КРЕСТЬЯНСКАЯ УСАДЬБА КАК АВТОНОМНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СЕМЕЙНЫЙ ЖИЛОЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к сельским жилым комплексам и может быть использована в качестве автономного жилищно-производственного модуля, предназначенный для комфортного проживания многодетных семей на селе и ведения ими фермерского (крестьянского) хозяйства с применением автоматизированной универсальной линии малой механизации и единой системы управления усадебным крестьянским комплексом («ЕСУК»).
Широко известны жилые сельские комплексы, возводимые на земельном участке и подключенные к системам коммуникаций (водопроводу, канализации и электро- и газоснабжению).
Недостатком таких известных решений является то, что все жилые комплексы привязаны к системам электрокоммуникаций, водоснабжения, инфраструктуре поселений (школам, детским садам), продуктовым магазинам.
Среди энергоавтономных жилых комплексов известен комплекс жизнеобеспечения на солнечной энергии (патент RU 2194834), характеризующийся тем, что состоит из помещения ангарного типа, необходимой площади, в который входят жилое помещение, производственное помещение, ремонтные мастерские, помещение для животноводства и помещение для сельхозрастений, силовая установка на солнечной энергии, солнечные коллекторы на крыше помещения и установка выработки биогаза из отходов животноводства и отходов сельхозрастений, при этом солнечные коллекторы устанавливаются на части крыши, а остальная часть крыши, прозрачная для солнечных лучей, используется для освещения при выращивании сельхозрастений, а для равномерного освещения коллекторы и прозрачная часть расположены чередующимися полосами.
Решение выбрано за прототип.
Недостатком такого комплекса является то, что выработки солнечной энергии не достаточно для существования людей в современных условиях энергопотребления при одновременном ведении производственного цикла по выращиванию сельскохозяйственных культур и разведению животных. Комплекс приходится возводить в особых хорошо освещенных местах и в регионах, где число солнечных дней превышает число пасмурных. Таким образом, комплекс нельзя размещать в любых местах, например, вблизи лесных массивов с сильным затенением. Кроме того, в комплексе отсутствуют универсальные линии малой механизации и перерабатывающий цех. В результате, люди фактически должны быть привязаны к населенным пунктам и не могут вести автономное существование без снабжения с прилегающих продуктовых магазинов.
Технический результат полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей сельского жилого комплекса за счет того, что: обеспечивается полная автономность существования комплекса и снижение его зависимости от внешнего мира, в результате чего усадьбу можно возводить в изолированных и удаленных от населенных пунктов местах, прилегающих к автодорогам; обеспечивается возможность единой системы управления усадьбой.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что крестьянская усадьба, содержащая расположенные на территории ее участка: въездную зону, жилой дом с гаражом и хозяйственные постройки, банный комплекс, стоянку для автомобилей, тепличный комплекс, сад, зону барбекю и/или беседку, отличающаяся тем, содержит секцию автономного обеспечения жизнедеятельности усадьбы, мини перерабатывающий цех, две универсальных линии малой механизации, а также единую систему управления усадебным крестьянским комплексом, включающую управление:
- системой отопления, вентиляции и кондиционирования;
- системой охранно-пожарной сигнализации, системы контроля доступа во все помещения крестьянского усадебного комплекса;
- системой контроля протечек воды и утечек газа;
- системой видеонаблюдения;
- сетью связи;
- системой освещения;
- системой электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизельгенераторы);
- системой управления линией малой механизации, открытием/закрытием ворот;
- системой управления аудио-, видеотехникой;
- системой телеметрии (удаленное слежение за всей единой системой управления), причем единая система управления выполнена на базе автоматизированной системы управления здания, и содержит блок беспроводной связи, выполненный с возможностью уведомления сигналами или сообщениями на дистанционный пульт о сбоях того или иного оборудования или превышении допустимых показателей температур. Кроме того, при условии нахождения усадьбы у реки или иного водоема усадьба содержит лодочный причал с помещением для хранения плавсредств рыболовных снастей и аксессуаров к ним. Кроме того, усадьба может содержать животноводческую и/или птицеводческую ферму.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана конструктивная схема усадьбы, где 1 - Центральный въезд/выезд на УСК «Крестьянская усадьба», 2 - Технологический вход/выход в помещение мини-цеха переработки, 3 - Мини перерабатывающий цех, 4 - Хозяйственные постройки, 5 - Кормовая кухня, 6 - Жилой дом с гаражом, 7 - Зона отдыха, 8 - Сад, 9 - Тепличный комплекс, 10 - Банный комплекс, 11 - Зона барбекю (беседка), 12 - Универсальная линия малой механизации, 13 - Стоянка для автомобилей, 14 - Секция автономного обеспечения жизнедеятельности усадьбы, 15 - Животноводческая и/или птицеводческая ферма, 16 - Лодочный причал, 17 - Водоем, 18 - Помещение для хранения плавсредств рыболовных снастей и аксессуаров к ним, 19 - единая система управления усадьбой, 20 - щит управления.
