sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2019-3-10sibvest-575Research ArticleМЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕMECHANISATION, AUTOMATION, MODELLING AND DATAWAREОбоснование привода механизма управления вентиляцией крупногабаритного укрытия экранного типаFeasibility evaluation of the ventilation control mechanism drive of a large screen canopyУсольцевС. Ф.UsoltsevS. F.

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Адрес для переписки: 630501, Новосибирская область, р.п. Краснообск, СФНЦА РАН, а/я 463

Candidate of Science in Engineering, Lead Researcher

Address: PO Box 463, SFSCA RAS, Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501, 

sergey.usolczev@yandex.ruНестякВ. С.NestyakV. S.

Доктор технических наук, заведующий лабораторией

Doctor of Science in Engineering, Laboratory Head

ИвакинО. В.IvakinO. V.

Доктор технических наук, ведущий научный сотрудник

Doctor of Science in Engineering, Lead Researcher

НестякГ. В.NestyakG. V.

Старший научный сотрудник

Senior Researcher

ГончаренкоЮ. В.GoncharenkoYu. V.

Младший научный сотрудник

Junior Researcher

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наукРоссияSiberian Federal Scientifi c Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2019230720194937986Copyright © Усольцев С.Ф., Нестяк В.С., Ивакин О.В., Нестяк Г.В., Гончаренко Ю.В., 20192019Усольцев С.Ф., Нестяк В.С., Ивакин О.В., Нестяк Г.В., Гончаренко Ю.В.Usoltsev S.F., Nestyak V.S., Ivakin O.V., Nestyak G.V., Goncharenko Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/575

Проведены исследования по повышению эффективности использования солнечной энергии и снижению технологических рисков при выращивании крупноплодных высокорослых сортов томатов в условиях недостаточной теплообеспеченности за счет автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией. Высокая вероятность поздних возвратных и ранних осенних заморозков в Западной Сибири создает угрозу полной потери урожая теплолюбивых овощных культур. Повышение теплообеспеченности периода вегетации возможно за счет использования парникового эффекта, возникающего в укрытиях и теплицах. В летний период дополнительная энергия создает опасность перегрева, которую можно устранить за счет автоматически управляемой приточно-вытяжной вентиляции. Проведенные в лабораторных условиях исследования показали, что автоматическое устройство за счет изменения ширины вытяжного проема стабильно удерживает температуру воздуха в пределах 26–27 °С, соответствующих биологическим требованиям растений. Открытие приточного проема повышает интенсивность потоков воздуха внутри укрытия. Гидравлический привод механизма управления вентиляцией путем автоматического регулирования ширины вытяжного проема устойчиво поддерживает температуру воздуха внутри установки в процессе нагрева, но неэффективен в процессе охлаждения из-за высокой тепловой инерции. Изменение высоты приточного проема от 0 до 0,3 м способствует повышению интенсивности воздухообмена и снижению температуры воздуха.

The study was carried out on how to enhance the effectiveness of solar energy and reduce technological risks connected with growing large-fruited tall tomato varieties in conditions of insuffi cient heat supply by using automatically controlled infl ow-and-exhaust ventilation. High probability of late recurring and early autumn frosts in Western Siberia poses a threat of complete harvest loss of thermophilic vegetable crops. Improvement of the heat supply during the growing period is possible due to the greenhouse effect occurring in canopies and greenhouses. In summer, additional energy creates the danger of overheating, which can be eliminated by an automatically controlled infl ow-and-exhaust ventilation. Laboratory experiments showed that the automatic device consistently maintains air temperature within 26-27°C, which meets biological requirements of plants, by changing the width of the exhaust air aperture. Opening of the infl ow air aperture increases the intensity of air fl ow inside the canopy. The hydraulic drive of the ventilation control mechanism consistently maintains the air temperature inside the canopy in the process of heating by means of automatic regulation of exhaust air aperture width, but it is ineffective in the cooling process due to high thermal inertia. Changing the height of the infl ow air aperture from 0 to 0.3 m makes the intensity of air exchange increase and the air temperature decrease.

