устройство для регулирования микроклимата в теплице

Формула изобретения

Устройство для регулирования микроклимата в теплице, содержащее сообщенные между собой посредством боковых трубок верхний радиатор, который размещен над почвой в теплице, и нижний радиатор, который установлен в почве, отличающееся тем, что в середине надземной части устройства установлен горизонтально дополнительный радиатор, который помещен в емкость с холодной водой и подсоединен к боковым трубкам, а в местах их подсоединения установлены электромагнитные перепускные клапаны, при этом устройство снабжено электронагревателем.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к сельскому хозяйству, к области растениеводства в сооружениях защищенного грунта и может быть использовано для регулирования микроклимата в теплице.

Известно, что для выращивания овощей и цветов широко применяют парники, оранжереи и теплицы различной конструкции. Причем в процессе выращивания часто возникают трудности при поддержании требуемой температуры в сооружении. Указанная проблема возникает также и в частных хозяйствах при отсутствии обслуживающего персонала в течение нескольких дней. В этом случае возможно не только подмерзание растений при ночных заморозках, но и увядание их при перегреве из-за высокого уровня солнечной радиации в теплице или парнике в дневные часы.

Известно устройство "солнечной" отопительной системы (П.Р. Сабади, Солнечный дом, - М.: Стройиздат, 1981, с.50-51), содержащее сообщенные между собой верхний и нижний радиаторы, размещенные соответственно в помещении над уровнем почвы и в почве.

Недостатком данного устройства является ненадежная стабилизация теплового режима в помещении из-за того, что в жаркие дни вода в радиаторах может очень сильно нагреться, что приведет к перегреву почвы и неблагоприятному воздействию на корни растений.

Известно устройство для стабилизации теплового режима в теплице (патент RU №2110171, МПК A01G9/24, A01G9/14, A01G31/02, F24J2/00, 1998 г.), содержащее сообщенные между собой верхний радиатор, размещаемый над почвой в теплице, и нижний радиатор, устанавливаемый в почве, притом нижний радиатор размещен в почве на глубине 30-100 см, а верхний радиатор расположен под углом 10-30° относительно нижнего.

Недостатки этого устройства: при дневном солнцепеке происходит перегрев почвы из-за избытка тепла, а при ночных заморозках тепла, накопленного в почве, может не хватить для поддержания теплового баланса.

Задача изобретения - улучшение микроклимата в теплице за счет стабилизации теплового режима.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для регулирования микроклимата в теплице содержит сообщенные между собой верхний радиатор, размещенный над почвой в теплице и нижний радиатор, устанавливаемый в почве, притом в середине надземной части устройства установлен горизонтально дополнительный радиатор, который помещен в емкость с холодной водой и подсоединен к боковым полым трубкам, а в местах их подсоединения установлены электромагнитные перепускные клапаны, при этом устройство снабжено электронагревателем.

На чертеже представлена конструкция устройства для регулирования микроклимата в теплице.

Устройство для регулирования микроклимата в теплице содержит верхний 1 и нижний 2 радиаторы, сообщенные между собой посредством полых трубок 4. Радиаторы заполонены теплоносителем, в качестве которого используют воду. Верхний радиатор 1 расположен под углом 10-30° относительно нижнего радиатора 2.

На поверхности радиаторов выполнены теплообменные ребра 5, расположенные перпендикулярно поверхности радиатора, так чтобы обеспечить максимальную величину коэффициента теплопередачи с окружающей средой. Устройство изготавливают из металла или сплава и устанавливают в парнике или теплице, как показано на чертеже. Верхний радиатор 1 размещен над почвой, а нижний радиатор 2 расположен в почве на глубине 25-110 см. В верхнем радиаторе 1, в верхней части его, выполнено отверстие 6 для залива воды, а также оно служит для выхода воздуха из радиатора. В середине (центре) надземной части устройства установлен горизонтально дополнительный радиатор 3 (т.е. установлен параллельно радиатору 2, расположенному в почве) и подсоединен к полым трубкам 4, причем в местах подсоединения радиатора 3 к полым трубкам 4 установлены электромагнитные перепускные клапаны 7. Радиатор 3 помещен в емкость 9 с холодной водой. В одной из полых трубок 4 выполнен патрубок 12, в котором установлен электронагреватель 8 для подогрева воды в холодное время.

Емкость с холодной водой 9 имеет впускное отверстие 10 для подачи холодной воды и выпускное отверстие 11 для отвода воды. Нагретая вода из емкости может быть использована для полива.

Устройство работает следующим образом.

Днем при повышении температуры вода в верхнем радиаторе 1 нагревается и за счет конвекции движется вверх. Движение теплой воды по полым трубкам 4 доводится до нижнего радиатора 2 и нагревает его, тепло аккумулируется в почве и сохраняется довольно продолжительное время, одновременно более холодная вода выталкивается в верхний радиатор 1, которая способствует охлаждению воздуха в теплице. Но при явно установившейся знойной погоде (температура воздуха летом в дневное время может достигать 30-35°С при этом температура в теплице может подняться до 45°С) может произойти перегрев почвы, что неблагоприятно сказывается на корнях растений. При перегреве почвы электромагнитный клапан 7 отключает нижний радиатор 2 от радиатора 1 и подключает радиатор 3, вследствие чего вода из радиатора 1 протекает через радиатор 3, охлаждается и снова поступает в радиатор 1.

Электромагнитный клапан 7 нужен для переключения движения воды от радиатора 2, расположенного в почве, на радиатор 3, расположенный в емкости с холодной водой 9.

Ночью при заморозках нагретая за день почва отдает тепло нижнему радиатору 2, нагревая воду, которая за счет конвекции движется к верхнему радиатору 1, а от нее нагревается верхний радиатор 1, вследствие чего температура в теплице остается оптимальной, что способствует уменьшению негативного воздействия заморозков на выращиваемые растения. Однако тепла, запасенного почвой, может не хватить, поэтому в конструкцию установки включен электронагреватель 8, который подогревает воду в радиаторах, не давая ей остыть.

Передача тепла осуществляется как за счет теплопередачи по металлу, так и за счет теплопередачи с водой, которой заполнены все радиаторы 1, 2, 3.

Применение данного устройства позволяет регулировать микроклимат в теплице и поддерживать оптимальную температуру, отражать неблагоприятное воздействие как ночных заморозков, так и высокой солнечной радиации в дневные часы.

Устройство может быть легко реализовано в сельском хозяйстве.