Система регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к системе регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей. Система состоит из расположенного вдоль границы водоема, на берегах которого установлены пластины с жалюзи с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклонной вертикальной плоскости. Система содержит водопроводную трубу с мелкодисперсными распылителями и насос, сообщенный с гелиатором, имеющим накопитель заряда. Система имеет дополнительный гелиатор, выполненный в виде многоярусной системы из привязанных друг с другом зачерненных баллонов, расположенных в виде нескольких установленных один над другим ярусов, на которых расположена система заземленных проводов-эмиттеров, коронирующих в электрическом поле земли. Каждый баллон имеет воздухопровод, сообщенный через штуцер с манометром с насосом, работающим в гидрорежиме и в режиме компрессора, а эмиттеры электронов сообщены с накопителем заряда. Достигаемый технический результат заключается в повышении эффективности регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей в период длительной засухи. 2 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к микроклимату сельскохозяйственных угодий (полей).

Известно устройство для создания восходящего потока воздуха в атмосфере на основе нагреваемых солнцем поверхностей, отличающееся тем, что нагреваемые солнцем поверхности являются поверхностями, которые выполнены в виде многоярусной системы привязанных аэростатов с зачерненными баллонами, расположенными на нескольких уровнях(см. патент №2462026, кл. A01G 15/00, 2012 г.).

Известна система микроклимата полей, содержащая из расположенного вдоль границы водоема, на берегах которого установлены пластины с жалюзи, с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклонной вертикальной плоскости, состоящей из водопроводной трубы с мелкодисперсными распылителями, сообщенная с ветроэнергетической установкой и гелиатором (см. патент 2529725, кл. A01G 15/00, A01G 13/08, F03D 9/00, F03D 9/00).

Техническим результатом является повышение эффективности регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей в период длительной засухи.

Технический результат достигается тем, что в системе регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей, содержащей из расположенных вдоль границы водоема, на берегах которого установлены пластины с жалюзи с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклонной вертикальной плоскости, состоящей из водопроводной трубы с мелкодисперсными распылителями и насосом, сообщенного с гелиатором, имеющего накопитель заряда, отличающейся тем, что имеет дополнительный гелиатор, выполненный в виде многоярусной системы из привязанных друг к другу зачерненных баллонов, расположенных в виде нескольких установленных один над другим ярусов на которых расположена система заземленных проводов-эмиттеров электронов, коронирующих в электрическом поле Земли, при этом каждый баллон имеет воздухопровод, сообщенный через штуцер с манометром с насосом, работающим в гидрорежиме и в режиме компрессора, а провода эмиттеров электронов, сообщены с накопителем заряда.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид системы регулирования микроклимата с.х. поля; на фиг. 2 изображен баллон с системой проводов-эмиттеров электронов.

Система регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей состоит из расположенных на северном и южном берегах поля и установленных на осях 1 пластины жалюзи 2, при этом в нижней части осей 1 смонтированы шарниры 3, обеспечивающие пластинам жалюзи возможность поворота вокруг вертикальной оси и наклона в вертикальной плоскости. По продольной оси второго водоема может быть проложена водопроводная труба 4 с мелкодисперсными распылителями 5, смонтированная на стойках 6. Водопроводная труба 4 подключена к насосу 7, приводимому в действие за счет электроэнергии, вырабатываемой гелиатором 8. Дно водоема может иметь противофильтрационное покрытие 9. Также к насосу 7 и гелиатору 8 с накопителем заряда 10 подключен дополнительный гелиатор, выполненный в виде многоярусной системы, привязанных зачерненных баллонов 11, выполненных в виде торов (фиг. 2) из зачерненной металлизированной пленки и расположенных ярусами, на которых закреплены заземленные эммитеры электронов, выполненные в виде тонких проводов 12 (спиц), стягивающие внутренние края баллонов и коронирующие в электрическом поле Земли, при этом каждый баллон 11 имеет воздухопровод 13, сообщенный через штуцер 14 с манометром 15 и насосом 7, работающим в гидрорежиме и в режиме компрессора, а провода 12 (спицы), выполняющие роль эмиттеров электронов, сообщены через провода с накопителем заряда 10. В случае реконструкции дополнительного гелиатора система имеет заземлитель 16 с выключателем 17.

