Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ обогрева теплиц и система для его осуществления

 
Международная патентная классификация:       A01G

Патент на изобретение №:      2153246

Автор:      Гарбуз В.М., Литвинов С.С., Чеканов А.А., Комарова З.П., Большаков О.В.

Патентообладатель:      Гарбуз Владимир Матвеевич, Литвинов Станислав Степанович, Чеканов Алексей Александрович, Комарова Зинаида Петровна, Большаков Олег Васильевич

Дата публикации:      27 Июля, 2000

Начало действия патента:      27 Июля, 1998

Адрес для переписки:      140153, Московская обл., Раменский район, п/о Верея, стр. 500, ВНИИО, пат.служба, Рыбину В.И.


Изображения





Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к тепличному хозяйству. Техническим результатом является повышение КПД и снижение эксплуатационных затрат. Конвективный нагрев воздуха осуществляют за счет непосредственного сжигания газа в микрофакельных горелках, расположенных в объеме теплицы, а радиационный нагрев - посредством сжигания газа в радиационных горелках. При этом на стадии размораживания и разогрева почвы соотношение между радиационной и конвективной составляющими упомянутого суммарного теплового потока устанавливают равным (3 - 5) : 1. На стадии от посева до появления всходов это соотношение составляет (4 - 6) : 1, а в процессе выращивания рассады данное соотношение монотонно уменьшают до (0,05 - 0,2) : 1 обратно пропорционально удесятеренному коэффициенту перекрытия проекции зеленой массы растений площади занимаемой ими почвы с коэффициентом корреляции, равным 0,5 - 1, после чего радиационный нагрев прекращают. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 3 ил. , ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к тепличному хозяйству.

Известен способ обогрева теплиц, включающий применение радиационного нагрева почвы и растений в процессе выгонки рассады, а также в процессе получения товарной растительной продукции (1). Однако в данном случае способ исключительно малоэффективен на начальной стадии подготовки теплиц к эксплуатации - на стадии размораживания и разогрева почвы в них.

Также известен способ обогрева теплиц, включающий применение конвективного нагрева воздуха в объеме теплицы за счет микрофакельных газовых горелок (2). В данном случае также имеет место низкая эффективность способа, поскольку при обработке почвы на начальной стадии необходимо расходовать значительное количество топлива, что резко снижает его КПД.

Наиболее близким к заявленному является способ обогрева теплиц, включающий задание допустимых параметров суммарного теплового потока в теплицу, а также температуры воздуха и почвы в теплице на каждой стадии подготовки теплицы и выращивания растений и их поддержание посредством конвективного нагрева воздуха и радиационного нагрева почвы и растений (3).

В данном случае конвективный нагрев воздуха осуществляют электрической и водяной системами обогрева, а радиационный нагрев - при помощи электрических ламп, что является также неэффективным и имеет высокие энергозатраты.

Данный способ реализуется при помощи системы для обогрева теплиц, включающей блоки конвективного нагрева воздуха и блоки радиационного нагрева почвы и растений, датчики температуры с блоками регистрации (3), данная система является наиболее близкой к заявленной.

Известная система также имеет малый КПД и к тому же обладает высокой материалоемкостью и большими эксплуатационными затратами.

Задачей настоящего изобретения относительно способа и устройства является повышение КПД и снижение эксплуатационных затрат.

Относительно способа это достигается тем, что конвективный нагрев воздуха осуществляют за счет непосредственного сжигания газа в микрофакельных горелках, расположенных в объеме теплицы, а радиационный нагрев - посредством сжигания газа в радиационных горелках, и на стадии размораживания и разогрева почвы соотношение между радиационной и конвективной составляющими упомянутого суммарного теплового потока устанавливают равным (3-5):1, на стадии от посева до появления всходов-(4-6):1, а в процессе выращивания рассады данное соотношение монотонно уменьшают до (0,05-0,2):1 обратнопропорционально удесятеренному коэффициенту перекрытия проекции зеленой массы растений площади занимаемой ими почвы с коэффициентом корреляции, равным 0,5-1, после чего радиационный нагрев прекращают.

А также тем, что заданный суммарный тепловой поток в теплицу уменьшают на текущее значение величины теплового потока солнечной радиации.

