RU2795893C1 - High bed with soil heating - Google Patents

Abstract

FIELD: crop production.

SUBSTANCE: invention is related to design of planting sites for plants with heated soil beds, and can be used in the cultivation of fruits and vegetables and other plants. The high bed contains a heat contour, which includes a fence made of solid material, the limited space of which is used for filling with planting soil; through channels; heating cable, and the fence is made in form of a collapsible structure, consisting of one or more horizontal rows connected to each other in the vertical direction, consisting of modules connected by means of connecting and corner nodes; through channels are made in form of internal longitudinal channels passing directly inside the modules, in which a heating cable is placed, which produces adjustable heating of the bed soil from the sides to a favourable temperature range.

EFFECT: creation of a universal design of a high bed, providing for quick assembly and disassembly of the bed during its installation and dismantling, reduction of costs and ground works during repair and replacement of the heating cable, effective adjustable heating of the fertile soil layer of the high bed from the sides depending on the level of soil temperature.

5 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The field of technology to which the invention belongs.

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к конструкциям посадочных мест для растений с обогревом почвы грядок, и может быть использовано при выращивании плодоовощных культур и других растений.The invention relates to the field of crop production, and in particular to the design of seats for plants with heated soil beds, and can be used in the cultivation of fruits and vegetables and other plants.

Уровень техники.The level of technology.

Из уровня техники наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по патенту РФ на полезную модель №207703, Капустин Олег Викторович (RU), A01G 9/14, опубл. 12.11.2021 г., в котором представлено описание высокой грядки - теплицы, состоящей из теплоемкого контура, представляющего собой каркас из твердого материала, внутри которого засыпан посадочный грунт, под которым проложены, сквозные вентиляционные каналы, проходящие внутри каркаса, концы которых выходят снаружи грунта, на выходе центрального вентиляционного канала установлен вентилятор, дополнительно центральный канал имеет ответвление в виде бокового канала с регулируемым клапаном, также под грунтом над каналами установлены емкости с водой и греющий кабель, а на поверхности грунта проложен шланг капельного полива, вода в который подается насосом, установленным в одной из емкостей с водой, сверху наземный каркас оснащен сводчатым перекрытием, выполненным из твердого материала, имеющего светопропускную способность с открывающимися отдельными сегментами, под сводом перекрытия установлены обогреватель и лампа, каркас выполнен наземным с высотой стенок от 700 до 1200 мм. Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: высокая грядка; теплоемкий контур; каркас (а именно, боковые стенки каркаса) из твердого материала, в пространство, ограниченное которым засыпан посадочный грунт; сквозные каналы; греющий кабель; каркас выполнен наземным с высотой стенок до 1200 мм.From the prior art, the closest to the claimed technical solution is the technical solution under the RF patent for utility model No. 207703, Kapustin Oleg Viktorovich (RU), A01G 9/14, publ. 11/12/2021, which presents a description of a high bed - a greenhouse, consisting of a heat-intensive contour, which is a frame made of solid material, inside of which the planting soil is filled, under which there are through ventilation ducts passing inside the frame, the ends of which go outside the soil , a fan is installed at the outlet of the central ventilation duct, in addition the central duct has a branch in the form of a lateral duct with an adjustable valve, water tanks and a heating cable are also installed under the ground above the ducts, and a drip irrigation hose is laid on the soil surface, water is supplied to it by a pump, installed in one of the water tanks, above the ground frame is equipped with a vaulted ceiling made of a solid material having a light transmission capacity with opening individual segments, a heater and a lamp are installed under the ceiling vault, the frame is made above ground with a wall height of 700 to 1200 mm. Common features that coincide with the essential features of the claimed invention are: a high bed; heat capacity circuit; a frame (namely, the side walls of the frame) made of solid material, into the space bounded by which the planting soil is covered; through channels; heating cable; the frame is made ground with a wall height of up to 1200 mm.

Техническая проблема, которая не могла быть решена при использовании наиболее близкого аналога, заключается в том, что описываемое устройство высокой грядки является необоснованно сложным и дорогим в изготовлении и эксплуатации, учитывая, что объем возможной, потенциально получаемой растительной продукции, будет не большим, т.к. устройство является малогабаритным, имеет небольшую площадь посадочного места. Система вентиляционных каналов грядки обеспечивает, преимущественно, аккумуляцию тепла в глубоких слоях почвы для снижения температуры воздуха в теплице днем в жару, и повышения ее в ночное время и не обеспечивает эффективный обогрев плодородного слоя грунта, так как при подаче нагретого воздуха только одна труба вертикального (центрального) вентиляционного канала может быть горячей, а в два вертикальных конца вертикальных каналов, выходящих с противоположной стороны грядки воздух попадает уже охлажденным после прохождения глубоко под землей. Расположенный под грунтом подземный электрический греющий кабель осуществляет его прогрев в холодное время года снизу. Однако, для высокой грядки, у которой боковая поверхность имеет значительно большую площадь, для защиты от промерзания и увеличения продуктивности растений требуется обогрев грунта плодородного слоя почвы с боковых сторон. Грядка позиционируется как мобильное устройство, чему, в частности, мешает то, что требуется большой объем посадочного грунта из-за завышенной высоты стенок (от 700 до 1200 мм) и значительный объем работ по его загрузке-выгрузке, требующих затрат средств и времени, как и затрат на приобретение и сборку ограды завышенной высоты. Минимальная высота обычных высоких грядок составляет 150-200 мм, чтобы солнце, хотя бы частично, прогревало их плодородный слой с боков. Высота полноценной высокой грядки составляет около 300 мм, чтобы плодородный слой почвы прогревался солнцем с боков по всей его высоте. Наличие утеплителя по контуру ограды (каркаса) устройства в предлагаемой грядке-теплице увеличивает затраты и препятствует прогреву грядки солнцем с боков, в т.ч. весной, что является одной из основных причин появления высоких грядок и их преимуществом. Кроме того, ремонт и замена (установка) расположенного под землей греющего кабеля обычно требует значительного объема земляных работ и пересадки расположенных на грядке растений. При этом дополнительных усилий и затрат требует обеспечение защиты электрического греющего кабеля от случайного воздействия садовым инструментом, в частности, лопатой.The technical problem that could not be solved using the closest analogue is that the described high bed device is unreasonably complex and expensive to manufacture and operate, given that the volume of possible, potentially obtained plant products will not be large, i.e. To. the device is small-sized, has a small footprint. The system of ventilation ducts of the bed provides mainly the accumulation of heat in the deep layers of the soil to reduce the air temperature in the greenhouse during the day in the heat, and increase it at night and does not provide effective heating of the fertile soil layer, since when heated air is supplied, there is only one vertical pipe ( central) ventilation duct can be hot, and in the two vertical ends of the vertical ducts coming out from the opposite side of the bed, the air enters already cooled after passing deep underground. An underground electric heating cable located under the ground heats it from below in the cold season. However, for a high bed, in which the lateral surface has a much larger area, to protect against freezing and increase plant productivity, heating of the soil of the fertile soil layer from the sides is required. The garden bed is positioned as a mobile device, which, in particular, is hindered by the fact that a large amount of planting soil is required due to the high height of the walls (from 700 to 1200 mm) and a significant amount of work on its loading and unloading, which requires cost and time, as and the cost of purchasing and assembling an oversized fence. The minimum height of ordinary high beds is 150-200 mm, so that the sun, at least partially, warms up their fertile layer from the sides. The height of a full-fledged high bed is about 300 mm, so that the fertile soil layer is warmed up by the sun from the sides along its entire height. The presence of insulation along the contour of the fence (frame) of the device in the proposed bed-greenhouse increases costs and prevents the sun from heating the bed from the sides, incl. in the spring, which is one of the main reasons for the appearance of high beds and their advantage. In addition, the repair and replacement (installation) of a heating cable located underground usually requires a significant amount of excavation and transplantation of plants located in the garden. At the same time, additional efforts and costs are required to ensure the protection of the electric heating cable from accidental exposure to garden tools, in particular, a shovel.

Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является создание универсальной конструкции высокой грядки, предусматривающей быструю сборку и разборку грядки при ее формировании и демонтаже, снижение объема затрат и земляных работ при ремонте и замене (установке) греющего кабеля, эффективный регулируемый обогрев плодородного слоя почвы высокой грядки с боковых сторон в зависимости от уровня температуры почвы.The technical result provided by the invention is the creation of a universal design of a high bed, which provides for quick assembly and disassembly of the bed during its formation and dismantling, reducing costs and excavation during the repair and replacement (installation) of a heating cable, effective adjustable heating of the fertile soil layer of a high bed with sides depending on the level of soil temperature.

Технический результат достигается выполнением высокой грядки с системой обогрева почвы грядки, содержащей теплоемкий контур, в состав которого входит ограждение из твердого материала, в ограниченное пространство которым засыпан посадочный грунт; сквозные каналы; греющий кабель, при этом, ограждение выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, состоящих из соединенных посредством соединительных и угловых узлов модулей; сквозные каналы выполнены в виде проходящих непосредственно внутри модулей внутренних, продольных каналов, в которых размещен греющий кабель, производящий регулируемый обогрев почвы грядки с боковых сторон до благоприятного диапазона температур.The technical result is achieved by the implementation of a high bed with a bed soil heating system containing a heat-intensive circuit, which includes a fence made of solid material, in a limited space with which planting soil is filled; through channels; a heating cable, wherein the fence is made in the form of a collapsible structure, consisting of assembled into one or more than one horizontal rows connected to each other in the vertical direction, consisting of modules connected by means of connecting and corner nodes; through channels are made in the form of internal, longitudinal channels passing directly inside the modules, in which a heating cable is placed, which produces adjustable heating of the bed soil from the sides to a favorable temperature range.

Быстрая сборка и разборка грядки при ее формировании и демонтаже обеспечивается:Quick assembly and disassembly of the beds during its formation and dismantling is ensured by:

- выполнением ограждения в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, состоящих из соединенных посредством соединительных и угловых узлов модулей, что позволяет смонтировать ограждение, соединяя, как конструктор, однотипные горизонтальные модули, в единую систему,- the implementation of the fence in the form of a collapsible structure, consisting of assembled into one or more horizontal rows connected to each other in the vertical direction, consisting of modules connected by means of connecting and corner nodes, which allows you to mount the fence, connecting, like a designer, the same type of horizontal modules into a single system,

- размещением греющего кабеля, посредством которого осуществляется обогрев почвы грядки с боковых сторон до благоприятного диапазона температур, в ограждении, что исключает необходимость выполнения значительного объема земляных работ и затрат при ремонте и замене (установке) расположенного под землей греющего кабеля.- placement of a heating cable, through which the bed soil is heated from the sides to a favorable temperature range, in the fence, which eliminates the need to perform a significant amount of excavation work and costs during the repair and replacement (installation) of the heating cable located underground.

Эффективный регулируемый обогрев почвы высокой грядки с боковых сторон в зависимости от уровня ее температуры обеспечивается:Effective adjustable heating of the soil of a high bed from the sides, depending on its temperature level, is provided by:

- размещением в сквозных каналах, выполненных в виде проходящих непосредственно внутри модулей внутренних, продольных каналов, греющего кабеля, посредством которого осуществляется эффективный обогрев почвы грядки по всей площади ее боковых сторон до благоприятного диапазона температур.- placement in through channels, made in the form of internal, longitudinal channels passing directly inside the modules, of a heating cable, through which the bed soil is effectively heated over the entire area of its lateral sides to a favorable temperature range.

Универсальность конструкции высокой грядки также обеспечивается выполнением ограждения многофункциональным, имеющим функцию собственно ограждения, функцию обогревательного устройства с возможностью повышения температуры почвы грядки в зависимости от уровня ее температуры.The versatility of the design of the high bed is also ensured by the implementation of the fence as a multifunctional one, having the function of the fence itself, the function of a heating device with the possibility of increasing the temperature of the soil of the bed, depending on its temperature level.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид сверху высокой грядки с ограждением, на фиг. 2 представлена развертка ограждения грядки со схемой размещения греющего кабеля, на фиг. 3 представлен вид соединительного узла ограждения грядки сверху (вид А) и сбоку (вид Б), на фиг. 4 представлен вид углового узла ограждения грядки сверху (вид А) и сбоку (вид Б), на фиг. 5 представлен срез (профиль) сборного модуля ограждения грядки с зафиксированными в его внутренних каналах (через один) теплораспределительными экранами, в каналах (со сплошными стенками) которых размещен греющий кабель (вид А), срез (профиль) сборного модуля ограждения грядки с теплораспределительными экранами и дополнительной теплоизоляцией (вид Б).The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a top view of a high bed with a fence, in Fig. 2 shows a scan of the bed fence with a layout of the heating cable, in Fig. 3 shows a view of the connecting node of the garden fence from above (view A) and from the side (view B), in Fig. 4 shows a view of the corner node of the fence of the beds from above (view A) and from the side (view B), in Fig. 5 shows a cut (profile) of the prefabricated module of the garden fence with heat-distributing screens fixed in its internal channels (through one), in the channels (with solid walls) of which a heating cable is placed (view A), a cut (profile) of the prefabricated module of the fence of the garden bed with heat-distributing screens and additional thermal insulation (view B).

Позициями на фигурах обозначены:The positions in the figures are:

1 - электрический греющий кабель,1 - electric heating cable,

2 - угловые защитные крышки,2 - corner protective covers,

3 - угловые узлы ограждения грядки,3 - corner nodes of the garden fence,

4 - соединительные узлы ограждения грядки,4 - connecting nodes of the garden fence,

5 - защитные крышки,5 - protective covers,

6 - посадочный грунт (почва),6 - planting soil (soil),

7 - модули ограждения грядки,7 - bed fencing modules,

8 - внутренние сквозные каналы модулей ограждения грядки,8 - internal through channels of the bed fencing modules,

9 - стояки угловых и соединительных узлов,9 - risers of corner and connecting nodes,

10 - винты крепления защитных крышек к модулям ограждения,10 - screws for fastening the protective covers to the fencing modules,

11 - болты крепления модулей ограждения к соединительным и угловым узлам,11 - bolts for fastening the fencing modules to the connecting and corner nodes,

12 - ограждение,12 - fence,

13 - винты крепления профилей-фиксаторов к модулям ограждения грядки,13 - screws for fastening the fixing profiles to the garden bed fencing modules,

14 - теплораспределительные экраны,14 - heat-distributing screens,

15 - винты крепления теплораспределительных экранов к фиксаторам,15 - screws for fastening heat-distributing screens to clamps,

16 - профили-фиксаторы,16 - fixing profiles,

17 - дополнительная теплоизоляция.17 - additional thermal insulation.

18 - модули продольных бортов ограждения грядки,18 - modules of the longitudinal sides of the garden fence,

19 - модули поперечных бортов ограждения грядки.19 - modules of the transverse sides of the garden fence.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

В настоящее время существует устойчивая тенденция повышения высоты грядок и широкого, массового распространения, так называемых, «высоких» грядок, что связано, прежде всего, с более эффективным солнечным прогревом их весной, прежде всего с боков, и удобством их обслуживания. Такие современные грядки имеют боковую поверхность увеличенной (большой) площади, что требует подогрева их сбоку в качестве защиты от проникновения холода с боковых сторон при заморозках или в ночное время, создания благоприятных условий для растений, увеличения вегетационного периода и урожая.At present, there is a steady tendency to increase the height of the beds and a wide, mass distribution of the so-called "high" beds, which is associated primarily with more efficient solar heating in the spring, especially from the sides, and the convenience of their maintenance. Such modern beds have a side surface of an enlarged (large) area, which requires heating them from the side as protection against the penetration of cold from the sides during frost or at night, creating favorable conditions for plants, increasing the growing season and yield.

Высокая грядка содержит энергоемкий контур, в состав которого входит ограждение 12, выполненное из твердого материала, в ограниченное ограждением пространство (внутренний объем) засыпан посадочный грунт 6. Ограждение 12 выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, состоящих из соединенных посредством соединительных узлов ограждения грядки 4 и угловых узлов ограждения грядки 3 модулей 7. Непосредственно внутри модулей 7 проходят внутренние (закрытые) продольные, сквозные каналы 8, имеющие в сечении произвольную геометрическую форму, например, прямоугольную, круглую и др. Модули 7 могут быть выполнены из различных жестких материалов, например, таких как металл, древесно-полимерный композит (ДПК) и др. В качестве модулей 7 используют профилированные погонажные изделия заданной длины с продольными, сквозными каналами 8, проходящими внутри них, при этом, модули имеют в сечении прямоугольную геометрическую форму, а проходящие в них внутренние, продольные, сквозные каналы 8 имеют в сечении произвольную, в т.ч. круглую, но, преимущественно, прямоугольную геометрическую форму. Модули 7 могут быть выполнены из различных жестких материалов, например, таких как металл, древесно-полимерный композит (ДПК) и др. Наиболее распространенным является использование для ограды грядок таких модулей, выполненных из древесно-полимерного композита. Ширина таких модулей может составлять от 14 до 30 см и более (достаточно для высокой грядки), а толщина от 2,5 до более 5 см. Модули нарезаны с определенной длиной. Для поперечных участков ограды грядки могут применяться (в разных комбинациях) модули длиной, например, 0,5 м, 0,75 м, 1 м, которые используются по отдельности или составляются друг с другом с помощью соединительных узлов ограды для получения грядки нужной ширины. Для продольных участков ограждения грядки модули могут быть нарезаны длиной, например, 1 м, 1,5 м и 2 м, используя которые в отдельности или, составляя их друг с другом с помощью соединительных узлов, можно получить ограждение для грядки нужной длины, для чего, при необходимости,- отдельные модули можно дополнительно убавить по длине (подрезать).The high bed contains an energy-intensive circuit, which includes a fence 12 made of solid material, planting soil 6 is filled into the space (internal volume) limited by the fence. The fence 12 is made in the form of a collapsible structure, consisting of assembled into one or more to each other in the vertical direction of horizontal rows, consisting of connected by means of connecting nodes of the garden fence 4 and corner nodes of the garden fence 3 modules 7. Directly inside the modules 7 are internal (closed) longitudinal, through channels 8, having an arbitrary geometric shape in cross section, for example , rectangular, round, etc. Modules 7 can be made of various rigid materials, such as metal, wood-polymer composite (WPC), etc. As modules 7, profiled molded products of a given length with longitudinal, through channels 8 are used, passing inside them, while the modules have a rectangular geometric shape in cross section, and the internal, longitudinal, through channels 8 passing through them have an arbitrary cross section, incl. round, but mostly rectangular geometric shape. Modules 7 can be made of various rigid materials, such as metal, wood-polymer composite (WPC), etc. The most common is the use of such modules made of wood-polymer composite for fencing beds. The width of such modules can be from 14 to 30 cm or more (enough for a high bed), and the thickness is from 2.5 to more than 5 cm. The modules are cut to a certain length. For the transverse sections of the fence, the beds can be used (in different combinations) modules with a length of, for example, 0.5 m, 0.75 m, 1 m, which are used separately or are made up with each other using the connecting nodes of the fence to obtain a bed of the desired width. For the longitudinal sections of the bed fence, the modules can be cut into lengths, for example, 1 m, 1.5 m and 2 m, using which individually or by composing them with each other using connecting nodes, you can get a fence for the bed of the desired length, for which , if necessary, individual modules can be additionally reduced in length (cut).

Число сквозных каналов 8 связано с количеством продольных перемычек в модуле 7, число и толщина которых обычно определяется исходя из требований необходимой прочности погонажного изделия. В среднем, в модуле может быть выполнено от пяти до семи продольных сквозных каналов, расположенных параллельно в вертикальном направлении. Для дальнейшего описания используется следующая нумерация каналов 8, начинающаяся сверху: канал №1 (самый верхний канал), канал №2, канал №3, канал №4, канал №5 (самый нижний канал).The number of through channels 8 is related to the number of longitudinal jumpers in the module 7, the number and thickness of which is usually determined based on the requirements of the required strength of the molded product. On average, the module can be made from five to seven longitudinal through channels arranged in parallel in the vertical direction. For further description, the following channel numbering 8 starting from the top is used: channel #1 (uppermost channel), channel #2, channel #3, channel #4, channel #5 (lowest channel).

Высота ограждения грядки является выборной величиной и определяется, в случае если ограждение состоит из одного ряда горизонтальных модулей, шириной модулей, которая может превышать 30 см.The height of the bed fence is a selectable value and is determined, if the fence consists of one row of horizontal modules, by the width of the modules, which can exceed 30 cm.

В сквозных каналах 8 модулей 7 размещен электрический греющий кабель 1, при нагреве которым достигается благоприятный для растений диапазон температур почвы (от 18 до 25°С). В качестве греющего кабеля могут быть использованы как резистивные (одножильные или двужильные), так и саморегулирующиеся кабели. При использовании одножильного кабеля в ограде грядок существует возможность подключения обоих его концов к электрической сети.In the through channels 8 of the modules 7, an electric heating cable 1 is placed, which, when heated, achieves a range of soil temperatures favorable for plants (from 18 to 25°C). As a heating cable, both resistive (solid or twin-core) and self-regulating cables can be used. When using a single-core cable in the fence of the beds, it is possible to connect both ends of it to the electrical network.

При использовании двужильного кабеля он с одной стороны оборудован заглушкой, а со второй - электрическим силовым (сетевым) шнуром с вилкой для подключения к розетке. Наиболее предпочтительным в предлагаемой конструкции высокой грядки является использование саморегулирующегося, экранированного кабеля, т.к. по сравнению с одножильными и двужильными резистивными кабелями саморегулирующиеся кабели можно обрезать на нужную длину. На обрезанный конец устанавливается оконечная муфта. Другим преимуществом саморегулирующихся кабелей является то, что их пересечение и соприкосновение не влияют на работу и не приводят к перегоранию. Кроме того, для саморегулирующегося кабеля не обязателен постоянный контроль его температуры. При этом нужно учитывать, что для задачи нагрева земли всего до 18-25°С - благоприятного для плодородного слоя почвы интервала температуры, достаточно использования низкотемпературного и маломощного, например, 10 Вт/м, греющего кабеля, размещенного равномерно по высоте модулей 7 ограждения 12, например, через канал (в №1, 3, 5 или в №1, 3, 5, 7 каналах 8 модулей 7 при нумерации каналов сверху). На фиг. 2 представлена развертка ограждения грядки со схемой размещения греющего кабеля 1. Греющий кабель 1 сначала заведен по верхнему сквозному каналу 8 всех установленных модулей продольных бортов 18 и поперечных бортов 19 грядки по полному ее периметру, затем - по среднему каналу (например, из пяти каналов 8 модулей 7) в обратном направлении также по всему периметру грядки и далее заведен по нижнему каналу 8, практически, до его конца (по первому, начальному направлению), где размещен его конец с оконечной муфтой (на чертеже не показана). Таким образом, по всей высоте ограждения грядки 12 сформировано три уровня размещения греющего кабеля 1 (если в модулях 7 выполнено пять каналов), обеспечивающих обогрев с боковых сторон посадочного грунта (почвы) 6 по всему периметру грядки.When using a two-core cable, it is equipped on one side with a plug, and on the other side with an electric power (mains) cord with a plug for connecting to an outlet. The most preferred in the proposed construction of a high bed is the use of a self-regulating, shielded cable, because. Self-regulating cables can be cut to the desired length compared to single-core and two-core resistive cables. An end sleeve is installed on the cut end. Another advantage of self-regulating cables is that they do not interfere with operation and do not cause burnout. In addition, a self-regulating cable does not need constant monitoring of its temperature. It should be taken into account that for the task of heating the earth to only 18-25 ° C - a temperature range favorable for the fertile soil layer, it is sufficient to use a low-temperature and low-power, for example, 10 W / m, heating cable, placed evenly along the height of the modules 7 of the fence 12 , for example, through a channel (in No. 1, 3, 5 or in No. 1, 3, 5, 7 channels of 8 modules 7 when the channels are numbered from above). In FIG. Figure 2 shows a scan of the bed fence with the layout of the heating cable 1. The heating cable 1 is first led through the upper through channel 8 of all installed modules of the longitudinal sides 18 and transverse sides 19 of the bed along its full perimeter, then along the middle channel (for example, from five channels 8 modules 7) in the opposite direction also along the entire perimeter of the beds and then wound up along the lower channel 8, practically to its end (along the first, initial direction), where its end is located with an end sleeve (not shown in the drawing). Thus, along the entire height of the bed 12 fence, three levels of heating cable 1 are formed (if modules 7 have five channels), which provide heating from the sides of the planting soil (soil) 6 along the entire perimeter of the bed.

В случае изготовления модулей 7 ограждения грядки из твердого материала с небольшой теплопроводностью, например, из ДПК (древесно-полимерного композита) во избежание излишних затрат электроэнергии и с целью максимальной передачи тепла греющий кабель размещается в сквозных, внутренних каналах 8 максимально близко к поверхности модулей 7, обращенной к обогреваемому посадочному грунту (почве) 6, с фиксацией его положения, а также дополнительно устанавливают плоские теплораспределительные металлические экраны 14. На фиг. 5 (вид А) представлен срез (профиль) сборного модуля 7 ограждения грядки с зафиксированными в его внутренних каналах 8 (через один) теплораспределительными экранами 14, каждый из которых содержит сплошную плоскую часть (плоскую пластину, на чертеже показана без номера) и канал со сплошными стенками (на чертеже показан без номера), в котором размещен греющий кабель 1.In the case of manufacturing modules 7 of the garden fence from a solid material with low thermal conductivity, for example, from WPC (wood-polymer composite), in order to avoid unnecessary energy costs and in order to maximize heat transfer, the heating cable is placed in through, internal channels 8 as close as possible to the surface of the modules 7 , facing the heated planting soil (soil) 6, with fixing its position, and also additionally install flat heat-distributing metal screens 14. In Fig. 5 (view A) shows a section (profile) of the prefabricated module 7 of the fence of the beds with fixed in its internal channels 8 (through one) heat-distributing screens 14, each of which contains a solid flat part (a flat plate, shown without a number in the drawing) and a channel with solid walls (shown in the drawing without a number), in which the heating cable 1 is placed.

Металлические теплораспределительные экраны 14 устанавливают внутри сквозных каналов 8, длина металлических теплораспределительных экранов 14 соответствует длине сборных модулей 7, во внутренних каналах 8 которых они располагаются. Размеры проходного сечения каналов со сплошными стенками теплораспределительных экранов 14 должны быть достаточны для заведения по ним греющего кабеля 1 с учетом прперечных размеров его оконечной муфты, а также муфты соединения греющего кабеля с электрическим силовым (сетевым) шнуром с вилкой (на чертеже не показан) для подключения к розетке. Теплораспределительные экраны 14 изготовлены из металла (материала с высокой теплопроводностью), что позволяет эффективно использовать тепловую энергию, получаемую от греющего кабеля 1, направляя ее с помощью плоских пластин теплораспределительных экранов 14 в почву.Metal heat-distributing screens 14 are installed inside the through channels 8, the length of the metal heat-distributing screens 14 corresponds to the length of prefabricated modules 7, in the internal channels 8 of which they are located. The dimensions of the passage section of the channels with solid walls of the heat-distributing screens 14 must be sufficient to pass the heating cable 1 through them, taking into account the transverse dimensions of its end sleeve, as well as the sleeve for connecting the heating cable to the electric power (mains) cord with a plug (not shown in the drawing) for socket connections. The heat-distributing screens 14 are made of metal (a material with high thermal conductivity), which makes it possible to efficiently use the thermal energy received from the heating cable 1, directing it with the help of flat plates of the heat-distributing screens 14 into the soil.

Положение теплораспределительных экранов 14 во внутренних каналах 8 сборных модулей 7 наиболее благоприятное для передачи тепла в посадочный грунт (почву) фиксируется с помощью фиксаторов 16, длина которых равна длине экранов 14. Причем профили-фиксаторы 16 изготовлены из твердых материалов с низкой теплопроводностью, например, из стеклопластика.The position of the heat-distributing screens 14 in the internal channels 8 of prefabricated modules 7, which is most favorable for transferring heat to the planting soil (soil), is fixed with the help of retainers 16, the length of which is equal to the length of the screens 14. Moreover, the retainer profiles 16 are made of solid materials with low thermal conductivity, for example, from fiberglass.

На фиг. 5 (вид Б) представлен срез (профиль) сборного модуля 7 ограждения грядки с теплораспределительными экранами 14, профилями-фиксаторами 16 и дополнительной теплоизоляцией 17 в внутренних частях профилей-фиксаторов 16, которая способствует более эффективному использованию тепловой энергии в направлении почвы для ее подогрева. Эта теплоизоляция может быть предварительно наклеена (до сборки) теплораспределительных экранов 14 с профилями-фиксаторами 16 на внутреннюю часть профилей-фиксаторов 16. Она может представлять собой полосу мягкой теплоизоляции 17, верхний слой (обращенный к греющему кабелю) которой отражает инфракрасное излучение, например, с покрытием из алюминиевой фольги с защитным слоем из полимера (лавсановая пленка), основой может быть вспененный полиэтилен со специальной тканью (флизелин), уменьшающей горючесть и теплопередачу.In FIG. 5 (view B) shows a section (profile) of the prefabricated module 7 of the garden fence with heat-distributing screens 14, retainer profiles 16 and additional thermal insulation 17 in the internal parts of the retainer profiles 16, which contributes to a more efficient use of thermal energy in the direction of the soil for its heating. This thermal insulation can be preliminarily glued (before assembly) of heat-distributing screens 14 with profiles-clamps 16 to the inside of the profiles-clamps 16. It can be a strip of soft thermal insulation 17, the top layer (facing the heating cable) of which reflects infrared radiation, for example, coated with aluminum foil with a protective layer of polymer (lavsan film), the base can be polyethylene foam with a special fabric (non-woven) that reduces flammability and heat transfer.

Высокая грядка с системой регулирования температуры грядки может быть собрана следующим образом.A raised bed with a bed temperature control system can be assembled as follows.

Ограждение 12 грядки начинают собирать, присоединяя к угловому узлу ограждения грядки 3 посредством болтов 11 модули 7, включающие модуль продольного борта ограждения грядки 18 и модуль поперечного борта ограждения грядки 19. При этом, предварительно, к противоположным концам этих модулей уже должны быть присоединены соединительный узел 4 (к модулю продольного борта ограждения грядки 18) и угловой узел 3 (к модулю поперечного борта ограждения грядки 19). На выделенном участке земли, подготовленной для грядки площадки собранную часть ограждения 12 устанавливают на нижние острые концы стояков 9 соединительного узла 4 и угловых узлов 3 ограждения 12 грядки. Далее, аналогичным образом (с помощью болтов 11), собираются оба продольные борта ограждения 12, которые по длине могут быть составными из нескольких модулей 7 в зависимости от требуемой длины грядки. В этом случае, необходимое количество сборных модулей 7 соединяют с помощью требуемого количества соединительных узлов 4. Параллельно (отдельно), с помощью болтов 11, аналогичным образом, собирают вторую поперечную часть ограждения 12, состоящую из двух угловых узлов 3 и одного сборного модуля 7 между ними, которую далее соединяют (и закрепляют) со свободными концами сборных модулей 7 полученных продольных бортов ограждения 12. Таким образом, формируется горизонтальный ряд ограждения 12 по всему периметру. Далее заостренные, нижние концы всех стояков 9 соединительных 4 и угловых 3 узлов ограждения грядки вбиваются (вкапываются) в землю. При этом, нижняя часть модулей 7 ограждения 12 грядки должна опираться на землю, то есть ограждение грядки по всему периметру ограничивает ее объем.The fence 12 of the beds begins to be assembled by attaching modules 7 to the corner node of the fence of the beds 3 by means of bolts 11, including the module of the longitudinal side of the fence of the beds 18 and the module of the transverse side of the fence of the beds 19. In this case, in advance, a connecting node must already be attached to the opposite ends of these modules 4 (to the module of the longitudinal side of the bed fence 18) and the corner assembly 3 (to the module of the transverse side of the bed fence 19). On a dedicated plot of land prepared for a bed of a site, the assembled part of the fence 12 is installed on the lower sharp ends of the risers 9 of the connecting node 4 and the corner nodes 3 of the fence 12 of the bed. Further, in a similar way (with the help of bolts 11), both longitudinal sides of the fence 12 are assembled, which along the length can be made up of several modules 7, depending on the required length of the beds. In this case, the required number of prefabricated modules 7 are connected using the required number of connecting nodes 4. In parallel (separately), using bolts 11, in a similar way, the second transverse part of the fence 12 is assembled, consisting of two corner nodes 3 and one prefabricated module 7 between them, which is further connected (and fixed) with the free ends of the prefabricated modules 7 of the obtained longitudinal sides of the fence 12. Thus, a horizontal row of fences 12 is formed along the entire perimeter. Further, the pointed, lower ends of all risers 9 connecting 4 and corner 3 nodes of the garden fence are driven (digged) into the ground. At the same time, the lower part of the modules 7 of the fence 12 of the beds should rest on the ground, that is, the fence of the garden along the entire perimeter limits its volume.

Высота, длина, ширина ограждения 12 определяется высотой грядки, которая может превышать 30 см (ширина сборных модулей 7), длиной грядки, которая определяется планируемым объемом урожая и планировкой земельного участка, шириной высокой грядки, которая определяется удобством ее обслуживания и обычно составляет 50-100, в крайнем случае, не превышая 120 см.The height, length, width of the fence 12 is determined by the height of the bed, which can exceed 30 cm (width of prefabricated modules 7), the length of the bed, which is determined by the planned crop volume and the layout of the land plot, the width of the high bed, which is determined by the convenience of its maintenance and is usually 50- 100, in extreme cases, not exceeding 120 cm.

Греющий кабель 1 удобно заводить, начиная с угла установленного ограждения, наиболее близкого к источнику электрического тока, сначала по верхнему, сквозному каналу всех установленных модулей продольных и поперечных бортов 7 грядки по полному ее периметру. Затем по другим выбранным каналам 8 равномерно по высоте ограды, например, по среднему каналу из пяти каналов 8 (в случае, если этих каналов - пять) кабель заводится в обратном направлении также по всему периметру грядки и далее размещается по нижнему каналу 8 ограды, практически, до его конца (по первому, начальному направлению), где располагается его конец с оконечной муфтой. Таким образом, по всей высоте ограждения грядки 12 сформировано три уровня размещения греющего кабеля 1, обеспечивающих эффективный обогрев с боковых сторон посадочного грунта (почвы) 6 по всему периметру грядки. Количество уровней размещения греющего кабеля по высоте ограды может быть иным и является числом выборным. Чем больше количество таких уровней, тем глубже слой отапливаемой почвы, а чем они располагаются чаще, тем выше мощность нагрева на кв.м. площади ограждения.The heating cable 1 is convenient to start, starting from the corner of the installed fence closest to the source of electric current, first along the upper, through channel of all installed modules of the longitudinal and transverse sides 7 of the bed along its full perimeter. Then, along other selected channels 8, evenly along the height of the fence, for example, along the middle channel of five channels 8 (if there are five of these channels), the cable is wound in the opposite direction also around the entire perimeter of the garden bed and then placed along the lower channel 8 of the fence, practically , to its end (along the first, initial direction), where its end with the terminal coupling is located. Thus, along the entire height of the bed 12 fence, three levels of heating cable 1 are formed, providing efficient heating from the sides of the planting soil (soil) 6 along the entire perimeter of the bed. The number of levels for placing the heating cable along the height of the fence may be different and is an optional number. The greater the number of such levels, the deeper the layer of heated soil, and the more often they are located, the higher the heating power per sq.m. fencing area.

Монтаж кабеля осуществляется так, чтобы снаружи остался только электрический силовой (сетевой) шнур с вилкой для подключения к розетке. На открытых участках греющий кабель прикрывается угловыми защитными крышками 2 (фиг. 1, фиг. 4) и защитными крышками 5 (фиг. 1, фиг. 3) из пластика, которые на заключительном этапе сборки грядки надеваются на модули 7 (на стыках) и крепятся к ним винтами 10. Для осуществления наружного расположения электрического силового (сетевого) шнура с вилкой в соответствующей (входной) пластиковой угловой защитной крышке 2 делается специальный вырез. После окончания монтажа греющего кабеля 1 в установленное ограждение грядки засыпается посадочный грунт 6, что окончательно формирует грядку.The cable is installed in such a way that only the electric power (mains) cord with a plug for connecting to a socket remains outside. In open areas, the heating cable is covered with corner protective covers 2 (Fig. 1, Fig. 4) and protective covers 5 (Fig. 1, Fig. 3) made of plastic, which, at the final stage of assembling the beds, are put on modules 7 (at the joints) and are attached to them with screws 10. To carry out the external location of the electric power (mains) cord with a plug, a special cutout is made in the corresponding (input) plastic corner protective cover 2. After the installation of the heating cable 1 is completed, planting soil 6 is poured into the installed bed fence, which finally forms the bed.

В случае изготовления модулей 7 ограждения грядки из твердого материала с небольшой теплопроводностью, например, из ДПК (древесно-полимерного композита) и использования металлических теплораспределительных экранов 14, греющий кабель размещают в каналах со сплошными стенками этих теплораспределительных экранов 14 (фиг. 5).In the case of the manufacture of modules 7 of the garden fence from a solid material with low thermal conductivity, for example, from WPC (wood-polymer composite) and the use of metal heat-distributing screens 14, the heating cable is placed in channels with solid walls of these heat-distributing screens 14 (Fig. 5).

Предварительно теплораспределительные экраны 14 соединяют со стеклопластиковыми профилями-фиксаторами 16 с помощью винтов 15 с потайными головками. Длина экранов 14 и их профилей-фиксаторов 16 равна длине модулей 7, в каналах которых они размещаются. Далее теплораспределительные экраны 14 соединенные с профилями-фиксаторами 16 помещаются в выбранные для размещения греющего кабеля каналы 8 установленных модулей 7 и закрепляются там винтами 13. Причем теплораспределительные экраны 14 во внутренних каналах 8 сборных модулей 7 должны быть размещены на сторонах модулей 7, близких к посадочному грунту (почве) и обращенных своей плоской частью к нему. Далее греющий кабель заводится с описанной выше последовательностью в каналы со сплошными стенками теплораспределительных экранов 14. После окончания монтажа кабеля открытые участки греющего кабеля аналогичным образом прикрываются угловыми защитными крышками 2 (фиг. 1, фиг. 4) и защитными крышками 5 (фиг. 1, фиг. 3) из пластика, которые надеваются на модули 7 (на стыках) и крепятся к ним винтами 10. Затем в установленное ограждение грядки засыпается посадочный грунт 6, что заканчивает формирование грядки. При выборе материала сборных модулей следует подбирать греющие кабели с приемлемой температурой и режимами работы для безопасной эксплуатации.Pre-heat-distributing screens 14 are connected to fiberglass profiles-clamps 16 using screws 15 with countersunk heads. The length of the screens 14 and their latch profiles 16 is equal to the length of the modules 7, in the channels of which they are placed. Next, the heat-distributing screens 14 connected to the retaining profiles 16 are placed in the channels 8 of the installed modules 7 selected for the heating cable placement and fixed there with screws 13. Moreover, the heat-distributing screens 14 in the internal channels 8 of the prefabricated modules 7 should be placed on the sides of the modules 7, close to the landing ground (soil) and facing its flat part to it. Next, the heating cable is inserted in the sequence described above into channels with solid walls of heat-distributing screens 14. After the installation of the cable is completed, the open sections of the heating cable are similarly covered with corner protective covers 2 (Fig. 1, Fig. 4) and protective covers 5 (Fig. 1, Fig. 3) made of plastic, which are put on modules 7 (at the joints) and fastened to them with screws 10. Then planting soil 6 is poured into the installed bed fence, which completes the formation of the bed. When choosing the material of prefabricated modules, it is necessary to select heating cables with acceptable temperature and operating modes for safe operation.

Если используемые модули 7 имеют недостаточную ширину, чтобы обеспечить приемлемую высоту высокой грядки, существует возможность присоединения в вертикальном направлении к одному собранному из модулей горизонтальному ряду одного или нескольких аналогичных горизонтальных рядов из модулей. Собранные (сборные) модули 7 размещаются друг над другом в два или более смыкающихся рядов (уровней). Это позволяет смонтировать ограждение грядки требуемой высоты, соединяя, как конструктор, однотипные горизонтальные модули, в единую систему. При необходимости увеличения высоты грядки, как и ее длины и ширины, присоединяются новые модули нужной длины. Таким образом, собирается ограждение 12 из нескольких горизонтальных рядов из модулей, охватывающее грядку по всему периметру. Однако следует учитывать, что увеличение размеров (высоты, длины и ширины) грядок предлагаемой конструкции потребует не только соединительных и угловых узлов, защитных крышек соответствующей (требуемой) высоты и количества, но и увеличения длины греющего кабеля, которая является величиной ограниченной. Например, длина саморегулирующихся кабелей низкой мощности обычно не превышает 120 м (при определенных условиях - 200 м), что может поставить вопрос о дополнительных точках запитки электрической энергией. Максимальная длина резистивных греющих кабелей значительно выше.If the modules 7 used are not wide enough to provide an acceptable high bed height, it is possible to attach one or more similar horizontal rows of modules in the vertical direction to one horizontal row assembled from modules. The assembled (prefabricated) modules 7 are placed one above the other in two or more overlapping rows (levels). This allows you to mount the fence of the beds of the required height, connecting, like a designer, the same type of horizontal modules into a single system. If it is necessary to increase the height of the beds, as well as its length and width, new modules of the desired length are attached. Thus, a fence 12 is assembled from several horizontal rows of modules, covering the garden bed around the entire perimeter. However, it should be borne in mind that an increase in the size (height, length and width) of the beds of the proposed design will require not only connecting and corner nodes, protective covers of the appropriate (required) height and quantity, but also an increase in the length of the heating cable, which is a limited value. For example, the length of self-regulating low power cables usually does not exceed 120 m (under certain conditions - 200 m), which may raise the question of additional power supply points. The maximum length of resistive heating cables is much higher.

Возможность повышения температуры почвы, предлагаемая в устройстве высокой грядки, позволяет создать для растений более благоприятные условия, особенно при заморозках, и обеспечивает защиту от проникновения в грядки холода с боковых сторон, что особенно актуально для популярных сейчас грядок повышенной высоты. Все это удлиняет вегетационный период растений, обеспечивает защиту от заморозков, увеличивает урожай.The possibility of raising the soil temperature, offered in the device of a high bed, allows you to create more favorable conditions for plants, especially during frosts, and provides protection from the penetration of cold into the beds from the sides, which is especially important for the now popular raised beds. All this lengthens the growing season of plants, provides protection from frost, and increases yield.

Прогрев плодородного слоя почвы высоких грядок с боковых сторон может быть весьма эффективен, так как в целях удобства обслуживания их ширина (грядок) обычно составляет не более 50-100 см, и в крайнем случае не превышая 120 см. По сравнению с использованием располагаемого под слоем плодородной почвы электрического греющего кабеля, обеспечивающего подогрев плодородного слоя почвы снизу, не требуется значительный объем земляных работ при его ремонте и замене (установке), пересадке расположенных на грядке растений, отсутствуют соответствующие затраты и затраты при замене его защиты.Warming up the fertile soil layer of high beds from the sides can be very effective, since for the sake of ease of maintenance, their width (beds) is usually no more than 50-100 cm, and in extreme cases not exceeding 120 cm. fertile soil of an electric heating cable that provides heating of the fertile soil layer from below, a significant amount of excavation is not required during its repair and replacement (installation), transplantation of plants located in the garden, there are no corresponding costs and expenses when replacing its protection.

Благоприятной для корневой системы растений является температура плодородного слоя почвы в пределах 18-25°С. Таким образом, повышение температуры почвы осуществляется в режиме подогрева почвы плодородного слоя грядки, когда температура почвы находится ниже этого интервала температур. Причем, при нагреве с боковых сторон грядки желательно достижение верхнего предела температуры почвы у ограждения в 25°С, так как к центру грядки она будет ниже. Температура может фиксироваться обыкновенным термометром или датчиком температуры. Высокая грядка может быть устроена в теплицах, парниках, на открытом грунте.Favorable for the root system of plants is the temperature of the fertile soil layer in the range of 18-25°C. Thus, the increase in soil temperature is carried out in the mode of heating the soil of the fertile layer of the bed, when the soil temperature is below this temperature range. Moreover, when heated from the sides of the bed, it is desirable to achieve an upper limit of soil temperature at the fence of 25 ° C, since it will be lower towards the center of the bed. The temperature can be recorded with an ordinary thermometer or a temperature sensor. A high bed can be arranged in greenhouses, greenhouses, on open ground.

Claims (5)

1. Высокая грядка с системой обогрева почвы грядки, содержащая теплоемкий контур, в состав которого входит ограждение из твердого материала, в ограниченное пространство которого засыпан посадочный грунт, сквозные каналы, греющий кабель, отличающаяся тем, что ограждение выполнено в виде сборно-разборной конструкции, состоящей из собираемых в один или более одного присоединяемых друг к другу в вертикальном направлении горизонтальных рядов, состоящих из соединенных посредством соединительных и угловых узлов модулей; сквозные каналы выполнены в виде проходящих непосредственно внутри модулей внутренних продольных каналов, в которых размещен греющий кабель, производящий регулируемый обогрев почвы грядки с боковых сторон до благоприятного диапазона температур.1. A high bed with a bed soil heating system, containing a heat-intensive circuit, which includes a fence made of solid material, in a limited space of which planting soil is filled, through channels, a heating cable, characterized in that the fence is made in the form of a collapsible structure, consisting of assembled into one or more than one horizontal rows connected to each other in the vertical direction, consisting of modules connected by means of connecting and corner nodes; through channels are made in the form of internal longitudinal channels passing directly inside the modules, in which a heating cable is placed, which produces adjustable heating of the bed soil from the sides to a favorable temperature range. 2. Высокая грядка с системой обогрева почвы грядки по п. 1, отличающаяся тем, что модули выполнены в виде профилированных погонажных изделий заданной длины, имеющих в сечении прямоугольную геометрическую форму.2. A high bed with a bed heating system according to claim 1, characterized in that the modules are made in the form of profiled molded products of a given length, having a rectangular geometric shape in cross section. 3. Высокая грядка с системой обогрева почвы грядки по п. 1, отличающаяся тем, что внутренние продольные каналы, проходящие внутри модулей, имеют в сечении произвольную геометрическую форму.3. A high bed with a bed heating system according to claim 1, characterized in that the internal longitudinal channels passing inside the modules have an arbitrary geometric shape in cross section. 4. Высокая грядка с системой обогрева почвы грядки по п. 1, отличающаяся тем, что при небольшой теплопроводности материала модулей ограждения грядки в сквозных каналах модулей устанавливаются теплораспределительные металлические экраны с фиксацией положения греющего кабеля.4. A high bed with a bed soil heating system according to claim 1, characterized in that with a low thermal conductivity of the material of the bed fencing modules, heat-distributing metal screens are installed in the through channels of the modules with fixing the position of the heating cable. 5. Высокая грядка с системой обогрева почвы грядки по п. 1, отличающаяся тем, что диапазон температур, благоприятный для растений при обогреве грядки, находится в пределах от 18 до 25°С.5. A high bed with a bed soil heating system according to claim 1, characterized in that the temperature range favorable for plants when heating the bed is in the range from 18 to 25°C.

Images