Предлагаемая система регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей работает следующим образом.

Размещенный на границе поля, со стороны наиболее вероятного проникновения суховея, водоем 9, оборудованный жалюзи 2, 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 5 позволит обеспечить более эффективное увлажнение воздуха на высоте до 5-6 м, а привод их от солнечных батарей исключит затраты энергоресурсов на производство электроэнергии. При возникновении более длительного и сильного суховея подключают дополнительный гелиатор, в случаях поверхность баллонов 11 нагревается солнцем в малооблачную погоду, когда требуется создание восходящих потоков в атмосфере для создания осадков. Баллоны имеют свойство при различных температурах окружающей среды спускать воздух, для контроля за этим процессом предусмотрены штуцер 14 с манометром 15. Баллоны отдают тепло окружающему воздуху путем конвекции, которая в 400 раз более эффективна, чем инфракрасное излучение, и в 500000 раз, чем молекулярная теплопроводность. В результате в каждом ярусе образуются тепловые поверхности. Воздух поднимается вверх, постепенно охлаждаясь за счет расширения и турбулентного перемешивания на периферии с окружающим воздухом, причем нагретый факел сжимается к оси симметрии. Расстояние между ярусами подбирается так, чтобы воздух, не успев остыть до температуры окружающей среды, достиг следующего яруса. Процесс подогрева повторяется на всех ярусах вплоть до верхнего. Вдоль оси установки формируется восходящий поток нагретого, в контролируемых условиях, воздуха в виде гибкого столба необходимой высоты. Преодоление нисходящих потоков воздуха в атмосфере регулируется автоматически, а если скорость восходящего потока замедляется нисходящим, то происходит более интенсивный его прогрев на соответствующих ярусах.

Внутри каждого яруса имеется система заземленных проводов-эмиттеров, сквозь которую проходит восходящий поток, уносящий вверх отрицательный объемный заряд, эмитированный в процессе коронного разряда в постоянном электрическом поле Земли, причем направление движения совпадает с направлением движения зарядов в электрическом поле. Разность потенциалов между ионосферой и поверхностью Земли составляет 300-400 кВ, а на уровне первых 3 км электрическое поле составляет около 100-130 В/м. Это означает, что, начиная с высоты 300 метров, разность потенциалов между заземленными эмиттерами и атмосферой составит 30 и более кВ. При таком поле коронный разряд на тонких проводниках, а тем более на их остриях идет интенсивно. Электроны за время 10-4-10-6 сек прилипают к нейтральным молекулам или микрочастицам и образуют эффективные заряженные центры конденсации. Для накопления заряда спицы 15, выполняющие роль эмиттеров электронов, сообщены через провода с накопителем заряда 10, например, аккумулятором, который необходим для работы насоса.

Для начала конденсации в атмосфере воздуха требуется, чтобы водяной пар находился при температуре не выше точки росы, а для эффективной конденсации требуется хотя бы небольшое перенасыщение и наличие в воздухе центров (ионы, аэрозоли и т.п.), которые являются центрами конденсация. Именно при небольших перенасыщениях имеет значение знак заряда: на отрицательных ионах конденсация идет на несколько порядков эффективнее, чем на положительных (Дж. Вильсон. «Камера Вильсона». Москва, «Иностранная литература», 1954; А.И. Русанов. «К термодинамике нуклеации на заряженных центрах». ДАН СССР, 1978, т. 238, №4, с. 831-834).

Образование облаков в естественных условиях происходит при подъеме восходящими потоками приземного воздуха, всегда содержащего водяной пар, и его охлаждение (1°С на 100 метров при адиабатическом расширении) вплоть до достижения точки росы. При конденсации выделяется скрытая теплота конденсации, равная 2498 Дж/г, а поскольку теплоемкость кубометра воздуха составляет около 1255 Дж/градус, то конденсация 1 г воды поднимает его температуру примерно на 2 градуса. Этот дополнительный нагрев при конденсации приводит к самоподдерживающемуся усилению восходящих потоков воздуха и, при достаточной начальной температуре, влажности воздуха и наличию центров конденсации, к образованию мощных кучевых облаков вертикального развития с выпадением осадков («Атмосфера. Справочник». Под ред. Ю.С. Седунова. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1991 г.).

