RU2283578C2 - Способ обогрева теплиц и теплица с обогревом для его осуществления - Google Patents

Abstract

Способ обогрева теплиц заключается в том, что забирают воздух из подшатерного пространства теплицы с помощью тепловентилятора, пропускают его через нагревательное устройство, затем часть нагретого воздуха через обдувающий патрубок отводят в подшатерное пространство теплицы. Другую часть нагретого воздуха подают по металлическим трубам сначала в подпочвенный слой теплицы, а из подпочвенного слоя теплицы по трубам непосредственно в ее подшатерное пространство. В теплице с обогревом в одном из ее торцов установлен тепловентилятор. Всасывающий патрубок этого тепловентилятора выведен в подшатерный объем теплицы, а его выходной патрубок соединен с системой расположенных под почвой теплицы металлических труб. Система обогрева шатра теплицы нагретым воздухом выполнена в виде двух наружных подшатерных труб. Каждая из труб расположена горизонтально вдоль боковых сторон теплицы на высоте, не превышающей один метр, и в которых на обращенной к шатру теплицы стороне выполнены по всей длине сквозные отверстия. Каждая из указанных наружных подшатерных труб одним своим концом присоединена к системе расположенных под почвой теплицы металлических труб. Изобретение позволяет существенно уменьшить тепловые затраты на обогрев теплицы при упрощении конструкции самой теплицы и при упрощении ее обслуживания в период обогрева. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к средствам для выращивания ранних растений, например овощных культур, цветов, саженцев кустов и деревьев, и может быть использовано для отопления промышленных и индивидуальных теплиц.

Известен способ обогрева теплиц, описанный в патенте РФ №2056096 на изобретение "Теплица", МПК 7 A 01 G 9/24, опубл. 1996.03.20. В соответствии с этим способом во внутренний объем теплицы подают горячую воду, причем горячую воду подают по трубам как под почву, находящуюся во внутреннем объеме теплицы, так и в подшатерный объем теплицы. Кроме того, одновременно поверхность почвы, находящейся во внутреннем объеме теплицы, обогревают с помощью специальных обогревателей инфракрасным излучением.

В связи с тем, что в данном способе в качестве теплоносителя используется вода и нагревание подшатерного воздуха в теплице осуществляется через трубы, воздух внутри теплицы нагревается неравномерно. Из-за этого внутри теплицы возникают обильные конвективные потоки, что приводит к интенсивному охлаждению уже нагретого воздуха на стенках теплицы и таким образом сильно снижает эффективность обогрева теплицы.

Известен также способ обогрева теплиц, описанный в патенте РФ №2150818 на изобретение "Устройство для отопления теплицы", МПК 7 A 01 G 9/24, опубл. 2000.06.20. По этому способу обогрев теплицы осуществляют путем подачи по трубам в ее подпочвенный слой нагретой воды. При этом предполагается, что внутренний объем теплицы будет нагреваться от прогреваемой почвы.

Такой способ обогрева теплицы исключает возможность ее эффективного прогрева в морозные дни, т.к. нагреть воздух под шатром теплицы при низкой температуре наружного воздуха можно, только перегревая почву. В результате, во-первых, корневая система высаженных в теплице растений не будет выдерживать сильного перегрева почвы и, во-вторых, сильный нагрев почвы при сильном охлаждении стенок теплицы очень сильно активизирует конвекцию воздуха внутри теплицы, что, в свою очередь, приведет к интенсивному перемешиванию всей воздушной массы внутри теплиц и к быстрому ее охлаждению.

Ближайшим аналогом заявленного способа обогрева теплиц является способ по SU 1340659, A 01 G 9/24, опубл.30.09.1987, в котором под шатер теплицы подают нагретый теплоноситель, в качестве которого использован нагретый воздух. Одну часть теплоносителя подают в подпочвенный слой теплицы, а другую его часть в подшатерное пространство теплицы.

Задачей данного изобретения является уменьшение тепловых затрат на обогрев теплицы.

Поставленная задача решается тем, что, как и в известном, в заявленном способе под шатер теплицы по трубам подают нагретый воздух, причем одну часть теплоносителя подают в подпочвенный слой теплицы, а другую его часть - в подшатерное пространство теплицы.

