Теплица

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и позволяет расширить функциональные возможности теплиц, более полно утилизировать тепло воды, используемой для их обогрева, и повысить тем самым эффективность использования тепловых отходов, а также уменьшить металлоемкость, увеличить производительность и интенсифицировать процесс конвективного теплообмена. Для этого в корпусе 1 теплицы расположено устройство для обогрева, содержащее лотки (Л) 2 для пропуска термальной воды и ребратурболизаторы (РТ) 11. В Л 2 размещены садки (С) 12 для содержания рыбы, изготовленные из металлической сетки, что позволяет отводить тепло из глубинных слоев воды. РТ 11 выполнены зигзагообразными для усиления турбулизации, расположены вдоль продольной оси Л 2 и собраны в секции, а последние жестко связаны с днищами С 12. Нижняя часть стенок Л 2 также имеет зигзагообразную форму, а С 12 установлены так, что контактируют с этой частью стенок. Это позволяет выполнять РТ 11 из жести и снизить металлоемкость. Теплица выполнена многоэтажной, а для интенсификации процесса конвективного теплообмена этажи расположены ступенчато и каждый последующий по высоте этаж имеет длину меньшую, чем предыдущий. 2 з.п. ф-лы. 6 ил. л

СОЮЗ СОВЕ 1СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ИЙ!ваУ6

AiTEllTI!". - ТЛИ 1 ." .; г .ьл с.OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

A-A

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4287550/31 — 13 (22) 21.07.87 (46) 23.07.89. Бюл. 11 27 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина и Харьковский филиал Проектно †технологичеII Il ского института Энергомонтажпроект (72) Э.Г.Братута, В.Л.Бродский и А.С.Симоненко (53) 631.14:628.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 818510, кл. А 01 G 9/24, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 547189, кл. А О1 G 9/24, 1975.

„„SU» 1494883 А 1

5l) 4 А 01 С 9/24, А 01 V 61/00 (54) ТЕПЛИЦА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и позволяет расширить функциональные возможности теплиц, б 1лее полно утилизировать тепло воды, используемои I!IR их обогрева и повысить тем самым эффективность использования тепловых отходов, а также уменьшить металлоемкость,увеличить производительность и интенсифицировать процесс конвективного теплообмена. Лля этого в корпусе

1 теплицы расположено устройство для обогрева, содержащее лотки (Л)

2 для пропуска термальной воды и

1494883

10

25

35 р - ра — турбулн.)аторь1 (РТ) 11. В Л 2 размещены садки (С) 12 для содержания рыбы, изготовленные из металлической сетки, что позволяет отводить тепло из глубинных слоев воды. РТ

11 выполнены зигзагообразными для усиления турбулизации, расположены вдоль продольной оси Л 2 и собраны в секции, а последние жестко связаны с днищами С 12. Нижняя часть стенок Л 2 также имеет зигзагообразИзобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к теплицам, и может быть использовано для круглогодичного производства овощей и разведения рыб на индустриальной основе с утилизацией тепла охлаждающей воды ТЭС, АЭС и промышленньж предприятий.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей, более полная утилизация тепла воды и повышение тем самым эффективности использования тепловьж отходов, а также снижение металлоемкости, повышение производительности и интенсификации процесса конвективного теплообмена.

На фиг.1 изображена теплица, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.2;на фиг.4 разрез В-В на фиг.3; на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 — разрез

Д-Д на фиг.1.

Теплица содержит корус 1, внутри которого расположено устройство для обогрева, включающее лотки 2 для пропуска термальной воды, поступающей из теплосиловой установки 3 в корпус 1 по отводящему лотку 4. 45

Для дальнейшей циркуляции воды, отработанной в корпусе 1, предусмотрены канал 5, водоохладитель 6, подводящий лоток 7 и насосная станция 8.

Теплица оборудована также подъезд- 50 ными путями 9, а корпус 1 (фиг.2) содержит полые светопрозрачные панели 10. Устройство для обогрева, кроме лотков 2 для пропуска тремальной волы, включает ребра-турбулиза- 55 торы 11, а в лотках 2 установлены садки 12, изготовленные из металлической сетки и предназначенные для круглоголичного выращивания теплоную форму, а С 12 установлеHbl Tак, что контактируют с этой частью стенок. Это позволяет выполнять РТ 11 из жести и снизить металлоемкость.