А данная задача относительно системы осуществляется тем, что она снабжена центральным газовым трубопроводом и отводящими газовыми трубопроводами, датчики температуры выполнены в виде датчиков температуры почвы и воздуха, блоки конвективного нагрева выполнены в виде микрофакельных горелок, а блоки радиационного нагрева - в виде радиационных газовых горелок, причем все горелки посредством отводящих трубопроводов сообщены с центральным трубопроводом, кроме того, микрофакельные газовые горелки установлены по периметру теплицы и вдоль рядов ее внутренних пролетных опор, а радиационные газовые горелки расположены на данных опорах, при этом все горелки выполнены с возможностью регулировки подачи в них газа.

А также тем, что радиационные газовые горелки установлены с возможностью регулирования их положения на пролетных опорах по высоте.

И кроме того тем, что она снабжена блоком управления, ко входу которого подключены выходы датчиков температуры, а выходы блока управления связаны с соответствующими входами управления узлами подачи газа в микрофакельные и радиационные газовые горелки.

На фиг. 1 представлены графики конвективной и радиационной составляющих тепловых потоков в теплицу, на фиг. 2 - общая схема размещения микрофакельных и радиационных газовых горелок в теплице, на фиг. 3 - общий вид размещения указанных горелок в объеме теплицы по ее блокам (секциям).

Способ может быть реализован при помощи системы, включающей центральный газовый трубопровод 1 и отводящие газовые трубопроводы 2, датчики температуры, выполненные в виде датчиков температуры почвы 3 и воздуха 4 с соответствующими блоками регистрации (не показаны), которые могут быть конструктивно сообщены с датчиками 3, 4 или быть отдельно, блоки конвективного нагрева, выполненные в виде микрофакельных газовых горелок 5, блоки радиационного нагрева - в виде радиационных газовых горелок 6, причем горелки 5 и 6 посредством отводящих трубопроводов 2 сообщены с центральным трубопроводом 1, кроме того, микрофакельные газовые горелки 5 установлены по периметру 7 теплицы 8 и вдоль рядов ее внутренних пролетных опор 9, а радиационные газовые горелки 6 расположены на данных опорах 9, при этом горелки 5, 6 (см. выполнение конструкций в 5) выполнены с возможностью регулировки подачи в них газа. Радиационные газовые горелки 6 установлены с возможностью регулирования их положения на пролетных опорах 9 по высоте. Система при этом может быть снабжена блоком управления 10, ко входу которого подключены выходы датчиков температуры 3, 4, а выходы блока управления 10 связаны с соответствующими входами управления узлов 11 подачи газа в микрофакельные 5 и радиационные 6 газовые горелки. Эти узлы могут быть выполнены как на самих горелках 5 и 6, так и на трубопроводах 1 и 2 (см., например, 4).

Способ при помощи данной системы реализуется следующим образом. Весь процесс обогрева теплиц разделяется на три этапа, первый - этап размораживания и разогрева почвы, который составляет в среднем 5-14 дней и в процессе которого почва размораживается на глубину 5-15 см, второй этап - от посева до появления всходов, который составляет в среднем 10 -21 день, почва при этом прогревается на глубину 12 - 25 см, третий этап - выращивание растения (например, рассады), который составляет в среднем 20-65 дней и в процессе которого глубина прогрева почвы достигает более 30-40 см. Первый этап обычно начинается в конце зимы (февраль). Почва в теплице в данном случае полностью проморожена. Газ по центральному трубопроводу 1 подают в отводящие трубопроводы 2 и далее в горелки 5 и 6. Суммарный тепловой поток в теплицу устанавливают в пределах 300-600 Вт/кв.м. При этом величина потока солнечной радиации настолько мала, что на данном этапе ей можно пренебречь. Устанавливают соотношение между радиационной и конвективной составляющими указанной выше величины теплового потока в пределах (3-5):1, например, 4:1, (например, 400: 100 Вт/кв.м.). Это позволяет за счет конвекции и работы микрофакельных горелок 5 поддерживать температуру воздуха в теплице 8 на несколько градусов выше нуля, а большинство теплового потока направлять на размораживание и разогрев почвы, поскольку от радиационных горелок 6 тепловой поток практически без потерь передается к почве. Температуру почвы при этом необходимо установить равной в среднем от 15 до 25 градусов Цельсия в зависимости от выращиваемой культуры. На втором этапе за счет некоторого увеличения доли потока радиационного нагрева (при соотношении указанных выше составляющих, как например, 450: 80 Вт/кв.м.) почва прогревается на заданную глубину при температуре воздуха в теплице 8 не выше 12-14 градусов. На третьем этапе - практически в марте или начале апреля, когда составляющая потока от солнечной радиации уже достаточно велика, ее необходимо учитывать, уменьшая общую величину суммарного теплового потока на эту долю - в среднем это на 15-50 и выше процентов (см. 4). При этом согласно известной технологии (4) согласно графику на фиг.1 монотонно уменьшают указанное выше соотношение составляющих до (0,05-0,2): 1 обратнопропорционально удесятеренному коэффициенту перекрытия проекции зеленой массы растений площади занимаемой ими почвы с коэффициентом корреляции, равным 0,5-1, после чего радиационный нагрев прекращают и горелки 6 отключают, используя только микрофакельные горелки 5 до конца выращивания растений. Следует отметить, что при работе системы можно использовать не только автоматические органы управления самих горелок 5 и 6, позволяющих регулировать подачу газа к горелкам 5 и 6, но и датчики температуры воздуха 4 и почвы 3, показания которых не только используют при вышеприведенной реализации способа, но и для работы блока управления 4, принимающего сигналы с этих датчиков 3 и 4, выходы которого подключены к входам управления узлов 11 подачи газа в горелки 5 и 6. Для увеличения эффективности работы системы положение радиационных горелок 6 может регулироваться по высоте на опорах 9, что позволяет более эффективно осуществлять радиационное воздействие на почву.

