RU2733229C1 - Greenhouse with night heating by solar energy - Google Patents
Greenhouse with night heating by solar energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2733229C1 RU2733229C1 RU2019131983A RU2019131983A RU2733229C1 RU 2733229 C1 RU2733229 C1 RU 2733229C1 RU 2019131983 A RU2019131983 A RU 2019131983A RU 2019131983 A RU2019131983 A RU 2019131983A RU 2733229 C1 RU2733229 C1 RU 2733229C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- greenhouse
- heat
- heating
- soil
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к теплицам с ночным подогревом почвы грунтовыми теплообменниками с жидкостью-теплоносителем, нагреваемым в солнечном коллекторе.The invention relates to agriculture, in particular to greenhouses with night heating of the soil by ground heat exchangers with a heat-transfer fluid heated in a solar collector.
Известно устройство для обогрева почвы в теплице, содержащее технические средства для обогрева, выполненные в виде двухконтурной солнечной нагревательной системы с насосом и теплообменником для прокачки теплоносителя и нагрева воды в емкости-аккумуляторе. При этом система также снабжена трубопроводами грунтового теплообменника, а вертикальная стена теплицы является дополнительным нагревателем (Патент №2207752 С1, дата приоритета 12.02.2002, дата публикации 10.07.2003, авторы Пындак В.И. и др., RU).A device for heating the soil in a greenhouse is known, containing technical means for heating, made in the form of a double-circuit solar heating system with a pump and a heat exchanger for pumping the coolant and heating water in a storage tank. At the same time, the system is also equipped with pipelines of a ground heat exchanger, and the vertical wall of the greenhouse is an additional heater (Patent No. 2207752 C1, priority date 02.12.2002, publication date 07.10.2003, authors Pyndak V.I. et al., RU).
Известно также устройство комбинированного теплоснабжения тепличного комплекса, основанное на преобразовании солнечной энергии в тепловую с использованием солнечных коллекторов, где в качестве дополнительного источника тепла используется трубчатый электронагреватель (ТЭН). Устройство содержит два контура - обогрева и отопления. Контур обогрева включает солнечный коллектор, соединенный с баком-аккумулятором через теплообменник при помощи циркуляционного насоса. Контур отопления подключен к баку-аккумулятору, где теплоносителем является вода и может состоят из нескольких внутренних контуров снабженных своими циркуляционными насосами. Например, для обогрева почвы - это система трубопроводов грунтового теплообменника, расположенного в грядках. Бак-аккумулятор кроме ТЭН оснащен датчиком температуры, который с помощью контроллера, при недостаточном количестве солнечной энергии, в автоматическом режиме поддерживает заданную температуру теплоносителя (патент РФ №185808 U1, дата приоритета 31.08.2018, дата публикации 19.12.2018, авторы: Аммосов Д.Н. и др., RU).It is also known a device for combined heat supply of a greenhouse complex based on the conversion of solar energy into thermal energy using solar collectors, where a tubular electric heater (TEN) is used as an additional heat source. The device contains two circuits - heating and heating. The heating circuit includes a solar collector connected to the storage tank through a heat exchanger using a circulation pump. The heating circuit is connected to a storage tank, where the heat carrier is water and can consist of several internal circuits equipped with their own circulation pumps. For example, for soil heating, it is a pipe system of a ground heat exchanger located in the beds. The storage tank, in addition to the heating element, is equipped with a temperature sensor, which, with the help of a controller, with an insufficient amount of solar energy, automatically maintains the specified temperature of the coolant (RF patent No. 185808 U1, priority date 08/31/2018,
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству для обогрева почвы является теплица с подогревом почвы от энергии солнечной радиации, принятая в качестве прототипа (патент РФ №93208 U1, дата приоритета 06.07.2009, дата публикации 27.04.2010, авторы: Галяутдинов А.А. и Харитонов П.Т., RU), содержащая включенные в систему циркуляции жидкости-теплоносителя циркуляционный насос, тепловой аккумулятор, размещенный внутри теплицы, грунтовой теплообменник и прозрачный защитный купол - солнечный коллектор, выполненный из светопрозрачных пластин ячеистого поликарбоната, снабженный нижними водоподводящими и верхними водоотводящими соединительными патрубками, при помощи которых включен в систему циркуляции.The closest technical solution to the proposed device for heating the soil is a greenhouse with heating the soil from the energy of solar radiation, adopted as a prototype (RF patent No. 93208 U1, priority date 06.07.2009, publication date 27.04.2010, authors: Galyautdinov A.A. and Kharitonov P.T., RU), containing a circulation pump included in the circulation system of a heat-transfer fluid, a heat accumulator located inside the greenhouse, a ground heat exchanger and a transparent protective dome - a solar collector made of translucent plates of cellular polycarbonate, equipped with lower water supply and upper drainage connecting pipes, with the help of which it is included in the circulation system.
