Водогрій - патент Україна 2236114 - Рибкін А
Винахід відноситься до галузі сільського господарства, зокрема до агротехнічних пристроїв для підігріву води, що використовується для вирощування розсади та рослин у теплицях, парниках та оранжереях при дрібнотоварному виробництві, а також у садівництві та городництві, та у присадибних господарствах. У водогрії використано властивість води як акумулятора сонячної теплової енергії за допомогою підвісної конструкції, виготовленої з еластичного водонепроникного матеріалу, наприклад, ємності з прозорої поліетиленової плівки "рукави", запаяної з торців. При цьому утворюється закритий пакет у вигляді подушки. У зрізані верхні кути ємності вставляється опорна штанга чи труба. Місткість підвішується на штанзі або трубі, які за допомогою підвіски закріплюють на коньковій балці під дахом парника. Одна із сторін ємності, відповідно звернена до південної сторони, або всі сторони ємності, затемнена або затемнена. У поліетиленову ємність опускається кінець гнучкого шлангу з грузилом. Шланг у місці виходу з ємності фіксують на опорній штанзі. Інший кінець шланга опускається вниз і підключається до вентиля нижче рівня ємності. Вода в ємності інтенсивно поглинає інфрачервону складову, знімає перегрів парника, теплиці або оранжереї, а наприкінці дня, коли інтенсивність сонячного випромінювання падає, починає віддавати тепло в навколишній простір і сповільнює зниження температури у парнику, теплиці чи оранжереї. 4 іл.
Малюнки до патенту Україна 2236114
Винахід відноситься до галузі сільського господарства, зокрема до агротехнічних пристроїв для підігріву води, що використовуються для вирощування розсади та рослин у теплицях, парниках та оранжереях при дрібнотоварному виробництві, а також у садівництві та городництві, та у присадибних господарствах.
Уумовах північного літа Нечорнозем'я Укаїни, та й в інших країнах цього географічного поясу, фермери, садівники та городники, що використовують при вирощуванні сільськогосподарських культур традиційні агротехнічні прийоми, явно недостатньо застосовують сонячну енергію для підігріву води, необхідну як для поливу рослин, так і для інших господарсько -побутових потреб, що виникають під час землеробських робіт. Використання для підігріву води традиційних агротехнічних прийомів, таких як виставлення на сонці ємностей та судин, розміщення таких ємностей та судин у теплиці та оранжереї, а також на відкритих просторах, де вода в період максимальної сонячної активності може бути розігріта до 25-35 градусів. не вирішує проблему повного та раціонального використання сонячного тепла для підігріву води у великих ємностях або для підігріву великого об'єму споживаної теплої та гарячої води для поливу, в умовах інтенсивного росту рослин чи збору врожаю. Але ці відомі пристрої для збирання, зберігання та підігріву води мають ряд незручностей, т.к. ємності та судини займають частину корисної посівної площі в парнику або оранжереї, сонячна сторона змінюється протягом дня, а пересування цих ємностей та судин - досить важка праця, а при поливі доводиться вичерпувати воду вручну, так що це також досить трудомістке та важке заняття для жінки або літню людину.
Місткості великого обсягу досить дорогі і непроникні для сонячних променів, а тому відкидають на рослини сильну тінь, до того ж їх встановлення в парниках, теплицях та оранжереях відбивається на світловому розміщенні рослин, що знижує врожайність культур і призводить до втрати виробничих площ.
Метою винаходу є раціональне акумулювання сонячноїенергії для підігріву води, зниження витрат на виготовлення та експлуатацію водогрію, а також виключення затінення розсади або рослин в умовах тепличного, парникового та оранжерейного господарювання, використання у санітарно-гігієнічному побуті в процесі землеробської праці надлишкової кількості теплої та гарячої води. Це одна з проблем як раціонально, при мінімальних витратах, акумулювати та використовувати дарову сонячну енергії для підігріву води, необхідної для поливу рослин, так і господарських потреб, як миття посуду, прання та прийняття душу вирішується при використанні запропонованого винаходу.
Сутність винаходу - це використання води як акумулятора сонячної енергії за допомогою найпростішої підвісної конструкції, виготовленої з еластичного водонепроникного матеріалу, наприклад, прозорої поліетиленової плівки "рукави", запаяної з торців. При цьому утворюється закритий пакет у вигляді подушки. У зрізані верхні кути пакета-подушки вставляється опорна штанга або труба. Пакет-подушка підвішують на штанзі або трубі, які за допомогою підвіски закріплюють на коньковій балці під дахом парника у верхній гарячій зоні або просто закріплюють в будь-якому іншому ізольованому просторі, що виконує роль "сонячної пастки" поряд з об'єктами поливу або господарського використання води. Одна із сторін ємності, звернена до південної сторони, або всі сторони ємності, залежно від того, де вона встановлена, затемнена або затемнена.
У поліетиленову ємність, утворену таким чином, опускається кінець гнучкого шлангу з грузилом. Шланг у місці виходу з поліетиленової ємності фіксують на опорній штанзі. Інший кінець шланга опускається вниз і підключається до вентиля або затискається, або перетискається якимось іншим пристроєм, нижчерівня ємності.
