RU2737668C1 - Greenhouse for growing vegetables - Google Patents

Greenhouse for growing vegetables Download PDF

Info

Publication number
RU2737668C1
RU2737668C1 RU2020109702A RU2020109702A RU2737668C1 RU 2737668 C1 RU2737668 C1 RU 2737668C1 RU 2020109702 A RU2020109702 A RU 2020109702A RU 2020109702 A RU2020109702 A RU 2020109702A RU 2737668 C1 RU2737668 C1 RU 2737668C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
greenhouse
water
cavity
roof
air
Prior art date
Application number
RU2020109702A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Тимофеев
Original Assignee
Александр Юрьевич Тимофеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Юрьевич Тимофеев filed Critical Александр Юрьевич Тимофеев
Priority to RU2020109702A priority Critical patent/RU2737668C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737668C1 publication Critical patent/RU2737668C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/245Conduits for heating by means of liquids, e.g. used as frame members or for soil heating
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: invention relates to the field of agricultural structures. Greenhouse for growing vegetables is arranged in the form of an air closed chamber located on the ground surface. From above it is limited by a convex transparent cover. Greenhouse can be single-section and multi-section. Outer walls are continuous. Internal walls at multisection structure are not solid and are made of separate posts embedded in soil and combined in transverse tightening, and in longitudinal - by crossbars. Device for reducing air temperature in air closed chamber of greenhouse is combined with roof and is made in the form of double-glazed window from two parallel glass with cavity between them, filled with water, if necessary flowing. In the daytime the cavity of the air chamber of the greenhouse is heated by solar radiation. At the same time part of solar radiation is absorbed by double-glazed window water, and part is reflected. From the chamber, excess heat is diverted into the water from the double-glazed window. Air temperature inside greenhouse cavity is set proceeding from rational temperature mode for vegetables growing. Water temperature in the double-glazed window cavity is calculated proceeding from the heat balance estimation. Glazing unit can be quite powerful. Then water is cooled at night due to heat exchange with external air. But it is more effective and reliable to equip the water cooling system, which is connected to the double-glazed window cavity by means of pipes. Efficiency of the proposed technical solution consists in the fact that in conditions of a hot climate it is possible to provide a normal temperature mode of an air chamber, using the whole light day without artificial obscurity.EFFECT: proposed design can be widely used for other premises in hot climate, for example, various public buildings, cafes, etc.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственных сооружений.The invention relates to the field of agricultural facilities.

Известна теплица для выращивания овощей, выполненная в виде воздушной замкнутой камеры, расположенной на естественной поверхности грунта и ограниченной с боков и торцов внешними стенами, а сверху прозрачной выпуклой вверх крышей (В.И. Назарова, Современные теплицы и парники. ISBN: 978-5-3860-3061-2. Изд-во: Рипол Классик, 2011 г., стр. 17).A greenhouse for growing vegetables is known, made in the form of an air closed chamber located on the natural surface of the soil and bounded from the sides and ends by external walls, and from above with a transparent convex roof upward (V.I. Nazarova, Modern greenhouses and hotbeds. ISBN: 978-5 -3860-3061-2. Publishing house: Ripol Classic, 2011, p. 17).

Недостатком такой теплицы является то, что при нагреве солнцем создается парниковый эффект, и имеет место перегрев воздуха внутри теплицы, что приводит к гибели растений. Вентиляция за счет обеспечения сообщения внутреннего пространства с наружным воздухом дает эффект до тех пор, пока температура наружного воздуха не превышает определенных значений. Иначе требуемый эффект не достигается.The disadvantage of such a greenhouse is that when heated by the sun, a greenhouse effect is created, and overheating of the air inside the greenhouse takes place, which leads to the death of plants. Ventilation by providing communication between the interior space and the outside air has an effect as long as the outside air temperature does not exceed certain values. Otherwise, the desired effect is not achieved.

