RU2407280C2 - Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица - Google Patents

Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица Download PDF

Info

Publication number
RU2407280C2
RU2407280C2 RU2008139520/21A RU2008139520A RU2407280C2 RU 2407280 C2 RU2407280 C2 RU 2407280C2 RU 2008139520/21 A RU2008139520/21 A RU 2008139520/21A RU 2008139520 A RU2008139520 A RU 2008139520A RU 2407280 C2 RU2407280 C2 RU 2407280C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
greenhouse
water
air
devices
airspace
Prior art date
Application number
RU2008139520/21A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008139520A (ru
Inventor
Маркку ХАУКИОЯ (FI)
Маркку ХАУКИОЯ
Юкка ХУТТУНЕН (FI)
Юкка ХУТТУНЕН
Эско ХУХТА-КОЙВИСТО (FI)
Эско ХУХТА-КОЙВИСТО
Original Assignee
Биолан Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Биолан Ой filed Critical Биолан Ой
Publication of RU2008139520A publication Critical patent/RU2008139520A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2407280C2 publication Critical patent/RU2407280C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

Система содержит распределяющие воду устройства, посредством которых воду более холодную, чем точка росы воздуха теплицы, разбрызгивают непосредственно в воздушное пространство теплицы. Параметры устройств таковы, что их использование позволяет разбрызгивать в воздушное пространство теплицы, по меньшей мере, 50 литров воды на м2 площади теплицы в час. Система дополнительно содержит собирающие воду устройства для сбора разбрызгиваемой в воздушное пространство теплицы воды и возврата ее, по меньшей мере, частично к указанным устройствам системы. Способ характеризуется тем, что охлаждение и осушение воздуха происходит непосредственно в воздушном пространстве теплицы путем подачи воды, более холодной, чем точка росы воздуха теплицы посредством разбрызгивания или другим образом. Объем воды, подаваемой в единицу времени, и температура имеют такие параметры, что по мере прохождения подаваемой воды через воздушное пространство теплицы большее количество влаги конденсируется в нем из воздуха теплицы, чем количество воды, которая испаряется из него в воздух теплицы. Объем воды, подаваемой в единицу времени, разбрызгиваемой в воздушное пространство теплицы, составляет по меньшей мере 50 литров на м2 площади теплицы в час. Некоторое количество воды, подаваемой в воздушное пространство теплицы, возвращают для повторной циркуляции в воздушное пространстве теплицы. Теплица содержит распределяющие воду устройства для подачи воды, более холодной, чем точка росы воздуха теплицы, в воздушное пространство теплицы. Параметры указанных устройств выполнены так, что количество указанной воды, используемой для охлаждения, больше, чем 50 литров на м2 площади теплицы в час. Теплица дополнительно содержит собирающие воду устройства, посредством которых, по меньшей мере, некоторое количество воды, падающей или проходящей через воздушное пространство, используют повторно, и устройства, посредством которых, по меньшей мере, некоторое количество используемой повторно воды снова подают в воздушное пространство теплицы. При таком выполнении упрощается процесс и снижаются эксплуатационные затраты по контролю влажности и температуры воздуха в теплице. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники
Данное изобретение относится к системе и способу, предназначенным для осушения и охлаждения воздуха в теплице, и к теплице, оборудованной системой в соответствии с данным изобретением.
Предпосылки изобретения
На сегодняшний день при изготовлении теплиц целью является создание контроля над климатическими условиями в теплице для максимального приближения к оптимальным условиям, необходимым для роста растений. При оптимальных условиях для роста растений температура в теплице составляет около 18-30°С, влажность воздуха - около 60-90%, и содержание углекислого газа - свыше 1000 промилле, в зависимости от культивируемых растений и ситуации. Для создания оптимальных условий для роста необходимо качественное регулирование температуры воздуха, влажности и содержания углекислого газа.
Широкое распространение получила теплица, в которой климат регулируется посредством вентиляционных каналов и/или вентиляторов. В этом случае избыток тепла, создаваемый солнечным излучением, отводится посредством вентиляции. Кроме того, в Финляндии существует по меньшей мере частичная необходимость в вентиляции в течение приблизительно 8 месяцев в году.
Охлаждение воздуха в теплице обеспечивается разбрызгиванием воды в ней по возможности в виде тончайшего тумана. При разбрызгивании испаряющаяся вода поглощает тепло из воздуха теплицы и повышает влажность воздуха. При использовании разбрызгивания в обычном случае расход воды составляет 0,1-0,5 л/м2 теплицы/час. Эффективное использование разбрызгивания с целью охлаждения воздуха теплицы обычно также требует наличия вентиляции для удаления из нее влажного воздуха и продолжения разбрызгивания.