Полная солнечная энергия, идущая на нагрев, пропорциональна числу ярусов и в данном случае составляет 5 МВт с учетом наземного слоя, т.е. на столб восходящего потока воздуха площадью 1 м2 приходится 15-20 кВт (для сравнения - в солнечном метеотроне - 1-2 кВт). Кроме того, существует трудно оцениваемый вклад в подогрев восходящего потока воздуха от нагрева проводников, эмиттеров, тепловыделения энергии сродства электронов к молекулам кислорода и воды при обогащении восходящего потока отрицательными ионами, скрытой теплоты конденсации.

Система регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей, состоящая из расположенного вдоль границы водоема, на берегах которого установлены пластины с жалюзи с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклонной вертикальной плоскости, содержащая водопроводную трубу с мелкодисперсными распылителями и насос, сообщенный с гелиатором, имеющим накопитель заряда, отличающаяся тем, что имеет дополнительный гелиатор, выполненный в виде многоярусной системы из привязанных друг с другом зачерненных баллонов, расположенных в виде нескольких установленных один над другим ярусов, на которых расположена система заземленных проводов-эмиттеров, коронирующих в электрическом поле земли, при этом каждый баллон имеет воздухопровод, сообщенный через штуцер с манометром с насосом, работающим в гидрорежиме и в режиме компрессора, а эмиттеры электронов сообщены с накопителем заряда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для изменения атмосферных условий и может быть использовано для рассеивания в облаках аэрозоля, генерируемого пиротехническим топливом, для предотвращения градобитий или искусственного вызывания осадков.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение при орошении различных культур с локальным регулированием влажности почвы. Оросительная сеть включает водоисточник, энергетическую установку, насос, распределительный трубопровод и подключенные к нему поливные трубопроводы с дождевальными установками, оборудованными системой дистанционного управления с управляющими контроллерами, объединенными беспроводной связью с центральным компьютером, получающим информацию от автоматизированного измерительного комплекса.

Изобретение относится к мобильным установкам, генерирующим функциональный аэрозоль для активного воздействия на облака, локально изменяя состояние погоды. Установка содержит связанную с баллоном сжатого воздуха (3) емкость (4) смеси функционального реагента, подключенную к форсунке (9) в камере сгорания (13).

Изобретение относится к способам искусственного инициирования молниевых разрядов, используемых при защите объектов от грозового электричества и при воздействии на облачные процессы для регулирования их электрической активности.
Изобретение относится к модификации параметров космической среды, а также предназначено для экспериментальной наземной отработки в искусственной среде. Для прогрева атмосферы Марса локально нагревают марсианскую залежь природных карбонатов путем концентрирования солнечных лучей на ее поверхности.

Изобретение относится к области техники, предназначенной для рассеивания тумана на контролируемой территории (аэродромы, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.), где необходимо выполнение требований по прозрачности атмосферы и обеспечению дальности видимости.

Изобретение относится к области техники, предназначенной для рассеивания тумана на контролируемой территории (аэродромы, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.), где необходимо выполнение требований по прозрачности атмосферы и обеспечению дальности видимости.

Группа изобретений предназначена для жизнеобеспечения пилотируемых космических полетов на Марс. Физико-химическая секция предназначена для получения кислорода, воды, оксида углерода, аммиака и удобрений на основе азота.

Способ воздействия на облака относится к метеорологии. Охлаждают пары воды путем их пересечения в атмосфере с потоком паров жидкого азота (2), выпускаемых с воздушного аппарата (1).

Изобретение относится к твердым ракетным топливам, используемым в изделиях для активного воздействия на облака при борьбе с градом и грозами, стимулирования и интенсификации осадков, рассеивания облаков и туманов.

Изобретение относится к области метеорологии. Устройство выполнено в виде спиральной антенны (1) с осевой диаграммой направленности (2), ориентированной в верхнюю полусферу для вертикального зондирования слоя F2 ионосферы (5) в диапазоне волн 25…30 м. Длина витка (8) спирали ~30 м, число витков 7, шаг витка 4,5 м. Антенна подвешена на телескопических мачтах (6) из композитного материала высотой 32 м, расчаленных растяжками (7). Витки (8) спирали закреплены на мачтах (6) и изолированы от них силиконовыми изоляторами (9). Антенна запитана от СВЧ передатчика (3) с регулируемой частотой излучения. При этом один из полюсов источника питания (4) передатчика подключен к заземлителю (10) антенны, выполненному из винтовых труб (11), заглубленных в грунт, по радиально-кольцевой параллельной схеме в режиме зеркального противовеса. Обеспечивается создание теплового луча с энергией, достаточной для обеспечения испарения облачного покрова зависшего циклона и обеспечивающей возникновение струйных течений и восстановление естественной циркуляции воздушных масс. 5 ил.