В отличие от известного в заявленном способе в качестве теплоносителя используют воздух, находящийся в подшатерном пространстве теплицы, который с помощью устройства для вентиляции подают через нагреватель, затем в подпочвенный слой теплицы и в подшатерное пространство; при этом прошедший через подпочвенный слой нагретый воздух подают непосредственно в подшатерное пространство.

В настоящее время неизвестен способ обогрева теплиц, по которому воздух из подшатерного пространства теплицы нагревают и после этого подают по трубам под почву теплицы, а затем непосредственно снова в ее подшатерное пространство.

В результате таких действий воздух из подшатерного пространства теплицы не вытесняется и не заменяется воздухом снаружи, что исключает потери тепла за счет выброса нагретого воздуха наружу. Кроме того, прошедший через подпочвенный слой теплицы воздух, еще не полностью остывший и остающийся достаточно теплым, попадает непосредственно в подшатерное пространство теплицы и как более теплый поднимается под купол теплицы, образуя там теплую воздушную подушку. Воздух же, находящийся между этой подушкой и почвой теплицы, нагревается от нагретой почвы и от указанной воздушной подушки. В этом пространстве, естественно, образуются свои конвекционные потоки, но они не соприкасаются с охлажденным куполом теплицы и поэтому охлаждения воздуха в них не происходит, да и сами эти потоки являются очень слабыми, т.к. перепад температур между нижним краем подушки из теплого воздуха и между нагретой поверхностью почвы внутри теплицы небольшой. Конвекция же воздуха у стенок купола теплицы является неглубокой и также слабой, т.к. поступающий непрерывно и непосредственно в подшатерное пространство нагретый воздух не дает омывающему купол теплицы слою значительно охладиться. Описанные выше процессы, происходящие при реализации заявленного способа, очень сильно снижают уровень конвекционных потоков внутри теплицы, сам воздух, как известно, является очень плохим проводником тепла и поэтому потери тепла при реализации данного способа очень сильно снижаются.

Нагретый воздух, направляемый из подпочвенного слоя теплицы непосредственно в подшатерное пространство, целесообразно подавать таким образом, чтобы он равномерно распределялся у нижнего края боковых стенок теплицы.

Такая подача воздуха из подпочвенного слоя теплицы создает слой нагретого воздуха у боковых стенок теплицы, что практически исключает возникновение конвекции воздуха из-за охлажденных стенок теплицы. А это, в свою очередь, дополнительно снижает потери тепла.

Способ реализуется следующим образом. С помощью вентиляционной установки забирают воздух из подшатерного пространства теплицы и пропускают его через нагревающее устройство, например через электрический калорифер. Затем нагретый воздух пропускают по металлическим трубам через слой почвы, лежащий внутри теплицы, и затем из подпочвенного слоя теплицы воздух подают непосредственно в подшатерное пространство теплицы. Проходя по металлическим трубам, нагретый воздух через стенки труб нагревает слой почвы, лежащий внутри теплицы, и охлаждается, но не полностью. Поступающий из-под почвы воздух еще остается нагретым и имеет температуру выше чем воздух, находящийся в подшатерном пространстве. Поэтому поступающий из-под почвы воздух, как более легкий, поднимается под купол теплицы и образует там теплую воздушную подушку. В результате этого исключаются конвекционные потоки, идущие от почвы до купола теплицы. В то же самое время образуются конвекционные потоки, идущие от почвы до теплой воздушной подушки, однако в этих потоках воздух не охлаждается от покрытия купола, а переносит тепло от нагретой почвы и сам дополнительно нагревается от теплой воздушной подушки. Находящийся в подшатерном пространстве уже подогретый воздух снова забирают с помощью вентилятора и снова подогревают и, таким образом, весь цикл повторяется снова, обеспечивая нагревание всего объема теплицы с минимальными потерями тепла на рассеяние в пространство.

Нагретый воздух, поступающий в подшатерное пространство теплицы из-под почвы, целесообразно подавать от нижнего края боковых стенок теплицы таким образом, чтобы он распределялся по возможности равномерно по всей длине этих стенок. В этом случае по всей внутренней поверхности стенок создается непрерывный поток теплого воздуха, в результате чего резко снижается уровень конвекционных потоков от стенок теплицы и таким образом дополнительно уменьшаются потери тепла.