В современных теплицах невозможно поддерживать оптимальный уровень содержания углекислого газа, необходимого для роста растений, если преобладает высокий уровень облучения, который приносит максимальную пользу. Углекислый газ, выходящий вместе с вентилируемым воздухом, потребует повышения количества углекислого газа, необходимого для подобного высокого уровня, так что его дозирование будет неэффективно с точки зрения стоимость-эффективность. Таким образом, когда преобладает высокий уровень облучения, в наилучших условиях для роста растений содержание уровня углекислого газа в наружном воздухе должно быть установлено (около 350 промилле) вместо уровня углекислого газа (500-1500 промилле), предпочтительного для роста растений. Из вышеизложенного следует, что в современных теплицах рост растений обычно явно ниже, чем он мог быть, если уровень углекислого газа воздуха теплицы можно было поддерживать высоким и при повышенном уровне облучения. Например, в Финляндии наилучшие результаты по росту обычно достигаются поздней зимой, когда уровень облучения высокий, а наружный воздух настолько холодный, что необходимость в охлаждении с помощью вентиляции отпадает и, таким образом, в теплицах может поддерживаться повышенный уровень углекислого газа. В условиях более теплого климата обычно не достигают таких высоких результатов по росту, как в этом случае.
В свете вышеизложенного за последнее время во всем мире были предприняты попытки разработать различные типы решений по созданию закрытых теплиц. В закрытой теплице внутренний воздух почти полностью отделен от наружного воздуха. Не допускается ни проход внутрь наружного воздуха через вентиляционные каналы, ни обдувание вентиляторами в теплице, а удаление избытка тепла выполняется другими средствами.
Необходимый для растений углекислый газ создается техническими средствами, а его содержание предпочтительно увеличено до минимального уровня в 500-1500 промилле. Считается, что благодаря оптимально регулируемым климатическим условиям закрытая теплица является идеальным решением для растущих растений.
Было подано несколько международных патентов, касающихся тепличных систем, в которых выполнен, по меньшей мере частично, климатический контроль в соответствии с закрытой системой,
В патенте №ЕР 0517432 А1 предлагается аккумулятор тепла, который накапливает дневную энергию солнца, и отдает ее в течение ночи, частично для обогрева теплицы, а частично в более холодный ночной воздух. В этом случае габариты данного аккумулятора тепла должны составлять около 400 м3 для теплицы площадью в 1000 м2, что увеличивает расходы на инвестиции в данную систему до невыгодного с точки зрения экономики уровня. В раскрытом в данном патенте способе, как и во многих других, охлаждение воздуха теплицы выполняется в отдельном теплообменнике, расположенном снаружи теплицы, в который воздух из теплицы проводится обычно с помощью простых вентиляторов, и из которого воздух возвращается в теплицу охлажденным.
К уровню техники относится также патент США №4044078, в котором предлагается устройство, разработанное для охлаждения складов, в котором холодная вода разбрызгивается сверху через решетчатую раму на струю сжатого воздуха, а нагретая вода охлаждается посредством теплообменника, расположенного снаружи. В этом устройстве для охлаждения воздуха также необходим отдельный аппарат и вентилятор.
В публикации США №4,707,995 предлагается система для регулирования влажности воздуха и температуры в теплице, работа которой основана на использовании природной концентрированной соленой воды, предназначенной для осушения. Как и в вышеприведенном решении, воздух проходит через струю воды, а полученная вода восстанавливается снаружи данного устройства. Данное устройство, в целом, не подходит для охлаждения или осушения теплиц.
В публикации JP №4148123 A 19920521 предлагается решение, в котором воздух продувается в разбрызгиваемую сверху воду, причем воздух вступает в теплообменный контакт с разбрызгиваемой внутри водой.
В публикации JP №2104222 A 19900417 также используется непосредственный теплообмен между водой и воздухом с целью охлаждения воздуха в теплице. Данное устройство содержит теплообменник, который работает на холодных подземных водах, посредством которого охлаждение теплицы выполняется в ночное время воздухом, поступающим сверху, а влага удаляется у нижней части данного устройства. Данная система предназначена для охлаждения в ночное время, при этом она не обладает достаточной мощностью, чтобы удалять тепло из закрытой теплицы в дневное время.
В данных способах, в которых воздух из теплицы проводится для охлаждения в отдельные охлаждающие устройства или теплообменники, основная проблема заключается в необходимости наличия высокой мощности вентиляторов, предназначенных для удаления воздуха из теплицы. Вследствие требуемой мощности вентиляторов, в основном, они являются причиной значительной доли инвестиционных и текущих расходов на аппаратуру в целом. Использование мощных вентиляторов также является источником значительного шума в теплице и поблизости от нее.
