RU2048071C1

RU2048071C1 - Hothouse

Info

Publication number: RU2048071C1
Application number: RU9393007508A
Authority: RU
Inventors: В.П. Шарупич
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: agriculture; hydroponics. SUBSTANCE: hothouse has vegetative units 3. The vegetative units are provided with triangular frames 4. Plant growing trays 5 are mounted on the trays. The hothouse is provided with artificial lighting and heating systems. Heating members of one of the system groups are located under bottoms of trays 5 mounted on the triangular frames, and also in the inner space of vegetative units 3 on hothouse basement 9. The hothouse control unit is provided with cut-in and switching appliances. The hothouse provides for more favorable crop growing conditions, thereby raising crop yields by 7-10% on the average. EFFECT: lower power consumption; more uniform heating and lighting; more favorable growing conditions; higher crop yielding ability. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к теплицам с гидропонной технологией и с искусственным облучением. The invention relates to agriculture, in particular to greenhouses with hydroponic technology and with artificial radiation.

Известна теплица, содержащая вегетационные блоки, включающие установленные на треугольных рамах и на основании теплицы лотки для выращивания растений, сообщенные с системой приготовления питательного раствора, систему облучения, включающую первую группу источников оптического излучения, размещенных над лотками для выращивания растений между соседними вегетационными блоками, и вторую группу источников оптического излучения, расположенных в полостях между треугольными рамами каждого вегетационного блока и основанием теплицы, систему обогрева, включающую источник водяного отопления и две секции нагрева, нагревательные элементы первой из которых выполнены в виде воздуховодов, участки которых, размещенные под треугольными рамами, имеют две криволинейные поверхности, обращенные своей вогнутой частью в сторону установленных под ними источников оптического излучения второй группы, и блок управления с источником электропитания. A known greenhouse containing vegetation blocks, including trays for growing plants mounted on triangular frames and on the basis of the greenhouse, connected to a nutrient solution preparation system, an irradiation system comprising a first group of optical radiation sources located above trays for growing plants between adjacent vegetation blocks, and the second group of optical radiation sources located in the cavities between the triangular frames of each vegetation block and the base of the greenhouse, the system heating, including a water heating source and two heating sections, the heating elements of the first of which are made in the form of air ducts, the sections of which are located under the triangular frames, have two curved surfaces facing their concave part towards the optical radiation sources of the second group installed below them, and a control unit with a power source.

Недостатком известной теплицы является неравномерность обогрева в объеме теплицы, в том числе в пространстве ценоза, что ведет к низкому качеству и урожайности выращиваемой продукции. A disadvantage of the known greenhouse is the uneven heating in the volume of the greenhouse, including in the cenosis space, which leads to poor quality and yield of farmed products.

Задача изобретения создание теплицы, в которой обеспечивается равномерность обогрева теплицы, что повлияет на период вегетации и на урожайность. The objective of the invention is the creation of a greenhouse, which ensures uniform heating of the greenhouse, which will affect the growing season and yield.

Заявляемым изобретением решена задача обеспечения равномерности обогрева пространства внутри и вокруг вегетационных блоков в теплице, и следовательно, в зоне ценоза, что стимулирует рост растений и повлияет на период вегетации и повышение урожайности. The claimed invention solved the problem of ensuring uniform heating of the space in and around the vegetation blocks in the greenhouse, and therefore, in the cenosis zone, which stimulates plant growth and will affect the growing season and increase yield.

Это достигается тем, что согласно изобретению нагревательные элементы второй секции нагрева расположены под дном лотков для выращивания растений, установленных на треугольных рамах, и лотков для выращивания растений, размещенных на основании теплицы, а блок управления снабжен узлами коммуникации, каждый из которых содержит один переключающий и два замыкающих ключевых элемента, при этом первая клемма одного из замыкающих ключевых элементов каждого узла коммутации соединена с первым выводом соответствующего источника оптического излучения первой или второй группы, а вторая клемма связана с первой клеммой второго замыкающего ключевого элемента и коммутационным контактом переключающего ключевого элемента этого же узла коммутации, причем вторая клемма второго замыкающего ключевого элемента соединена с первым выводом соответствующего нагревательного элемента, второй вывод которого подключен к одной полярной клемме источника электропитания и к первой коммутационной клемме переключающего ключевого элемента упомянутого узла коммутации, а вторая коммутационная клемма данного переключающего ключевого элемента соединена с вторым выводом соответствующего источника оптического излучения первой или второй группы и с другой полярной клеммой источника электропитания, при этом по крайней мере ближайшие к источникам оптического излучения второй группы криволинейные поверхности всех воздуховодов покрыты светоотражающим слоем. This is achieved by the fact that according to the invention, the heating elements of the second heating section are located under the bottom of the plant growing trays mounted on triangular frames and the plant growing trays located on the basis of the greenhouse, and the control unit is equipped with communication units, each of which contains one switching and two closing key elements, while the first terminal of one of the closing key elements of each switching node is connected to the first output of the corresponding source of optical radiation of the first or second group, and the second terminal is connected to the first terminal of the second closing key element and the switching contact of the switching key element of the same switching unit, and the second terminal of the second closing key element is connected to the first terminal of the corresponding heating element, the second terminal of which is connected to one polar power supply terminal and to a first switching terminal of a switching key element of said switching unit, and a second switching terminal This switching key element is connected to the second terminal of the corresponding optical radiation source of the first or second group and to the other polar terminal of the power supply, while at least the curved surfaces of all air ducts closest to the optical sources of the second group are covered with a reflective layer.