Теплица с обогревом, реализующая данный способ, относится к устройствам для выращивания ранних растений, например овощных культур, цветов, саженцев кустов и деревьев, и может быть использована для создания как промышленных, так и индивидуальных теплиц.

Известна теплица с обогревом, описанная в патенте РФ №2056096 на изобретение "Теплица", МПК 7 A 01 G 9/24, опубл. 1996.03.20. Теплица содержит прозрачный для солнечного излучения корпус, внутри которого установлена система обогрева, представляющая собой систему облучения растений с источниками излучения, теплообменными контурами и трубопроводами. При этом система обогрева снабжена воздухонагревателем и тепловым насосом с приводом. Указанные теплообменные контуры размещены по поверхности отражающих экранов и сообщены с воздухонагревателем. Воздухонагреватель же размещен вдоль ограждения теплицы и выполнен в виде емкостей с параллельными верхним и нижним основаниями.

В этой теплице, принятой за аналог, в качестве теплоносителя используется жидкость, например вода. Вследствие этого нагрев внутреннего объема теплицы происходит за счет теплообмена между теплоносителем и окружающим его воздухом. При этом введение в конструкцию теплицы воздухонагревателей принципиально ничего не меняет - процесс нагревания внутреннего объема теплицы остается тем же самым. Наличие же воздухонагревателей увеличивает площадь контакта теплоносителя с окружающим воздухом, что, в конечном итоге, приводит к усилению конвективных потоков и, как следствие, к более сильному перемешиванию находящегося в теплице нагретого и охлажденного воздуха. Такой процесс приводит к интенсивному охлаждению нагреваемого воздуха у стенок и крыши теплицы. При этом наличие воздухонагревателей, расположенных у стен теплицы по всей их высоте, затеняет находящиеся в теплице растения. Выполнение же стенок воздухонагревателей прозрачными только в определенной степени ослабляет это затенение, но не исключает его. Кроме того, данная теплица является сложным сооружением, т.к. содержит систему облучения растений с источниками излучения, отражающими экранами, теплообменными контурами и трубопроводами и воздухонагреватель с тепловым насосом и приводом.

Известна также теплица с обогревом, описанная в патенте РФ №2150818 на изобретение "Устройство для отопления теплицы", МПК 7 A 01 G 9/24, опубл. 2000.03.27. В этой теплице обогрев также происходит за счет подачи внутрь теплицы нагретой воды. При этом система отопления теплицы не содержит систему обогрева ее шатра, а предполагается, что внутренний объем шатра будет нагреваться от прогреваемой почвы.

Такая конструкция теплицы исключает возможность ее эффективного прогрева даже в слабые морозы, т.к. нагреть воздух под шатром теплицы при низкой температуре наружного воздуха можно, только перегревая почву. В результате, во-первых, корневая система высаженных в теплице растений не будет выдерживать сильного перегрева почвы и, во-вторых, сильный нагрев почвы при сильном охлаждении стенок теплицы очень сильно активизирует конвекцию воздуха внутри теплицы, что, в свою очередь, приведет к интенсивному перемешиванию всей воздушной массы внутри теплиц и к быстрому ее охлаждению.

Ближайшей из известных является теплица, описанная в патенте РФ №2181939 на изобретение "Устройство для отопления теплицы", МПК 7 A 01 G 9/24, опубл. 2002.05.10. Эта теплица содержит систему расположенных под почвой теплицы труб; водяной котел с газовой горелкой; смесительную камеру; систему обогрева шатра теплицы нагретым воздухом; конденсационный поверхностный утилизатор теплоты уходящих продуктов сгорания, установленный в основном газоходе и подключенный по водяному тракту к системе подпочвенного обогрева теплицы; сборник конденсата продуктов сгорания, снабженный гидравлическим затвором; сепарационное устройство - каплеуловитель; систему газораспределения теплицы, соединенную через фильтр трубопроводом с каналом отвода продуктов сгорания в атмосферу и дополнительно другим трубопроводом - с генератором углекислого газа. При этом система обогрева шатра теплицы нагретым воздухом выполнена в виде трубопровода, по которому через подшатерное пространство теплицы пропускается часть продуктов сгорания горелки. И система металлических труб, расположенных под почвой теплицы, и система обогрева шатра теплицы нагретым воздухом подключены к водяному котлу; конденсационный поверхностный утилизатор теплоты уходящих продуктов сгорания установлен в основном газоходе и подключен по водяному тракту к системе подпочвенного обогрева теплицы, а система газораспределения теплицы соединена через фильтр трубопроводом с каналом отвода продуктов сгорания в атмосферу и дополнительно другим трубопроводом - с генератором углекислого газа.