Известна теплица для выращивания овощей, выполненная в виде воздушной замкнутой камеры, расположенной на естественной поверхности грунта и ограниченной с боков и торцов внешними стенами, а сверху прозрачной выпуклой вверх крышей, и снабженной устройством для понижения температуры воздуха в пределах камеры (Пособие по проектированию теплиц и парников (к СНиП 2.10.04-85), ГипроНИИСельПром. - М.: Стройиздат, 1988, стр. 22). Эта теплица содержит шторку, которая обеспечивает периодическую затененность.A greenhouse for growing vegetables is known, made in the form of an air closed chamber located on the natural surface of the soil and limited from the sides and ends by external walls, and from above with a transparent convex roof upward, and equipped with a device for lowering the air temperature within the chamber (Guidelines for the design of greenhouses and greenhouses (to SNiP 2.10.04-85), GiproNIISelProm. - M .: Stroyizdat, 1988, p. 22). This greenhouse contains a curtain that provides periodic shading.

Недостатком такой теплицы может оказаться вредное влияние затененности с точки зрения недостатка света для растений.The disadvantage of such a greenhouse may be the harmful effect of shading in terms of a lack of light for plants.

Целью предлагаемой конструкции является ликвидация периодической затененности при обеспечении нормального температурного режима воздушной замкнутой камеры теплицы.The purpose of the proposed design is to eliminate periodic shading while ensuring the normal temperature regime of the closed air chamber of the greenhouse.

Указанная цель достигается тем, что теплица для выращивания овощей включает воздушную замкнутую камеру, расположенную на естественной поверхности грунта и ограниченную с боков и торцов внешними стенами, а сверху прозрачной выпуклой вверх крышей, Теплица снабжена устройством для понижения температуры воздуха в пределах камеры, при этом устройство для понижения температуры воздуха и крыша совмещены и выполнены в виде стеклопакета из двух параллельных стекол с полостью между ними, заполненной водой. Теплица для выращивания овощей снабжена охладителем воды, соединенным с полостью стеклопакета крыши подводящей и отводящей трубами, которые в пределах крыши содержат концевые участки, причем концевой участок отводящей трубы расположен на гребне выпуклой вверх крыши, а концевой участок отводящей трубы, расположен в нижней части крыши, при этом концевые участки труб выполнены перфорированными и расположенными в пределах полости стеклопакета.This goal is achieved by the fact that the greenhouse for growing vegetables includes an air closed chamber located on the natural surface of the soil and bounded from the sides and ends by external walls, and from above with a transparent convex roof upward. The greenhouse is equipped with a device for lowering the air temperature within the chamber, while the device to lower the air temperature and the roof are combined and made in the form of a double-glazed unit of two parallel glasses with a cavity between them filled with water. The greenhouse for growing vegetables is equipped with a water cooler connected to the cavity of the glass unit of the roof with supply and discharge pipes, which contain end sections within the roof, and the end section of the outlet pipe is located on the ridge of the upwardly convex roof, and the end section of the outlet pipe is located in the lower part of the roof. while the end sections of the pipes are made perforated and located within the cavity of the glass unit.

Кроме того теплица для выращивания овощей может быть выполнена из серии смежных секций с автономными крышами и с общими внутренними стенами, выполненными из отдельных стоек, объединенных общим ригелем.In addition, a greenhouse for growing vegetables can be made from a series of adjacent sections with self-contained roofs and common internal walls made of separate racks united by a common crossbar.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 схематически изображен поперечный разрез предлагаемой теплицы для выращивания овощей;- in Fig. 1 schematically shows a cross section of the proposed greenhouse for growing vegetables;

- на фиг. 2 показана схема тепловых потоков в предлагаемой теплице в дневное время;- in Fig. 2 shows a diagram of heat flows in the proposed greenhouse during the day;

- на фиг. 3 показана схема тепловых потоков в предлагаемой теплице в ночное время.- in Fig. 3 shows a diagram of heat flows in the proposed greenhouse at night.

Теплица для выращивания овощей (фиг. 1) устроена в виде воздушной замкнутой камеры, расположенной на поверхности 1 грунта 2. Сверху она ограничена выпуклой вверх прозрачной крышей 3. Рациональной формой выпуклости является двускатный профиль. При этом угол 4 наклона частей крыши «а» может быть определен в диапазоне 30-60°С. Теплица может быть односекционной и многосекционной, как это показано на фиг. 1. Внешние стены 5 являются сплошными, что необходимо для обеспечения замкнутости воздушной камеры. Их геометрическая неизменяемость обеспечивается контрфорсами 6. Внутренние стены не являются сплошными и выполнены из отдельных стоек 7, заделанных в грунт 2 и объединенных в поперечном направлении затяжками 8, а в продольном - ригелями 9. В данном техническом решении устройство для понижения температуры воздуха в воздушной замкнутой камере теплицы совмещено с крышей и выполнено в виде стеклопакета из двух параллельных стекол с полостью между ними, заполненной водой.A greenhouse for growing vegetables (Fig. 1) is arranged in the form of an air closed chamber located on the surface of 1 soil 2. From above it is bounded by a convex transparent roof 3. The rational form of the bulge is a gable profile. In this case, the angle 4 of the slope of the roof parts "a" can be determined in the range of 30-60 ° C. The greenhouse can be single-section or multi-section, as shown in FIG. 1. External walls 5 are solid, which is necessary to ensure the closedness of the air chamber. Their geometric invariability is ensured by buttresses 6. The inner walls are not solid and are made of separate racks 7 embedded in the ground 2 and united in the transverse direction by puffs 8, and in the longitudinal direction - by crossbars 9. In this technical solution, a device for lowering the air temperature in an air closed the greenhouse chamber is combined with the roof and is made in the form of a double-glazed unit of two parallel glasses with a cavity between them filled with water.

Теплица для выращивания овощей может быть снабжена системой для охлаждения воды, которая состоит из ёмкости для воды 10, охладителя воды 11, ограждения 12, подводящих и отводящих труб 13, 14, соединённых со стеклопакетами крыши 3.A greenhouse for growing vegetables can be equipped with a water cooling system, which consists of a water tank 10, a water cooler 11, a fence 12, inlet and outlet pipes 13, 14, connected to the glass roof units 3.

Подводящие трубы 13 заканчиваются участком 15, расположенном на гребне крыши в пределах полости стеклопакета, заполненного водой. Отводящие трубы 14 начинаются участком 16, расположенном в нижней части крыши также в пределах полости стеклопакета, заполненного водой.The supply pipes 13 end with a section 15 located on the roof ridge within the cavity of the glass unit filled with water. The outlet pipes 14 begin with a section 16 located in the lower part of the roof, also within the cavity of the glass unit filled with water.

Отводящие трубы 14 начинаются участком 16, расположенном в нижней части крыши также в пределах полости стеклопакета, заполненного водой. Оба участка труб 15 и 16 выполнены перфорированными для ввода и вывода воды в полость (из полости) стеклопакета.The outlet pipes 14 begin with a section 16 located in the lower part of the roof, also within the cavity of the glass unit filled with water. Both pipe sections 15 and 16 are made perforated for the input and output of water into the cavity (from the cavity) of the glass unit.

Высота «h» стоек 5 и 7 и расстояние «b» между стойками определяются в зависимости от ряда местных условий, в т.ч. от вида растений (овощей) 17. В верхней части полости теплицы могут быть расположены небольшие вентиляторы 18, обдувающие внутреннюю поверхность стеклопакетов для увеличения теплообмена.The height "h" of the posts 5 and 7 and the distance "b" between the posts are determined depending on a number of local conditions, incl. on the type of plants (vegetables) 17. In the upper part of the greenhouse cavity, small fans 18 can be located, blowing over the inner surface of the glass units to increase heat transfer.

Предложенная конструкция может быть широко использована и для других помещений в условиях жаркого климата (различных общественных зданий, кафе и др.).The proposed design can be widely used for other premises in hot climates (various public buildings, cafes, etc.).

На фиг. 2 и 3 введены следующие дополнительные обозначения:FIG. 2 and 3 introduced the following additional designations:

tвнутр - температура воздуха внутри полости;t inside - air temperature inside the cavity;

tгрунта - температура грунта на глубине нулевых амплитуд (т.е. на глубине 10-20 м);t soil - soil temperature at a depth of zero amplitudes (i.e. at a depth of 10-20 m);

tвозд - температура наружного воздуха;t air - outside air temperature;

tводы - температура воды в стеклопакете;t water - the temperature of the water in the glass unit;

«Солнце» - солнечная радиация;"Sun" - solar radiation;

q1 - тепловой поток в полость воздушной камеры теплицы за счет солнечной радиации;q 1 - heat flow into the air chamber of the greenhouse due to solar radiation;

q2 - тепловой поток из пространства воздушной камеры теплицы в воду стеклопакета крыши 3;q 2 - heat flow from the air chamber of the greenhouse into the water of the glass unit of the roof 3;

q3 - тепловой поток из пространства воздушной камеры теплицы в грунт;q 3 - heat flow from the air chamber of the greenhouse into the ground;

q4 - тепловой поток от наружного воздуха в воду стеклопакета;q 4 - heat flow from the outside air into the water of the glass unit;

q5 - тепловой поток в воду стеклопакета за счет солнечной радиации.q 5 - heat flux into the water of the glass unit due to solar radiation.

