EA006806B1 - Система оранжерей - Google Patents

Abstract

Изобретение касается дальнейшего совершенствования теплиц, используемых в качестве системы оранжерей для оптимального использования каждого гектара сельскохозяйственных площадей и неудобий, что характерно для систем, экономически и/или экологически ориентированных в будущее сельского хозяйства и агротехники, садоводства и виноградарства и т.д. Оранжерейная система в качестве комплексной установки предпочтительного исполнения состоит из V-образной и/или трапециевидной и/или каскадной штекерной системы, в промежуточном пространстве которого имеется фундаментная плита, служащая фундаментом и несущим элементом. Комплексная установка через регулярные промежутки имеет боковые несущие опоры/колоны. Штекерная система оснащена встроенным эскалатором постадийного выращивания растений с устанавливаемыми на него посадочными ваннами, заполненными растительным субстратом и растительным материалом. Задача изобретения заключается в таком усовершенствовании конструкции теплицы, которое позволило бы за счет V-образного и/или трапециевидного каскадного комплексного устройства увеличить полезную посадочную площадь в сравнении с площадью ее основания, использовать площадь основания для иных, кроме выращивания растений целей с формированием единого комплекса зданий для реализации всех стадий сельскохозяйственного производства, включая выращивание, сбор урожая, переработку и реализацию продукции.

Description

Изобретение относится к ступенчатым (каскадным) сооружениям в качестве системы оранжерей для разведения растений.

Изобретение служит дальнейшему совершенствованию теплиц, используемых в качестве системы оранжерей для оптимального использования каждого гектара сельскохозяйственных площадей и неудобий, что характерно для экономически и/или экологически ориентированных в будущее систем сельского хозяйства и агротехники, а также садоводства и виноградарства.

Преимуществом изобретения является обеспечиваемая им независимость от климатических и погодных условий, параметров почвы, севооборота, а также в отсутствии необходимости использования дорогостоящего тяжелого сельскохозяйственного оборудования.

Система оранжерей в соответствии с изобретением предпочтительна, в первую очередь, для освоения площадей бывших карьеров добычи бурого угля, песочных карьеров, степей, пустынь, заливных лугов, поверхностей дамб, в зонах пониженных температур и благодаря своей конструкции применима для стран третьего мира.

В соответствии с изобретением разработана оранжерейная система, которая, благодаря своей Vобразной и/или трапециевидной и каскадной конструкции, а также внутреннему оснащению, обеспечивает высокий уровень использования собственных поверхностей, с дополнительным привлечением к использованию ранее не вовлеченных в сельскохозяйственный оборот площадей.

Таким образом, возникает многообразие вариантов использования системы для разведения животных и растений (в том числе экзотических), рыбоводства и, в частности, для производства и переработки растительного сырья для получения энергии, что в сравнении с традиционными теплицами или агротехникой открытого грунта обеспечивает более оптимальное хозяйственное использование каждого гектара площади. Следующим экономическим преимуществом такой хозяйственно автономной системы является возможность взаимосвязи вспомогательного оборудования, установленного до оранжереи, с оборудованием для переработки выращенной продукции, размещенного после оранжереи.

Обычные теплицы используются, в основном, для разведения растений, для чего в них поддерживаются, в частности, такие параметры, как температура воздуха и уровень солнечного излучения, а также влажность и состав воздуха.

Из описания немецкого патента ΌΕ 13269С известна конструкция теплицы, в которой цветочные горшки на подвижном посредством роликов и направляющих шин стеллаже размещаются на ярусных поверхностях. Ярусные поверхности образуют своего рода лестницу, ступени которой располагаются параллельно стеклянной крыше теплицы. Если растения еще молоды, то стеллаж с горшками придвигается к стеклянной крыше настолько близко, что растения почти касаются ее, получая таким образом достаточное количество света и тепла. Если растения подросли, то стеллаж с горшками опускается настолько, чтобы расстояние растений от стеклянной крыши не было бы меньше определенного минимального значения. Взаимное положение ярусных поверхностей по высоте можно регулировать, перемещая несущего ярусную поверхность скобу кронштейна в другую точку стеллажа. При этом величина растительной поверхности равняется сумме поверхностей ярусов, что практически соответствует площади основания. Дополнительное использование площадей под растительной поверхностью не предусматривается.