В дополнение к вышеприведенным решениям в некоторых реализациях закрытых теплиц охлаждение выполняют с использованием обычной технологии тепловых насосов. В этом решении уровень затрат на оборудование является весьма высоким, так как охлаждающая способность, требуемая во время высокого уровня облучения, является высокой (500-1000 Вт/м2 теплицы при наивысшем уровне).
Все существующие решения по охлаждению и осушению воздуха в закрытой теплице являются весьма дорогостоящими, если исходить из инвестиционных затрат и также частично из эксплуатационных расходов. Поэтому представленные решения до сих пор не были приняты для использования на практике при культивировании в теплицах, за исключением некоторых прикладных систем, создаваемых на испытательной базе.
Сущность изобретения
В данной заявке на патент раскрыто изобретение, посредством которого может быть выполнено осушение и охлаждение воздуха в закрытой или частично закрытой теплице по существу экономически более выгодным способом по сравнению с предыдущими решениями.
В предлагаемой системе и способе осушение и охлаждение воздуха в теплице выполняют посредством разбрызгивания воды, более холодной, чем точка росы воздуха, непосредственно в воздушное пространство теплицы, и ее падения в виде капель или прохождением в воздушное пространство помещения. Таким образом, конденсационная влага и тепло передаются от воздуха теплицы в воду.
Характерными особенностями данного изобретения являются следующие.
В предлагаемых системе и способе охлаждающую воду подают непосредственно в воздушное пространство теплицы, это означает, что в данном случае не требуются отдельные конденсаторы или теплообменники. Все воздушное пространство теплицы действует как пространство конденсатора. В предлагаемом решении также не требуются вентиляторы для удаления воздуха, который должен быть охлажден, поскольку охлаждение происходит непосредственно в воздушном пространстве теплицы. Воздушный поток, вызываемый перемещением разбрызгиваемой воды, охлаждение воздуха, значительное перемещение воздуха в теплице или вентиляторы низкой мощности, обычно предназначаемые для циркуляции воздушного пространства теплицы, выравнивают перепады влажности и температур в теплице, что обусловливает достаточное постоянство климата в теплице с точки зрения роста растений.
Объем используемой воды является весьма значительным, в обычном случае
100-500 литров (по меньшей мере 50 л)/м2 теплицы/час, тогда как существующие охлаждающие системы, в основу работы которых положен способ разбрызгивания, обычно используют менее 1 литра/м2 теплицы/час.
Температура используемой воды является весьма низкой, предпочтительно 0-15°С, однако даже после падения сквозь воздух температура воды будет повышаться самое большое до желательной температуры конденсации.
Предлагаемая система отличается от обычных разбрызгивающих устройств и систем большим объемом используемой воды (стократным, тысячекратным) и низкой температурой воды. Это означает, что и тепло, и влажность поглощаются водой, разбрызгиваемой в воздухе теплицы.
Целью обычного разбрызгивания является испарение воды в воздух теплицы, вследствие чего повышается влажность воздуха теплицы и понижается температура пропорционально температуре испаряемой воды. Следовательно, непрерывное испарение требует удаления избытка влаги из теплицы посредством вентиляции.
В предпочтительном варианте выполнения обычное разбрызгивание может быть объединено с предлагаемой системой осушения и охлаждения воздуха теплицы посредством поддержания разбрызгивания с относительно высоким уровнем влажности (предпочтительно свыше 70% относительной влажности) воздуха теплицы и при одновременном эффективном охлаждении воздуха теплицы с помощью предлагаемых устройства и способа и конденсирующейся из воздуха влаги. При таком решении происходит осушение воздуха, и разбрызгивание может быть продолжено без необходимости понижения влажности посредством вентиляции. Если в теплице имеется такой растительный покров, который способен испарять достаточно воды, то разбрызгивание может быть прекращено, при этом могут быть использованы только предлагаемые способ и устройство для удаления избытка влаги и для охлаждения воздуха теплицы.
Во втором предпочтительном варианте выполнения влажность воздуха теплицы может поддерживаться постоянной по желанию посредством регулировки температуры охлаждающей воды до соответствия температуре конденсации желательной влажности воздуха и температуры, при этом не потребуется отдельного разбрызгивающего оборудования.
Параметры предлагаемых устройства и способа могут быть выполнены так, что в теплице не потребуются вентиляционные устройства. Однако во многих случаях экономически выгоднее использовать вентиляцию при максимальной тепловой нагрузке, это означает, что параметры предлагаемого устройства могут быть выполнены для более низкой производительности.
В предлагаемых системе, способе и теплице для осушения и охлаждения воздуха теплицы необходим существенный объем холодной воды, предпочтительно с температурой ниже 15°С. Параметры устройства определяются в соответствии с температурой имеющейся в наличии воды. Чем холоднее имеющаяся вода, тем с меньшими параметрами может быть выполнено предлагаемое устройство.
