RU2110171C1

RU2110171C1 - Apparatus for stabilization of temperature mode in greenhouse

Info

Publication number: RU2110171C1
Application number: RU96122678A
Authority: RU
Inventors: А.В. Вальков
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Мицар"
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: creating predetermined microclimate conditions for plants grown in constructions with protected ground. SUBSTANCE: apparatus has two radiators 1,2 communicated one with another and filled with water. Upper radiator 1 is positioned in greenhouse above soil and lower radiator 2 is inserted into soil for 30-100 cm depth. Apparatus is provided with water charging opening. Upper radiator 1 is positioned at an angle of 10-30 deg relative to lower radiator 2. At warm daytime water in upper radiator 1 is heated and delivered by gravity into lower radiator 2. Soil in greenhouse accumulates heat transferred from lower radiator 2 due to heat-exchange. At colder night time the process goes on in reverse order. Heated soil gives accumulated heat by heat-exchanging to water in lower radiator 2. Warm water is then delivered into upper radiator 1 to heat air medium in greenhouse. Thus, apparatus allows adverse effect of nocturnal frost or hot sun lights on microclimate in greenhouse to be smoothed. EFFECT: increased efficiency in temperature stabilization and simplified construction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области растениеводства в сооружениях защищенного грунта и может быть использовано для регулирования температурного параметра микроклимата упомянутых сооружений. 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. Для решения данной проблемы были созданы автоматические устройства для регулирования температурного режима в теплице (SU, авт.св., 1671194, кл. A 01 G 9/00, 1989, SU, авт.св., 539557, кл. A 01 G 9/00, 1975, SU, авт.св., 718053, кл. A 01 G 9/14, 1978, SU, авт.св., 943449, кл. A 01 G 9/14, 1980, SU, авт.св., 1702939, кл. A 01 G 9/14, 1989, SU, авт.св., 1340659, кл. A 01 G 9/14, 1986). The invention relates to agriculture, to the field of crop production in the facilities of protected soil and can be used to control the temperature parameter of the microclimate of the mentioned facilities. It is known that greenhouses, greenhouses and greenhouses of various designs are widely used for growing vegetables and flowers. Moreover, during the growing process, difficulties often arise in maintaining the required temperature in the structure. This problem also arises in private households in the absence of attendants for several days. In this case, it is possible not only to freeze the plants during night frosts, but also to wither them during overheating due to the high level of solar radiation in the greenhouse or greenhouse during the day. To solve this problem, automatic devices were created for regulating the temperature in the greenhouse (SU, autosw., 1671194, class A 01 G 9/00, 1989, SU, autosw., 539557, class A 01 G 9 / 00, 1975, SU, aut. St., 718053, class A 01 G 9/14, 1978, SU, aut. St., 943449, class A 01 G 9/14, 1980, SU, aut. ., 1702939, class A 01 G 9/14, 1989, SU, auth. St. 1340659, class A 01 G 9/14, 1986).

Однако данные устройства являются очень энергоемкими и сложными. However, these devices are very energy intensive and complex.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство "солнечной" отопительной системы (ПР Сабади, Солнечный дом, - М.; Стройиздат, 1981, с. 50 - 51), содержащей сообщенные между собой верхний и нижний радиаторы, размещенные, соответственно, в помещении над уровнем почвы и в почве. Однако данное устройство является громоздким и не позволяет обеспечить надежную стабилизацию теплового режима в помещении. The closest in technical essence to the invention is the device of a "solar" heating system (PR Sabadi, Solar House, - M .; Stroyizdat, 1981, p. 50-51), containing interconnected upper and lower radiators, located respectively in indoors above the soil and in the soil. However, this device is cumbersome and does not allow for reliable stabilization of the thermal regime in the room.

Для ликвидации указанных недостатков и было создано данное изобретение. To eliminate these shortcomings, the present invention was created.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства для стабилизации теплового режима в теплице; на фиг. 2 - конструкция устройства для стабилизации теплового режима в теплице, имеющего аккумуляторную емкость. In FIG. 1 shows the design of a device for stabilizing the thermal regime in a greenhouse; in FIG. 2 - design of a device for stabilizing the thermal regime in a greenhouse having a battery capacity.

Устройство для стабилизации теплового режима в теплице содержит верхний 1 и нижний 2 радиаторы, сообщенные между собой посредством полых трубок 3. Радиаторы заполонены теплоносителем, в качестве которого чаще используют воду. Верхний радиатор 1 наклонен под углом 10 - 30^o относительно нижнего радиатора 2.The device for stabilizing the thermal regime in the greenhouse contains the upper 1 and lower 2 radiators, interconnected by means of hollow tubes 3. Radiators are filled with coolant, which is often used as water. The upper radiator 1 is inclined at an angle of 10 - 30 ^o relative to the lower radiator 2.

На поверхности радиатора 1, 2 выполнены теплообменные ребра 4, расположенные так, чтобы обеспечить максимальную величину коэффициента теплопередачи с окружающей средой. Расстояние между ребрами 4 зависит от размера радиаторов и находятся в пределах 2 - 15 см. Устройство изготавливают из металла или сплава и устанавливают в парнике или теплице, как показано на фиг. 1 и 2. Верхний радиатор 1 размещен над почвой, а нижний радиатор 2 расположен в почве на глубине 30 - 100 см. Нижняя часть трубки 3 может быть расширена с образованием аккумуляторной емкости 5, как показано на фиг. 1 и 2, что позволяет увеличить буферные свойства устройства. В верхней части верхнего радиатора 1 выполняют отверстие 6 для залива жидкого теплоносителя, в частности воды. Одно или несколько устройств помещают в теплицу на время выращивания растений. On the surface of the radiator 1, 2, heat-exchange fins 4 are arranged so as to provide the maximum value of the heat transfer coefficient with the environment. The distance between the fins 4 depends on the size of the radiators and is in the range of 2-15 cm. The device is made of metal or alloy and installed in a greenhouse or greenhouse, as shown in FIG. 1 and 2. The upper radiator 1 is located above the soil, and the lower radiator 2 is located in the soil at a depth of 30-100 cm. The lower part of the tube 3 can be expanded to form a battery capacity 5, as shown in FIG. 1 and 2, which allows to increase the buffer properties of the device. In the upper part of the upper radiator 1, an opening 6 is made for the inlet of a liquid coolant, in particular water. One or more devices are placed in a greenhouse during plant growth.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Ночью, при заморозках, нагретая за день почва отдает тепло нижнему радиатору 2, а от него нагревается верхний радиатор 1. Передача тепла осуществляется как за счет теплопередачи по металлу, так и за счет теплопередачи с водой, которой заполнены радиаторы 1, 2, которая при разности температур в 5 - 10^o, движется по трубке 3, соединяющей радиаторы 1, 2. Тяжелая холодная вода опускается вниз, а более теплая поднимается вверх, нагревая верхний радиатор. За счет этого и теплопередачи от почвы к воздуху, температура в парнике или теплице повышается, что способствует уменьшению негативного воздействия заморозков на выращиваемые растения. И наоборот, при сильной солнечной радиации в дневное время под пленкой или стеклом температура может достигнуть 30 - 35^oC и более.At night, during freezing, the soil heated during the day gives off heat to the lower radiator 2, and the upper radiator 1 is heated from it. Heat is transferred both through heat transfer through the metal and through heat transfer with water, which radiators 1, 2 are filled with, which a temperature difference of 5 - 10 ^o , moves along the tube 3 connecting the radiators 1, 2. Heavy cold water drops down, and warmer rises up, heating the upper radiator. Due to this and heat transfer from the soil to the air, the temperature in the greenhouse or greenhouse rises, which helps to reduce the negative impact of frost on cultivated plants. And vice versa, with strong solar radiation in the daytime, under the film or glass, the temperature can reach 30 - 35 ^o C and more.

Температура почвы на глубине 50 - 100 см не превышает 15 - 20^oC. В этот период нагретая вода самотеком поступает из верхнего 1 в нижний радиатор 2, от которого нагревается почва в теплице. Одновременно более холодная вода выталкивается в верхний радиатор 1, который способствует охлаждению воздуха в теплице. В зависимости от масштабов теплицы или парника размеры устройства и число одновременно устанавливаемых в теплице устройств может изменяться в широких пределах. Для уменьшения занимаемой площади в теплице, устройство может быть использовано в качестве элементов несущих конструкций теплицы.The temperature of the soil at a depth of 50 - 100 cm does not exceed 15 - 20 ^o C. During this period, the heated water flows by gravity from the upper 1 to the lower radiator 2, from which the soil is heated in the greenhouse. At the same time, colder water is pushed into the upper radiator 1, which helps to cool the air in the greenhouse. Depending on the scale of the greenhouse or the greenhouse, the dimensions of the device and the number of devices simultaneously installed in the greenhouse can vary widely. To reduce the occupied area in the greenhouse, the device can be used as elements of the supporting structures of the greenhouse.

Применение данного устройства позволяет достичь стабилизации теплового режима в теплице, обеспечивающей ослабление негативного воздействия на выращиваемые растения как ночных заморозков, так и высокой солнечной радиации в дневные часы. The use of this device allows to achieve stabilization of the thermal regime in the greenhouse, which ensures the weakening of the negative impact on cultivated plants of both night frosts and high solar radiation in the daytime.

Claims

A device for stabilizing the thermal regime in a greenhouse, comprising an upper radiator communicated with each other, placed above the soil in the greenhouse, and a lower radiator installed in the soil, characterized in that the lower radiator is placed in the soil at a depth of 30-100 cm, and the upper radiator is located under angle of 10 - 30 ^o relative to the bottom.