DE102005022214A1 - A method of undersoil heating for agricultural purposes, especially asparagus cultivation, has Flexible electric resistance heating wires beneath the rows of plants - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizung zur Erdbodenerwärmung für Freilandkulturen, insbesondere für Spargelkulturen.The The invention relates to an electric heater for Erdbodenerwärmung for outdoor crops, in particular for asparagus crops.
Freilandkulturen, insbesondere Gemüsekulturen und hier speziell Spargelkulturen gedeihen klimabedingt nur in bestimmten Jahreszeiten. Die Ernte des in Deutschland angebauten Freilandspargels erfolgt etwa zwischen Ende April und Mitte Juni. Frühe Spargelernten lassen sich durch bestimmte Maßnahmen wie beispielsweise Abdeckung der Spargelbalken mit Wärmestrahlung absorbierenden Folien erreichen. Hierbei handelt es sich um einen externen Wärmeeintrag aus der Atmosphäre, wobei diese Folien den Wärmeeinfang durch gute die Wärmestrahlung absorbierende Eigenschaften begünstigen und die durch Abstrahlung bedingte Wärmeabgabe behindern und gleichzeitig ein Verbleiben der Wärme im Boden in begrenzten Umfang sicherstellen. Ein weiteres Vorziehen der Spargelernte in die Wintermonate ist durch die vorstehend geschilderten Maßnahmen nicht möglich, da der zur Verfügung stehende externe Wärmeeintrag für eine hinreichende Bodenerwärmung nicht ausreicht.Field crops, especially vegetable crops and here especially asparagus crops thrive only in certain climates Seasons. The harvest of the grown asparagus in Germany takes place between the end of April and the middle of June. Early asparagus harvests can be determined by certain measures such as covering the asparagus bars with heat radiation reach absorbent films. This is a external heat input from the atmosphere, these films capture heat by good the heat radiation favor absorbent properties and hinder the heat emission due to radiation and simultaneously a stay of heat in the ground to a limited extent. Another preference the asparagus harvest in the winter months is characterized by the above activities not possible, since the available standing external heat input for one sufficient soil warming not enough.
Spargelverzehr in den Wintermonaten und im Frühjahr in Deutschland erfordert daher regelmäßig den Import von ausländischem Spargel, wobei dessen Qualität und Geschmack in der Regel nicht an die gewohnte deutsche Qualität heranreicht.asparagus consumption in the winter months and in the spring in Germany therefore regularly requires the import of foreign Asparagus, being its quality and taste usually does not match the usual German quality.
Die Preise, die für deutschen Freilandspargel zu erzielen sind, sind zu Beginn der Erntezeit am höchsten und sie nehmen bei normalem Witterungsverlauf, d.h. bei durchgehend warmer Witterung kontinuierlich ab, wobei zum Ende der Erntezeit das Angebot mengenmäßig abnimmt und die Preise für das geringere Angebot in der Regel nur deshalb nicht wieder signifikant ansteigen, weil die Spargelqualität deutlich abnimmt.The Prices for German asparagus are to be achieved at the beginning of the harvest season the highest and in normal weather conditions, i. at continuous warm weather continuously, with the end of the harvest season the Supply decreases in quantity and the prices for As a rule, the lower supply is not significant again rise, because the asparagus quality decreases significantly.
Jede Woche, um die die Spargelernte gegenüber dem bislang möglichen Erntebeginn vorgezogen werden könnte, bedeutete die Erzielung von Preisen auf höchstem Niveau. Die Möglichkeiten, die es erlauben, die Spargelernte frühestmöglich beginnen zu lassen, sind vorstehend kurz dargestellt und weitgehend ausgeschöpft. Bodenerwärmungssysteme mittels Rohrsystemen, die dem Transport eines Wärmeträgermediums wie beispielsweise Wasser, Luft oder Abgase dienen, sind zu aufwändig und kostenintensiv, sodass deren Einsatz bislang nicht in Betracht gezogen wurde.each Week to save the asparagus harvest from the previously possible Harvest start could be brought forward, meant the achievement of prices at the highest level. The possibilities, which allow the asparagus harvest to start as early as possible briefly described above and largely exhausted. Floor heating systems by means of piping systems, the transport of a heat transfer medium such as Water, air or exhaust gases are too expensive and expensive, so whose use has not yet been considered.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache und kostengünstige Heizung zur Erdbodenerwärmung für Freilandkulturen, insbesondere für Spargelkulturen, zu schaffen, mit der der Erntebeginn weit gegenüber dem bisherigen klimabedingten Erntebeginn vorverlegt werden kann.It Object of the invention, a simple and inexpensive heating to the earth warming for field crops, especially for Asparagus crops, with the start of harvest far outstripping the previous climate-induced harvest beginning can be brought forward.