Теплица выполнена многоэтажной, а для интенсификации процесса конвективного теплообмена этажи расположены ступенчато и каждый последующий по высоте этаж имеет длину меньшую, чем предыдущий . 2 з . п. ф-лы, 6 ил. любивых рыб, при этом садки 12 установлены так, что их верхние части расположены выше уровня воды.

Ребра-турбулизаторы 11 выполнены о зигзагообразными с углом 90 при вершине загзага, расположены в лотках

2 вдоль их продольной оси и собраны в секции, а каждая секция жестко прикреплена к дну садка 12.

Продольные стенки лотка 2 в нижней части на высоту от дна, равную

1,05 h, ãäå h — высота ребер-турбулизаторов, выйолнены зиг загообразными (фиг.3). Для дополнительного обогрева корпуса 1 в зимний период теплица оборудована коллектором 13, через который подают воду в полые светопрозрачные панели 10. В канале

5 установлены садки 14 для выращивания рыбы, в которых в зимнее время содержат форель, а в летнее такую теплолюбивую рыбу, как карп, а для обслуживания этих садков установле" на монорельсовая дорога 15 с электроталью (не показана). В корпусе

1 смонтирован мостовой кран 16 для проведения работ по обслуживанию садков 12, Целесообразно садки 12 разместить в Лотках 2 так, чтобы их стенки контактировали с выступами нижних эиг" загообраэных частей стенок лотка 2, что позволяет снизить металлоемкость теплицы, так как в этом случае ребра-турбулизаторы 11 можно выполнить из жести. В случае, если бы садки

12 опирались непосредственно на ребра-турбулиэаторы 11, последние необходимо быпо бы выполнять из металла, толщиной порядка 2 мм.

Теплицу следует также выполнять многоэтажной, что повышает ее производительность, а этажи 17 нужно рас1 ((I 883

3 !

) 3

I,! < ) (-(П 2Ь II !. ,) (2) где Ь ширина лотка, М

1 +

1+11 Ь 1

Il ():I,1 f ;I Г f> < Ч, II (И I. l т< ), HPI I ) 1;1. ;I, II, К(3ЖЦ<)1 () IIOCJI (!!VI()III(d I О II() 1- .11< . () Г . ) Т 1 жа 7 следу T устав»н jiff(l Tf I((!II.I!Ii! длины иредьс(Гущегс эт()ж» 7. с

:.)т((ж13 17 имеют 11JI()!Ii»д) и !8;I, я и(с обсл ужи на ния, причем ил ощ(1;I к» 18 первого этажа служит для проведения погрузочно-разгрузочных р,1< «т. Для этой же цели служит ил«ш»дк» 9, !.,. "— положенная около корпуса 1.

Теплица функционирует с:1(jfóf()fifèì образом.

Теплосиловая установка 3 иолуч»еТ ВОЦ

Увеличение отдачи тепла и,слецовательно, более полная его утилизация достигается использованием ребер-турбулизаторон 11, а отбор тепла с глубинных слоев обеспечивается садками 12, поскольку они изготовлены из теилопроводного материала— металлической сетки, » их верхние части выступают над iioaepxffoc водые

Для дополнительного обогрева корпуса в зимний период внутри снетопрозрачных панелей !О пропускают воду иэ коллектора 13.;1альнейшее использование тепла ироизнодится в канале 5, где установлены садки !

4 . Иеханизация кормления рыб н производство погрузочно-разгрузочных работ в садках 14 выполняется электроталью, смонтированной на монорельсовой дороге 15 (фиг.1 и 6), а в садках 12 — с помощью крана 16.

Обработка почвы на этажах 17 про- 4 изводится почнообр»61тыв1ющими машинами, доставляемыми краном 16 на площадки 18. (Гконч1тельное охлаждение воды происходит в нодоохладителе 6.