Недостатком известных теплиц является невозможность применения подобных решений в уже действующих теплицах без изменения их устройства, а также сложность их конструкций.The disadvantage of the known greenhouses is the impossibility of using such solutions in already operating greenhouses without changing their design, as well as the complexity of their designs.
Технический результат - упрощение конструкции и снижение себестоимости изготовления, благодаря отсутствию отдельного солнечного коллектора, так как его функцию в совокупности выполняют светопроницаемый защитный купол и тепловой аккумулятор установленный под куполом вверху в зоне максимального нагрева теплицы, а также возможность использования предлагаемого устройства в уже действующих теплицах без изменения их конструкции, а также легкость монтажа и демонтажа.The technical result is to simplify the design and reduce the production cost, due to the absence of a separate solar collector, since its function in combination is performed by a transparent protective dome and a heat accumulator installed under the dome at the top in the zone of maximum heating of the greenhouse, as well as the possibility of using the proposed device in already operating greenhouses without changes in their design, as well as ease of installation and dismantling.
Технический результат при поверхностном обогреве почвы достигается тем, что, коаксиальные шланги грунтового теплообменика укладываются на грядку и обогреваются циркулирующей в них водой, нагретой в солнечном коллекторе. Шланги углубляются в грядку, примерно на половину трубы. Нижняя его половина благодаря теплопроводности почвы будет обогревать корни, а верхняя за счет лучистой энергии от верхней половины - кроны растений, а также воздух в теплице. Предлагаемый поверхностный обогрев почвы можно использовать в уже действующих теплицах. Коаксиальный шланг поддерживает одинаковую температуру на всем протяжении, так как благодаря теплопроводности стенок внутренней оболочки, прямой поток подогревает обратный, обеспечивая усредненную температуру и позволяет равномерно прогревать почву. Шланги можно устанавливать в любой период развития растений, в любом направлении, а также убирать на хранение в зиму.The technical result with surface heating of the soil is achieved by the fact that the coaxial hoses of the ground heat exchanger are laid on the garden bed and heated by the water circulating in them, heated in the solar collector. The hoses go deep into the bed, about half the pipe. The lower half of it, due to the thermal conductivity of the soil, will heat the roots, and the upper half, due to the radiant energy from the upper half, will heat the crowns of plants, as well as the air in the greenhouse. The offered surface soil heating can be used in existing greenhouses. The coaxial hose maintains the same temperature throughout, since due to the thermal conductivity of the walls of the inner shell, the direct flow heats up the return one, providing an average temperature and allows the soil to be evenly heated. Hoses can be installed at any stage of plant development, in any direction, as well as stored for winter.
На фиг. 1 - вариант установки устройства в теплицу, на фиг. 2 - вариант подключения коаксиального шланга.FIG. 1 - a variant of installing the device in a greenhouse, Fig. 2 - option for connecting a coaxial hose.