В данной теплице не обеспечивается достаточно высокая экономия тепловой энергии, т.к. нагреваемый внутри нее воздух в дальнейшем выходит наружу. Происходит это из-за того, что подаваемый под шатер теплицы воздух сможет перемешаться с имеющимся там более холодным воздухом только, если часть этого более холодного воздуха будет вытеснена из-под шатра теплицы. Таким образом, часть уже находящегося в теплице нагретого, хотя и более холодного, воздуха будет постоянно выбрасываться наружу и вместе с этим воздухом будет уходить часть тепла. Кроме того, нагревание воздуха под шатром от трубопровода с горячей водой усиливает конвективное перемешивание всей массы воздуха, что, в свою очередь, повышает интенсивность охлаждения этой массы воздуха из-за усилившегося его контакта с холодными стенками теплицы. К сказанному следует добавить и то, что использование воды для обогрева теплицы усложняет ее обслуживание, т.к. требует довольно сложного ухода за трубопроводами, которые в этом случае подвержены сильной коррозии, и за запорной арматурой к этим трубопроводам - вентилями и кранами, за которыми необходимо постоянно следить, чтобы исключить их протекание. Данная конструкции теплицы является, кроме того, сложной сама по себе, т.к. в ее состав входит наряду с системой водяного подпочвенного обогрева также и система воздушного обогрева подшатрового пространства теплицы. Причем система воздушного обогрева подшатрового пространства теплицы должна сопрягаться с системой удаления продуктов сгорания и забирать у этих продуктов тепло.

Заявленная теплица с обогревом содержит прозрачный для солнечного излучения корпус, внутри которого установлено нагревательное устройство, а также выполнена система расположенных под почвой теплицы металлических труб и система обогрева шатра теплицы нагретым воздухом. В одном из ее торцов установлен тепловентилятор, в состав которого входит нагревательное устройство, причем всасывающий патрубок этого тепловентилятора выведен в подшатерный объем данной теплицы, а его выходной патрубок соединен с системой расположенных под почвой теплицы металлических труб; система же обогрева шатра теплицы нагретым воздухом выполнена в виде двух наружных подшатерных труб, каждая из которых расположена горизонтально вдоль одной из боковых сторон теплицы по всей длине этих сторон на высоте, не превышающей один метр, и в каждой из которых на обращенной к шатру теплицы стороне выполнены сквозные отверстия, расположенные по всей длине этих труб на расстоянии друг от друга, не превышающем один метр; при этом каждая из указанных наружных подшатерных труб своим концом, расположенным в том торце теплицы, который противоположен торцу с установленным тепловентилятором, присоединена к системе расположенных под почвой теплицы металлических труб.

В заявляемой теплице с обогревом в качестве нагревательного устройства в тепловентиляторе может быть установлен электрический нагреватель.

В заявляемой теплице с обогревом в качестве нагревательного устройства в тепловентиляторе может быть установлена газовая горелка, а сам тепловентилятор выполнен таким образом, чтобы продукты сгорания от газовой горелки выбрасывались наружу, не смешиваясь с нагреваемым воздухом.

В заявляемой теплице с обогревом одна или обе наружные подшатерные трубы могут быть присоединены своими свободными концами также и к тепловентилятору, при этом с того конца каждой из указанных подшатерных труб, который присоединен к тепловентилятору, а также на патрубке, соединяющем систему расположенных под почвой теплицы металлических труб с тепловентилятором, установлено запорное приспособление, например шибер.