Теплица для выращивания овощей работает следующим образом.A greenhouse for growing vegetables works as follows.

В дневное время (фиг. 2) полость воздушной камеры теплицы нагревается за счет солнечной радиации (тепловой поток q1). При этом часть солнечной радиации (тепловой поток q5) поглощается водой стеклопакета, а часть - вообще отражается, поэтому здесь не обозначена. Из камеры излишек тепла отводится в воду стеклопакета (тепловой поток q2) и в грунт (тепловой поток q3). Вода в стеклопакете нагревается также за счет теплового потока q4 со стороны наружного воздуха. Температура tвнутр внутри полости теплицы задается, исходя из рационального температурного режима для выращивания овощей (т.е. tвнутр - это исходные данные). Температура поверхности 1 с достаточной точностью при стационарном режиме может быть принята равной tвнутр. Температура воды в полости стеклопакета рассчитывается, исходя из оценки теплового баланса. Стеклопакет может быть достаточно мощным (толщиной 10 см и более). Тогда охлаждение воды осуществляется в ночное время за счет теплообмена с наружным воздухом. Но более эффективно и надежно обустраивать систему для охлаждения воды (см. фиг. 1), которая соединяется с полостью стеклопакета с помощью перфорированных труб 15 (входных) и 16 (выходных). Тогда толщина полости может быть равна порядка 1,0 см, что существенно облегчает крышу. Холодная вода постоянно прокачивается. Через отверстия в трубе 15 она попадает в полость стеклопакета, а нагретая попадает в выходные трубы 16 через отверстия в этих трубах.In the daytime (Fig. 2), the cavity of the greenhouse air chamber is heated by solar radiation (heat flow q 1 ). In this case, part of the solar radiation (heat flux q 5 ) is absorbed by the water of the glass unit, and part is generally reflected, therefore it is not indicated here. Excess heat from the chamber is discharged into the water of the glass unit (heat flow q 2 ) and into the ground (heat flow q 3 ). The water in the glass unit is also heated by the heat flow q 4 from the outside air. The temperature t inside the inside of the greenhouse cavity is set based on the rational temperature regime for growing vegetables (i.e. t inside is the initial data). The temperature of the surface 1 with sufficient accuracy in a stationary mode can be taken equal to t int . The water temperature in the cavity of the glass unit is calculated based on the assessment of the heat balance. A double-glazed window can be quite powerful (10 cm or more). Then the water is cooled at night by heat exchange with the outside air. But it is more efficient and reliable to equip a system for cooling water (see Fig. 1), which is connected to the cavity of the glass unit using perforated pipes 15 (inlet) and 16 (outlet). Then the thickness of the cavity can be about 1.0 cm, which makes the roof much lighter. Cold water is constantly pumped. Through the holes in the pipe 15, it enters the cavity of the glass unit, and the heated one enters the outlet pipes 16 through the holes in these pipes.

В ночное время (фиг. 3) температура воды в стеклопакете tводы должна за счет системы охлаждения поддерживаться равной температуре воздуха в полости tвнутр. При этом система охлаждения должна компенсировать только влияние теплового потока q4.At night (Fig. 3), the water temperature in the glass unit t water should be maintained by the cooling system equal to the air temperature in the cavity t inside . In this case, the cooling system must compensate only for the effect of the heat flux q 4 .

Методика расчета основана на следующих предпосылках (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3):The calculation method is based on the following assumptions (Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3):

1) температура воздуха в полости теплицы в стационарном режиме должна быть обеспечена, равной «tвнутр.» Эта температура задается, исходя из наиболее рационального режима для выращивания растений;1) the air temperature in the greenhouse cavity in a stationary mode must be ensured equal to “t int. »This temperature is set based on the most rational mode for growing plants;

2) температура на поверхности грунта в стационарном режиме равна температуре воздуха в теплице «tвнутр.»;2) the temperature on the ground surface in the stationary mode is equal to the air temperature in the greenhouse "t int. ";

3) температура воздуха снаружи теплицы равна «tвоздуха.».3) the air temperature outside the greenhouse is equal to “t air. ".