На Фиг.2 показана конструктивная схема узлов управления усадьбы, где 22 - Система отопления, вентиляции и кондиционирования, 23 - Охранно-пожарная сигнализация, система контроля доступа во все помещения крестьянского усадебного комплекса, 24 - Система контроля протечек воды и утечек газа, 25 - Система видеонаблюдения, 26 - Сети связи, 27 - Система освещения, 28 - Система электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизельгенераторы), 29 - Механизацию усадебного крестьянского комплекса (линия малой механизации, открытие/закрытие ворот), 30 - Система управления с одного места аудио-, видеотехникой, 31 - Система телеметрии (удаленное слежение за всей единой системой управления), 32 - Блок беспроводной связи, 33 - Дистанционный сигнализирующий пульт.
Расширение функциональных возможностей комплекса реализуется за счет того, что жилой сельский комплекс одновременно можно использовать в качестве производственного комплекса, комплекса для отдыха и вести единое управление им.
Выполнение въездной зоны (1) посередине и Т-образно позволяет использовать ее часть для стоянки (13) автотранспорта и оптимизировать разгрузку и выгрузку продукции на и с усадьбы. Расположение по обе стороны от въездной дороги (1) остальных элементов комплекса усадьбы также выполнено с целью оптимизации и наиболее удобного расположения каждого с прямым доступом к выездной дороге (1).
Жилой дом (6) выполняют в виде комфортабельного современного жилья, адаптированного к любым климатическим условиям. Основу универсального производственного комплекса составляют современные технологии малой механизации (через использования универсальной автоматизированной линии (12) малой механизации) и цехов сельскохозяйственной переработки (3, 5) (полный цикл).
Мини перерабатывающий цех (3) расположен вплотную к границе участка усадьбы и содержит независимый технологический вход (2) с внешней стороны участка с целью большего удобства вывоза продукции для реализации, чтобы не задействовать процесс выгрузки через основной въезд (1). Это целесообразно делать по той причине, что в усадьбе могут присутствовать малолетние дети, которые не должны иметь контакта с опасным и не гигиеничным производственно-транспортным циклом.
По этой же причине ферма (15) может иметь внешний независимый вход, а также с целью выпаса скота за границами участка.
Возможность задействования универсального производственного комплекса и возможность полной автономности существования комплекса и снижение его зависимости от внешнего мира реализуется за счет проживания в таком комплексе многодетных семей.
Только множество людей, в лице которых выступает многодетная семья, способно поддерживать работу цехов производственного комплекса, и подготавливать сырье для него на теплицах (9) и в фермах (15), где можно разводить птицу, крупный и мелкий рогатый скот, кроликов и свиней и прочую живность.
Энергетическую независимость усадьбы и работы ее комплексов поддерживает секция (14) автономного обеспечения жизнедеятельности усадьбы, которая может быть выполнена, например, на основе комплекса из объединенных в единую энергосистему ветрогенераторов, аккумуляторов энергии, дизельгенераторов и мусоросжигательных печей.
Основу получения и выработки энергии могут составлять ветрогенераторы. В периоды времени, когда нет ветра или он слабый, могут использоваться аккумуляторы или дизельгенераторы, а также мусоросжигательные печи, тепло от которых может использоваться для обогрева жилых и производственных помещений, а также теплиц. Преимущества данной модели заключается в том, что крестьянской семье предлагается не случайный набор жизнеобеспечения, а единый инновационный универсальный семейный комплекс, обеспечивающий комфортное проживания современной семьи в сельской местности, ведения ими семейного сельскохозяйственного бизнеса, обучения и воспитания детей с использованием элементов самостоятельного ведения фермерского хозяйства. Крестьянская усадьба позволяет максимально автоматизировать производственные процессы по ведению семейного фермерского хозяйства, при помощи автоматизированной универсальной линии малой механизации (12). Данная модель абсолютна, автономна и имеет законченный производственный цикл на всех направлениях хозяйствования (от выращивания до переработки и упаковки, с возможностью последующей реализацией готовой продукции автотранспортом). Законченность усадьбы по автономности существования людей от продуктов питания реализуется на основе производства любых необходимых для жизнедеятельности продуктов питания, начиная от выпечки собственного хлеба и заканчивая выпуском колбасных изделий. Усадьба способна не только вести независимое существование, но и производить продукцию с целью последующей продажи на рынке. Водоснабжение усадьбы может быть реализовано либо за счет расположения усадьбы вблизи водоема с пресной водой, либо за счет рытья колодцев и установки в них насосов для откачки воды для нужд усадьбы.