Вода, которую необходимо подать в воздух теплицы для его осушения и охлаждения, в предпочтительных вариантах, может быть взята непосредственно из естественных источников воды. Например, в условиях Финляндии, к тому же в летнее время, она может быть получена из холодных нижних слоев воды в озере, расположенных под промежуточными слоями. Холодная вода, необходимая для осушения и охлаждения, также может быть получена в испарителе, расположенном снаружи теплицы, когда наружный воздух является достаточно холодным или соответственно достаточно сухим для того, чтобы охладить воду с помощью испарителя.
Холодную воду, полученную снаружи теплицы, можно заставить циркулировать либо непосредственно в системе, предназначенной для осушения и охлаждения воздуха в теплице, либо она может использоваться опосредовано с помощью теплообменника для охлаждения циркулирующей в данной системе воды.
При использовании теплообменника чистая вода, конденсирующаяся из воздуха теплицы, может быть извлечена из данной системы, а затем использована в качестве воды для разбрызгивания и поливки в теплице. Такое решение является весьма значимым для районов с дефицитом чистой поливной воды для продукции теплиц.
Преимущества данного изобретения по сравнению с уровнем техники
Посредством предлагаемых способа и устройства можно контролировать влажность и температуру воздуха в теплице с помощью существенно более выгодных с экономической точки зрения оборудования и эксплуатационных затрат по сравнению с известными решениями регулирования климатических условий закрытой теплицы.
В отличие от ранее предложенных решений в системе по данному изобретению вся теплица работает в качестве конденсатора, при этом не требуются отдельные камеры конденсатора или вентиляторы. Это оборудование заменяется естественным перемещением воздуха в теплице и тем обстоятельством, что эти «открытые разбрызгивающие конденсаторы» можно без труда расположить в различных местах теплицы, посредством которых охлажденный воздух будет распределяться равномерно в теплице посредством естественного перемещения воздуха. Что касается конденсаторов, возможно используемых для охлаждения циркулирующей в данной системе воды, то вентиляторы и конденсаторы соответственно заменяются свободным перемещением наружного воздуха.
К следующим основным преимуществам по сравнению с другими известными системами и способами осушения и охлаждения относятся:
Низкие затраты на оборудование, поскольку не требуются отдельные камеры конденсаторов или вентиляторы для проведения воздуха теплицы в конденсатор.
Существенно более низкие эксплуатационные расходы, так как появилась возможность исключить потребляющие по существу наибольшую часть энергии устройства, используемые в прежних системах, то есть вентиляторы.
Данный способ действует повсюду глобально, где имеется в наличии достаточно холодной воды, или вода может быть охлаждена посредством достаточно сухого наружного воздуха.
Использование данного способа не создает тип проблем, связанных с шумом в теплице и окружающей обстановке, как создают способы, в которых используются вентиляторы.
На базе предлагаемых системы и способа может быть создана закрытая теплица, в которой конструкции, требующиеся по данному способу, могут быть объединены с обычными конструкциями теплицы, а требуемый данной системой автоматический контроль может быть выполнен частью обычной автоматики теплицы.
Варианты выполнения данного изобретения приведены на сопроводительных чертежах, которые, однако, не являются ограничительными.
Фиг.1 показывает систему в соответствии с данным изобретением;
фиг.2 показывает типичное устройство теплицы; и
фиг.3 показывает вариант выполнения данного изобретения для выращивания низкорослых растений.
На фиг.1 показан вариант выполнения данного изобретения, в котором распределяющие воду устройства 1 расположены в верхней части теплицы, при этом вода разбрызгивается в воздушное пространство теплицы без отдельных камер конденсации, иных устройств или вентиляторов. При этом температура воды ниже ее точки росы. Объем воды, проводимой в единицу времени, и температура имеют такие параметры, что по мере прохождения проводимой воды через воздушное пространство теплицы большее количество влаги конденсируется в нем из воздуха теплицы, чем количество воды, которая испаряется из него в воздух теплицы. Параметры данных устройств обеспечивают возможность разбрызгивания в воздушное пространство теплицы по меньшей мере около 50 литров воды на м2 теплицы в час. Распределяющие воду устройства 1 расположены в центре верхней части теплицы, и/или на боковинах, и/или под стендами для культивирования в теплице, причем, по меньшей мере, некоторое количество воды, подаваемой в воздушное пространство теплицы, возвращают для повторной циркуляции в воздушное пространстве теплицы.
В нижней части теплицы расположены собирающие воду устройства 4, обеспечивающие сбор воды, разбрызгиваемой с верхней части, и ее возврат, по меньшей мере, частично, в устройства системы.
Температура воды, циркулирующая в устройстве, предназначенном для осушения и охлаждения воздуха теплицы, понижена, а конденсируемую влагу из воздуха используют повторно посредством циркуляции воды через теплообменник 6.
Собранная вода проводится из теплицы по выпускной трубе 5. Снаружи теплицы к выпускной трубе 5 присоединен теплообменник 6, предназначенный для охлаждения воды, циркулирующей в осушающих и охлаждающих устройствах, и для повторного использования конденсированной воды.
Кроме того, устройство для осушения и охлаждения воздуха может быть обеспечено испарительным устройством 8, расположенным снаружи охлаждаемой теплицы и предназначенным для охлаждения воды, циркулирующей в осушающем и охлаждающем устройстве теплицы. Кроме того, это испарительное устройство 8 присоединено к устройству 7 водоснабжения и насосному устройству 9 для разбрызгивания воды. Вода в устройстве водоснабжения может быть разбрызгана в воздух так, что разбрызгиваемая вода входит в контакт с наружным воздухом и затем возвращается снова в устройство водоснабжения или прямо к аппаратуре осушения и охлаждения воздуха в теплице.
Фиг.2 изображает типичный вариант реализации данной системы и способа. В этом варианте выполнения в верхней части теплицы имеется система труб с отверстиями 2 насадок диаметром в 0,3-1 мм, через которые вода 3, более холодная, чем температура конденсации в теплице, разбрызгивается в воздушное пространство верхней части теплицы между рядами растений, так что вода может свободно падать в виде капель в расположенные ниже собирающие воду устройства 4, посредством которых, по меньшей мере, некоторое количество воды, падающей или проходящей через воздушное пространство, используют повторно, и устройства, посредством которых, по меньшей мере, некоторое количество используемой повторно воды снова подают в воздушное пространство теплицы. При этом вода проводится в накопительный резервуар и повторно возвращается или, как вариант, проводится полностью или частично в систему водоснабжения и заменяется более холодной водой из системы водоснабжения.
Температура воды, циркулирующая в устройстве, предназначенном для осушения и охлаждения воздуха теплицы, понижена, а конденсируемую влагу из воздуха используют повторно посредством циркуляции воды через теплообменник 6.
В данном варианте выполнения объем разбрызгиваемой воды обычно составляет 100-500 литров воды/м2 теплицы/час. Соответственно в типичном варианте выполнения площадь, требуемая для ирригации разбрызгивателем в теплице, составляет 1-4% от площади теплицы. Эту свободную требуемую площадь, как правило, легко найти между рядами растений в теплице. Распределяющие воду устройства 1 могут, как вариант, также быть расположены на боковинах теплицы.
Если расслоение холодного и нагретого воздуха в теплице (например, в случае высокого растительного покрова из томатов и огурцов) вызывает проблемы, данное расслоение воздуха теплицы можно устранить обычным перемешиванием с помощью вентиляторов относительно малой мощности.
В данном способе теплообмен может быть улучшен использованием капель значительно меньшего размера, чем в способах, в которых охлаждающая вода входит в контакт с быстро проходящим воздухом.
Фиг.3 показывает другой типичный вариант выполнения, который может быть применен при выращивании низкорослых растений. В этом случае распределяющие воду устройства 1 расположены таким же образом в верхней части теплицы, как показано на фиг.1, однако собирающие воду устройства 4 расположены выше растительного покрова. Используемые в этом случае собирающие воду устройства предпочтительно выполнены из пропускающего свет материала, например из полиэтиленового полотна или пленки.

Claims (18)

1. Система для осушения и охлаждения воздуха в теплице с помощью воды, более холодной, чем температура точки росы воздуха теплицы, характеризующаяся тем, что содержит распределяющие воду устройства (1), посредством которых указанную воду, более холодную, чем температура точки росы воздуха теплицы, разбрызгивают непосредственно в воздушное пространство теплицы без отдельных камер конденсатора, прочих устройств и вентиляторов, причем параметры указанных устройств таковы, что их использование позволяет разбрызгивать в воздушное пространство теплицы по меньшей мере 50 л воды на 1 м2 теплицы в час, система дополнительно содержит собирающие воду устройства (4) для сбора разбрызгиваемой в воздушное пространство теплицы воды и возврата ее по меньшей мере частично к указанным устройствам системы.
2. Система по п.1, в которой распределяющие воду устройства (1) расположены в верхней части теплицы для разбрызгивания воды между рядами растений.
3. Система по п.1, в которой распределяющие воду устройства (1) расположены в верхней части теплицы, а собирающие воду устройства расположены выше растительного покрова.
4. Система по п.1, в которой распределяющие воду устройства (1) расположены в теплице сбоку.
5. Система по п.1, в которой распределяющие воду устройства (1) расположены в теплице под стендами культивирования.