Применение с»дков 12 для выращивания рыбы позволяет использовать предназначенный для теил

Вь)полне)(ис р(бор-ту!)6у3и(3»тс ров 11 эигзагooáp» I(Ill(и 1«1)I(. г увеличить

;if! 111!, I ()P ) I ) I I т. I I! ! 1 « I I Il(,l f) <) ГI )! )1 . Г ) и. ток,l 1) У Гить),,я, чт< н формулс (1) знаbf(kI,1 гс.)ь ири H О всегда меньше единицы, г<» 111 шение (1) ггсгда

C Ольше единицы. В (1) за угол принят угол между днуb!я соседними ребрами— турбули»1тор1ми, обр»зующими зигзаг. о

11plI с» =- 90 и f<=eT местг) макси)1 ()1 f. На Я jl<, ill kl ) I t )PII 3 ОНТ»ЛЬНЫХ ЛИНИИ

cpb!anf3 в< дя! In!. Г с)тока при минимальном расхо.1«м< т»лл» и объеме потока, занят(го 1»г г 1!ными зонами, Р»сиол()же)11(с 3» г з» гообра зных ребер-Tурбулиз»торс и в несколько рядов ун.личиadе гся 13 и раз длину линии

Р г()pif зонт»льных с p! II)() a где и — чис) P

Jf() рядов 31fl a;ll <)бр»зных ребер-турбулизаторс в,;)асиоложеннь(х вдоль отнодящегс. л<)тк».

K () J1и I <. с T f3 о 3, 1 I 3,1 1 о О б р а . 311 ьгх р ЯД О В ребер-турбуг)и 3»торин опреlfåëÿåòñÿ из уcJloalla допустl(мо)1 скорости движения воды в лотк«ных водоводах:

М(W р !)р)

) м; — 1 расход воды, кг. с

1-2 м с - — скорость

Д В И)Е Е и И Я IJ O If bl В O T K P bit OM лотке, плотность в ды, кг,м

h — высота ребер, выбираемая из уcjfc f3èÿ равных гидравлических сопротивлений при теченш(воды как в области ребер-турбулизаторов, так и н обл;)сти термосифонов;

L — длина отво,f)3!Ifего лотка, м, и — число ребср-турбулизаторов одного ряд» на длине Е.

Значение и, полученное по (2), должно быть округлс но до ближайшего целого числа.

Соседние загзагообр»зные ряды ребер-турбулиза торов располагают с неизменным пои pc чиым сечением потока воды меж;1у 1:II?III, что позволяет в

1494883 ettttn.

E<.p, т< !», (>С, (Еllll(>1! ф(>Р>! t течекп.ll и т к,l (4) 15 (7) 20

hp (1 + сов<<.

+ (5) 30

Ь <> (1

40 в= v

1 (8) 45 водяного »от ликвидировлт

H 1P ltjIУ с Уме дниж< ((ия жи!? ч ел ик> тур бу I

H(> > У- У (! (- l уст;>н >t>ê;t

О((ИР;>ЮЗ (Л !t;l р:l уис. ((l ll!T! с ук<>(лр>(ук> д (<(ну линий

<.!>(,и><>:!.,! I ; > !«т t.n л следовлТе.tьн, < г турбу:»! злц»н> и отдачу

5 клк <ледует из пр»и (5), при продольном

<>хллжллющей воды между ря, <ми роб< р е<(> >>(и влет tonollHtt тель»ля турбу(гиэлция, унеличивлющля интенсивность теилопередачи нл коэффициент о,<а (n — 1) b (b + 2h ) с где Ь вЂ” расстояние между соседними рядлми ребер, перпендикулярное лотку,равное 0,5 !./п, м.

С учетом (3) и (4) общее увеличение теплопередлчи при расположен»и соседних рядов ребер с неизменным попе речным сечением потока охллждлющеи ноды равно

К = (n — 1) К . 1 + с (» >

При расположении ребер вертиклль»ых срывов потока соседних рядов»л одной >>ин!и(, касательная к которой »лрлллельна оси симметрии отводящего лотка (фиг.3), длина линий горизонтального срыва потока

+ 8, 3 1 — — ------) (e) hp

+ рлэ больше, чем длина этих срывов при удлзе»ии вертиклпьных лилии срывл нл вели t»t у Ьо.