4) вода в стеклопакете крыши отсекает тепловое влияние наружного воздуха «tвоздуха.» на температуру в полости теплицы, поскольку вода проточная, и температура ее «tводы» регулируется охладителем и подается по трубе 15 к стеклопакетам 3;4) water in the glass unit of the roof cuts off the thermal effect of the outside air “t” of the air. "On the temperature in the cavity of the greenhouse, since the water is flowing, and the temperature of its" t water "is regulated by the cooler and supplied through the pipe 15 to the glass units 3;

5) в полость теплицы поступает тепловой поток «q1» за счет солнечной радиации «tсолнца». Излишки тепла отбираются водой (тепловой поток «q2»). Кроме этого часть тепла уходит в грунт (тепловой поток «q3») за счет разности температур tвнутр и tгрунта на глубине 10-20 м;5) heat flow "q 1 " enters the greenhouse cavity due to solar radiation "t of the sun ". Excess heat is taken away by water (heat flux "q 2 "). In addition, part of the heat goes into the ground (heat flux "q 3 ") due to the temperature difference t inside and t of the ground at a depth of 10-20 m;

6) стационарный температурный режим (т.е. постоянный во времени) может быть обеспечен только при равенстве «q1», с одной стороны и «q2+q3», с другой. Таким образом, в дневное время (фиг. 2) нагрев воздуха в полости теплицы осуществляется тепловым потоком а отбор лишнего тепла осуществляется тепловым потоком «q2». Тепловым потоком «q3» ввиду его малости можно пренебречь. Таким образом, температура воды должна быть меньше температуры воздуха в полости: tводы<tвнутр. При этом вода нагревается за счет потоков q2, q4, и q5. Это тепло должно быть отобрано охладителем.6) a stationary temperature regime (that is, constant in time) can be provided only with the equality "q 1 ", on the one hand, and "q 2 + q 3 ", on the other. Thus, in the daytime (Fig. 2), the heating of the air in the greenhouse cavity is carried out by the heat flow and the selection of excess heat is carried out by the heat flow "q 2 ". Heat flux "q 3 " due to its smallness can be neglected. Thus, the water temperature should be less than the air temperature in the cavity: t water <t int . In this case, the water is heated due to the flows q 2 , q 4 , and q 5 . This heat must be removed by the cooler.

Тепловой поток q1 формируется за счет нагрева солнцем. Результирующим показателем является радиационный баланс «Q» (ккал/(м2⋅час)), который определяется по климатологическим справочникам для каждого региона.Heat flow q 1 is formed by heating by the sun. The resulting indicator is the radiation balance "Q" (kcal / (m 2 ⋅ hour)), which is determined from climatological reference books for each region.

Часть радиационного баланса идет на нагрев поверхности 1 (фиг. 2) грунта площадью F12):Part of the radiation balance goes to heating the surface 1 (Fig. 2) of the soil with an area F 1 (m 2 ):

q1-k⋅Q⋅F1, ккал/час,q 1 -k⋅Q⋅F 1 , kcal / hour,

где k - коэффициент, определяющий величину части, идущей на нагрев поверхности грунта.where k is a coefficient that determines the size of the part that goes to heat the soil surface.

Тепловой поток q2 определяется по формуле:Heat flow q 2 is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
термическое сопротивление;Where
Figure 00000002
thermal resistance;

А - коэффициент теплоотдачи на внутреннейA is the heat transfer coefficient on the inner

поверхности крыши, ккал/(м2⋅час⋅град);roof surface, kcal / (m 2 ⋅chas⋅grad);

F2 - площадь поверхности крыши, м2.F 2 - roof surface area, m 2 .

Тепловой поток q3 не учитываем (в запас) ввиду его малости.The heat flux q 3 is not taken into account (in reserve) due to its smallness.