В заявляемой теплице с обогревом система расположенных под почвой теплицы металлических труб может быть выполнена из труб, диаметр каждой из которых составляет 10-45 см; две из указанных металлических труб являются поперечными, их торцы выполнены герметично закрытыми, по одной из упомянутых труб уложено в торцах теплицы и расположены они поперек теплицы и по всей ее ширине; по меньшей мере, три из указанных металлических труб являются продольными и расположены между поперечными трубами вдоль теплицы на расстоянии друг от друга не более одного метра, причем каждая из продольных труб каждым своим концом врезана в боковую сторону каждой из поперечных труб; при этом диаметр поперечных труб должен быть равен диаметру продольных труб или превышать его не более чем в 2 раза.

В заявляемой теплице с обогревом каждая из расположенных под почвой теплицы металлических труб может быть выполнена теплоизолированной с нижней стороны.

В заявляемой теплице с обогревом подшатерные трубы могут быть выполнены жесткими, например керамическими или пластмассовыми.

В заявляемой теплице с обогревом подшатерные трубы могут быть выполнены мягкими, например из брезента или полиэтилена.

В заявляемой теплице с обогревом может быть установлен второй тепловентилятор, при этом второй тепловентилятор установлен в противоположном торце теплицы по отношению к имеющемуся тепловентилятору, сам он выполнен аналогично ему. Всасывающий патрубок второго тепловентилятора также выведен в подшатерный объем данной теплицы, а система расположенных под почвой теплицы металлических труб присоединена к выходному патрубку второго тепловентилятора.

Если в заявляемой теплице с обогревом установлен второй тепловентилятор, то каждая из наружных подшатерных труб может быть присоединена своим свободным концом к тому тепловентилятору, который расположен ближе к ней, при этом с того конца каждой из указанных подшатерных труб, который присоединен к тепловентилятору, а также на каждом патрубке, соединяющем систему расположенных под почвой теплицы металлических труб с тепловентиляторами, установлено запорное приспособление, например шибер.

В подшатерном объеме заявляемой теплицы может быть установлен, по меньшей мере, один обдувающий патрубок, который выполнен в виде трубы диаметром 10-20 см, один конец которой соединен с выходным патрубком тепловентилятора, а другой ее конец расположен на высоте 1/2-3/4 от высоты теплицы, при этом обдувающий патрубок расположен таким образом, чтобы выходящий из него во время работы тепловентилятора воздушный поток попадал на нижний край купола теплицы и был направлен, в то же время, в сторону верхней части этого купола.

В данном изобретении впервые используется система обогрева горячим воздухом, который проходит через систему расположенных под почвой металлических труб и через две наружные подшатерные трубы, расположенные вдоль стенок теплицы. При этом, если расположенные под почвой металлические трубы передают тепло от нагретого воздуха через свои стенки вследствие высокой теплопроводности материала, из которого они сделаны, то наружные подшатерные трубы передают тепло путем пропускания нагретого воздуха через расположенные в стенках этих труб отверстия. В результате этого выходящий из подшатерных труб воздух нагревает внутренний объем теплицы не путем передачи тепла через стенки трубы окружающему воздуху, а в основном путем вытеснения находящегося внутри теплицы холодного воздуха теплым и перемешивания остающегося холодного воздуха с выходящим из подшатерных труб нагретым воздухом. Такое нагревание внутреннего объема теплицы является гораздо более эффективным. При этом в быстро разогретом внутреннем объеме теплицы воздух однородно нагретой массой скапливается в верхней части теплицы, в результате чего количество конвективных потоков воздуха и их интенсивность резко снижаются, что приводит к значительному повышению сохранения тепла внутри теплицы. К сказанному следует добавить, что для обогрева теплицы все время используется воздух, находящийся внутри самой теплицы, т.е. наружный воздух для обогрева не используется, и это, в свою очередь, дополнительно существенно снижает потери тепла.

Данная система обогрева теплицы исключает, к тому же, перегрев корневой части растений, поскольку всегда имеется возможность отрегулировать нагретые потоки воздуха таким образом, чтобы почва не перегревалась, а внутренний объем теплицы нагревался достаточно для того, чтобы поддерживать комфортную для надземной части растений температуру.