В предпочтительном варианте теплицы система обогрева снабжена третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообмена, подключенные к источнику водяного отопления и размещенные на поверхностях воздуховодов, покрытых светоотражающим слоем. In a preferred embodiment of the greenhouse, the heating system is provided with a third heating section, including heat exchange circuits connected to a water heating source and placed on the surfaces of the ducts coated with a reflective layer.

Изобретение позволяет достичь следующего технического результата. The invention allows to achieve the following technical result.

Наличие в теплице системы обогрева, включающей три секции нагрева, нагревательные элементы одной из которых расположены под дном лотков, установленных на треугольных рамах, и лотков, размещенных на основании теплицы внутри треугольных рам, работающих при выключенных источниках излучения, например, в ночное время позволит улучшить температурный режим в зоне ценоза растений, а следовательно, повысить урожайность. The presence of a heating system in the greenhouse, including three heating sections, the heating elements of one of which are located under the bottom of trays mounted on triangular frames, and trays located on the base of the greenhouse inside triangular frames, operating with radiation sources turned off, for example, at night will improve temperature conditions in the zone of cenosis of plants, and therefore, increase productivity.

Оснащение другой секции обогрева, выполненной в виде воздуховодов, размещенных внутри треугольных рам и имеющих две криволинейные поверхности, обращенные своей вогнутой частью в сторону установленных под ними источников излучения, а также третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообмена, подключенные к источнику водяного отопления и размещенные на поверхностях воздуховодов, покрытых светоотражающим слоем, позволит улучшить облучение растений изнутри вегетационных блоков, обеспечить равномерность температуры в объеме теплицы и следовательно повысить урожайность выращиваемых культур. The equipment of another heating section made in the form of air ducts located inside triangular frames and having two curved surfaces facing its concave part towards the radiation sources installed below them, as well as a third heating section, including heat exchange circuits connected to the water heating source and placed on surfaces of air ducts covered with a reflective layer will improve the irradiation of plants from inside the vegetation blocks, ensure uniform temperature in the volume of greenhouses s and therefore increase the yield of crops.

Подключение воздуховодов к системе водяного отопления позволит использовать тепло источников света для обогрева теплицы, снизить перегрев ламп, следовательно, экономить тепловую энергию. Connecting the air ducts to the water heating system will allow the use of heat from light sources to heat the greenhouse, reduce overheating of the lamps, and therefore save heat energy.

Управление работой систем облучения и обогрева теплицы блоком управления, оснащенного узлами коммутации, позволит системам обеспечить равномерность обогрева пространства в теплице и повысить урожайность. Managing the operation of the irradiation and heating systems of the greenhouse with a control unit equipped with switching units will allow the systems to ensure uniform heating of the space in the greenhouse and increase productivity.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, что позволяет улучшить температурный режим, обеспечить равномерность обогрева растений, снизить расход тепловой энергии и повысить урожайность на 7-11%
На фиг.1 изображена теплица, вид с торца; на фиг.2 гидропонная установка с вегетационными блоками; на фиг.3 электросхема управления работой систем обогрева и облучения; на фиг.4 электросхемы системы обогрева.The invention can be used in agriculture, which allows to improve the temperature regime, ensure uniform heating of plants, reduce heat energy consumption and increase productivity by 7-11%
Figure 1 shows a greenhouse, an end view; figure 2 hydroponic installation with vegetative blocks; figure 3 wiring diagram for controlling the operation of heating and irradiation systems; figure 4 electrical circuits of the heating system.