6. Система по любому из пп.1-5 дополнительно содержит теплообменник (6), посредством которого охлаждается вода (3), циркулирующая в осушающем и охлаждающем устройстве.
7. Система по любому из пп.1-5 дополнительно содержит испарительное устройство (8), расположенное снаружи осушаемого и охлаждаемого пространства теплицы, посредством которого охлаждается вода, циркулирующая в осушающем и охлаждающем устройстве.
8. Система по п.7, в которой испарительное устройство состоит из установки (7) водоснабжения и устройств (9), предназначенных для разбрызгивания воды, посредством которых воду в установке водоснабжения разбрызгивают в воздух так, что разбрызгиваемая вода входит в контакт с наружным воздухом и затем возвращается снова в установку водоснабжения или непосредственно к устройству осушения и охлаждения воздуха в теплице.
9. Способ охлаждения и осушения воздуха теплицы посредством воды, более холодной, чем температура точки росы воздуха теплицы, характеризующийся тем, что охлаждение и осушение воздуха происходит непосредственно в воздушном пространстве теплицы в отсутствие отдельных конструкций конденсаторов, или теплообменников, или вентиляторов посредством подачи воды (3), более холодной, чем температура точки росы воздуха теплицы, в воздушное пространство теплицы посредством разбрызгивания или другим образом, причем объем воды, проводимой в единицу времени, и температура имеют такие параметры, что по мере прохождения проводимой воды через воздушное пространство теплицы большее количество влаги конденсируется в нем из воздуха теплицы, чем количество воды, которая испаряется из него в воздух теплицы, причем объем воды, подаваемой в единицу времени, разбрызгиваемой в воздушное пространство теплицы, составляет по меньшей мере 50 л на 1 м2 теплицы в час, причем по меньшей мере некоторое количество воды, подаваемой в воздушное пространство теплицы, возвращают для повторной циркуляции в воздушное пространство теплицы.
10. Способ по п.9, в котором температура воды, циркулирующей в устройстве, предназначенном для осушения и охлаждения воздуха теплицы, понижена, а конденсируемую влагу из воздуха используют повторно посредством циркуляции воды через теплообменник (6).
11. Способ по п.9 или 10, в котором температуру воды, циркулирующей в устройстве, предназначенном для осушения и охлаждения воздуха теплицы, понижают с помощью испарительного устройства (8), расположенного снаружи охлаждаемой теплицы.
12. Теплица, воздух в которой осушают и охлаждают посредством воды (3), более холодной, чем температура точки росы воздуха теплицы, характеризующаяся тем, что данная теплица содержит устройства (1) для подачи указанной воды, более холодной, чем температура точки росы воздуха теплицы, в воздушное пространство теплицы, причем параметры указанных устройств выполнены так, что количество указанной воды, используемой для охлаждения, составляет по меньшей мере 50 л/м2 площади теплицы/ч, причем теплица дополнительно содержит устройства (4), посредством которых по меньшей мере некоторое количество воды, падающей или проходящей через воздушное пространство, используют повторно, и устройства, посредством которых по меньшей мере некоторое количество используемой повторно воды снова подают в воздушное пространство теплицы.
13. Теплица по п.12, в которой распределяющие воду устройства, используемые для осушения и охлаждения воздуха в теплице, расположены в верхней части теплицы для разбрызгивания воды между рядами растений.
14. Теплица по п.12, в которой распределяющие воду устройства, используемые для осушения и охлаждения воздуха в теплице, расположены в верхней части теплицы, а собирающие устройства расположены выше растительного покрова.
15. Теплица по п.12, в которой распределяющие воду устройства, используемые для осушения и охлаждения воздуха в теплице, расположены в теплице сбоку.
16. Теплица по п.12, в которой распределяющие воду устройства, используемые для осушения и охлаждения воздуха в теплице, расположены в теплице под стендами культивирования.
17. Теплица по любому из пп.12-16 дополнительно содержит теплообменник (6), предназначенный для охлаждения воды, циркулирующей в осушающих и охлаждающих устройствах, и для повторного использования конденсированной воды.
18. Теплица по любому из пп.12-16 дополнительно содержит испарительное устройство (8), предназначенное для охлаждения воды, циркулирующей в осушающем и охлаждающем устройстве теплицы.