Установка на тепловентиляторе обдувающего патрубка позволяет, во-первых, сдувать капли воды с купола теплицы, которые образуются вследствие конденсации воды из окружающего воздуха на внутренней поверхности укрывного материала теплицы. Во-вторых, этот обдувающий патрубок позволяет быстрее формировать у купола теплицы теплую воздушную подушку и поддерживать ее в теплом состоянии, что дополнительно снижает степень конвекции воздуха внутри теплицы и, соответственно, снижает потери тепла.

На фиг.1 показана конструкция теплицы с одним тепловентилятором.

На фиг.2 дана схема расположения под почвой теплицы металлических труб.

На фиг.3 показана конструкция теплицы с двумя тепловентиляторами. Вид сверху.

Теплица с обогревом содержит корпус 1, покрытый прозрачным материалом, например стеклом или полиэтиленовой пленкой. Внутри корпуса 1 установлен тепловентилятор 2, например, марки ТГ-2,5. Всасывающий патрубок 3 тепловентилятора 2 выведен в подшатерный объем теплицы. Внутри корпуса расположены две наружные подшатерные трубы 5, каждая из которых выполнена из теплоизолирующего материала и расположена горизонтально вдоль одной из боковых сторон теплицы по всей длине этих сторон на высоте, не превышающей один метр. В каждой из наружных подшатерных труб 5 на обращенной к шатру теплицы стороне выполнены сквозные отверстия 6, расположенные по всей длине этих подшатерных труб 5 на расстоянии друг от друга, не превышающем один метр.

В теплице под слоем почвы толщиной 30-70 см расположена также система металлических труб 7, которая через выходной патрубок 4 связана с тепловентилятором 2.

Каждая из указанных наружных подшатерных труб 5 своим концом, расположенным в том торце теплицы, который противоположен торцу с установленным тепловентилятором, присоединена к системе расположенных под почвой теплицы металлических труб 7.

На тепловентиляторе 2 установлен обдувающий патрубок 8, который выполнен в виде трубы диаметром 10-20 см. Один конец этого обдувающего патрубка 8 соединен с выходным патрубком тепловентилятора, а другой ее конец расположен на высоте 1/2-3/4 от высоты теплицы, при этом обдувающий патрубок расположен таким образом, чтобы выходящий из него во время работы тепловентилятора воздушный поток попадал на нижний край купола теплицы и был направлен, в то же время, в сторону верхней части этого купола.

На тепловентиляторе 2 установлена также вытяжная труба 9, свободный конец которой выведен наружу.

Установленные под почвой теплицы металлические трубы 7 расположены следующим образом (см. фиг.2). Две из этих металлических труб 10 и 11 являются поперечными, их торцы выполнены герметично закрытыми, по одной из них уложено в торцах теплицы и расположены они поперек теплицы и по всей ее ширине. Другие трубы 12, по меньшей мере, три из которых являются продольными и расположены они между поперечными трубами 10 и 11 вдоль теплицы на расстоянии друг от друга не более одного метра. При этом каждая из продольных труб 12 каждым своим концом врезана в боковую сторону каждой из поперечных труб 10 и 11. Диаметр поперечных труб 10 и 11 должен быть равен диаметру продольных труб 12 или превышать его не более чем в два раза. Система расположенных под почвой теплицы металлических труб 10, 11 и 12 выполнена из труб, диаметр каждой из которых составляет 10-45 см.

В теплице могут быть установлены два тепловентилятора 2 и 14 (см. фиг.3). При этом внутри корпуса 1 теплицы установлены также две подшатерные трубы 4 и система металлических труб 7, расположенных под землей. Причем подшатерные трубы 4 своими свободными концами через патрубки 15 присоединены к выходному патрубку тепловентиляторов 2 и 14. В то же самое время на патрубках 15, соединяющих подшатерные трубы 4 с тепловентиляторами 2 и 14, и на патрубках, соединяющих с тепловентиляторами 2 и 14 систему расположенных под землей металлических труб 7, должны быть установлены запорные устройства, например шиберы.

Данная теплица с обогревом работает следующим образом. Установленный внутри корпуса 1 тепловентилятор 2 через всасывающий патрубок 3 засасывает воздух из внутреннего объема теплицы. Работающая внутри тепловентилятора 2 горелка разогревает этот воздух и далее он под напором попадает через выходной патрубок 4 в систему расположенных под почвой теплицы металлических труб 7. В то же самое время продукты сгорания из находящейся внутри тепловентилятора 2 горелки выбрасываются наружу по вытяжной трубе 9, не попадая под корпус 1, т.е. во внутренний объем теплицы.