Теплица содержит светопрозрачное ограждение 1, гидропонную установку 2, содержащую вегетационные блоки 3, включающие установленные на треугольных рамах 4 лотки 5 для выращивания растений 6, сообщенные с системой приготовления питательного раствора (на чертеже не показана), систему облучения, включающую первую группы источников 7 с отражателями, размещенных над лотками 5 между соседними вегетационными блоками 3, и вторую группы источников излучения расположенных в полостях между треугольными рамами 4 каждого вегетационного блока 3 и основанием 9 теплицы. The greenhouse contains a translucent fence 1, a hydroponic installation 2, containing vegetation blocks 3, including trays 5 for growing plants 6 mounted on triangular frames 4, in communication with a nutrient solution preparation system (not shown in the drawing), an irradiation system including the first group of sources 7 s reflectors placed above the trays 5 between adjacent vegetative blocks 3, and the second group of radiation sources located in the cavities between the triangular frames 4 of each vegetative block 3 and is based We have 9 greenhouses.

Система обогрева включает источник водяного отопления 33 (фиг.4) и две секции нагрева. Нагревательные элементы 10 первой секции нагрева выполнены в виде воздуховодов, имеющих две криволинейные поверхности 11,12, обращенные своей вогнутой частью в сторону установленных под ними источников излучения 8. The heating system includes a water heating source 33 (figure 4) and two heating sections. The heating elements 10 of the first heating section are made in the form of air ducts having two curved surfaces 11,12 facing their concave part towards the radiation sources 8 installed below them.

Нагревательные элементы 13 второй секции нагрева расположены под дном лотков 5, установленных на треугольных рамах 4, и лотков 5, размещенных на основании 9 теплицы. Блок управления снабжен узлами коммутации, каждый из которых содержит один переключающий 14 и два замыкающих 15, 16 ключевых элемента (фиг.3). Первая клемма 17 замыкающего ключевого элемента 15 каждого узла коммутации через пускорегулирующую аппаратуру соединена с первым выводом 18 источника излучения 7 или 8 первой или второй группы (на фиг.3 показано подключение лампы 8), вторая клемма 19 связана с первой клеммой 20 второго замыкающего ключевого элемента 16 и коммутационным контактом 21 переключающего ключевого элемента 14 этого же узла коммутации. The heating elements 13 of the second heating section are located under the bottom of the trays 5 mounted on the triangular frames 4, and the trays 5 located on the base 9 of the greenhouse. The control unit is equipped with switching nodes, each of which contains one switching 14 and two closing 15, 16 key elements (figure 3). The first terminal 17 of the closing key element 15 of each switching unit is connected via ballast equipment to the first terminal 18 of the radiation source 7 or 8 of the first or second group (Fig. 3 shows the connection of the lamp 8), the second terminal 19 is connected to the first terminal 20 of the second closing key element 16 and the switching contact 21 of the switching key element 14 of the same switching unit.

Вторая клемма 22 второго замыкающего ключевого элемента 16 соединена с первым выводом 23 нагревательного элемента 13, второй вывод 24 которого подключен к одной полярной клемме 25 источника электропитания 26 и первой коммутационной клемме переключающего элемента 14. Вторая коммутационная клемма 28 переключающего ключевого элемента 14 соединена со вторым выводом 29 источника оптического излучения 8 (или 7) и с полярной клеммой источника электропитания 26. В блоке управления все узлы коммутации связаны со шкафом управления 30. Ближайшие к источникам излучения 8 криволинейные поверхности 12 воздуховодов 10 покрыты светоотражающим слоем 31. The second terminal 22 of the second closing key element 16 is connected to the first terminal 23 of the heating element 13, the second terminal 24 of which is connected to one polar terminal 25 of the power supply 26 and the first switching terminal of the switching element 14. The second switching terminal 28 of the switching key element 14 is connected to the second terminal 29 of the optical radiation source 8 (or 7) and with the polar terminal of the power supply 26. In the control unit, all switching nodes are connected to the control cabinet 30. The closest to the sources and radiation 8 curved surfaces 12 of the ducts 10 are covered with a reflective layer 31.

Система обогрева снабжена третьей секцией нагрева, включающей контуры теплообменника 32, подключенные к источнику водяного отопления 33 и размещенные на поверхностях 11 воздуховода 10, покрытых светоотражающим слоем 31 (фиг.4). The heating system is equipped with a third heating section, including heat exchanger circuits 32 connected to a water heating source 33 and placed on the surfaces 11 of the duct 10, covered with a reflective layer 31 (figure 4).

На чертеже позицией 34 показан внешний трубопровод (вне гидропонной установки), позицией 35 ввод источника углекислого газа. In the drawing, reference numeral 34 shows an external conduit (outside the hydroponic installation), reference numeral 35 introduces a carbon dioxide source.

Системы облучения и обогрева могут содержать как по одному источнику излучения 7,8 и одному нагревательному элементу 13, так и по несколько параллельно подключенных источников излучения и нагревательных элементов. Irradiation and heating systems can contain both one radiation source 7.8 and one heating element 13, and several parallel connected radiation sources and heating elements.