Из описания британского патента СВ 1096956 известна конструкция теплицы, в которой посадочные ванны имеют проходящую по их дну и укрытую нетканым матом трубу с направленными вниз отверстиями и соединенную с помощью шланга с оросительной установкой, причем оросительная установка состоит из расположенных на каждом ярусе резервуаров воды, регулирующих вентилей и одной накопительной емкости для питания резервуаров воды. Посадочные ванны поднимаются стеллажами, которые позиционируются соответственно наклону крыши. Для стерилизации грунта в ваннах перед новыми посадками через трубу может подаваться горячий пар. И для этой конструкции характерно практическое соответствие величины растительной поверхности площади основания; не предусматривается и использование площадей под растительной поверхностью.

Из описания французского патента ЕВ 1321262 известна конструкция теплицы с располагаемыми на ступенчатом стеллаже посадочными ваннами. В своей нижней части посадочные ванны имеют сливную трубу, по которой вода из верхней посадочной ванны подается в нижнюю ванну. И в этом случае посадочные ванны располагаются вблизи стеклянной крыши теплицы. Стеклянная крыша может укрываться с помощью жалюзи. Возможно и изменение наклона стеклянной крыши. Трубы отопления в помещении проходят под посадочными ваннами. Затемненное пространство под посадочными ваннами может использоваться для выращивания шампиньонов. И в этом случае величина растительной поверхности, в принципе, соответствует площади основания.

В этом случае предусматривается дополнительное использование - для прокладки труб отопления, или для выращивания шампиньонов - только затемненного пространства под посадочными ваннами; иного использования не предусматривается.

Далее, из описания патента США И8 4077158 известна конструкция теплицы с располагаемыми в несколько ярусов растениями и с бассейном для разведения рыбы в ее основании, оснащенной очень дорогостоящей системой отопления.

- 1 006806

Из описания немецкой заявки на изобретение ΌΕ 3325913 А1 известна конструкция теплицы, установленной на крыше коровника и использующей для своего обогрева тепло коровника. По своему удельному весу более легкий, в сравнении с холодным воздухом, теплый воздух коровника через отверстия в его крыше поднимается в теплицу. Поднимающимся из коровника теплым воздухом из теплицы в полые потолочные перекрытия вытесняется более холодный свежий наружный воздух, который через отверстия в перекрытиях подается в середину коровника.

С помощью теплового датчика температура в коровнике выводится на терморегулятор, управляющий положением задвижек для регулирования воздушного потока. Тем самым, в коровнике в установленных пределах поддерживается и уровень влажности, предотвращая возникновение тумана. Поступающий из коровника теплый воздух в теплице достигает температуры точки росы. И в теплице температура регулируется. Влажность поступающего из коровника в теплицу воздуха также можно регулировать, например, дополнительным разбрызгиванием воды. Теплица имеет обычную стеклянную двухскатную крышу. Посадочные ванны устанавливаются на полу.

Растительная поверхность равна площади основания. В основе этой конструкции не попытка дополнительного использования для содержания животных пространства под посадочным материалом, а использование восходящего теплого воздуха коровника для обогрева теплицы.

Задача настоящего изобретения заключается в таком усовершенствовании конструкции теплицы, которое позволило бы, на основании У-образного и/или трапециевидного и каскадного комплексного устройства, дополнительно использовать площади основания для иных, не связанных с растениеводством целей.

Поставленная задача решается за счет признаков п.1 формулы изобретения.

Система оранжерей как комплексное устройство состоит из У-образной и/или трапециевидной и каскадной штекерной системы со встроенными эскалаторами для выращивания растений, на которых размещаются посадочные ванны для приема растительного субстрата и растительного материала.

Ступенчатые штекерные системы с эскалаторами для выращивания растений расположены Уобразно или в форме трапеции в поперечном сечении. Причем между каждыми двумя У-образно или трапециевидно расположенными штекерными системами в промежуточном пространстве основания предусмотрена средняя фундаментная плита в качестве фундамента и несущей конструкции для верхней части штекерной системы. Предусматривается возведение под крышу устройства.