Проходя через систему расположенных под почвой теплицы металлических труб 7, нагретый воздух отдает свое тепло через стенки этих труб 7 окружающей их почве и таким образом нагревает слой почвы, прилегающей к металлическим трубам 7. При этом сам воздух охлаждается в металлических трубах 7 до температуры ~30°С. Из системы расположенных под почвой теплицы металлических труб 7 воздух при указанной выше температуре попадает в наружные подшатерные трубы 5 и через отверстия 6, выполненные в стенке этих труб 5, попадает во внутренний объем теплицы, где он смешивается с окружающим холодным воздухом и частично вытесняет его. В результате внутренний объем теплицы быстро заполняется теплым воздухом, который скапливается в верхней части теплицы. В то же самое время разогретая почва также нагревает прилегающий к ней слой воздуха, причем нагрев происходит практически равномерно по всей площади теплицы. В результате во внутреннем объеме теплицы градиент температуры воздуха постоянно поддерживается таким, при котором конвекционные потоки внутри теплицы становятся минимальными. Это обеспечивается тем, что в верхней части теплицы воздух будет всегда немного теплее, чем в нижней, т.к. нагрев подшатерного объема воздуха будет происходить быстрее, чем нагрев прилегающего к почве слоя. Установленный на тепловентиляторах 2 и 14 обдувающий патрубок 8 усиливает эффект накопления теплого воздуха под куполом теплицы. В то же самое время теплый воздух, поступающий из этого патрубка, сдувает капли влаги, скатывающиеся по внутренней поверхности купола теплицы, что улучшает комфортные условия внутри теплицы и исключает переувлажнение почвы в местах выпадения капель при отсутствии их сдувания.

При установке в теплице второго тепловентилятора 14 улучшается равномерность нагрева почвы внутри теплицы и равномерность нагревания воздуха во внутреннем объеме внутри теплицы, что, в свою очередь, еще больше снижает уровень теплообмена за счет снижения уровня конвективных потоков воздуха.

В случае, когда концы наружных подшатерных труб 5 присоединены к выходным патрубкам тепловентиляторов 2 и 14 и на этих патрубках, а также на патрубках, соединяющих тепловентиляторы 2 и 14 с системой расположенных под землей металлических труб 7, установлены запорные устройства, например шиберы, осуществляется возможность производить регулирование нагрева подшатерного объема теплицы - почвы и воздуха путем перекрывания подачи воздуха из тепловентиляторов 2 и 14 и направления его либо в систему расположенных под землей металлических труб 7, либо в наружные подшатерные трубы 5. При этом в зависимости от состояния окружающей теплицу среды преимущественно будет нагреваться в теплице либо почва, либо воздух. Это предоставляет возможность создавать внутри теплицы наиболее комфортные для растений условия.

Claims (15)

1. Способ обогрева теплиц, при котором забирают воздух из подшатерного пространства теплицы с помощью тепловентилятора, пропускают его через нагревательное устройство, затем часть нагретого воздуха через обдувающий патрубок отводят в подшатерное пространство теплицы, а другую часть подают по металлическим трубам сначала в подпочвенный слой теплицы, а из подпочвенного слоя теплицы по трубам непосредственно в ее подшатерное пространство.

2. Способ обогрева теплиц по п.1, при котором нагретый воздух, направляемый из подпочвенного слоя теплицы непосредственно в подшатерное пространство, подают таким образом, чтобы он равномерно распределялся у нижнего края боковых стенок теплицы.

3. Теплица с обогревом, содержащая прозрачный для солнечного излучения корпус, внутри которого установлено нагревательное устройство, а также выполнена система расположенных под почвой теплицы металлических труб и система обогрева шатра теплицы нагретым воздухом, в которой в одном из торцов теплицы установлен тепловентилятор, в состав которого входит нагревательное устройство, причем всасывающий патрубок тепловентилятора выведен в подшатерный объем теплицы, а его выходной патрубок соединен с системой расположенных под почвой теплицы металлических труб; система обогрева шатра теплицы нагретым воздухом выполнена в виде двух наружных подшатерных труб, каждая из которых расположена горизонтально вдоль одной из боковых сторон теплицы по всей длине этих сторон на высоте, не превышающей 1 м, и в каждой из которых на обращенной к шатру теплицы стороне выполнены сквозные отверстия, расположенные по всей длине этих труб на расстоянии друг от друга, не превышающем 1 м, при этом каждая из указанных наружных подшатерных труб своим концом, расположенным в том торце теплицы, который противоположен торцу с установленным тепловентилятором, присоединена к системе расположенных под почвой теплицы металлических труб.

