ТЕПЛИЦА
GROWING HOUSE

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для строительства сооружений, обогреваемых за счет солнечной энергии, в целях выращивания различных растений в условиях недостаточного прогрева наружного воздуха, а также для получения воды, путем конденсации содержащихся в воздухе паров.
Известна теплица из сотового поликарбоната, описание которой представлено в патенте RU 2470505, опубликованном 27.08.2012 г. Теплица содержит установленные на поверхность грунта изогнутые аркой листы поликарбоната с установленными по торцам дверями. Данная конструкция теплицы отличается простотой своего изготовления и монтажа и обеспечивает прогрев воздуха во внутреннем пространстве за счет аккумуляции солнечной энергии. Вместе с тем, в данной теплице отсутствует система вентиляции. Для проветривания ее внутреннего пространства необходимо периодически открывать дери, что повышает затраты на ее эксплуатацию. Кроме того, в конструкции данной теплицы не предусмотрено никаких средств для ускорения прогрева грунта, что осложняет развитие растений, особенно в ранние весенние периоды.
Известна теплица сборная, содержащая установленное на каркасе с дверями и форточками светопрозрачное покрытие. См. патент на изобретение RU 2423821, опубликованный 20.07.2011. Данная теплица отличается более дорогим изготовлением и обеспечивает надежный прогрев воздуха во внутреннем пространстве за счет аккумуляции солнечной энергии. Вместе с тем, данной конструкции присущи те же вышеописанные недостатки.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является теплица, описание которой представлено в патенте на изобретение RU 2204876. Известная теплица содержит светопрозрачное покрытие и надпочвенную систему обогрева, выполненную в виде замкнутой подпочвенной зоны, соединенной с атмосферой и пространством под светопрозрачным покрытием. В верхней части светопрозрачного покрытия со стороны торца в известной теплице установлена вытяжная шахта. Со стороны противоположного торца расположен подающий патрубок, а подпочвенная зона выполнена в виде заглубленного в грунт воздуховода-теплообменника, выполненного в виде изогнутого полого стержня. Воздухозаборное устройство расположено со стороны одного торца теплицы, а подающий патрубок - с противоположной. В данной теплице предусмотрена естественная вентиляция внутреннего пространства, и помимо прогрева внутреннего пространства обеспечивается прогрев почвы, за счет прокачки через нее вентилируемого воздуха. Учитывая, что ранней весной воздух в солнечные дни прогревается быстрее почвы, проходящий воздух обеспечивает дополнительный нагрев грунта в теплице. Вместе с тем, в данной конструкции дополнительный нагрев грунта осуществляется наружным воздухом, поступающим в воздуховод-теплообменник из окружающего пространства. В весенние солнечные дни, особенно у поверхности земли, температура воздуха незначительно выше температуры поверхности грунта, и дополнительный нагрев незначителен. Также и незначительно значение понижения температуры воздуха и мала вероятность конденсации содержащихся в нем паров воды, что не позволяет ее широко использовать для получения конденсируемой влаги.
Целью предлагаемого изобретения является повышение интенсивности нагрева почвы и расширение ее функциональных возможностей.
Для достижения заявленной цели известная теплица, содержащая светопрозрачный корпус с вытяжной шахтой, внутри которого установлен патрубок, соединенный с одним из концов заглубленного в подстилающую поверхность воздуховода - теплообменника, снабжена дополнительным светопрозрачным корпусом, установленным с зазором относительно вытяжной шахты, соединенной с другим концом воздуховода - теплообменника;
снабжена емкостью для сбора сконденсированной воды, соединенной с воздуховодом-теплообменником в нижней точке его поверхности.
Предлагаемая конструкция теплицы обеспечивает нагрев солнечной энергией вентиляционной шахты, что создает дополнительную тягу и прокачку теплого воздуха из теплицы наружу через заглубленный в грунт воздуховод-теплообменник. Так как в весенние солнечные дни в помещении теплицы обеспечивается интенсивный нагрев воздуха, значение температуры его значительно выше, чем температура наружного воздуха, что и обеспечивает более высокий уровень перепад температур воздуха и грунта и, следовательно, более интенсивный нагрев грунта. Кроме того, увеличение значения перепада температур воздуха и грунта обеспечивает более интенсивный процесс охлаждения воздуха и повышает интенсивность конденсации содержащихся в воздухе паров воды.
Схема теплицы представлена на рис.1. Теплица содержит светопрозрачный корпус 1. У одного из торцев корпуса 1 установлена выходящая наружу вытяжная труба 2, соединенная другим концом с одним из концов заглубленного в грунт воздуховода-теплообменника 3, проходящим под днищем корпуса теплицы до противоположного его торца. Высота вытяжной трубы Δh определяется из условия задаваемого воздухообмена внутри теплицы, интенсивности нагрева грунта. Поверхность вытяжной трубы обработана светопоглощающим покрытием, например, покрыта черной краской. С другого конца воздуховод-теплообменник 3 соединен с установленным внутри корпуса теплицы, у противоположного от вентиляционной трубы 2 торца, патрубком 4. Вытяжная труба 2 окружена установленной с зазором относительно ее поверхности светопрозрачной оболочкой 5. В нижней части воздуховода-теплообменника вставлена трубка, соединенная с емкостью для сбора сконденсированной воды 6.
Теплица работает следующим образом. Солнечные лучи прогревают пространство внутри теплицы под светопрозрачным корпусом 1. Одновременно прогревается вытяжная труба 2, закрытая от выхолаживания окружающим воздухом с помощью светопрозрачного корпуса 5. Вследствие прогрева вытяжной трубы 2, содержащийся в ней воздух поднимается вверх и выходит наружу через сечение В, протягивая за собой через воздуховод-теплообменник 3 теплый воздух из теплицы через сечение А патрубка 4. Так как корпус теплицы негерметичный, выкаченный из теплицы воздух компенсируется подсосом вовнутрь теплицы окружающего воздуха. При необходимости в корпусе теплицы могут быть выполнены специальные форточки. Теплый воздух в воздуховоде-теплообменнике передает часть тепла грунту, нагревает его и охлаждается. Содержащиеся в воздухе пары воды конденсируются и стекают в емкость для сбора сконденсированной воды. Таким образом, обеспечивается более интенсивный нагрев грунта и конденсация паров воды. При использовании теплицы для выращивания растений полученный конденсат воды является побочным продуктом, и его отвод является необходимостью, чтобы предотвратить затопление воздуховода теплообменника.
Предлагаемая конструкция теплицы может быть использована для опреснения морской воды. В этом случае корпус теплицы устанавливается на плавсредство, а воздуховод-теплообменник затапливается под воду. Для повышения эффективности испарения морской воды предлагаемая конструкция теплицы может быть снабжена теплоизолирующим затапливаемым днищем, сверху обработанным светопоглощающим покрытием, например, покрытым черной краской и устанавливаемым над воздуховодом-теплообменником. Степень затопления теплоизолирующего днища определяется объемом теплицы из условия обеспечения оптимального режима водообмена рассола со вновь прибывающей водой.
Таким образом, предлагаемая конструкция теплицы благодаря новым, ранее неизвестным признакам в совокупности с известными обеспечивает достижение цели предлагаемого изобретения, повышение интенсивности нагрева почвы и расширение функциональных возможностей, возможность использования ее для получения воды.