Теплица для суровых условий крайнего севера



Теплица для суровых условий крайнего севера
Теплица для суровых условий крайнего севера
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.



 

Похожие патенты:

Теплица // 2521442
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для сооружений, обогреваемых за счет солнечной энергии. Теплица содержит светопрозрачный корпус.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает выращивание растений в движущихся емкостях, расположенных в оранжерее со светопропускающими стенами на вертикально установленном замкнутом конвейере с возможностью его непрерывного вертикального перемещения относительно рамы, и уход за растениями, включающий регулирование освещенности, температуры, влажности помещения и подачи питательного раствора.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства и электричества. Модульная система включает корпус, который содержит: ряд светоизлучающих диодов (СИД), по меньшей мере, двух различных цветов для генерации света в пределах цветового спектра, при этом СИД смонтированы, предпочтительно с фиксацией при защелкивании, на пластине, предпочтительно теплопроводящей, или рядом с ней, которая оборудована средствами охлаждения СИД с помощью охладителя; процессор для регулирования величины тока, подаваемого на ряд СИД, так, чтобы величина подаваемого на них тока определяла цвет освещения, генерируемого рядом СИД, и плоский светопроницаемый элемент, содержащий связанные с СИД светопроницаемые линзы, для управления углом рассеяния света, излучаемого каждым СИД, для равномерного освещения поверхности; при этом корпус снабжен каналом для приема трубки для подачи питания и, как вариант, охладителя для системы СИД.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологиям растениеводства, и может быть использовано в отраслях как тепличного, так и полевого растениеводства.

Изобретение относится к оборудованию для приготовления рабочих растворов, используемых для полива и подкормки растений в теплицах. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологиям растениеводства, и может быть использовано в отраслях как тепличного, так и полевого растениеводства.

Изобретение относится к сельскому хозяйству в части энергоснабжения и орошения теплиц с целью оптимизации энергозатрат на отопление и освещение тепличного помещения, а также внутрипочвенного терморегулируемого орошения корнеобитаемой области выращиваемых культур.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для регулирования микроклимата в теплице. .

Изобретение относится к растениеводству, в частности для укоренения зеленых черенков и выращивания рассады стевии (Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley) без использования стимуляторов роста гетероуксиновой природы за счет создания оптимальных микроусловий (постоянная влажность воздуха - эффект "влажной камеры") для укоренения зеленых черенков, и может быть использовано как в условиях теплицы, так и вне защищенного грунта.

Теплица с коньковой фрамугой может быть использована для выращивания сельскохозяйственных овощных, фруктовых, лекарственных и цветочных культур в условиях естественной вентиляции замкнутого объема со светопрозрачным покрытием. Теплица с коньковой фрамугой содержит каркас, который образует боковые и торцевые стенки, двускатную крышу с коньковой балкой, светопрозрачный материал, ограждающий каркас снаружи и имеющий фрамугу. В коньке крыши и по обе стороны от него выполнен вентиляционный проем, перекрытый коньковой фрамугой, которая имеет тот же профиль, что и крыша, и опирается на крышу по периметру фрамуги и вентиляционного проема. Фрамуга связана с устройством ее перемещения наружу от конька крыши. Использование данного изобретения позволит повысить эффективность системы вентиляции теплицы. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к к области лабораторного оборудования и может быть использовано для выращивания растений. Шкаф содержит остекленную рабочую камеру с остекленной передней дверью для наблюдения за растениями, блок управления и блок подготовки воздуха. Шкаф оснащен также источниками света, расположенными с внешней стороны рабочей камеры. Блок подготовки воздуха сообщен с рабочей камерой посредством отверстий в общей стенке, являющейся его потолком и дном рабочей камеры. Задняя остекленная стенка рабочей камеры выполнена двойной таким образом, что образуется полость для нагнетания в нее воздуха из блока подготовки воздуха, а ее внутреннее стекло имеет щель в верхней части для выхода циркулирующего воздуха в рабочую камеру и далее в блок подготовки воздуха через отверстия в дне рабочей камеры. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить равномерное распределение температуры воздуха по объему рабочей камеры. 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям устройств для вентиляции - форточкам. Форточный блок теплицы содержит форточку, обвязку проема форточки, имеющую боковые участки. Форточка 1 сделана сдвижной и выполнена в виде листа светопрозрачного ограждения, преимущественно сотового поликарбоната. Боковые участки обвязки проема выполнены в виде профилей 2, закрепляемых снаружи теплицы на краях проема. Профили 2 выполнены длиной, превышающей длину форточки 1, и имеют встречно направленные щелевые пазы для размещения в них краев листа форточки. При таком выполнении упрощается конструкция форточного блока, обеспечивается возможность установки форточки в любом месте теплицы, повышается надежность эксплуатации и конструкции форточки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к переработке и утилизации уходящих газов. Способ включает подачу уходящих газов в первичный теплообменник (5) для осуществления первого теплообмена с воздухом и подачу горячего воздуха в теплицу с растениями (6) и/или установку культивирования водорослей (9). Далее подают часть уходящих газов, охлажденных в первичном теплообменнике, во вторичный теплообменник (12) для проведения второго теплообмена с воздухом и охлаждения уходящих газов до температуры, необходимой для дополнительного отбора углекислого газа. Затем проводят получение углекислого газа из уходящих газов и подачу углекислого газа в теплицу с растениями и/или бак для поглощения углерода установки для культивирования водорослей. Устройство состоит из магистрали подвода уходящего газа (4), соединенной с вытяжным вентилятором (3), первичного теплообменника (5), магистрали отвода уходящего газа (1), соединенной с дымоходом, вторичного теплообменника (12), устройства адсорбции CO2 при переменном давлении (14) и резервуар хранения CO2 (16). Конструкция устройства снижает потери энергии и загрязнение окружающей среды, вызванные прямым выбросом, за счет значительной утилизации уходящих газов, повышает урожайность растений и/или водорослей в зимний период времени. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области растениеводства в сооружениях защищенного грунта и может быть использовано для создания и поддержания оптимальных условий жизнедеятельности растений. Теплица включает каркас, светопрозрачное ограждение, камеры смешивания воздуха с нагнетательными вентиляторами, установленные в торцах теплицы по диагонали относительно друг друга, системы воздушного отопления и регулирования температуры, влажности, концентрации углекислого газа в нагнетаемом воздухе и регулируемые вентиляционные отверстия с вытяжными вентиляторами, расположенные в кровле теплицы. Внутреннее помещение теплицы снабжено продольными шторами из светопрозрачного материала, разделяющими его, по крайней мере, на четыре ряда воздушных коридоров, причем одна из штор расположена по центру теплицы, а другие вдоль боковых стенок. Камеры смешивания снабжены воздушными клапанами, соединяющими их с внутренним пространством теплицы и окружающей средой с возможностью регулирования расхода воздушного потока, а также, по крайней мере, одной газовой горелкой, калорифером и датчиками температуры и влажности, установленными внутри и на выходе из камер. Способ включает нагнетание воздушного потока заданных параметров из камер смешивания в нижнюю часть теплицы вдоль внутренних воздушных коридоров, создавая встречные конвекционные потоки, разделяющиеся на две части, одну из которых направляют к противоположной камере смешивания, а другую в воздушный коридор вдоль боковых стен ограждения с последующим возвратом ее к камере смешивания. В камере смешивания воздушный поток насыщают углекислым газом - продуктами сгорания природного газа, нагревают или охлаждают при необходимости. Регулирование температуры и влажности осуществляют заменой перегретого и переувлажненного воздуха, удаляемого через вентиляционные отверстия, сухим внешним воздухом, подаваемым в камеру смешивания, и рециркуляцией потоков из внутреннего и наружного воздушных коридоров, регулируя соотношение их расходов воздушными клапанами. Это позволит снизить материальные и энергетические затраты и улучшить условия жизнедеятельности растений. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к тепличному растениеводству и светокультуре растений. Способ включает выращивание растений в оптимизационной биотехнологической натурной модели с размещением ее в теплице с растениями той же культуры и сорта. При этом сроки посадки посева в теплице сдвигают на интервал времени относительно сроков посадки растений в оптимизационной биотехнологической натурной модели в зависимости от культуры и сорта растений, составляющий не более 10% от сроков созревания. Процесс развития посева в теплице контролируют с помощью продуктивной биотехнологической натурной модели со сроками посадки растений, аналогичными срокам посадки в теплице. Посевы теплицы, оптимизационной и продуктивной биотехнологических натурных моделей оснащают общей для всех зон теплицы системой микроклимата, полива и минерального питания растений и обеспечивают одинаковые условия по естественной солнечной инсоляции всех трех зон. Зоны основного посева теплицы и продуктивной биотехнологической натурной модели облучают от общей системы облучения, а зону оптимизационной биотехнологической натурной модели - от локальной системы облучения. Параметры микроклимата, полива и минерального питания растений принимают неоптимизируемыми, а параметры облучения растений - оптимизируемыми. Производят оптимизацию управляющих воздействий для растений в оптимизационной биотехнологической натурной модели с формированием оптимизированной программы развития растений, которую со сдвигом во времени переносят на посев теплицы, и продуктивной биотехнологической натурной модели. Система включает теплицу с растениями одной культуры и сорта, оптимизационную биотехнологическую натурную модель, средства измерения физиологических процессов растений в оптимизационной биотехнологической натурной модели, средства измерения параметров облучения растений в оптимизационной биотехнологической натурной модели, первое устройство сравнения и устройство оптимизации. Дополнительно содержит продуктивную биотехнологическую натурную модель, средства измерения физиологических процессов растений и средства измерения параметров облучения растений в продуктивной биотехнологической натурной модели, устройство хранения программ роста растений, задатчик программы роста растений, первое устройство формирования программы роста растений, первое устройство управления режимом облучения, первую систему облучения растений, устройство временной синхронизации, устройство формирования временной задержки, второе устройство формирования программы роста растений, второе устройство сравнения, второе устройство управления режимом облучения растений, вторую систему облучения растений, систему управления микроклиматом теплицы. Способ и система обеспечивают увеличение продуктивности, сокращение сроков выращивания продукции, уменьшение сложности и трудоемкости процесса управления формированием урожая в условиях защищенного грунта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области устройств, применяемых для выращивания растений в парниках. Устройство состоит из пленки и кольцеобразной формы опор. Опоры имеют трубообразные полости, на наружной стороне которых выполнены отверстия. Нижняя часть колец размещена в почве, а верхние концы находятся над пленкой и имеют устройства, регулирующие поступление воздуха в парник. Изобретение позволит сократить затраты энергии на обогрев и аэрацию почвы парника и создать благоприятные условия для развития надземной и подземной части растений. 2 ил.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к картофелеводству. Устройство включает стеллаж с подставками и кронштейнами. При этом стеллаж включает верхние крепежные элементы, вертикальные крепежные элементы, подставки с кронштейнами для размещения контейнеров с рассадой, контейнеры, осветители светодиодного освещения и коллектор для сбора питательного раствора. Крепежные элементы, включая подставки для контейнеров, выполнены с возможностью протока питательного раствора из магистрали подачи раствора до коллектора сбора питательного раствора с последующим его удалением, регенерацией и возвратом в систему кругооборота раствора. В способе получают безвирусный материал, подращивают рассаду до стандартного для данного контейнера размера, высаживают рассаду в простерилизованный контейнер и организуют проток питательного раствора через контейнер. В корневую зону растений подают газовоздушную смесь, проводят стерилизацию контейнера и системы протока питательного раствора. Культивацию растения проводят в контейнере, выполненном с возможностью динамического изменения параметров культивации. При этом культивацию осуществляют при светодиодном освещении с параметрами спектра в режиме работы утро-день-вечер-ночь. Изобретения обеспечивают получение экологически чистой продукции с высоким уровнем автоматизации процесса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и касается оборудования для создания в тепличных комплексах для выращивания овощей и цветов оптимальной концентрации газообразной углекислоты в любое время года и суток. Устройство содержит технологический трубопровод с подключенными к нему резервуаром 3 для длительного хранения углекислоты (РДХУ), устройствами для газификации жидкой двуокиси углерода в виде воздушного испарителя 4 и системы жиклеров 6, редуктором и электропозиционером 9 для регулировки давления жидкой углекислоты. Устройство обеспечивает подачу газообразной углекислоты в теплицу посредством транспортировки жидкой углекислоты из РДХУ под давлением 18-22 бар через электропозиционер 9 и далее на устройство газификации в виде системы жиклеров 6, откуда газообразная углекислота поступает в теплицу, или посредством транспортировки газообразной углекислоты из РДХУ под давлением 10-18 бар через отключенный электропозиционер на понижающий редуктор 7 и далее под давлением 6-8 атм через отключенное устройство газификации в виде системы жиклеров в теплицу, или посредством транспортировки жидкой углекислоты из РДХУ под давлением 18-22 бар на устройство для газификации в виде воздушного испарителя 4, откуда газообразная углекислота через отключенный электропозиционер подается на понижающий редуктор 7 и далее под давлением 4-8 атм через отключенное устройство газификации в виде системы жиклеров поступает в теплицу. Такое выполнение обеспечит плавную корректировку концентрации газообразной углекислоты и доведения ее до оптимального для жизнедеятельности растений уровня, снижение энергозатрат и себестоимости сельхозпродукции. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к тепло- и гелиотехнике, а именно к ресурсосберегающим и энергосберегающим устройствам, основанным на солнечной энергии и обеспечивающим микроклимат в различных сооружениях, использующих водоемы, находящиеся вблизи них. Наземная часть гелиоэнергетического сооружения состоит из солнечно-теплового теплообменника в форме двойной крыши, состоящей из двух частично или полностью прозрачных покрытий 19 и 20, смесительного 5 и поверхностного 8 теплообменников, теплоаккумулятора 1, эффективность которого повышена за счет конструкции приемного и заборного температурных распределителей. Наземная часть сооружения соединена трубами с прудом или бассейном, с которым происходит водообмен водонаполненного теплоаккумулятора 1 посредством смесительного 5 и поверхностного 8 теплообменников, в которых в процессе их функционирования происходит аэрация воды. Наземная часть гелиоэнергетического сооружения может быть связана с плавучей наводной частью, включающей выравнивающие емкости с выравнивающим распределителем, посредством которого обеспечивается выравнивание плавучей части сооружения по уровню, плавающие солнечные коллекторы, а также коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, с экономичными приводами их ориентации на солнце. При таком выполнении повышается эффективность использования гелиоэнергетического сооружения. 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх