Система регулирования микроклимата поля



Система регулирования микроклимата поля
Система регулирования микроклимата поля
Система регулирования микроклимата поля

 

H01L31/00 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения; способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы приборов (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

Владельцы патента RU 2529725:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии) (RU)

Система регулирования микроклимата сельскохозяйственного поля включает размещенные по границе поля ветрозащитные и снегозадерживающие элементы, водоем, устраиваемый вдоль границы поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея. На противоположных берегах водоема вдоль поля размещены вертикальные жалюзи высотой не менее половины ширины водоема, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости. Дно водоема может быть покрыто противофильтрационным материалом, вдоль водоема могут быть установлены распылители воды, а в качестве источников энергии для распылителей воды система может быть снабжена одной или несколькими ветроэнергетическими установками и солнечными батареями. Техническим результатом изобретения является повышение степени защиты поля за счет снижения скорости и температуры суховея и повышения влажности приземного слоя воздуха, а также снижение энергозатрат за счет использования природных источников энергии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при возделывании сельскохозяйственных культур для снижения отрицательных последствий суховеев.

Сущность решаемой проблемы состоит в том, что в условиях юга России часто наблюдаются суховеи - южные или юго-восточные ветры, несущие сухой и горячий воздух. Из-за низкой влажности воздуха этот ветер оказывает угнетающее воздействие на растения даже при достаточной влажности почвы, так как корневая система не успевает компенсировать потери влаги листьями растений.

Известен способ регулирования влажности приземного слоя воздуха, включающий обрызгивание листовой поверхности растений в наиболее жаркое время суток с помощью установок аэрозольного орошения, смонтированных на тракторах. Действие такого опрыскивания сохраняется в течение двух часов (Патент РФ №2172583, МКИ A01G 25/09, БИ №24, 2001 г.).

Недостатком этого способа является необходимость создания оросительной системы, высокая энергоемкость процесса, связанная с неоднократным ежедневным проходом установок аэрозольного орошения по полю с интервалом не более двух часов.

Известна стационарная оросительная система регулирования температуры и влажности воздуха, состоящая из водораспределительной сети, снабженной насадкам мелкодисперсного дождевания. Такая стационарная оросительная система обеспечивает возможность круглосуточного регулирования влажности приземного слоя воздуха на участке (Патент РФ №2322047, МКИ A01G 25/02, БИ №11,2008 г.).

Недостатками этой системы являются: необходимость строительства оросительной сети, ее высокие энергоемкость и стоимость.

Известна ветрозащитная и снегозадерживающая система лесополос для регулирования микроклимата поля, которую размещают по его границам (Справочник по мелиорации, М., Росагропромиздат, 1989 г., с. 313-316).

Лесополосы способствуют накоплению в зимнее время осадков в виде снега и созданию запасов влаги в почве при его таянии весной. Летом во время суховеев деревья и кустарники снижают скорость и температуру ветра, повышают влажность воздуха, испаряя воду с листовой поверхности и снижая таким образом отрицательное воздействие суховеев на сельскохозяйственные культуры, возделываемые в зоне действия лесополосы. Эта система принята в качестве прототипа.

Недостатками этой системы регулирования микроклимата поля являются длительность процесса выращивания лесополос до достижения растениями высоты, обеспечивающей эффективную защиту от суховеев; высокая стоимость работ по созданию лесополос, связанная с необходимостью орошения саженцев в первые годы после посадки и уходом за лесополосами; необходимость периодического высаживания новых растений взамен погибших, а также расходование большей части накопленной при снегозадержании влаги на водопотребление растительностью самой лесополосы.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемая система регулирования микроклимата поля, включающая размещенные по границе поля ветрозащитные и снегозадерживающие элементы, отличающаяся тем, что она включает водоем, устраиваемый вдоль границы поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея, на противоположных берегах которого вдоль поля размещены вертикальные жалюзи высотой не менее половины ширины водоема, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости.

Кроме того, дно водоема может быть покрыто противофильтрационным материалом, вдоль водоема могут быть установлены распылители воды, а в качестве источников энергии для распылителей воды система может быть снабжена одной или несколькими ветроэнергетическими установками и солнечными батареями.

Новый технический результат состоит в том, что размещенный на границе поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея водоем, оборудованный жалюзи, позволяет осуществить зимнее снегозадержание на поверхности водоема с накоплением воды весной и последующей защитой ее от испарения до начала суховея, а при возникновении суховея произвести снижение его скорости и температуры, увеличить влажность воздуха установкой жалюзи на обоих берегах водоема под заданным углом к направлению ветра. При этом использование распылителей воды позволит обеспечить более эффективное увлажнение воздуха на высоте до 5 - 6 м, а привод их от ветроэнергетических установок и солнечных батарей исключит затраты энергоресурсов на производство электроэнергии.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид системы регулирования микроклимата поля с положением элементов жалюзи на поле №1 при работе в режиме снегозадержания и на поле №2 - в режиме увлажнения воздуха при суховее; на фиг.2 - система с положением жалюзи при сохранении накопленной влаги; на фиг.3 - разрез системы по А-А при работе распылителей воды.

Система регулирования микроклимата поля состоит из расположенного преимущественно вдоль южной границы поля 1 водоема 2, на северном и южном берегах которого на осях 3 установлены пластины жалюзи 4, при этом в нижней части осей 3 смонтированы шарниры 5, обеспечивающие пластинам жалюзи возможность поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости. По продольной оси водоема 2 может быть проложена водопроводная труба 6 с мелкодисперсными распылителями 7, смонтированная на стойках 8. Водопроводная труба 6 подключена к насосу 9, приводимому в действие электроэнергией, вырабатываемой ветроэнергетической установкой и солнечной батареей 10. Дно водоема 2 может иметь противофильтрационное покрытие 11. При устройстве водоема, ширина которого может составлять 4-6 м при глубине 2-4 м, извлеченный грунт распределяют на прилегающей к водоему территории, формируя уклон поверхности поля в сторону водоема 2.

Предлагаемая система регулирования микроклимата поля работает следующим образом.

С наступлением зимы производят установку пластин жалюзи 9 на режим снегозадержания. Поскольку преобладающее количество снега приносят западные и северо-западные ветры, жалюзи 4, расположенные на северном берегу водоема 2, устанавливают в соответствие с направлением ветра, а жалюзи на южном берегу водоема 2 под углом к нему (фиг.1 поле №1). Высота жалюзи составляет 2,5-3,0 м. Встретившись с преградой, ветер снижает скорость, при этом происходит выпадение части снега. При попадании воздушного потока между линиями жалюзи происходит изменение его направления, и соответственно, дополнительное снижение скорости и осаждение части снега. Таким образом происходит заполнение снегом водоема 2 и формирование сугроба над ним и на прилегающих площадях.

Весной происходит заполнение водоема 2 водой как за счет накопленного снега, так и стока с прилегающей территории. Противофильтрационный слой 11 предотвращает фильтрационные потери воды. После окончания заполнения водоемов производят защиту воды от испарения путем создания укрытия. Для этого пластины жалюзи 4 располагают параллельно водоему 2, производя поворот осей 3 в шарнирах 5 и размещая пластины жалюзи 4 над поверхностью водоема. При этом, поскольку высота жалюзи 4 не менее половины ширины водоема 2, концы жалюзи образовуют крышу, которая защитит воду в водоеме от испарения. Однако эта крыша не будет препятствовать поступлению в водоем осадков.

При возникновении суховея оси 3 переводят в вертикальное положение, пластины жалюзи 4 на южной стороне водоема поворачивают по направлению суховея, а на его северной стороне под углом к направлению ветра (фиг.1 поле №2). Стена, образованная жалюзи, создает препятствие на пути суховея, снижая его скорость. При этом северная линия жалюзи меняет направление воздушного потока, вызывая завихрение, что способствует повышению испарения с поверхности водоема.

После установки жалюзи для большего эффекта могут быть включены мелкодисперсные распылители воды 7, к которым вода подводится по водопроводной трубе 6 от насоса 9. Конструкция мелкодисперсного распылителя позволяет выбрасывать на высоту 5-6 м капли размером 50-100 мк, образуя над водоемом облако водяной пыли 12. Эти капли полностью испаряются, повышая влажность воздуха. При испарении воды не только повышается влажность воздуха, но и понижается его температура и соответственно увеличивается плотность, поэтому охлажденный и увлажненный воздух будет опускаться к поверхности земли, формируя более благоприятный микроклимат в приземном слое, где располагаются растения. Распыление воды в воздухе продолжают до прекращения суховея и восстановления благоприятного для растений уровня влажности приземного слоя воздуха.

Для обеспечения электрической энергией насоса и мелкодисперсных распылителей целесообразно использовать возобновляемые экологически чистые источники энергии - ветроэнергетические установки, снабженные панелями солнечных батарей 10. Целесообразность использования обоих источников диктуется необходимостью обеспечения бесперебойной работы системы, так как во время суховея сила ветра в течение суток может меняться и снижаться до величины, не достаточной для работы ветроэнергетической установки, а солнечные батарей не работают ночью.

Таким образом, предлагаемая система является защитой прилегающего к ней поля от губительного действия суховея, оказывающей существенное влияние на его микроклимат, снижая скорость и температуру суховея и повышая влажность приземного слоя воздуха за счет влаги, накопленной в зимний период. Кроме того, использование природных, экологически безопасных источников энергии - ветра и солнца, позволяет снизить эксплуатационные затраты.

1. Система регулирования микроклимата поля, включающая размещенные по границе поля ветрозащитные и снегозадерживающие элементы, отличающаяся тем, что она включает водоем, устраиваемый вдоль границы поля со стороны наиболее вероятного проникновения суховея, на противоположных берегах которого вдоль поля размещены вертикальные жалюзи высотой не менее половины ширины водоема, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дно водоема покрыто противофильтрационным материалом.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что вдоль водоема установлены распылители воды.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что в качестве источников энергии для распылителей воды она снабжена одной или несколькими ветроэнергетическими установками и солнечными батареями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к светодиодному модулю. Технический результат - разработка состоящего из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодного модуля, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к полимерным солнечным фотоэлементам. Предложен полимерный солнечный фотоэлемент, содержащий последовательно: несущую основу, выполненную в виде прозрачной полимерной фотолюминесцентной подложки, прозрачный слой анода, фотоэлектрически активный слой и металлический слой катода, при этом полимерная фотолюминесцентная подложка состоит из оптически прозрачного полимера, содержащего люминофор, выбранный из ряда люминофоров общей формулы (I), где R - заместитель из ряда: линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кислорода; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом серы; разветвленные С3-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кремния; С2-С20 алкенильные группы; Ar - одинаковые или различные ариленовые или гетероариленовые радикалы, выбранные из ряда: замещенный или незамещенный тиенил-2,5-диил, замещенный или незамещенный фенил-1,4-диил, замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил, замещенный флуорен-4,4'-диил, замещенный циклопентадитиофен-2,7-диил; Q - радикал из вышеуказанного ряда для Ar; Х - по крайней мере один радикал, выбранный из вышеуказанного ряда для Ar и/или радикал из ряда: 2,1,3-бензотиодиазол-4,7-диил, антрацен-9,10-диил, 1,3,4-оксадиазол-2,5-диил, 1-фенил-2-пиразолин-3,5-диил, перилен-3,10-диил; L равно 1 или 3 или 7; n - целое число от 2 до 4; m - целое число от 1 до 3; k - целое число от 1 до 3.

Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено для метрологического определения внутренней квантовой эффективности полупроводникового фотодиода по его вольт-амперным характеристикам.

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор содержит прозрачное защитное покрытие на рабочей поверхности, на которое падает излучение, и секции фотопреобразователей, соединенные оптически прозрачным герметиком с защитным покрытием.

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано при создании многоспектральных и многоэлементных фотоприемников. Гибридная фоточувствительная схема содержит алмазный матричный фотоприемник (МФП), индиевые столбики и кремниевый мультиплексор с чувствительными площадками, расположенными на нем в шахматном порядке в виде прямоугольной матрицы и по числу равными числу индиевых столбиков.

Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в видеокамерах и фотоаппаратах, предназначенных для регистрации цифровых изображений.

Изобретение относится к светоизлучающему модулю. .

Изобретение относится к способам измерения параметров инфракрасных матричных фотоприемных устройств (ИК ФПУ), работающих в режиме накопления. .

Изобретение относится к области солнечной энергетики, в частности к непрерывно следящим за Солнцем солнечным установкам как с концентраторами солнечного излучения, так и с плоскими кремниевыми модулями, предназначенным для питания потребителей, например, в районах ненадежного и децентрализованного электроснабжения.

Изобретение относится к солнечной фотоэнергетике и может найти применение как в мощных солнечных электростанциях, так и в качестве фотоэлектрической энергоустановки индивидуального пользования.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к роторам ветроэлектрогенераторов сегментного типа. В роторе ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопроводы выполнены в виде отрезков труб, внутри которых размещены крепящие элементы, выступающие за торцы труб, которые связаны с дугообразными элементами, например хомутами со стягивающими болтами.

Изобретения относятся к области ветроэнергетики и могут быть использованы для получения электрической или механической энергии. Ветродвигатель состоит из ветроколеса, содержащего вращающиеся цилиндры, из привода цилиндров, источника питания, электрогенератора, кинематически соединенного с ветроколесом, устройства ориентации ветродвигателя на поток ветра.

Статор // 2523683
Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными колесами. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными ветроколесами. Статор ветроэлектроагрегата содержит катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, причем согласно изобретению статор содержит нижний ферромагнитный уголок и верхний неферромагнитный уголок.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к системам отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой водонагреватель содержит вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплены верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Блочная ярусная и рядная ветровая электростанция состоит из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной и рядной эстакады.

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к магнитоэлектрическим генераторам, использующим для вращения ротора энергию воздушного потока. Техническим результатом является сохранение выработки электроэнергии при малых и больших скоростях ветра, а также при повышенных электрических нагрузках.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе.

Изобретение относится к области электротехники и ветроэнергетики. Предлагаемый статор ветроэлектроагрегата содержит магнитопроводы, систему возбуждения, стяжные элементы и обмотку, при этом согласно изобретению статор выполнен в виде П-образной скобы и пакета пластин, на которых установлены сердечники с рабочей катушкой и катушкой возбуждения, а средняя часть указанного пакета жестко связана со средней частью указанной П-образной скобы.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Сегментный ротор содержит ступицу, лопасти, спицы, обод и ферромагнитные тела, установленные на ободе с помощью элементов крепления.
Наверх