Теплица работает следующим образом. Системы обогрева и облучения обеспечивают необходимый для развития растений 6 радиационный и тепловой режим в теплице. В дневной период источники излучения 7,8 обеспечивают облучение ценоза растений 6 как снаружи его, так и изнутри. The greenhouse works as follows. Heating and irradiation systems provide the necessary radiation and thermal conditions in the greenhouse for the development of plants 6. In the daytime, sources of radiation of 7.8 provide irradiation of the coenosis of plants 6 both outside and inside.

Тепло, выделяемое лампами излучения 7, обогревает ценоз снаружи вегетационных блоков 3. Теплом ламп излучения 8 нагревается воздух, циркулирующий в теплообменном контуре 32 воздуховода 10, через который вместе с теплым воздухом в теплицу поступает влажный воздух, углекислый газ СО₂. Кроме того, нагретый воздух передает тепло системе водяного отопления теплицы.The heat generated by radiation lamps 7 heats the cenosis outside the vegetation blocks 3. The heat of radiation lamps 8 heats the air circulating in the heat exchange circuit 32 of the duct 10, through which moist air, carbon dioxide CO ₂ , enters the greenhouse. In addition, heated air transfers heat to the water heating system of the greenhouse.

В ночное время шкаф управления 30 по заданной программе переключает питание с ламп излучения 7,8 или только 8 на нагревательные элементы 13, размещенные под дном лотков 5, расположенных как на треугольных рамах 4, так и на основании 9 теплицы. Обогрев ценоза с нагревательными элементами 10 и 11 выравнивает температурный градиент по высоте (наклонный ценоз) и в центре ценоза (горизонтальный ценоз). At night, the control cabinet 30, according to a predetermined program, switches the power from the radiation lamps 7.8 or only 8 to the heating elements 13 located under the bottom of the trays 5 located both on the triangular frames 4 and on the base 9 of the greenhouse. Heating the cenosis with heating elements 10 and 11 aligns the temperature gradient in height (inclined cenosis) and in the center of the cenosis (horizontal cenosis).

Режим облучения и обогрева ценоза в зависимости от температуры в теплице и величины поступающей естественной (солнечной) радиации регулируют отключением и включением параллельно подключенных ламп облучения 8 и нагревательных элементов 10. The mode of irradiation and heating of cenosis, depending on the temperature in the greenhouse and the amount of incoming natural (solar) radiation, is regulated by turning off and on parallel-connected irradiation lamps 8 and heating elements 10.

Применение теплицы с гидропонной установкой для выращивания растений, в которой нагревательные элементы размещены под дном лотков, установленных на треугольных рамах и на основании теплицы, позволит обеспечить равномерность обогрева растений в теплице, повысить урожайность на 7-11% и сократить расход тепловой энергии. The use of a greenhouse with a hydroponic plant growing plant, in which heating elements are placed under the bottom of trays installed on triangular frames and on the base of the greenhouse, will ensure uniform heating of plants in the greenhouse, increase yield by 7-11% and reduce heat energy consumption.

Claims

1. GREENHOUSE, containing vegetation blocks, including trays for growing plants installed on triangular frames and on the basis of the greenhouse, connected to a nutrient solution preparation system, an irradiation system comprising a first group of optical radiation sources placed above trays for growing plants between adjacent vegetative blocks, and a second group of optical radiation sources located in the cavities between the triangular frames of each vegetation block and the base of the greenhouse, a heating system EVA, including a water heating source and two heating sections, the heating elements of the first of which are made in the form of air ducts, the sections of which are located under triangular frames, have two curved surfaces facing the concave part towards the optical radiation sources of the second group installed under them, and a control unit with a power source, characterized in that the heating elements of the second group are located under the bottom of all trays for growing plants, and the control unit is equipped with comm nodes Utilities, each of which contains one switching and two closing key elements, while the first terminal of one of the closing key elements of each switching unit is connected to the first terminal of the corresponding optical radiation source of the first or second group, and the second terminal is connected to the first terminal of the second closing key element and a switching contact of the switching key element of the same switching unit, the second terminal of the second closing key element being connected to the first output of the co the corresponding heating element, the second terminal of which is connected to one polar terminal of the power source and to the first switching terminal of the switching key element of said switching unit, and the second switching terminal of this switching key element is connected to the second terminal of the corresponding optical radiation source of the first or second group and to the other polar the power supply terminal, while at least the curves nearest to the optical radiation sources of the second group The linear surfaces of all ducts are coated with a reflective layer.

2. A greenhouse according to claim 1, characterized in that the heating system is equipped with a third heating section, including heat transfer circuits connected to a water heating source and placed on the surfaces of the air ducts coated with a reflective layer.