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Heizung zur Erdbodenerwärmung für Freilandkulturen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen elektrischen Heizung gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The task is performed by an electric heater for heating the ground for outdoor crops solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments the proposed electric heater according to the invention are the subject the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Grundgedanke besteht darin, in das Erdreich unterhalb des tiefsten Wurzelbereichs der Kultur Heizelemente einzubetten, die aus einem drahtförmigen elektrischen Leiter bestehen, die flexibel sind und zweidimensional eine durch die zu beheizende Kultur determinierte begrenzte Ebene abdecken. Die elektrische Heizung arbeitet dabei als Wiederstandsheizung und gibt die im elektrischen Leiter freiwerdende Wärme unmittelbar in das Erdreich ab. Der Vor teil der erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Erdbodenerwärmung besteht insbesondere darin, dass die Freisetzung der im elektrischen Leiter generierten Wärme sehr leicht steuerbar ist und dass die Wärme in den entscheidenden Wurzelbereich der Kulturen, dort wo das Wachstum generiert wird, gezielt eingebracht wird. Die Verlegung des flexiblen drahtförmigen elektrischen Leiters ist relativ einfach und stellt keinen störenden Eingriff in die Kultur, insbesondere die Spargelkultur, dar.Of the inventive idea It is in the soil below the deepest root area To embed the culture heating elements, which consist of a wire-shaped electrical Consist of ladders that are flexible and two-dimensional one by one covering the culture to be heated determined limited level. The electric heater works as resistance heating and gives the heat released in the electrical conductor directly into the soil from. The part before the measures according to the invention for Erdbodenerwärmung exists especially in that the release of the in the electrical conductor generated heat is very easily controllable and that the heat in the crucial root area of the cultures where growth is generated becomes. The laying of the flexible wire-shaped electrical conductor is relatively simple and does not interfere with the culture, especially the asparagus culture, dar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die zu beheizende begrenzte Ebene als langgestreckte Fläche ausgebildet, wobei die Belegung dieser derart geometrisch ausgestalteten Fläche mit der erfindungsgemäßen elektrischen Heizung sehr einfach möglich ist. Dadurch ist beispielsweise eine optimale Anpassung dieser elektrischen Heizung an Spargelkulturen möglich, die bekanntlich in Form von sog. Balken ausgestaltet sind.According to one advantageous embodiment is the limited plane to be heated is designed as an elongated surface, wherein the occupancy of such geometrically designed area with the electrical according to the invention Heating very easy is. As a result, for example, an optimal adaptation of this electrical Heating of asparagus crops possible, which are known in the form of so-called. Bars designed.
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Heizung zur Erdbodenerwärmung für Freilandkulturen sieht vor, dass der drahtförmige elektrische Leiter in einer einzigen meanderförmigen ersten Heizschleife die begrenzte Ebene abdeckt. Bei dieser ersten Ausführungsform sind dann lediglich zwei elektrische Anschlüsse erforderlich und die Anordnung des drahtförmigen elektrischen Leiters weist auf dem Weg zwischen diesen beiden Anschlüssen keinerlei Verzweigungen auf.A first embodiment the electrical according to the invention Heating to earth heating for outdoor crops provides that the wire-shaped electrical conductors in a single meandering first heating loop covering the limited level. In this first embodiment then only two electrical connections are required and the arrangement of the wire-shaped electrical conductor has no way on the way between these two terminals Branches up.
Für sehr langgestreckte zu beheizende Flächen ist es von Vorteil, wenn, wie dies eine zweite Ausführungsform vorsieht, der drahtförmige elektrische Leiter in meanderförmigen Heizschleifen die begrenzte Ebene abdeckt, wobei die Heizschleifen jeweils in mehr als einen Abschnitt aufgeteilt sind. Dabei ist es von Vorteil, wie dies eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, wenn die einzelnen Abschnitte der Heizschleifen jeweils parallel an eine Versorgungsleitung angeschlossen sind.For very elongated to be heated surfaces it is advantageous if, as this is a second embodiment provides, the wire-shaped electrical conductors in meandering Heating loops covering the limited level, with the heating loops each divided into more than one section. That's it advantageous, as provides a further embodiment of the invention, when the individual sections of the heating coils are each parallel are connected to a supply line.
Die einzelnen Bereiche der meanderförmigen Heizschleifen sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung derart ausgeführt, dass der jeweilige drahtförmige Leiter der zweiten Heizschleifen im Wesentlichen in Richtung der Länge der begrenzten Ebene verläuft. Eine andere Ausgestaltung gemäß der Erfindung sieht diesbezüglich vor, dass der jeweilige drahtförmige Leiter der dritten Heizschleifen im Wesentlichen in Richtung der Breite der begrenzten Ebene verläuft.The individual areas of meandering Heating loops are in accordance with a further embodiment designed such that the respective wire-shaped conductor the second heating loop substantially in the direction of the length of limited level runs. Another embodiment according to the invention looks in this regard before that the respective wire-shaped Head of the third heating coils essentially in the direction of Width of the limited level runs.
Eine äußerst kostengünstige Ausführung des drahtförmigen Leiters ist dann gegeben, wenn dieser, wie dies vorgeschlagen wird, aus Kupferdraht besteht.A very cost effective design of the wire-like Ladder is given when, as proposed, made of copper wire.
Die Verlegung des drahtförmigen Leiters im zu beheizenden Erdreich gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung dann besonders einfach, wenn der drahtförmige Leiter auf einem Träger aufgebracht ist. Dieser Träger wird entweder als verrottungsresistentes Gewebe oder als verrottungsresistente Folie ausgeführt. Falls bei der letzten Ausführungsform die Folie wärmeisolierende Eigenschaften besitzt, ist sichergestellt, dass die über den drahtförmigen Leiter freigesetzte Wärme im Wesentlichen oberhalb der Folie in das Erdreich eindringt und eine Wärmeabfuhr in die unterhalb der Folie befindlichen Bodenbereiche verhindert wird.The Laying the wire-shaped Ladder in the soil to be heated is designed according to another advantageous embodiment then particularly simple when the wire-shaped conductor on a carrier is applied. This carrier is either as rot-resistant fabric or as rot-resistant Slide executed. If in the last embodiment the foil is heat insulating Features that ensures that the over the wire-shaped conductor released heat essentially penetrates into the soil above the film and a heat dissipation prevented in the bottom areas located below the film becomes.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen elektrischen Heizung zur Erdbodenerwärmung für Freilandkulturen gemäß der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigenembodiments the proposed electric heater for ground heating for outdoor crops according to the invention are shown in the figures of the drawing and are below described. Show it
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die
vorgeschlagene Erfindung wird am Beispiel einer Spargelkultur
Der
drahtförmige
elektrische Leiter
Der
Transformator
Strom
und Spannung am elektrischen Leiter
In
einer dritten Ausführungsform
(
Die
Ausführungsformen
der Erfindung gemäß den
Falls
die Folie
- 11
- StromversorgungseinrichtungPower supply means
- 22
- Strom-/Spannungsquelle (z.B. Hochspannungstrafo,Current / voltage source (e.g., high voltage transformer,
- Generator; sekundär 400/230V~)Generator; secondary 400 / 230V)
- 2a2a
- Zuleitungsupply
- 33
- Transformator (sekundär: ≤ 42 V~)transformer (secondary: ≤ 42V ~)
- 3.13.1
- erste Anschlussklemmefirst terminal
- 3.23.2
- zweite Anschlussklemmesecond terminal
- 3.33.3
- dritte Anschlussklemmethird terminal
- 3.43.4
- vierte Anschlussklemmefourth terminal
- 44
- Kultur; SpargelkulturCulture; asparagus Culture
- 4.14.1
- erste Kultur; erster Spargelbalkenfirst Culture; first asparagus
- 4.24.2
- zweite Kultur; zweiter Spargelbalkensecond Culture; second asparagus beam
- 4.i.4.I.
- I-te Kultur; i-ter SpargelbalkenIth Culture; i-th asparagus beams
- 4.n4-n
- n-te Kultur; n-ter Spargelbalkennth Culture; nth asparagus beams
- 55
- Heizelement; drahtförmiger elektrischer Leiterheating element; wire-shaped electrical conductor
- 66
- erste Heizschleifefirst heating loop
- 77
- zweite Heizschleifensecond heating coils
- 7.17.1
- erster Abschnitt der zweiten Heizschleifenfirst Section of the second heating loops
- 7.27.2
- zweiter Abschnitt der zweiten Heizschleifensecond Section of the second heating loops
- 7.i7.i
- i-ter Abschnitt der zweiten Heizschleifeni-th Section of the second heating loops
- 7.n7.n
- n-ter Abschnitt der zweiten Heizschleifennth Section of the second heating loops
- 88th
- dritte Heizschleifenthird heating coils
- 8.18.1
- erster Abschnitt der dritten Heizschleifenfirst Section of the third heating loops
- 8.28.2
- zweiter Abschnitt der dritten Heizschleifensecond Section of the third heating loops
- 8.i8.i
- i-ter Abschnitt der dritten Heizschleifeni-th Section of the third heating loops
- 8.n8.n.
- n-ter Abschnitt der dritten Heizschleifennth Section of the third heating loops
- 99
- Versorgungsleitungsupply line
- 1010
- Trägercarrier
- 10a10a
- Gewebetissue
- 10b10b
- Foliefoil
- AA
- Erdreichsoil
- A1A1
- erster Anschlussfirst connection
- A1.1A1.1
- bisto
- A1.nA1.n
- erste Klemmverbindungfirst clamp connection
- A2A2
- zweiter Anschlusssecond connection
- A2.1A2.1
- bisto
- A2.nA2.n
- zweite Klemmverbindungsecond clamp connection
- BB
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- Wurzelbereichroot area
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Inventor name: KAHLBERG, FRIEDL PAUL, 22885 BARSBUETTEL, VERS, DE |
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R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20110315 |