4. Теплица с обогревом по п.3, в которой в качестве нагревательного устройства установлен электрический нагреватель.

5. Теплица с обогревом по п.3, в которой в качестве нагревательного устройства установлена горелка, а тепловентилятор при этом выполнен таким образом, чтобы продукты сгорания от горелки выбрасывались наружу, не смешиваясь с нагреваемым воздухом.

6. Теплица с обогревом по п.3, в которой одна или обе наружные подшатерные трубы присоединены своими свободными концами также и к тепловентилятору, при этом с того конца каждой из указанных подшатерных труб, который присоединен к тепловентилятору, а также на патрубке, соединяющем систему расположенных под почвой теплицы металлических труб с тепловентилятором, установлено запорное приспособление, например шибер.

7. Теплица с обогревом по п.3 или 6, в которой система расположенных под почвой теплицы металлических труб выполнена из труб, диаметр каждой из которых составляет 10÷45 см; две указанные металлические трубы являются поперечными и расположены в торцах теплицы по всей ее ширине, торцы труб выполнены герметично закрытыми; по меньшей мере, три из указанных металлических труб являются продольными и расположены между поперечными трубами вдоль теплицы на расстоянии друг от друга не более 1 м, причем каждая из продольных труб каждым своим концом врезана в боковую сторону каждой из поперечных труб; при этом диаметр поперечных труб должен быть равен диаметру продольных труб или превышать его не более чем в 2 раза.

8. Теплица с обогревом по п.3, в которой каждая из расположенных под почвой теплицы металлических труб выполнена теплоизолированной с нижней стороны.

9. Теплица с обогревом по п.3, в которой наружные подшатерные трубы выполнены жесткими, например керамическими или пластмассовыми.

10. Теплица с обогревом по п.3, в которой наружные подшатерные трубы выполнены мягкими, например из брезента или полиэтилена.

11. Теплица с обогревом по п.3, в которой в подшатерном объеме установлен, по меньшей мере, один обдувающий патрубок, выполненный в виде трубы диаметром 10-15 см, один конец которой соединен с выходным патрубком тепловентилятора, а другой ее конец расположен на высоте 1/2-3/4 высоты теплицы, при этом обдувающий патрубок расположен таким образом, чтобы выходящий из него во время работы тепловентилятора воздушный поток попадал на нижний край купола теплицы и был направлен в то же время в сторону верхней части этого купола.

12. Теплица с обогревом по п.3, или 4, или 5, или 6, в которой установлен второй тепловентилятор, при этом второй тепловентилятор установлен в противоположном торце теплицы по отношению к имеющемуся тепловентилятору, причем всасывающий патрубок этого тепловентилятора также выведен в подшатерный объем данной теплицы, а система расположенных под почвой теплицы металлических труб присоединена к выходному патрубку второго тепловентилятора.

13. Теплица с обогревом по п.11, в которой во втором тепловентиляторе в качестве нагревательного устройства установлен электрический нагреватель.

14. Теплица с обогревом по п.11, в которой во втором тепловентиляторе в качестве нагревательного устройства установлена горелка, а тепловентилятор при этом выполнен таким образом, чтобы продукты сгорания от горелки выбрасывались наружу, не смешиваясь с нагреваемым воздухом.

15. Теплица с обогревом по п.11, в которой каждая из наружных подшатерных труб присоединена своим свободным концом к тому тепловентилятору, который расположен ближе к ней, при этом с того конца каждой из указанных подшатерных труб, который присоединен к тепловентилятору, а также на каждом патрубке, соединяющем систему расположенных под почвой теплицы металлических труб с тепловентиляторами, установлено запорное приспособление, например шибер.

Images