Тогда для обеспечения стационарного режима:Then, to ensure a steady state:

q1=q2,q 1 = q 2 ,

т.е. k⋅Q⋅F1=(tвнутр-tводы)⋅А⋅F2,those. k⋅Q⋅F 1 = (t internal -t water ) ⋅А⋅F 2 ,

откуда температура воды, требуемая для обеспечения стационарного режима, равнаwhence the water temperature required to ensure a stationary regime is

Figure 00000003
Figure 00000003

В ночное время (фиг. 3) температура наружного воздуха (tвозд) может быть выше tвнутр или ниже tвнутр. Тогда это вызовет изменение температуры воды, а вслед за этим температура воды в полости станет равной tполости, которая будет не равна tвнутр. В этом случае воде должна быть обеспечена температура, равная tвнутр.At night (Fig. 3), the outside air temperature (t air ) can be higher than t inside or below t inside . Then this will cause a change in the temperature of the water, and after that the temperature of the water in the cavity will become equal to t of the cavity , which will not be equal to t int . In this case, the water must be provided with a temperature equal to t internal .

В дневное время вода будет нагреваться (фиг. 2) за счет тепловых потоков q2, q4, q5.In the daytime, the water will be heated (Fig. 2) due to heat flows q 2 , q 4 , q 5 .

Тепловой поток q2 определен выще.Heat flux q 2 is defined higher.

Тепловой поток q5 будет равен:Heat flow q 5 will be equal to:

q5=Q⋅F1⋅(1⋅k), ккал/час.q 5 = Q⋅F 1 ⋅ (1⋅k), kcal / hour.

Тепловой поток q4 будет равен:Heat flow q 4 will be equal to:

q4=(tвозд-tводы)⋅A1⋅F2, ккал/час,q 4 = (t air -t water ) ⋅A 1 ⋅F 2 , kcal / hour,

где А1 - коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности крыши теплицы.where A 1 is the heat transfer coefficient on the outer surface of the greenhouse roof.

В ночное время вода будет нагреваться или охлаждаться только тепловым потоком q4, причем tводы будет равно tвнутр.At night, the water will be heated or cooled only by the heat flow q 4 , and t water will be equal to t int .

Исходными данными для расчета являются:The initial data for the calculation are:

1) размеры F1 и F22) - на 1 пог. м теплицы;1) sizes F 1 and F 2 (m 2 ) - by 1 linear meter. m greenhouses;

2) радиационный баланс Q (ккал/(м2⋅час));2) radiation balance Q (kcal / (m 2 ⋅hour));

3) температура воздуха tвозд (°С);3) air temperature t air (° С);

4) требуемая температура воздуха в полости теплицы tвнутр (°С);4) the required air temperature in the greenhouse cavity t inside (° С);

5) коэффициент теплоотдачи А (ккал/(м2⋅час⋅град));5) heat transfer coefficient A (kcal / (m 2 ⋅ hour⋅grad));

6) коэффициент теплоотдачи A1 (ккал/(м2⋅час⋅град));6) heat transfer coefficient A1 (kcal / (m 2 ⋅ hour⋅grad));

7) коэффициент k (б/р).7) coefficient k (b / r).

Размеры F1 и F2 принимаются в соответствии с проектными данными. Радиационный баланс Q, температура воздуха принимаются по климатологическим справочникам. Коэффициент А принимается равным 7,5 при неподвижном воздухе и равным 20,0 - при обдувании крыши небольшим вентилятором изнутри (п. 18 на фиг. 1). Коэффициент А1 принимается равным 20, коэффициент k - по экспериментальным данным.Dimensions F 1 and F 2 are taken in accordance with the design data. Radiation balance Q, air temperature are taken according to climatological reference books. Coefficient A is taken equal to 7.5 with stationary air and equal to 20.0 - when the roof is blown with a small fan from the inside (item 18 in Fig. 1). Coefficient А 1 is taken equal to 20, coefficient k - according to experimental data.

Результатом расчета является температура воды tводы, обеспечивающая требуемую температуру в полости теплицы tвнутр.The result of the calculation is the water temperature t water , which provides the required temperature in the greenhouse cavity t int .

Данное изобретение основано на решении следующего технического противоречия:This invention is based on the solution of the following technical contradiction:

с одной стороны, крыша должна быть прозрачной, чтобы пропускать свет, с другой - она должна не пропускать свет, чтобы не перегревать полость.on the one hand, the roof must be transparent in order to transmit light, on the other, it must not transmit light so as not to overheat the cavity.

Решение технического противоречия - использование слоя воды в составе крыши, конструктивно выполненной в виде стеклопакетов, заполненных водой. Вода является прозрачной и пропускает свет, но в то же время воспринимает из полости лишнее тепло.The solution to the technical contradiction is the use of a layer of water in the composition of the roof, structurally made in the form of double-glazed windows filled with water. Water is transparent and transmits light, but at the same time it perceives excess heat from the cavity.

Первым существенным признаком данного технического решения является воздушная замкнутая камера, расположенная на естественной поверхности грунта и ограниченная с боков и торцов внешними стенами, а сверху прозрачной выпуклой вверх крышей.The first significant feature of this technical solution is a closed air chamber located on the natural ground surface and bounded from the sides and ends by external walls, and from above by a transparent convex roof upwards.

Вторым существенным признаком данного технического решения является наличие устройства для понижения температуры воздуха в пределах воздушной камеры.The second essential feature of this technical solution is the presence of a device for lowering the air temperature within the air chamber.

Третьим существенным признаком данного технического решения является то, что устройство для понижения температуры воздуха и крыша совмещены и выполнены в виде стеклопакета из двух параллельных (эквидистантных) стекол с полостью между ними, заполненной водой.The third significant feature of this technical solution is that the device for lowering the air temperature and the roof are combined and made in the form of a double-glazed unit of two parallel (equidistant) glasses with a cavity between them filled with water.

Четвертым существенным признаком данного технического решения является то, что теплица снабжена охладителем воды, соединенным с полостью стеклопакета крыши подводящей и отводящей трубами, которые в пределах крыши содержат концевые участки, причем концевой участок подводящей трубы расположен на гребне выпуклой вверх крыши, а концевой участок отводящей трубы расположен в нижней части крыши, при этом концевые участки труб выполнены перфорированными и расположенными в пределах полости стеклопакета.The fourth essential feature of this technical solution is that the greenhouse is equipped with a water cooler connected to the cavity of the glass unit of the roof with supply and discharge pipes, which contain end sections within the roof, and the end section of the supply pipe is located on the ridge of the convex roof, and the end section of the outlet pipe located in the lower part of the roof, while the end sections of the pipes are perforated and located within the cavity of the glass unit.

Все четыре основных существенных признака являются взаимосвязанными, необходимыми и достаточными для достижения заявленного технического результата. Все эти признаки отражены в п. 1 формулы.All four main essential features are interrelated, necessary and sufficient to achieve the claimed technical result. All these features are reflected in clause 1 of the formula.

Пятым дополнительным существенным признаком данного технического решения является то, что теплица выполнена из серии смежных секций с автономными крышами и с общими внутренними стенами, выполненными из отдельных стоек, объединенных общим ригелем.The fifth additional essential feature of this technical solution is that the greenhouse is made of a series of adjacent sections with autonomous roofs and common internal walls made of separate posts united by a common crossbar.

Пятый существенный признак отражен во втором пункте формулы.The fifth essential feature is reflected in the second paragraph of the formula.

Эффективность предлагаемого технического решения заключается в том, что достигнута возможность в условиях жаркого климата обеспечить нормальный температурный режим воздушной камеры, используя без искусственной затененности весь световой день.The effectiveness of the proposed technical solution lies in the fact that it is possible to ensure the normal temperature regime of the air chamber in hot climates, using the entire daylight hours without artificial shading.

Claims (2)

1. Теплица для выращивания овощей, включающая воздушную замкнутую камеру, расположенную на естественной поверхности грунта и ограниченную с боков и торцов внешними стенами, а сверху прозрачной выпуклой вверх крышей, и снабженную устройством для понижения температуры воздуха в пределах камеры, отличающаяся тем, что устройство для понижения температуры воздуха и крыша совмещены и выполнены в виде стеклопакета из двух параллельных стекол с полостью между ними, заполненной водой, причем теплица снабжена охладителем воды, соединенным с полостью стеклопакета крыши подводящей и отводящей трубами, которые в пределах крыши содержат концевые участки, причем концевой участок подводящей трубы расположен на гребне выпуклой вверх крыши, а концевой участок отводящей трубы расположен в нижней части крыши, при этом концевые участки труб выполнены перфорированными и расположены в пределах полости стеклопакета.1. A greenhouse for growing vegetables, including a closed air chamber located on the natural surface of the soil and bounded from the sides and ends by external walls, and from above by a transparent convex roof upward, and equipped with a device for lowering the air temperature within the chamber, characterized in that the device for lowering the air temperature and the roof are combined and made in the form of a double-glazed unit of two parallel glasses with a cavity between them filled with water, and the greenhouse is equipped with a water cooler connected to the cavity of the glass unit of the roof with supply and discharge pipes, which contain end sections within the roof, and the end section the supply pipe is located on the ridge of the upwardly convex roof, and the end section of the discharge pipe is located in the lower part of the roof, while the end sections of the pipes are made perforated and are located within the cavity of the glass unit. 2. Теплица для выращивания овощей по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена из серии смежных секций с автономными крышами и с общими внутренними стенами, выполненными из отдельных стоек, объединенных общим ригелем.2. A greenhouse for growing vegetables according to claim 1, characterized in that it is made of a series of adjacent sections with autonomous roofs and common internal walls made of separate racks united by a common crossbar.
RU2020109702A 2020-03-05 2020-03-05 Greenhouse for growing vegetables RU2737668C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109702A RU2737668C1 (en) 2020-03-05 2020-03-05 Greenhouse for growing vegetables

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109702A RU2737668C1 (en) 2020-03-05 2020-03-05 Greenhouse for growing vegetables

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737668C1 true RU2737668C1 (en) 2020-12-02

Family

ID=73792711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020109702A RU2737668C1 (en) 2020-03-05 2020-03-05 Greenhouse for growing vegetables

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737668C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3889742A (en) * 1973-11-13 1975-06-17 Gas Dev Corp Air conditioning apparatus and method
SU686676A1 (en) * 1978-01-16 1979-09-25 Предприятие П/Я А-3214 Hothouse
RU2601392C2 (en) * 2015-03-30 2016-11-10 Николай Афанасьевич Терентьев Resource-saving winter modular or hangar type greenhouse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3889742A (en) * 1973-11-13 1975-06-17 Gas Dev Corp Air conditioning apparatus and method
SU686676A1 (en) * 1978-01-16 1979-09-25 Предприятие П/Я А-3214 Hothouse
RU2601392C2 (en) * 2015-03-30 2016-11-10 Николай Афанасьевич Терентьев Resource-saving winter modular or hangar type greenhouse

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Taki et al. Solar thermal simulation and applications in greenhouse
Von Zabeltitz et al. Heating
US4108373A (en) Method and an installation for the air-conditioning of greenhouses and frames
Sanford Reducing greenhouse energy consumption—An overview
Juanico A new design of roof-integrated water solar collector for domestic heating and cooling
KR101518277B1 (en) Double covering greenhouse
US4699316A (en) Energy efficient heating system for greenhouses
US4289116A (en) Solar heating system for a greenhouse or other building
Bicer et al. Optimal spectra management for self-power producing greenhouses for hot arid climates
Inusa et al. Application of passive cooling techniques in residential buildings: A case study of Northern Nigeria
RU2737668C1 (en) Greenhouse for growing vegetables
WO2016006561A1 (en) Glass greenhouse using solar light
Gale et al. Liquid radiation filter greenhouses (LRFGs) and their use of low quality hot and cold water, for heating and cooling
Rymarov Energy saving in the formation of covered courtyards
Rafferty Some considerations for the heating of greenhouses with geothermal energy
Zabeltitz et al. Greenhouse heating with sun energy-the greenhouse as collector
SU1218999A1 (en) Cultivation structure oftrench type
JP5848424B2 (en) Air conditioning equipment for house for plant cultivation
KR100430790B1 (en) Regenerative vinyl house
GB2215357A (en) Greenhouse utilizing insulation and reflected sunlight
JPS6349970B2 (en)
RU121691U1 (en) HEAT AND ACCUMULATING GREENHOUSE
Kamal Water born cooling of closed greenhouses: An enclosed vertical water curtain cooling system
Pasternak et al. Use of alternative energy sources in protected agriculture
RU1770694C (en) Continuous combination helium plant