Аэрационная система обогрева и увлажнения воздуха, аэрации, увлажнения и обогрева почвы в гелиотеплице

Аэрационная система обогрева и увлажнения воздуха, аэрации, увлажнения и обогрева почвы в гелиотеплице

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании сельскохозяйственных культур в теплицах.

Известна насосная установка, содержащая жидкостно-газовый эжектор, выход которого связан с сепаратором, а входной патрубок подачи активной среды - с нагнетательным патрубком насоса, подсоединенного входом к сепаратору (А.C. 777263, М. Кл. F04F 5/08 / К.Г.Донец, И.И.Рошак, А.В.Городивский. - Опубл. 07.11.80. - Бюл.№41).

Недостатком изобретения является не использование установки для увлажнения, обогрева и аэрации почвы в теплице и обогрева теплицы.

Известна гелиотеплица с подпочвенной аэрационной системой орошения, включающая остекленный каркас, лотковую теплоаккумулирующую систему с почвенным субстратом и тепловентилятор, содержащая водяной перфорированный трубопровод, соединенный с первым солнечным коллектором, и воздушный перфорированный трубопровод, соединенный со вторым солнечным коллектором, посредством которых осуществляется подача увлажненного воздуха в почвенный субстрат (Предварительный патент на изобретение KG 340 С1, А01G 9/24 / И.А.Ким, А.И.Ким, В.К.Цой. - Опубл. 30.12.1999. - Бюл. №4).

Недостатками изобретения являются сложность конструкции, отсутствие контроля и регулирования влажности и температуры почвы и воздуха в теплице, добавления в воздух, подаваемый в почву, отрицательных аэроионов для активизации микробиологических процессов в почве, возможная недостаточная интенсивность солнечной радиации для создания достаточной мощности системы обогрева почвы и теплицы.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества обогрева и увлажнения воздуха, аэрации и обогрева почвы в гелиотеплице.

Заявленный технический результат достигается тем, что известная гелиотеплица, включающая остекленный каркас, почвенный субстрат и подпочвенную аэрационную систему, имеющую водяной и воздушный перфорированный трубопроводы, согласно изобретению содержит гидродвигатель, соединенный валом с водяным насосом, жидкостно-газовый эжектор, соединенный с линией откачки воздуха из гелиотеплицы, затворы и сепаратор, соединенный воздушным трубопроводом с входом одного из затворов, привод которого соединен с блоком управления температурой воздуха в теплице, а выход затвора соединен с помещением гелиотеплицы, при этом выход водяного насоса соединен с входным водяным патрубком жидкостно-газового эжектора, выход которого соединен с сепаратором, воздушный трубопровод связан с генератором отрицательных ионов, с гравийной прослойкой, расположенной в гелиотеплице через второй затвор, привод которого соединен с блоком управления, связанным с датчиком температуры почвы, и с входом третьего затвора, выход которого через шайбу, стабилизирующую расход теплого воздуха, соединен с входом воздушного перфорированного трубопровода, расположенного в нижней горизонтальной части почвенного субстрата, а привод третьего затвора связан с выходом блока управления влажностью почвы, соединенного с манометром, установленным на входе воздушного перфорированного трубопровода, другой выход которого связан с приводом четвертого затвора, установленного на входе поливной системы и соединенного с накопителем конденсирующейся влаги.

Система осуществляет поддержание оптимальной для роста растений температуры и влажности воздуха в теплице, осуществляет обогрев, аэрацию, поддерживает оптимальную влажность почвенного субстрата и активизирует биологические процессы, повышающие плодородие почвы.

На чертеже приведена схема аэрационной системы обогрева воздуха и увлажнения, аэрации и обогрева почвы в гелиотеплице.

Система содержит напорный трубопровод 1, гидродвигатель 2 (например, турбину), соединенный валом с водяным насосом 3, вход которого соединен через затвор 4 с напорным трубопроводом 1, а выход - с входным водяным патрубком жидкостно-газового эжектора 6, соединенного также с линией откачки 7 воздуха из гелиотеплицы 8. Привод затвора 4 связан с регулятором уровня воды 9 в сепараторе 5. Выход жидкостно-газового эжектора соединен с сепаратором 5. Верхняя часть сепаратора 5 соединена воздуховодом 10 с генератором 11 отрицательных аэроионов (например, содержащим люстру Чижевского) или озонатором, и затем через затвор 12 - с помещением гелиотеплицы 8, через затвор 15 - с гравийной прослойкой 16, проложенной ниже всего почвенного субстрата 17 в гелиотеплице. Привод затвора 12 соединен с выходом блока управления 13 температурой воздуха, вход которого связан с датчиком 14 температуры воздуха в теплице. Привод затвора 15 соединен с блоком управления 18 температурой почвы, вход которого соединен с датчиком 19 температуры почвы. Воздуховод 10 соединен также через затвор 20 и затем шайбу 21 с воздушным перфорированным трубопроводом 22, проложенным в нижнем горизонте почвенного субстрата 17. На входе воздушного перфорированного трубопровода 22 установлен манометр 23, соединенный с входом блока 24 контроля и управления влажностью почвы, выходы которого соединены с приводом затвора 20 и приводом затвора 25, установленного на входе поливной системы с водяными перфорированными трубопроводами 26. Блоки управления 13, 18 и 24 содержат аккумуляторы, контроллер, соединенный через электронные ключи с приводами реле, через которые осуществляется управление приводами затворов 12, 15, 20 и 25. В гелиотеплице 8 установлены также конденсатор влаги 27 в виде листа, установленного под крышей гелиотеплицы, желоб 28 для отвода конденсирующейся влаги, накопитель 29 конденсирующейся влаги, соединенный с входом затвора 25, который может быть соединен также с дополнительным источником орошения, не показанным на чертеже. В гелиотеплице 8 имеется форточка 30 для дополнительной вентиляции помещения гелиотеплицы.

Ниже гравийной прослойки 16, уложенной на перфорированные плиты перекрытия 31, расположено хранилище 32 с навозом и растительными остатками 33.

Система работает следующим образом.

Поток воды в напорном трубопроводе 1, который, например, уложен по максимальному уклону местности в горно-предгорной зоне, приводит во вращение гидродвигатель 2. Гидродвигатель 2 вращает вал насоса 3, создающего ток воды через эжектор 6, осуществляющего откачку воздуха из гелиотеплицы 8 с остекленным каркасом. Из сепаратора 5 теплый и насыщенный парами воды воздух поступает в воздуховод 10 и затем через затвор 12 в теплицу 8, обогревая ее. Управление приводом затвора 12, подачей теплого воздуха и поддержанием заданной температуры в гелиотеплице 8 осуществляет блок управления 13 температурой воздуха в гелиотеплице 8 по показаниям датчика 14 температуры воздуха в гелиотеплице 8. Излишняя влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется на конденсаторе влаги 27 и накапливается в накопителе 29 конденсирующейся влаги. Теплый влажный воздух, обогащенный генератором 11 отрицательными аэроионами, из воздуховода 10 через затвор 15 подается в гравийную прослойку 16, расположенную ниже почвенного субстрата 17. Здесь он смешивается с воздушными соединениями азота, образовавшимися в хранилище 32, и затем поступает в почвенный субстрат 17. Блок управления 18 по сигналам датчика 19 температуры почвы управляет открытием затвора 15 и температурой почвенного субстрата 17. Таким образом, осуществляется увлажнение, обогрев, аэрация и снабжение почвенного субстрата 17 воздушными соединениями азота. Азотофиксирующие бактерии, содержащиеся в почвенном субстрате 17, фиксируют азот, содержащийся в поступающем воздухе, и превращают его в элементы питания растений. Блок 24 контроля и управления влажностью почвы производит периодический контроль влажности почвы в почвенном субстрате 17 по показаниям манометра 23. При этом он на заданный промежуток времени открывает затвор 20 и воздух из воздуховода 10 через шайбу 21 подается в воздушный перфорированный трубопровод 22, проложенный в нижнем горизонте почвенного субстрата 17. При перепаде давления на шайбе 21 свыше критического расход воздуха стабилен. Таким образом, шайба 21 стабилизирует расход подаваемого в почвенный субстрат 17 теплого влажного воздуха. При высыхании почвы поры и капилляры в почве освобождаются от влаги, давление, показываемое манометром, уменьшается. При достижении заданного порога давления воздуха блок 24 управляет открытием затвора 25 на заданный период времени, вода поступает в водяные поливные трубопроводы 26 и заданная поливная норма подается в почву. После выдачи поливной нормы блок управления 24 осуществляет дальнейший периодический контроль влажности почвы.

Таким образом, система осуществляет поддержание оптимальной для роста растений температуры и влажности воздуха в теплице, осуществляет обогрев, аэрацию, поддерживает оптимальное увлажнение почвенного субстрата и активизирует биологические процессы, повышающие плодородие почвы. Вследствие того что влага в почву в основном поступает в воздушной форме, для ее орошения возможно использование воды с повышенным содержанием солей.

Аэрационная система обогрева и увлажнения воздуха, аэрации, увлажнения и обогрева почвы в гелиотеплице, включающей остекленный каркас, почвенный субстрат и подпочвенную аэрационную систему, имеющую водяной и воздушный перфорированный трубопроводы, отличающаяся тем, что она содержит гидродвигатель, соединенный валом с водяным насосом, жидкостно-газовый эжектор, соединенный с линией откачки воздуха из гелиотеплицы, затворы и сепаратор, соединенный воздушным трубопроводом с входом одного из затворов, привод которого соединен с блоком управления температурой воздуха в теплице, а выход затвора соединен с помещением гелиотеплицы, при этом выход водяного насоса соединен с входным водяным патрубком жидкостно-газового эжектора, выход которого соединен с сепаратором, воздушный трубопровод связан с генератором отрицательных ионов, с гравийной прослойкой, расположенной в гелиотеплице, через второй затвор, привод которого соединен с блоком управления, связанным с датчиком температуры почвы, и с входом третьего затвора, выход которого через шайбу, стабилизирующую расход теплого воздуха, соединен с входом воздушного перфорированного трубопровода, расположенного в нижней горизонтальной части почвенного субстрата, а привод третьего затвора связан с выходом блока управления влажностью почвы, соединенного с манометром, установленным на входе воздушного перфорированного трубопровода, другой выход которого связан с приводом четвертого затвора, установленного на входе поливной системы и соединенного с накопителем конденсирующейся влаги.