Применение предложенных способа и системы позволяет с высокой степенью эффективности при минимальных затратах на строительство данной системы и ее эксплуатацию осуществлять обогрев теплиц.

Источники информации 1. Патент Российской Федерации N 2053644, опубл. 10.02.96.

2. Патент Российской Федерации N 2048063, опубл. 20.11.95.

3. Патент Российской Федерации N 2048071, опубл. 20.11.95.

4. Гарбуз В.М. и др. Разработка и эксплуатация систем отопления и вентиляции пленочных теплиц, рекомендации, Москва, Росагропромиздат, 1988, с. 3-40.

5. Гулько Т. В. и др. Газификация и газоснабжение сельского хозяйства, Москва, ИРИЦ "Фермер", 1994, с. 20-36.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ обогрева теплиц, включающий задание допустимых параметров суммарного теплового потока в теплицу, а также температуры воздуха и почвы в теплице на каждой стадии подготовки теплицы и выращивания растений и их поддержание посредством конвективного нагрева воздуха и радиационного нагрева почвы и растений, отличающийся тем, что конвективный нагрев воздуха осуществляют за счет непосредственного сжигания газа в микрофакельных горелках, расположенных в объеме теплицы, а радиационный нагрев - посредством сжигания газа в радиационных горелках, и на стадии размораживания и разогрева почвы соотношение между радиационной и конвективной составляющими упомянутого суммарного теплового потока устанавливают равным (3 - 5) : 1, на стадии от посева до появления всходов - (4 - 6) : 1, а в процессе выращивания рассады данное соотношение монотонно уменьшают до (0,05 - 0,2) : 1 обратно пропорционально удесятеренному коэффициенту перекрытия проекции зеленой массы растений площади занимаемой ими почвы с коэффициентом корреляции, равным 0,5 - 1, после чего радиационный нагрев прекращают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданный суммарный тепловой поток в теплицу уменьшают на текущее значение величины теплового потока солнечной радиации.

3. Система для обогрева теплиц, включающая блоки конвективного нагрева воздуха и блоки радиационного нагрева почвы и растений, датчики температуры с блоками регистрации, отличающаяся тем, что она снабжена центральным газовым трубопроводом и отводящими газовыми трубопроводами, датчики температуры выполнены в виде датчиков температуры почвы и воздуха, блоки конвективного нагрева выполнены в виде микрофакельных горелок, а блоки радиационного нагрева - в виде радиационных газовых горелок, причем все горелки посредством отводящих трубопроводов сообщены с центральным трубопроводом, кроме того, микрофакельные газовые горелки установлены по периметру теплицы и вдоль рядов ее внутренних пролетных опор, а радиационные газовые горелки расположены на данных опорах, при этом все горелки выполнены с возможностью регулировки подачи в них газа.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что радиационные газовые горелки установлены с возможностью регулирования их положения на пролетных опорах по высоте.

5. Система по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена блоком управления, ко входу которого подключены выходы датчиков температуры, а выходы блока управления связаны с соответствующими входами управления узлов подачи газа в микрофакельные и радиационные газовые горелки.