Конструкция оранжерейной системы может быть выполнена из стали, алюминия, нержавеющей стали, пластмасс, готовых бетонных конструкций, деревянных конструкций или аналогичных материалов или/и с использованием литых бетонных систем или иных конструктивных решений.

Альтернативно оранжерейная система может быть выполнена и в виде возвышающейся над землей каскадной системы, и в виде углубленной в землю ее версии, или же установленной на несущие опоры/колонны круглого или ребристого сечения.

Крыша оранжерейной системы, выполненная из пленки, стекла или аналогичных материалов, закрыта в верхней части и через регулярные промежутки может раскрываться шиберным затвором, приводимым в движение собственной механической системой канатных тяг.

Во избежание излишнего уплотнения грунта и с учетом возможного воздействия солнечного света и дождей, предусматривается достаточная промежуточная площадь между оранжереями. Допускается установка нескольких оранжерейных систем рядом или друг за другом.

На промежуточных площадях и поверхности основания образуется достаточное пространство для разведения животных, начиная с птицы, мелких животных, крупных животных, вплоть до установок рыборазведения и другого сельскохозяйственного оборудования, причем, при необходимости, возможно их размещение под крышу.

По другим предпочтительным исполнениям изобретения, в цокольной зоне установки и промежуточной площади могут обустраиваться по выбору отдельные, или в комбинации с животноводческими, зоны для выращивания растений с сокращенным световым циклом или темнолюбивых растений.

Альтернативно цокольная зона может использоваться и в качестве дополнительной посадочной площади, причем для посадок можно использовать систему выдвижных ящиков или аналогичные устройства, не способствующие в последующем первичному уплотнению грунта.

Цельная, отлитая из железобетона фундаментная плита произвольной ширины на всю длину установки оснащена ленточным транспортером, обеспечивающим транспортировку растительного материала, почвы, субстрата на переработку, или же поверхность ленточного транспортера временами может использоваться для высаживания растений.

Для оптимального использования поверхности, оранжерейная система и посадочные ванны, в зависимости от используемого посадочного материала, могут устанавливаться с небольшим или более острым углом и, следовательно, выше.

Следующим усовершенствованием оранжерейной системы являются посадочные ванны, предпочтительнее различной, зависящей от сорта растений, ширины или/и глубины, которые могут иметь квадратную, прямоугольную, выпуклую или иную форму и устанавливаются, подвешиваются или иным образом закрепляются на определенной длине эскалатора постадийного выращивания штекерной системы.

- 2 006806

Допускаются и вмонтированные в штекерную систему по всей длине установки посадочные ванны. Эскалаторы постадийного выращивания растений в своей верхней части могут быть оснащены направляющей шиной. В соответствии со следующим предпочтительным исполнением, число эскалаторов постадийного выращивания растений в направлении сверху вниз может быть переменным.

Загрузка и выгрузка растительного субстрата, а также посадка растений и уборка урожая из посадочных ванн могут производиться с помощью проходящей по направляющим роликам системы канатной тяги.

Растительный субстрат и растительный материал могут отводиться на переработку расположенным на фундаментной плите ленточным транспортером, или же, альтернативно, ленту нижнего транспортера можно использовать как полноценную посадочную площадь. После сбора урожая с посадочной площади на ленте транспортера, она вновь может использоваться для отвода растительного субстрата и растительного материала отдельной стадии выращивания.

Эти варианты касаются преимущественно растений, например, растительного сырья, подлежащего в дальнейшем полной переработке, или растений, для которых не опасно возможное повреждение плодов и/или листьев.

Косточковые и семечковые плоды, ягоды и/или отдельные растения убираются по технологии, согласованной с системой канатной тяги с направляющими роликами.

Система отопления установки может состоять из шлангов подачи теплой воды для внутреннего обогрева установки, закрепленных на или к фундаментной плите, и шлангов оборотной воды, используемой для обогрева субстрата, укладываемых свободно на дно посадочных ванн.

В зависимости от наружной температуры, по системе шлангов может проходить больше или меньше теплой воды, регулировка может осуществляться в ручную или с помощью компьютера.

Полив растений осуществляется методом капельного орошения, т.е. с помощью свободно уложенного на субстрат рядом с растениями перфорированного водяного шланга со встроенными подачей и сливом, или иными системами полива. В процессе капельного орошения осуществляется и биологическая подпитка растений. С помощью имеющейся системы канатных тяг поливочные шланги можно поднимать.

Следующим исполнением изобретения предполагается возведение производственного здания перпендикулярно одному или обоим торцам, в зависимости от длины У-образной или трапециевидной каскадной установки или посадочных линий.

Здание предусматривается для разведения рассады, для замены субстрата элеваторами, для переработки растений, для управления и реализации продукции, а в случае энергоемких растений - для их дальнейшей переработки в соответствующих перерабатывающих комплексах.

Ниже с помощью приводимых чертежей подробнее поясняются примеры осуществления изобретения. На чертежах схематически изображены:

на фиг. 1 - оранжерейная система, вид спереди;

на фиг. 2 - оранжерейная система, вид сбоку;

на фиг. 3 - вид оранжерейной системы с производственными зданиями;

на фиг. 4 - цокольная зона оранжерейной системы;

на фиг. 5 - оранжерейная система с колоннами и опорами, вид спереди;

на фиг. 6 - оранжерейная система в виде возвышающейся пирамидной системы;

на фиг. 7 - оранжерейная система, заглубленная в грунт.

Оранжерейная система 1 в соответствии с изобретением состоит из У-образной и/или трапециевидной каскадной штекерной системы 2 с встроенными эскалаторами постадийного выращивания растений 5 с подвешенными посадочными ваннами 6, в верхней открытой части которых находится субстрат 7 и растительный материал 8, и фундаментной плиты 3, находящейся в промежуточном пространстве основания и служащей фундаментом и несущим элементом, а также крыши 9.

Исполнение оранжерейной системы может быть либо в виде каскадной возвышающейся пирамиды 32, либо в виде заглубленной в землю ее версии 33, а также установленной на опорные несущие элементы 4 круглого или ребристого сечения и/или на колонны 15.

Каждая отдельная оранжерейная система 1 имеет крышу 9, что обеспечивает возможность осуществления независимой от климатических условий агротехники. Расположенные через регулярные промежутки участки крыши 9 могут открываться или закрываться жалюзийным или шиберным затвором 10, управляемым собственной системой канатных тяг 11, для противодействия аккумуляции тепла в летние месяцы.

Некоторые, в том числи по отдельности эксплуатируемые У-образные и/или трапециевидные каскадные оранжерейные системы 1 могут возводиться одна около другой с образованием соответствующих промежуточных площадей 12 между отдельными оранжерейными системами 1.

В промежуточном пространстве 13 между У-образными и/или трапециевидными каскадными оранжерейными системами 1 размещена проходящая по всей длине фундаментная плита 3, которая может быть выполнена произвольной ширины и которая является фундаментом установки и несущей конструк

- 3 006806 цией У-образной и/или трапециевидной каскадной оранжерейной системы 1. Фундаментная плита 3 по всей длине установки оснащена расположенной посередине системой ленточного транспортера 14.

Растительный субстрат 7 и растительный материал 8 могут отводиться на переработку расположенным на фундаментной плите 3 нижним ленточным транспортером 18, или же, альтернативно, ленту нижнего транспортера можно использовать как полноценную посадочную площадь. После сбора урожая с посадочной площади на ленте транспортера 18, она вновь может использоваться для отвода растительного субстрата 7 и растительного материала 8 отдельной стадии выращивания.

Альтернативно фундаментная плита 3 может быть установлена на колонны различной высоты круглого или ребристого сечения.

Оранжерейная система 1, в зависимости от применения посадочных ванн 6 и в целях оптимального использования их площади, устанавливается с небольшим или более острым углом и, следовательно, выше.

Число эскалаторов постадийного выращивания растений 5 сверху вниз является переменным. Посадочные ванны 6 могут быть установлены, вставлены, подвешены, вдвинуты в штекерную систему эскалаторов постадийного выращивания растений 5, закреплены в отдельных местах или по всей длине и снабжены в верхней части направляющей шиной 16.

Посадочные ванны 6 системы эскалаторов постадийного выращивания растений 5 имеют произвольную форму в зависимости от типа растений и размещены на два или более эскалатора постадийного выращивания растений 5 по вертикали и по горизонтали.

Загрузка и выгрузка растительного субстрата 7, а также посадка растений и сбор урожая с растительного субстрата или почвы 8 из посадочных ванн 6, осуществляется с помощью проходящей по направляющим роликам системы канатной тяги 17 с соответствующими устройствами.

Косточковые и семечковые плоды, ягоды и/или отдельные растения убираются с помощью движущейся по направляющим роликам системы канатных тяг 17.

Система отопления 19 включает в себя шланги подачи теплой воды 22 для внутреннего обогрева установки через подающую линию 20, закрепленные в или к фундаментной плите, и шлангов оборотной воды 21, используемой для обогрева субстрата, укладываемых свободно на дно посадочных ванн 5. Систему шлангов 22 можно поднимать с помощью имеющейся канатной лебедки 16.

Капельное орошение и биологическая подпитка растительного материала 8 осуществляется с помощью свободно уложенного на субстрат рядом с растениями перфорированного водяного шланга 23.

В цокольной зоне 24 оранжерейной системы 1 возможна установка системы выдвижных ящиков 25 для размещения стеллажей и/или полок разведения растений или содержания животных, а также первичной ступени 26 для предотвращения излишнего уплотнения грунта.

Следующая зона растений обслуживается от посадки до сбора урожая усовершенствованной, согласованной с установкой сельскохозяйственной техникой.

Сквозной проход или проезд 27 вместе с цокольной зоной 22 может найти применение в качестве места временного содержания животных 28. В зависимости от места расположения и во избежание уплотнения грунта, над сквозным проходом или проездом 27 полностью или частично можно установить перекрытие 29.

Следующим исполнением изобретения являются производственные здания 30 и 31, возводимые перпендикулярно одному или обоим торцам У-образной и/или трапециевидной каскадной установки или линии растений 1.

Все варианты примеров исполнения являются взаимозаменяемыми или комбинируемыми в зависимости от потребностей конкретного пользователя.

Перечень обозначений на рисунках:

(1) оранжерейная система;

(2) У-/трапециевидная и каскадная штекерная система;

(3) фундаментная плита;

(4) несущая опора;

(5) эскалатор постадийного выращивания растений;

(6) посадочные ванны;

(7) субстрат/почва;

(8) растительный материал;

(9) перекрытие оранжерейной системы;

(10) жалюзийный или шиберный затворы;

(11) конструкция канатной тяги;

(12) промежуточная площадь;

(13) промежуточное пространство;

(14) система ленточных транспортеров;

(15) колонны;

(16) направляющая шина;

(17) направляющие ролики системы канатной тяги;

- 4 006806 (18) нижний ленточный транспортер;

(19) система отопления;

(20) подача теплой воды;

(21) обратная вода;

(22) система шлангов подачи теплой воды;

(23) перфорированный водяной шланг;

(24) цокольная зона;

(25) система выдвижных ящиков;

(26) первичная ступень;

(27) сквозной проход/проезд;

(28) загон для содержания животных;

(29) перекрытие;

(30) производственное здание 1;

(31) производственное здание 2;

(32) возвышающаяся пирамидная система;

(33) ее заглубленная в грунт версия.