Изобретение относится к области гидрометеорологии, в частности к способу и системе активного воздействия на атмосферные явления и управления ими, предупреждения и предотвращения града, и может быть использовано для осуществления широкомасштабной автоматической противоградовой защиты обрабатываемых сельскохозяйственных земель, садов и различных народнохозяйственных объектов. Автоматический способ широкомасштабной противоградовой защиты включает генерацию и направление вертикально вверх сверхзвуковых ударных волн необходимой мощности вследствие проведения в соответствии с командными сигналами, поступающими извне, последовательных взрывов смеси взрывного газа и воздуха в камере взрыва каждого из акустических генераторов предотвращения града, установленных в М участках пространства, находящегося под противоградовой защитой. Способ включает также прием сигналов собственного радиотеплового излучения неба, соответствующего каждому участку, возведение в квадрат принятых сигналов, интегрирование возведенных в квадрат сигналов, сравнение интегрированного сигнала с N порогами. Затем проводят формирование по результату сравнения кода-сигнала "оповещение" и формирование вышеуказанных командных сигналов, соответствующих коду-сигналу "оповещение", установление режимов работы акустического генератора предотвращения града, таких как "включение", "дежурство", "функционирование, "отключение" и "прекращение взрывов". Осуществляют запуск акустического генератора предотвращения града данного участка в соответствии с установленным режимом работы. При этом с установлением режима работы акустического генератора "включение" генерируют и передают в эфир код-сигнал "тревога", принятый в любой точке код-сигнал "тревога" сравнивают с собственными кодами-сигналами и при совпадении с одним из них сравнивают интегрированный сигнал с порогом "тревога", при превышении которого устанавливают для акустического генератора данного участка режим работы "тревога". Автоматическая сеть противоградовой защиты включает M акустических генераторов предотвращения града, установленных в М участках пространства, находящегося под противоградовой защитой. Каждый генератор имеет цилиндрическую камеру взрыва, коническое направляющее дуло, соединительную трубку, окошки с крышками для притока воздуха, впрыскиватель газа и запальник, систему подачи газа, щит управления, систему электропитания, систему дистанционного управления, а также устройство обнаружения-оповещения, включающее антенну, радиометрический приемник, управляемое компенсирующее устройство, управляемое многоканальное пороговое устройство, устройство оповещения, передатчик, приемник, управляемое устройство сравнения кода-сигнала, первый управляемый выключатель, управляемое однопороговое устройство и второй управляемый выключатель. Технический результат, обеспечиваемый группой изобретений, заключается в повышении эффективности работы сети и автоматизации ее эксплуатации. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к экологии, а именно биомониторингу и биоиндикации качества состояния окружающей среды (воздуха) с использованием индекса экотопической приуроченности. Способ включает констатацию наличия видов растений в экотопах растительных сообществ на различных по степени антропогенной преобразованности территориях, установление баллов их встречаемости и проективного покрытия и расчет индекса экотопической приуроченности (S), выражающегося отношением произведения баллов встречаемости и квадратного корня суммы проективных покрытий конкретного вида в массиве геоботанических описаний к общему числу описаний, по формуле: где S - индекс экотопической приуроченности; В - встречаемость в промежутке значений проективного покрытия (Р) согласно 5-балльной квадратично-трансформированной шкале процентов покрытия в диапазоне 0-100%: 0-4% - 1 балл, 4-16% - 2 балла, 16-36% - 3 балла, 36-64% - 4 балла, 64-100% - 5 баллов; Р - сумма проективных покрытий конкретного вида в массиве геоботанических описаний; N - число геоботанических описаний сообществ, при этом наибольшее абсолютное значение индекса экотопической приуроченности свидетельствует о высокой информативности (активности) вида, а наименьшее - о низкой информативности (активности). Использование индекса экотопической приуроченности приводит к упрощению способа, повышению точности, надежности, значимости количественных характеристик видов, которые показывают антропогенную преобразованность среды, сокращению трудозатрат, применению доступных для математической обработки признаков видов. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для активного воздействия на атмосферу с целью изменения погодных условий. Прогнозируют движение воздушных масс относительно контролируемой территории и формируют с помощью ионного ветра восходящий воздушный поток. В прогнозируемой области водоема в прогнозируемое время прохождения над водоемом воздушных масс, дальнейшее движение которых по прогнозному расчету предполагает натекание их на контролируемую территорию, производят разрушение поверхностного микрослоя. Обеспечивается повышение вероятности формирования конвективной облачности. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к способу защиты посевов от засухи. Способ заключается в использовании установок для создания дымовой завесы из веществ для ее создания. Установки для создания дымовой завесы поднимают на самолетах в верхние слои атмосферы, где распыляют дымовые завесы в виде аэрозолей в часы и на период недопустимо сильной солнечной радиации для защищаемой сельскохозяйственной культуры. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в ослаблении солнечной радиации в часы ее наибольшей интенсивности.
Изобретение предназначено для активного воздействия на атмосферу с целью рассеивания туманов и облаков на контролируемой территории (аэродромах, скоростных автодорогах, открытых площадках для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.), а также вызывания дополнительных осадков. Определяют направление движения ветровых воздушных потоков относительно области планируемого воздействия. Далее генерируют в объеме воздушного потока, проходящего через область планируемого воздействия, коронный разряд. Процесс генерации коронного разряда предваряют добавлением в объем воздушного потока скипидара концентрацией, не превышающей значений, установленных нормами предельно допустимых концентраций. Обеспечивается высокая эффективность рассеивания туманов и облаков. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области техники, предназначенной для активного воздействия на атмосферу с целью рассеивания туманов и облаков на контролируемой территории (аэродромы, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.), а также регулируемого вызывания дополнительных осадков. Определяют направления движения ветровых воздушных потоков относительно области планируемого воздействия. Далее осуществляют генерацию в объеме воздушного потока, проходящего через область планируемого воздействия, коронного разряда. В процессе генерации коронного разряда в проходящем воздушном потоке регулируют концентрацию диоксида серы. Поддерживают ее в диапазоне значений (104-1011) 1/см3. Обеспечивается создание в атмосфере новых центров конденсации. 1 з.п. ф-лы.

Группа изобретений относится к области метеорологии и может быть использована для активного воздействия на атмосферу с целью искусственного формирования конвективной облачности. Способ формирования конвективной облачности заключается в определении направления движения ветровых воздушных потоков относительно области планируемого воздействия с последующей генерацией в объеме воздушного потока, проходящего через область планируемого воздействия, коронного разряда. При этом в процессе генерации коронного разряда в объем проходящего воздушного потока добавляют продукты горения аэрозолеобразующего состава. Устройство для формирования конвективной облачности включает установленные электрически изолированно с зазором относительно заземленной конструкции коронирующие электроды, электрически соединенные с высоковольтным источником питания. Устройство снабжено горелкой для сжигания аэрозолеобразующего состава. Заземленная конструкция выполнена в виде окружающих выходящие из сопла горелки продукты горения аэрозолеобразующего состава кольцевых концентрических электропроводящих элементов. Технический результат, обеспечиваемый группой изобретений, состоит в повышении вероятности формирования конвективной облачности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к системе регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей. Система состоит из расположенного вдоль границы водоема, на берегах которого установлены пластины с жалюзи с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и наклонной вертикальной плоскости. Система содержит водопроводную трубу с мелкодисперсными распылителями и насос, сообщенный с гелиатором, имеющим накопитель заряда. Система имеет дополнительный гелиатор, выполненный в виде многоярусной системы из привязанных друг с другом зачерненных баллонов, расположенных в виде нескольких установленных один над другим ярусов, на которых расположена система заземленных проводов-эмиттеров, коронирующих в электрическом поле земли. Каждый баллон имеет воздухопровод, сообщенный через штуцер с манометром с насосом, работающим в гидрорежиме и в режиме компрессора, а эмиттеры электронов сообщены с накопителем заряда. Достигаемый технический результат заключается в повышении эффективности регулирования микроклимата сельскохозяйственных полей в период длительной засухи. 2 ил.

Наверх