Устройство обогрева теплицы состоит из светопроницаемого защитного купола 1 теплицы, размещенного под ним вверху теплового аккумулятора, состоящего из емкостей 2, соединенных с одной стороны с входом подающего распределительного коллектора 3, а с другой стороны с выходом обратного собирающего коллектора 4 (фиг. 1). К выходам распределительного коллектора 3 подключены входы циркуляционных насосов 5, выходы которых соединены со входами коаксиальных водорозеток 6. Обратные выходы водорозеток 6 соединены со входами собирающегося коллектора 4. К коаксиальным розеткам 6 подсоединен грунтовый теплообменник, состоящий из коаксиальных шлангов 7, концы внешних оболочек которых закрыты заглушками 8 (фиг. 2).The greenhouse heating device consists of a light-permeable protective dome 1 of the greenhouse, located under it at the top of the heat accumulator, consisting of
Циркуляции жидкости-теплоносителя осуществляется по следующему контуру: выход теплового аккумулятора (последняя емкость 2) → вход распределительного коллектора 3 → его выходы → входы циркуляционных насосов 5 → их выходы → входы водорозеток 6 → их нагрузка в виде коаксиальных шлангов 7 → обратные выходы водорозеток 6 → входы собирающего коллектора 4 → его выход → вход теплового аккумулятора (первая емкость 2).The circulation of the heat-transfer fluid is carried out along the following circuit: the output of the heat accumulator (the last tank 2) → the input of the
Пример исполненияExecution example
Коаксиальный шланг 7 (шланг в шланге), собирается из обычных поливочных шлангов разного диаметра, например, на 1/2 и 1 дюйм. Внешняя оболочка коаксиального шланга 7 на конце закрыта заглушкой 8. Внутренняя оболочка коаксиального шланга 7 делается короче внешней и не должна упираться в заглушку 8. Выбор в качестве грунтового теплообменника отрезка гибкого коаксиального шланга 7 определен его свойством поддерживать одинаковую температуру на всем протяжении, так как благодаря теплопроводности внутренней оболочки, прямой поток подогревает обратный, и позволяет равномерно прогревать почву.Coaxial hose 7 (hose in hose), assembled from conventional gardening hoses of different diameters, for example, 1/2 and 1 inch. The outer sheath of the
Тепловой аккумулятор состоит из батареи последовательно соединенных емкостей 2 (например, 200 л бочки, выкрашенные в черный цвет), заполненных теплоносителем-водой и расположенных под светопроницаемым защитным куполом 1 вверху в зоне максимального нагрева теплицы. Такая конструктивная совокупность теплового аккумулятора и купола 1 теплицы, позволяет им выполнять функцию солнечного коллектора. Причем его КПД с несколькими емкостями 2 имеет более высокое значение, чем с одной большой, т.к. абсорбирующая солнечную энергию поверхность у них больше. Это позволяет быстро накапливать тепло в дневное время и отдавать его в ночное при понижении температуры в теплице ниже заданного уровня.The heat accumulator consists of a battery of
Крепление для емкостей 2 теплового аккумулятора выполнено в виде турника, на перекладине 11 которого они закреплены при помощи соответствующих такелажных элементов 12 (например, висят на ремнях). Полезная площадь грядок при этом не занимается. Поскольку система устанавливается в готовую поликарбонатную теплицу, то во избежание ее серьезных переделок, опоры 13 турника расположены вне теплицы, со стороны торцевых стенок. Выполнены они в виде треног или в виде Х-образной формы из металлопроката (уголков, швеллеров и т.п.). На их пересечении лежит перекладина 11. Для нее в торцевых стенках вырезаются отверстия. Промежуточные опоры 14 одиночные и расположены в теплице на средней грядке.The fastening for the
Нагреватель 10 выполнен в виде электроодеяла, опоясывающего емкость 2, поключенную к распределительному коллектору 3. Нагреватель снабжен встроенным датчиком температуры и включается только в экстренных ситуациях - при ночном снижении температуры воды нагретой солнечной энергией ниже допустимой, например, +25°С и включенных циркуляционных насосах 5. Последние, в свою очередь, включаются только при критическом снижении температуры почвы грядок, например, ниже +15°С. Кроме того, наличие обогревателя позволяет не сливать воду из системы даже при ощутимых ночных заморозках. При использовании незамерзающего теплоносителя, например, на основе пропиленгликоля, его сливать не нужно даже зимой.The
Все циркуляционные насосы 5 включаются при помощи датчика температуры 9 в виде термостата (механический терморегулятор на основе биметаллической пластины, размыкающей контакты при достижении заданной температуры) воткнутого в грунт.All
Через него же питающее напряжение подается и на электронагреватель 10, но не включает, поскольку в него встроен свой температурный датчик (термостат).Through it, the supply voltage is also supplied to the
Устройство позволяет поддерживать в теплице в ночное время заданную температуру равномерно по всей площади, а также использовать в уже действующих теплицах без коренного изменения их конструкции.The device allows maintaining the set temperature in the greenhouse at night evenly over the entire area, as well as using it in already operating greenhouses without radical changes in their design.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131983A RU2733229C1 (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Greenhouse with night heating by solar energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131983A RU2733229C1 (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Greenhouse with night heating by solar energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2733229C1 true RU2733229C1 (en) | 2020-09-30 |
Family
ID=72926869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019131983A RU2733229C1 (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Greenhouse with night heating by solar energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2733229C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760162C1 (en) * | 2021-03-16 | 2021-11-22 | Владимир Иванович Милкин | Autonomous greenhouse with night heating and daytime ventilation using solar energy |
RU2799060C1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-07-03 | Максим Юрьевич Попов | Greenhouse with soil heating by solar energy |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2207752C1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-07-10 | Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия | Greenhouse |
RU93208U1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-04-27 | Петр Тихонович Харитонов | GREENHOUSE WITH HEATED SOIL FROM SOLAR RADIATION ENERGY |
RU2575198C1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный аграрный университет" | System of solar heat supply |
RU185808U1 (en) * | 2018-08-31 | 2018-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплокомфорт" | Greenhouse complex with combined heat supply system |
-
2019
- 2019-10-09 RU RU2019131983A patent/RU2733229C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2207752C1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-07-10 | Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия | Greenhouse |
RU93208U1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-04-27 | Петр Тихонович Харитонов | GREENHOUSE WITH HEATED SOIL FROM SOLAR RADIATION ENERGY |
RU2575198C1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный аграрный университет" | System of solar heat supply |
RU185808U1 (en) * | 2018-08-31 | 2018-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Теплокомфорт" | Greenhouse complex with combined heat supply system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760162C1 (en) * | 2021-03-16 | 2021-11-22 | Владимир Иванович Милкин | Autonomous greenhouse with night heating and daytime ventilation using solar energy |
RU2799060C1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-07-03 | Максим Юрьевич Попов | Greenhouse with soil heating by solar energy |
RU2808067C1 (en) * | 2022-11-23 | 2023-11-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Method for stabilizing thermal condition in greenhouse and device for its implementation |
RU2817421C1 (en) * | 2023-09-29 | 2024-04-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Method of stabilizing thermal conditions in greenhouse and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101478204B1 (en) | a pair glasshouse using solar hybrid system | |
US9803890B2 (en) | Solar energy system | |
CN102907280A (en) | Heat accumulating type solar energy greenhouse | |
RU2651276C1 (en) | Soil heating device | |
RU2733229C1 (en) | Greenhouse with night heating by solar energy | |
US20130239951A1 (en) | Retrofittable tankless passive solar water heater | |
US20150345825A1 (en) | Water Supply and Heating System Comprising Flexible Tank and Heating Unit | |
KR20100052427A (en) | Heating apparatus of house | |
KR20210061899A (en) | Thermal Storage and Heating System for Greenhouse using Double Thermal Circulation | |
US20120125320A1 (en) | Method for providing heat | |
RU93208U1 (en) | GREENHOUSE WITH HEATED SOIL FROM SOLAR RADIATION ENERGY | |
KR200389779Y1 (en) | The Heating Plant using Solar Hot Water | |
KR100741676B1 (en) | A solar heat system | |
CN203723170U (en) | Solar ecological greenhouse water circulation heat-accumulation system | |
KR101289208B1 (en) | Solar energy hot house using condensed heat ofgravels | |
CN109744011A (en) | A kind of system and method promoting ground temperature using solar energy | |
CN209572529U (en) | A kind of system promoting ground temperature using solar energy | |
JP6046233B2 (en) | Heat exchange system | |
JP6259387B2 (en) | Air conditioning equipment for house for plant cultivation | |
CN2937880Y (en) | Solar heating system | |
KR20120063100A (en) | Non heating greenhouse system | |
KR101545270B1 (en) | Collecting device heating and solar water heater | |
KR101051760B1 (en) | Heating plant using solar hot water | |
KR20120051171A (en) | The solar domestic hot water system | |
KR100274166B1 (en) | A system for heating the soil in hothouses using the solar energy |