Claims (18)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Каскадная установка в качестве системы оранжерей для выращивания растений, отличающаяся тем, что установка состоит из каскадных штекерных систем (2) с встроенными эскалаторами постадийного выращивания растений (5), на которых находятся посадочные ванны (6) для растительного субстрата (7) и растительного материала (8), при этом каскадные штекерные системы (2) с встроенными эскалаторами постадийного выращивания растений (5) имеют У-образную или трапециевидную форму, причем в промежуточном пространстве между каждой парой У-образных или трапециевидных штекерных систем (2) установлена фундаментная плита (3), служащая фундаментом и несущим элементом, при этом установка снабжена перекрытием (9).
2. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что штекерная система (2) выполнена из стали, нержавеющей стали, алюминия, пластмассы, дерева, готовых литых бетонных конструкций или из монолитного бетона как комплексная система.
3. 3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена в виде каскадной возвышающейся над землей пирамидной системы, или заглубленной в землю системы, или же установленной на круглых или ребристых опорных несущих элементах (4), в зависимости от статических требований, предъявляемых к системе.
4. 4. Установка по пп.1-3, отличающаяся тем, что она снабжена перекрытием (9) в верхней части каждой из образующей установку У-образной или трапециевидной каскадной штекерной системы (2), выполненным из стекла, пленки и/или органического стекла, при этом перекрытие (9) выполнено с возможностью через регулярные промежутки раскрываться или закрываться жалюзийным или шиберным затвором с помощью системы канатных тяг (11).
5. 5. Установка по пп.1-4, отличающаяся тем, что несколько установок, состоящих из отдельных Уобразных или трапециевидных каскадных штекерных систем (2), смонтированы рядом друг с другом через определенные промежутки.
6. 6. Установка по пп.1-5, отличающаяся тем, что фундаментная плита (3) переменной ширины уложена по всей длине соответствующей установки, в средней части которой установлен ленточный транспортер для подачи на переработку растительного материала и/или растительного субстрата, или же временного использования в качестве посадочной площади.
7. 7. Установка по пп.1-6, отличающаяся тем, что У-образные или трапецевидные каскадные штекерные системы (2) в целях оптимального использования их площади установлены с небольшим или более острым углом и, следовательно, выше.
8. 8. Установка по пп.1-7, отличающаяся тем, что посадочные ванны (6) имеют различную форму и выполнены из различных материалов и, по выбору, могут быть вставлены, подвешены или иным образом прикреплены к эскалаторам постадийного выращивания растений (5) частично или по всей длине установки, при этом эскалаторы постадийного выращивания растений (5) размещены подвижно, а в их верхней части установлена направляющая шина.
9. 9. Установка по пп.1-8, отличающаяся тем, что загрузка и выгрузка растительного субстрата, а также посадка растений и сбор урожая растительного материала, в частности косточковых, семечковых плодов и ягод, производится с помощью движущейся по направляющим роликам системы канатных тяг (17).
10. 10. Установка по пп.1-9, отличающаяся тем, что система отопления установки состоит из системы шлангов подачи теплой воды (22) для внутреннего обогрева установки через подающую линию, закрепленную в или к фундаментной плите (3), и шлангов оборотной воды для обогрева растительного субстрата, свободно укладываемых на дно по всей длине посадочных ванн (6).

    - 5 006806
11. 11. Установка по и. 10, отличающаяся тем, что для подъема системы шлангов (22) она снабжена системой канатных тяг (17).
12. 12. Установка по пи. 1-11, отличающаяся тем, что для орошения она снабжена водяным шлангом (23) для капельной поливки и биологической подпитки растений, свободно укладываемым между растениями по всей длине посадочных ванн (6).
13. 13. Установка пи.1-12, отличающаяся тем, что оранжерейная система под каскадной штекерной системой снабжена цокольной зоной (24), служащей для размещения другого сельскохозяйственного оборудования, например, для разведения животных (28), или же для размещения системы выдвижных ящиков (25), стеллажей и полок, которые можно дополнительно использовать для выращивания растений и разведения животных.
14. 14. Установка по пп.5-13, отличающаяся тем, что промежуточные пространства между двумя установками могут использоваться для прохода или проезда.
15. 15. Установка по и. 14, отличающаяся тем, что проход или проезд, по меньшей мере частично, возведен под крышу.
16. 16. Установка по пи. 14 или 15, отличающаяся тем, что дополнительно к промежуточным пространствам между двумя установками могут использоваться и цокольные зоны, находящиеся под ними.
17. 17. Установка для выращивания растений по пи. 14-16, отличающаяся тем, что их поверхности могут использоваться для дополнительных агротехнических мероприятий.
18. 18. Установка по пи. 1-17, отличающаяся тем, что перпендикулярно к одной или обеим торцевым сторонам оранжерейной системы расположены производственные здания, используемые для выращивания рассады, обработки растений, промышленной переработки, управления и сбыта продукции.