RU2008139520/21A 2006-03-08 2007-03-06 Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица RU2407280C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20065153A FI20065153A0 (fi) 2006-03-08 2006-03-08 Järjestelmä ja menetelmä kasvihuoneilman kuivaamiseksi ja jäähdyttämiseksi ja kasvihuone
FI20065153 2006-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008139520A RU2008139520A (ru) 2010-04-20
RU2407280C2 true RU2407280C2 (ru) 2010-12-27

Family

ID=36191998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008139520/21A RU2407280C2 (ru) 2006-03-08 2007-03-06 Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица

Country Status (25)

Country Link
US (1) US20090308087A1 (ru)
EP (1) EP1993347B1 (ru)
JP (1) JP4972106B2 (ru)
CN (1) CN101400251B (ru)
AU (1) AU2007222343B2 (ru)
BR (1) BRPI0708646B1 (ru)
CA (1) CA2645030C (ru)
DK (1) DK1993347T3 (ru)
EG (1) EG25193A (ru)
ES (1) ES2749441T3 (ru)
FI (1) FI20065153A0 (ru)
HU (1) HUE044643T2 (ru)
IL (1) IL193348A (ru)
LT (1) LT1993347T (ru)
MA (1) MA30288B1 (ru)
MX (1) MX2008011404A (ru)
NO (1) NO340786B1 (ru)
PL (1) PL1993347T3 (ru)
PT (1) PT1993347T (ru)
RU (1) RU2407280C2 (ru)
SI (1) SI1993347T1 (ru)
TN (1) TNSN08329A1 (ru)
TR (1) TR201910655T4 (ru)
WO (1) WO2007101914A1 (ru)
ZA (1) ZA200807369B (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20096057A0 (fi) * 2009-10-13 2009-10-13 Biolan Oy Menetelmä ja laitteisto kasvihuoneilman kuivaamiseen ja jäähdyttämiseen tarvittavan jäähdytysveden jäähdyttämiseksi
FI122788B (fi) * 2011-04-12 2012-07-13 Novarbo Oy Menetelmä ja laitteisto tuholaisten torjumiseksi
CN102293143A (zh) * 2011-07-21 2011-12-28 北京农业智能装备技术研究中心 一种密闭植物工厂的冷凝水循环利用装置
DE102012110331A1 (de) 2012-10-29 2014-04-30 Thyssenkrupp Resource Technologies Gmbh Exzenter-Walzenbrecher
EP2774478A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-10 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO System and method for dehumidifying greenhouse air
CN104054540B (zh) * 2014-07-10 2016-02-24 北京聚能温室科技有限公司 温室降温装置及应用方法
TWI574609B (zh) * 2015-04-10 2017-03-21 財團法人工業技術研究院 用於植栽架的節能裝置及其方法
NL2016574B1 (en) * 2016-04-08 2017-11-02 Hoeven J M Van Der Bv Process to reduce the temperature of a feed of air and greenhouse.
WO2017216419A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-21 Netled Oy Apparatus for controlling conditions in a plant cultivation facility
US20180288949A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-11 Perfect Plant Llc Method of growing plants, growing chamber and system therefore
EP3769609B1 (en) * 2020-06-26 2022-07-13 Cooling-Global s.r.o. Air duct for distributing air in a greenhouse
CN111869553A (zh) * 2020-08-04 2020-11-03 周彬 一种水电双计量的农业机井灌溉控制箱
NL2030686B1 (en) * 2022-01-25 2023-08-04 Van Der Hoeven Horticultural Projects B V Process to grow plants in a greenhouse
WO2023193093A1 (en) * 2022-04-05 2023-10-12 Muclitech Inc. Dehumidifier systems and assemblies
NL2031517B1 (en) * 2022-04-06 2023-10-25 Van Der Hoeven Horticultural Projects B V Process to reduce the temperature in a greenhouse
WO2023194560A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-12 Van Der Hoeven Horticultural Projects B.V. Process to reduce the temperature in a greenhouse

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063195A (en) * 1958-01-07 1962-11-13 Hupp Corp Artificially climatized greenhouse
US4981021A (en) * 1983-12-06 1991-01-01 Geophysical Engineering Company Heat exchanger, system, and method for using the same
US4745963A (en) * 1983-12-06 1988-05-24 Geophysical Engineering Company Heat exchanger and systems and methods for using the same
US4803846A (en) * 1984-04-16 1989-02-14 Geophysical Engineering Company Method of and means for controlling the condition of air in an enclosure
US5132090A (en) * 1985-08-19 1992-07-21 Volland Craig S Submerged rotating heat exchanger-reactor