Банный комплекс (10), зона барбекю (11) и/или беседка, зона отдыха (7), а также сад (8) и производственные цеха могут быть использованы для воспитания детей в многодетных семьях и для отдыха, без которых невозможно существование и полноценное развитие любой семьи.
Крестьянская усадьба компактна по своей комплектации и производственным циклам. Жилой комфортабельный дом с гаражом (6) может отличаться по конструкции, этажности, метражу, технологиям возведения. Усадебные постройки: банный комплекс (баня) (10);зона барбекю (беседка) (11); зона отдыха (7) с различными вариантами ландшафта (бассейн, лужайка, смешанные варианты) служат для семейного отдыха и воспитания детей. Производственный блок: теплица (8); ферма (15) по выращиванию птицы и живности, универсальные линии малой механизации, мини перерабатывающий цех (3) (профиль цеха по желанию фермерской семьи: переработка и упаковка различных видов мяса; переработка рыбы; переработка плодовоягодной продукции, ее консервация и упаковка, и т.п.); лодочный причал (16) с помещением (18) для хранения плавсредств рыболовных снастей и аксессуаров к ним (при условии нахождения усадьбы у реки (водоема) (17), по желанию фермерской семьи; универсальная линия малой механизации (12). Вспомогательный блок: стоянка для автомашин (13); кормокухня (5); секция автономного обеспечения жизнедеятельности усадьбы (14); хозяйственные подсобные постройки (4) (помещение под хранения инструментов и средств малой механизации; дровница и т.п.).
Таким образом, в целом, с учетом всех возможностей крестьянской усадьбы, ее комплексы позволяют обеспечить полную автономность существования живущих в ней людей в энергии, питании и жизнедеятельности. В результате чего усадьбу можно возводить в изолированных и удаленных от населенных пунктов местах, прилегающих к автодорогам.
Единая система управления усадебным крестьянским комплексом - это интеллектуальная система управления, обеспечивающая согласованную и автоматическую работу всех инженерных сетей крестьянской усадьбы. Система значительно снижает эксплуатационные затраты и обеспечивает интерфейс контроля и управления.
Сооружения комплекса крестьянской усадьбы спроектированы таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.
В единую систему управления усадебным крестьянским комплексом включены следующие системы (Фиг.2):
- Система отопления, вентиляции и кондиционирования (22);
- Охранно-пожарная сигнализация, система контроля доступа во все помещения крестьянского усадебного комплекса (23);
- Система контроля протечек воды и утечек газа (24);
- Система видеонаблюдения (25);
- Сети связи (26);
- Система освещения (27);
- Система электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизельгенераторы) (28);
- Механизацию усадебного крестьянского комплекса (линия малой механизации, открытие/закрытие ворот) (29);
- Система управления с одного места аудио-, видеотехникой (30);
- Система телеметрии (удаленное слежение за всей единой системой управления) (31).
Каждый из элементов комплекса усадьбы, имеющий в своем составе какие-то из перечисленных систем, управляется с помощью единого щита управления системами (20) (см. Фиг.2), каждый из которых содержит блок управления (21), способный управлять и подавать энергоснабжение на любой из блоков (22-31). Блок управления может быть выполнен на основе щита автоматики с внешним управлением [1]. Щит управления (20) каждого модуля усадьбы через свой блок управления (21) в свою очередь управляется с центральной единой системы управления (19), находящейся в доме (6). Единая система управления может быть выполнена на базе автоматизированной системы управления здания [2, 3, 4]. Кроме того, единая система управления может содержать блок беспроводной связи (32), с помощью которого хозяин усадьбы может получать сигналы на дистанционный сигнализирующий пульт (33) о сбоях того или иного оборудования или превышении допустимых показателей температур.
Наиболее простым решением реализации блока (32) и пульта (33) может служить система сотовой связи, если сигналы ретрансляторов сотовой сети достигают зоны расположения усадьбы. В этом случае в качестве (33) может использоваться обычный сотовый телефон, на который с блока (32), содержащего SIM-карту через сеть сотовой связи посылается SMS-уведомление.
Более сложным решением при отсутствии сотовой связи может служить система радиосвязи на базе двух и более радиостанций. В этом случае хозяин усадьбы в случае возникновения сбоя того или иного оборудования или превышения допустимых показателей температур получит сигнал вызова на связь и сможет срочно явиться в центральную единую систему управления (19), выявить и устранить причину сбоя.
Благодаря единой системе управления (19) обеспечивается полная автономность существования комплекса и снижение его зависимости от внешнего мира, поскольку усадьба не нуждается во внешних системах управления коммуникациями.
Источники информации:
1. http://www.electrotest.ru/
2. http://www.ecoprog.ru/system/automation/
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/ACУЗ
4. http://www.fbgroup.ru/?smid=10&item=86