Вы»олисн»е вертиклльных стенок лоткл »,1 л((соту 1,05 h от его дна зиг злгообрл >ными позволяет сохранить постоянным поперечное сечение о <л, л следовательно, ь застой»ыс зоны, что ниtt! >(Ием сопротивления

t ((т» приводит к увели tt Ttt(> ти л следовлтсль< тб(р с»пл от tto t (t

< .. ;, !. —.;! к, что он»

55 !»t <;! > (> >б;>а it<>> t(> (:(< T l, стеll(.к I (Ãк,l, tl<> >! (>le Г vMeít ш<(т> их ll(. т ((;:l< (1! < i > < ((! Вь(и(((>и(— н»я р(("p — t:, (! >, (ров из же< (и.

К<>итлкт слдков 12 с ребрлми †турбулизлторами обе<»е (»влет хор< (ш((й отв<>д тепла охламщлк>щей воды с днл отводя(((ого лотка благ<>даря хорошей

T(пл<»роводимости металла.

Смещение площадок 18 обслуживания этлжей 17 теплицы в гориз<и<таль»ой плоскости (ступенчлтое расположение) позволяет не только об< спечить механизацию трудоемких процессов нл этажах,но и интенсификацию процесса конвективного теплообмена, что объясняется тем, что интенсивность конвективного теплообмена обуслов- лена равенстВом где — коэффициент объемного расширения газа; (Т вЂ” разность температуры между источником теплоносителя и окружающей средой; — ускорение силы тяжести; кинематическая вязкость воздуха;

D — геометрический определяющий размер.

Из (7) видно, что с возрастанием

D имеет место существенное, пропорциональное кубу определяющего размера, увеличение критерия G,à следовательно, и увеличение интенсивности конвективного теплообмена.

Применительно к горизонтальному смещению площадок обслуживания и этажей теплицы определяющим размером является, как это принято в расчетах конвективного теплообмена в большом объеме, где Ч вЂ” свободный объем пространства, в котором развивается конвективный теплообмен, который больше, чем этот объем беэ смещения ппощадок обслуживания этажей.

Таким образом, ступенчатая конструкция этажей приводит к значительному увеличению свободного объема сравнительно со случаем, когда "е этажи выполняются одинаковой длины, что предопределяет интенсификацию конвективного теплообмена эа счет г(ринятого нами конструктивного решения .

ФоpMyла

9 149 >В и з о б р е т е н и я

1. Теплица, содержащая корпус и расположенное в последнем устройг, ство для обогрева, состоя!!!ве из лотков для пропуска термаль!!о!! води и размещенных в последних ребер-турбулизаторов, отличающаяся тем, что, с целью расширения функцио- 1О нальных возможностей, также более полной утилизации тепла воды и повышения тем самым эффективности использования тепловых отходов, она оснащена садками для круглогодичного выращивания теплолюбивых рыб, изготовленными из металлической сетки и установленными в лотках для пропуска термальной воды с воэможностью расположения их верхних частей выше 20 уровня воды, ребра-турбулизаторы размещены в несколько рядов вдоль продольной оси лотков, выполнены эаго загообразными с углом 90 при вершине.3цгз,!Га и рва !вг)с1 .. . l !. кl!! 1, «в том каждая Г е!.1 iver >t ikey-(1 ко .р!! к! с ! Р— на к дну са;тла, а !!!!ж!!яя " . ь проЛольных стенок лотк! в н» висоту 0 дн, равную 1,05 1! . где и —;;ысота ребра-турбулизатсра, выполнеиа загзагообразной.

2. Теплица пс и.1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости, садки установлены в лотках так, что их стенки контактируют с зигзагообразной частью стенок лотка.

3. Теплица по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и интенсификации процесса конвективного теплообмена, она выполнена многоэтажной со ступенчатым расположением этажей, при этом длина каждого последующего по высоте этажа меньше длинь! предыдущего.

Фие,Э

1-49483 3

Daeva

18

Фиг.5

6!и 6

Составитель С.филиппова

Техред Л.Кравчук Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Редактор H.ßtt 1ла

Заказ 4139/1 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государе гвенного коми у,!. . ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113()35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производств и .- издательский комбинат "Патент" . У ент, г. жгород, ул. Гагарина, 01