US4872985A (en) * 1986-11-10 1989-10-10 Ray Dinges Method for application of wastewater to plants for improved wastewater treatment
JPH04148123A (ja) * 1990-10-09 1992-05-21 Eiwa Sprinkler:Kk 温室の冷房装置
IL102007A0 (en) * 1991-05-28 1992-12-30 Ormat Turbines Method of and means for conditioning air in an enclosure
US5227067A (en) * 1991-10-25 1993-07-13 Eco-Soil Systems, Inc. Apparatus for improving irrigation or cleaning water and method for its use
JPH05322230A (ja) * 1992-05-19 1993-12-07 Ebara Corp 液体カーテン空調装置
JP3288897B2 (ja) * 1995-05-26 2002-06-04 株式会社クボタ ヒートポンプを利用した屋内水景設備
JP3789548B2 (ja) * 1996-04-30 2006-06-28 熱帯林再生技術研究組合 さし木苗育成装置
US5747042A (en) * 1996-09-26 1998-05-05 Choquet; Claude Method for producing carbon dioxide, fungicidal compounds and thermal energy
JPH10165002A (ja) * 1996-12-09 1998-06-23 Riichi Kashiwagi 温室の冷房装置
JP2001251971A (ja) * 2000-03-15 2001-09-18 Hokkaido Electric Power Co Inc:The 植物栽培環境制御方法および植物栽培環境制御装置
JP2002330640A (ja) * 2001-03-07 2002-11-19 Kiyoshi Ichikawa 送風散水式冷暖房装置
JP2003009678A (ja) * 2001-07-03 2003-01-14 Yoshio Hosomi 冷房方法、植物の生育方法、冷房装置および植物用温室
JP3798993B2 (ja) * 2002-04-01 2006-07-19 高砂熱学工業株式会社 空気調和装置
JP4148123B2 (ja) * 2003-12-08 2008-09-10 三菱マテリアル株式会社 放熱体及びパワーモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0708646A2 (pt) 2011-06-07
TR201910655T4 (tr) 2019-08-21
WO2007101914A1 (en) 2007-09-13
IL193348A0 (en) 2009-05-04
CA2645030A1 (en) 2007-09-13
CA2645030C (en) 2012-05-08
IL193348A (en) 2013-04-30
DK1993347T3 (da) 2019-07-22
CN101400251A (zh) 2009-04-01
PT1993347T (pt) 2019-08-01
SI1993347T1 (sl) 2019-08-30
CN101400251B (zh) 2011-06-15
EP1993347A1 (en) 2008-11-26
NO340786B1 (no) 2017-06-19
JP2009529124A (ja) 2009-08-13
AU2007222343A1 (en) 2007-09-13
TNSN08329A1 (en) 2009-12-29
ZA200807369B (en) 2009-04-29
HUE044643T2 (hu) 2019-11-28
EG25193A (en) 2011-10-25
FI20065153A0 (fi) 2006-03-08
US20090308087A1 (en) 2009-12-17
LT1993347T (lt) 2019-08-12
PL1993347T3 (pl) 2019-10-31
BRPI0708646B1 (pt) 2016-09-06
MX2008011404A (es) 2008-12-03
NO20083778L (no) 2008-12-05
JP4972106B2 (ja) 2012-07-11
EP1993347A4 (en) 2017-05-31
MA30288B1 (fr) 2009-03-02
ES2749441T3 (es) 2020-03-20
AU2007222343B2 (en) 2011-09-15
EP1993347B1 (en) 2019-05-08
RU2008139520A (ru) 2010-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2407280C2 (ru) Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица
EP1819214B1 (en) Greenhouse, greenhouse climate control system and method of controlling greenhouse climate
US20130192131A1 (en) Desalination greenhouse
US4707995A (en) Apparatus and method for controlling temperature and humidity within an enclosure
EP0517432A1 (en) Method of and means for conditioning air in an enclosure
SA518400179B1 (ar) عملية تقليل درجة حرارة التغذية بالهواء والصوبة
Jochum et al. Temperature and humidity control in the Watergy greenhouse
CN112788946B (zh) 具有气候控制***的温室、气候控制***以及操作该温室的方法
EP0123447B1 (en) Method of and means for controlling the condition of air in an enclosure
CA2719496A1 (en) Condensation system for dehumidification and desalination
CN113875461B (zh) 一种适用于夏季温室大棚的苦咸水淡化***
KR101364182B1 (ko) 하우스의 잉여 열 회수가 가능한 제습난방장치
Tianning et al. Cost-effectiveness analysis of greenhouse dehumidification and integrated pest management using air’s water holding capacity-a case study of the Trella Greenhouse in Taizhou, China
JPH09223809A (ja) 環境調整設備
JP2020527358A (ja) 環境制御システム
EP2488009A1 (en) Method and apparatus for cooling down cooling water needed for drying and cooling of greenhouse air
JP2022007306A (ja) 栽培設備
Teitel An overview of methods for the reduction of heat load in protected crops under warm climatic conditions
GREENHOUSES 4. Greenhouse climate control and energy use
Zhang et al. Review of Dehumidification Technologies in Greenhouses
NO850801L (no) Fremgangsmaate for aa varmeisolere og energibesparende aa klimatisere bygninger for jordbruksformaal.

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110525