Популярные патенты:

2402189 Роликовая сортировальная машина

... стола и травмируется значительно больше остальных фракций.Недостатком сетчатых сортировальных машин является их громоздкость из-за нескольких сетчатых элеваторов; сложного отдельного привода каждого из них и транспортеров для отгрузки фракций; частая засоряемость отверстий сетчатых элеваторов длинноволокнистыми примесями и затрудненная ручная очистка сетки; нанесение травмы ростков семенной фракции при прохождении отверстий сетки при предпосадочной сортировке.Изобретение направлено на решение следующей задачи: создание компактной элеваторной роликовой сортировальной машины для работы с материалом различной влажности при снижении его травмирования.Поставленная задача решается за счет ...


2127256 Замещенные простые оксимовые эфиры и фунгицидное, инсектицидное, арахноицидное средство

... Hyphantria cunea, Hyponomeuta malinellus, Keifferia lycopersicella, Lambdina fiscellaria, Laphygmy exigua, Leucoptera coffeella, Leucoptera scitella, Lithocolletis blancardella, Lobesia botrana, Loxostege sticticalis, Lymantria dispar, Lymantria monacha, Lyonetria clerkella, Malacosoma neustria, Mamestra brassicae, Orgyia pseudotsugata, Ostrinia nubilalis, Panolis flamea, Pectinophora gossypiella, Peridroma saucia, Phalera bucephala, Phthorimaea operculella, Phyllocnistis citrella, Pieris brassicae, Plathypena scarbra, Plutella xylostella, Pseudoplusia includens, Phyacionia frustrana; Scrobipalpula absoluta, Sitotroga cerelella, Sparganothis pilleriana, Spodoptera frugiperda, ...


2180475 Устройство для поштучной подачи предметов, в частности семян сельскохозяйственных культур

... с возможностью, по меньшей мере, частичного поочередного совмещения с отверстиями в упомянутой шайбе при повороте бункера, причем устройство снабжено также средством для подачи сжатого газа к дополнительным отверстиям в шайбе. 7. Устройство по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что бесконечная лента представляет собой плоский текстропный ремень с продольным углублением для размещения подаваемых предметов, выполненным на поверхности, примыкающей к щели накопительного бункера. MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе Дата прекращения действия патента: ...


2235450 Малогабаритная машина для обескрыливания, очистки и сортирования лесных семян

... на валу шнека для предотвращения сводообразования закреплены штифты. Ленты шнека выполнены из сплетенных проволок с размещенными между ними щеточными элементами. Полости корпуса обескрыливателя и бункера соединены окном, расположенным в центре бункера. Под действием шнеково-щеточного питателя в бункере происходит предварительное обескрыливание обрабатываемых семян.В верхней части на нисходящем участке по ходу вращения ротора помещен люк для очистки обескрыливателя после завершения цикла обработки семян. Для отвода семян из барабана предусмотрен лоток (см. кн. Технологии, машины и оборудование в лесном хозяйстве. Учеб. пособие /Л.Т. Свиридов, В.И. Вершинин. - Воронеж. Гос. лесотехн. ...


2048055 Устройство для отрезания и погрузки сенажа и силоса

... куда помещены Т-образные кронштейны 31 с отверстиями 32. В углублениях 33 части 15 ножа помещены П-образные кронштейны 34. Отверстия 32 кронштейнов 31, 34 и ось 29 выполнены с одинаковым диаметром и расположены на одной геометрической оси. Ось 29 проходит в отверстиях 32 кронштейнов 31 и 34 и образует шарнирное соединение, которое с двух сторон закрывается крышками 17. Это соединение позволяет поворачиваться одной части ножа относительно другой. Торцовые поверхности частей 14 и 15 ножа, соприкасающиеся между собой, выполнены концентрично цилиндрическими. Кроме того, с целью беспрепятственного поворота они, а также крышки 17 снабжены фасками 35 (см. фиг.5). Кронштейны 10 имеют по два ...


Еще из этого раздела:

2485083 Способ получения замещенных пиримидин-5-илкарбоновых кислот

2059362 Установка для выращивания мидий

2423036 Биоконтейнер для посадки растений

2473735 Электрический рыбозаградитель направляющего действия (варианты)

2124820 Устройство для изменения объемного заряда в атмосфере

2500104 Способ приготовления препарата костной ткани и набор для его осуществления

2472951 Машина (варианты)

2195801 Картофелекопатель швыряльного типа

2060651 Бытовой инкубатор

2158069 Способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур