Гелиотеплица

(51)01 9/24 (2006.01) 24 2/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ В гелиотеплице, содержащей устройство для выращивания растений, размещенное вокруг здания в виде расположенных ярусами секций, имеющих светопрозрачное покрытие и соединенных со зданием, согласно изобретению, секции выполнены в виде балконов и на крыше здания,светопрозрачное покрытие с южной стороны расположено под углом, равным широте местности,и связано с балконами и крышей, под светопрозрачным покрытием крыши установлен всасывающий вентилятор,соединенный зачерненным снаружи трубопроводом с центральной трубой обсаженной скважины, в нижней части скважины установлен погружной электронасос с нагнетательным трубопроводом капельного полива, а над светопрозрачным покрытием установлены фотопанели и ветроэлектрогенератор, внутри устройства для выращивания растений размещена система автоматического управления с датчиками.(72) Надиров Надир Каримович Низовкин Валентин Михайлович Басин Антон Олегович Надиров Ариф Бариевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр Нефть Национальной Инженерной Академии Республики Казахстан(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,в частности, к гелиотеплицам с грунтовым аккумулятором тепла. Техническим результатом изобретения является экономия энергии на зимнем отоплении теплиц. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности,к гелиотеплицам с грунтовым аккумулятором тепла. Известна гелиотеплица, состоящая из арочного каркаса, выполненного в виде поперечных секций из герметично соединенных между собой зачерненных вертикальных труб с верхней дугообразной трубой и нижней трубой большого диаметра, выполненой под углом 10 - 20 к горизонтали и пленочного покрытия из светопрозрачного материала, уложенного на каркасе. Трубы заполнены водой и образуют систему обогрева, обеспечивая подогрев грунта за счет аккумулирования в нем дневной гелиоэнергии (пред патент РК 17305, АО 191 14, 2006). Недостатком этой теплицы является малая доля запасаемой в грунте тепловой энергии,которая недостаточна для обогрева теплицы в холодное время года. Наиболее близкой к заявляемому изобретению является теплица преимущественно для жилых и производственных комплексов,содержащая устройство для выращивания растений, которое размещено на крыше здания, а также вокруг здания в виде расположенных ярусами секций, имеющих светопрозрачное покрытие и соединенных со зданием(а. с. СССР 1486582, 01 9/14, 1989). Недостатком этой теплицы являются большие затраты энергии на отопление зимой. Техническим результатом изобретения является экономия энергии на зимнем отоплении теплиц. Технический результат достигается тем, что в гелиотеплице,содержащей устройство для выращивания растений, размещенное на крыше здания, а также вокруг здания в виде расположенных ярусами секций,имеющих светопрозрачное покрытие и соединенных со зданием,согласно изобретению,секции выполнены в виде балконов, светопрозрачное покрытие с южной стороны расположено под углом равным широте местности и связано с балконами и крышей, под светопрозрачным покрытием крыши установлен всасывающий вентилятор, соединенный зачерненным снаружи трубопроводом с центральной трубой обсаженной скважины, в нижней части скважины установлен погружной электронасос с нагнетательным трубопроводом капельного полива, а над светопрозрачным покрытием установлены фотопанели и ветроэлектрогенератор, внутри устройства для выращивания растений размещена система автоматического управления с датчиками температуры. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез гелиотеплицы, а на фиг. 2 - ее вид с южной стороны. Гелиотеплица состоит из устройства 1 для выращивания растений, которое размещено вокруг здания 2 и выполнено расположенными ярусами секциями в виде балконов 3 и на крыше 10 здания 2 и соединенных со зданием. Балконы 3 поддерживаются стойками 4, раскосами 5 и рамами 6, 7 светопрозрачных наклонных покрытий 8, 9,причем покрытие с рамой 6 с южной стороны 2 выполнено под углом, равным широте местности. Под светопрозрачным покрытием 8 крыши 10 здания 2 установлен всасывающий вентилятор 11,соединенный с зачерненным снаружи трубопроводом 12, соединенным с центральной трубой 13 обсаженной скважины 14. В нижней части скважины 14 установлен погружной электронасос 15 с трубопроводом 16 подачи воды в систему капельного орошения. Над светопрозрачным покрытием 8 крыши 10 здания 2 на стойке 17 установлена ветроэлектростанция 18,фотопанели 19. Электровентилятор 20 электрически соединен с электраккумуляторами 21 и пультом 22 системы автоматического управления. Стойки 4 и рамы 6, 7 опираются на фундаментные блоки 23 на уровне почвенного слоя 24 с биоуглем и посадками растений 25. Устройство 1 содержит лотки для выращивания растений на балконах 3 и крыше 10. Скважина 14 глубиной Н образует подземный сезонный теплоаккумулятор радиусоми высотой Н. Работа теплицы осуществляется следующим образом. В почвенный слой 24 и лотки устройства 1 высаживают растения 25. Солнечное излучение летним утром или вечеромчерез светопрозрачные покрытия 8, 9 поступает внутрь теплицы,обеспечивая там фотосинтез растений 25 и нагрев воздуха. Нагретый воздух поднимается вверх под покрытие 8 крыши 10, откуда вентилятором 11 по зачерненному трубопроводу 12 подается по трубе 13 в нижнюю часть скважины 14, затем, двигаясь вверх по зазору между трубой 13 и обсадной трубой скважины 14, нагретый воздух остывает до 12- 18 С,передавая тепло окружающему грунту. Остывший воздух поступает внутрь теплицы,поддерживая оптимальную внутреннюю температуру порядка 25-35 С. В полдень солнечное излучение поступает через прозрачное покрытие южного ската, нагревая воздух до 75 С и осуществляя аналогичные операции. Влажный горячий воздух, проходя через скважину 14,концентрирует воду, которая по стенкам стекает вниз скважины 14,где установлен погружной электронасос 15 полива с трубопроводом 16 подачи воды. В течение летнего периода (3-5 месяцев) массив грунта радиусоми высотой Н ( и Н определяются аналитическим путем в зависимости от местных условий) может нагреться до 50 - 60 С,так как максимальная мощность теплового потока может достигать нескольких сот кВт, а продолжительность его поступления 2000 - 3000 часов в год. В зимний период, когда воздух в теплице остывает до 15 С, его вентилятором 11 подают в скважину 14, где он, проходя по зазору между трубой 13 и нагретой от грунта до 60 С обсадной трубой, подогревается до 25 - 35 С и поступает внутрь теплицы. При этом режим включения вентилятора 11 поддерживается по показаниям датчиков температуры при помощи пульта автоматического управления 22. Для электроосвещения в пасмурные дни,обеспечения работы вентилятора 11 и электронасоса 15 служит ветроэлектростанция 18 и фотопанели 19 с электроаккумулятором 21 и инвертором (на чертеже не показан), а для дополнительного охлаждения в жаркое время - служит вентилятор 20. Размещенное внутри теплицы здание 2 не требует затрат другой энергии на отопление и на охлаждение и обеспечивается обогащенным кислородом воздухом, образующимся за счет фотосинтеза растений с поглощением углекислого газа, образующегося при жизнедеятельности людей,что обеспечивает экологическую безопасность. Расчетами установлено, что при полезной площади здания 2 432 м 2 , площадь посадок может достигать 1025 м 2 , мощность гелиоизлучения - 200 кВт, емкость грунтового теплоаккумулятора - 375 МВт-ч, при площади землеотвода 600 м 2 , что позволит экономить энергию на зимнее отопление до 400 МВт - в год. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Гелиотеплица, содержащая устройство для выращивания растений, размещенное на крыше здания, а также вокруг здания в виде расположенных ярусами секций,имеющих светопрозрачное покрытие и соединенных со зданием, отличающаяся тем, что секции вокруг здания выполнены в виде балконов,светопрозрачное покрытие с южной стороны расположено под углом, равным широте местности,и связано с балконами и крышей, под светопрозрачным покрытием крыши установлен всасывающий вентилятор,соединенный зачерненным снаружи трубопроводом с центральной трубой обсаженной скважины, в нижней части скважины установлен погружной электронасос с нагнетательным трубопроводом капельного полива, а над светопрозрачным покрытием установлены фотопанели и ветроэлектрогенератор, внутри устройства для выращивания растений размещена система автоматического управления с датчиками температуры.