На фіг.1, 2, 3 та 4 дані наступні позначення.
1. Поліетиленова ємність
4. Конькова балка
13. Лінія розрізу
На фіг.1, 2, 3 і 4 зображені варіанти пристрою водогрію Рибкіна, де поліетиленова ємність (поз. 1) при заповненні водою набуває форми "пакет-подушки" або грушоподібної форми (фіг.3), якщо зрізані кути не зафіксовані на штанзі , підвішують просто на штанзі (поз.2 фіг.2) за допомогою еластичних підв'язок (поз.3 фіг.2) до конькової балки (поз.4 фіг.3) парника, теплиці або оранжереї. Еластичний шланг (поз.5) одним кінцем з грузилом (поз.7) опущений в ємність (поз.1), а інший кінець шланга (поз.5) опущений вниз і закінчується вентилем (поз.6) або іншим запірним пристроєм. Насос зі шлангом (поз.9 на фіг.1, 2 та 3) розташований у доступному як для персоналу, так і для шланга місцях.
Пропонований пристрій працює наступним чином. До нижнього кінця вентиля (поз.6) підключається шланг ручного або механічного насоса (поз.9). Потім вентиль (поз.6) відкривається і вмикається насос (поз.9). Після заповнення поліетиленової ємності (поз.1) до заданого рівня, яка починає нагадувати “подушку”, вентиль (поз.6) закривається і відключається насос (поз.9). Після прогріву води до необхідної кондиції до нижнього кінця вентиля (поз.6) підключається поливальний шланг, відкривається вентиль (поз.6) і вода самопливом надходить у розбризкувач. Заливання води в ємність проводиться через цей шланг (поз.5 на фіг.1, 2 та 3). У зворотному напрямку через нього вода спускається під час поливу або при прийнятті душу. Важливою умовою роботи цієї системи є постійна наявність води у відрізку від верхньої точки шланга до вентиля. Це умова нормальної роботи сифону. Можливий варіант затоки та зливу води з нижньої точки ємності, алеу цьому випадку важче виключити підтікання води з місця кріплення шланга та ємності або по двох незалежних один від одного шлангів (поз.5 фіг.2 та 3). Один для закачування води (поз.5 фіг.2 та 3), інший шланг (поз.5 фіг.2 та 3) для відбору води з поліетиленової ємності (поз.1 фіг.2 та 3) для агротехнічних та побутових потреб.
Вода поліетиленову ємність (поз.1 на фіг.1, 2 і 3) може закачуватися як від ручного, так і від механічного насосів (поз.9 на фіг.1, 2 і 3).
З огляду на високу прозорість поліетиленової плівки пропонована ємність, у заповненому вигляді не створює тіні, оскільки слабо поглинає видиму частину спектра. У сонячний день температура повітря у верхній частині парника піднімається до 40-50 градусів за Цельсієм. Вода в поліетиленовій ємності, підвішеній в цій зоні, інтенсивно поглинає інфрачервону складову, знімає перегрів парника, теплиці або оранжереї, а в кінці дня, коли інтенсивність сонячного випромінювання падає, починає віддавати тепло в навколишній простір і уповільнює зниження температури в парнику, , тобто. служить акумулятором сонячної енергії, знімаючи різкі температурні перепади всередині парника, теплиці чи оранжереї протягом доби.
При використанні пропонованої конструкції тільки для душу або побутових потреб, наприклад для миття посуду, є можливість підвищити температуру води за рахунок підвищення коефіцієнта поглинання стінками поліетиленової ємності (поз.1 на фіг.2, 3 і 4), пофарбувавши одну зі стінок ємності, звернену до південної сторони, у темний колір.
Як приклад виготовлення ємності водогрію промисловим способом показано на фіг.4, де плівкової смуги (поз.11) поперечним тепловим зварюванням готують зі зрізаними кутами (поз.13) ємність для водогрію.
Пропонованийпристрій було виготовлено з поліетиленового плівкового "рукави" (поз.11, 12 і 13 на фіг.4) товщиною 120 мк на об'єм 200 літрів води і експлуатувалося на дачній ділянці, розташованій в Ленінградській області протягом усього дачного сезону 2001 і показало свою ефективність: низькі витрати на виготовлення та експлуатацію, а також зниження трудових витрат при поливі з підвищенням урожайності сільськогосподарських культур, що поливаються теплою водою. Під час експлуатації водогрію Рибкіна було повністю вирішено питання постачання гарячої води санітарно-гігієнічного побуту, що за умов землеробських робіт значно підвищило комфортність праці та проживання.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Водогрій, що містить ємність, яка виконана у вигляді "подушки" з поліетиленового рукава, звареного по торцях, рукав виконаний з прозорої поліетиленової плівки, а підвіска ємності виконана у вигляді штанги, протягнутої у верхніх кутах ємності, водозабір з поливальної ємності виконаний за принципом допомогою шланга, який відрізняється тим, що "подушка" закріплена шнуровими підв'язками до стельових опор оранжереї або парника, а кінець шланга опущений в ємність для води, утримується в нижній точці грузилом, верхня точка шланга підв'язана до штанги, а другий кінець шланга з вентилем або запірним пристроєм.