к минимуму проникновение горячего воздуха в теплицу и потери углекислого газа и влаги при достаточном проветривании. Теплоизолирующие стены 1 по периметру и теплоаккумулирующие перегородки 2 летом способствуют минимальным колебаниям температуры в течение суток. Общий тамбур 13, также препятствует попаданию горячего воздуха в теплицу в летнее время.

Теплоаккумулирующая теплица, содержащая боковые стенки, двускатную крышу, на одном скате которой установлены регулируемые форточки, светоотражающее покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность конструктивных элементов теплицы, а также теплонакопители, отличающаяся тем, что теплица выполнена блочной и содержит как минимум две сопряженные теплицы, при этом по периметру теплицы установлена общая тепло-, гидроизоляционная стена, боковые стенки соединенных блоков выполнены в виде перегородок, на верхних частях которых установлены перфорированные площадки-проходы, под которыми расположены водосточные каналы, пространство между перегородками заполнено термоаккумулирующим материалом, а под каждым водосливным каналом находится тепло-, гидроизоляционный слой, кроме того, в передней части блоков теплицы находится общий тамбур с входной дверью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к инженерным системам здания, осуществляющим поддержание требуемых санитарно-гигиенических параметров микроклимата в помещениях большого объема общественных зданий
Наверх