вентиляциявентиляционный проемвоздушный потоктемпература воздухалабораторная установкаventilationventilation apertureairfl owair temperaturelaboratory installationИсследования выполнены за счет бюджетного финансирования по теме 0778-2016-0084ReferencesУсольцев С.Ф., Нестяк В.С. Применение фитомониторинга для оценки индекса водного стресса // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2018. Т. 48. № 5. С. 77–85.Usol’tsev S.F., Nestyak V.S. Primenenie fi tomonitoringa dlya otsenki indeksa vodnogo stressa [Application of phytomonitoring for estimating the water stress index] Sibirskii vestnik sel’skokhozyaistvennoi nauki [Siberian Herald of Agricultural Science], 2018, vol. 48, no. 5, pp. 77–85. (In Russian).Ларионов Ю.С. Закон плодородия почв – основа новой парадигмы сельскохозяйственного производства // Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий. 2015. № 4 (32). С. 120–133.Larionov Yu.S. Zakon plodorodiya pochv – osnova novoi paradigmy sel’skokhozyaistvennogo proizvodstva [Soil fertility law – the basis of new paradigm of agricultural production]. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo universiteta geosistem i tekhnologii [Vestnik of Siberian State University of Geosystems and Technologies], 2015, no. 4 (32), pp. 120–133. (In Russian).Конев А.В., Ломакин В.С., Матвеенко, Якушев В.В. Структура представления производст-венных процессов в системе поддержки принятия агротехнологических решений // Агрофизика. 2018. № 1. С. 24– 36.Konev A.V. Lomakin V.S., Matveenko, Yakushev V.V. Struktura predstavleniya proizvodstvennykh protsessov v sisteme podderzhki prinyatiya agrotekhnologicheskikh reshenii [The structure of production processes presentation in the back-up system of decision-making in agriculture]. Agrofi zika [Agrophysics], 2018, no. 1, pp. 24–36. (In Russian).Голуб Г.А. Микроклимат сооружений для выращивания грибов // Вестник аграрной науки. 2003. № 10. С. 46–49.Golub G.A. Mikroklimat sooruzhenii dlya vyrashchivaniya gribov [Microclimate of the structures for growing mushrooms]. Vestnik agrarnoi nauki Buryatskoi gosudarstvennoi sel’skokhozyaistvennoi akademii [Vestnik of Agrarian Science of Buryat State Academy of Agriculture], 2003, no. 10, pp. 46–49. (In Russian).Тайсаева В.Т., Мазаев Л.Р. Солнечные теплицы в условиях Сибири: монография. УланУдэ: Издательство БГСХА, 2011. 200 с.Taisaeva V.T., Mazaev L.R. Solnechnye teplitsy v usloviyakh Sibiri [Solar greenhouses in the conditions of Siberia], UlanUde: Izdatel’stvo Buryatskoi gosudarstvennoi sel’skokhozyaistvennoi akademii [Ulan-Ude: publishing house of Buryat State Academy of Agriculture], 2011, 200 p. (In Russian).Нестяк В.С., Чепурин Г.Е., Ивакин О.В., Усольцев С.Ф. Защитные экраны – резервные возможности для овощеводства // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 83–86.Nestyak V.S., Chepurin G.E., Ivakin O.V., Usol’tsev S.F. Zashchitnye ekrany – rezervnye vozmozhnosti dlya ovoshchevodstva [Protecting screens as spare capacities for vegetable growing]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of Science and Technology of AIC], 2016, vol. 30, no. 8, pp. 83–86. (In Russian).Гудевич И.Г. Теплотехнический расчет теплицы для выращивания рассады табака // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. № 10. С. 8–10.Gudevich I.G. Teplotekhnicheskii raschet teplitsy dlya vyrashchivaniya rassady tabaka [Thermotechnical calculation of the greenhouse for tobacco growing], Mekhanizatsiya i elektrifi katsiya sel’skogo khozyaistva [Mechanization and Electrifi cation of Agriculture], 2005, no. 10, pp. 8–10. (In Russian).Цанава В.Ш., Иванов И.А. Современные пленочные теплицы // Вестник овощевода. 2009. № 3. С. 26–30.Tsanava V.Sh., Ivanov I.A. Sovremennye plenochnye teplitsy [Modern plastic fi lm greenhouse], Vestnik ovoshchevoda [Bulletin of the Vegetable Grower], 2009, no. 3, pp. 26–30. (In Russian).Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент / Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др. / под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. 512 с.Ametistov E.V., Grigor’ev V.A., Emtsev B.T. pod obshch. red. Grigor’eva V.A. i Zorina V.M. Teplo- i massoobmen. Teplotekhnicheskii eksperiment [Heat and mass exchange. Thermotechnical experiment], M.: Energoizdat Publ., 1982. 512 p. (In Russian).Данилова И.А. Анализ известных конструкций теплиц с точки зрения возможности их автоматизации // Теория и практика создания тренажеров: накопление и обработка информации, информационные модели, средства информатизации. Пенза: Издательство Пензенского государственного технологического университета, 2015. С. 130–137.Danilova I.A. Analiz izvestnykh konstruktsii teplits s tochki zreniya vozmozhnosti ikh avtomatizatsii [Analysis of the known greenhouses structures in terms of possible automating]. Teoriya i praktika sozdaniya trenazherov: nakoplenie i obrabotka informatsii, informatsionnye modeli, sredstva informatizatsii [The theory and practice of creation of simulators: information accumulation and processing, in formational models, information system development]. Penza: Izdatel’stvo Penzenskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta [Penza: publishing house of Penza State Technological University], 2015, pp. 130–137. (In Russian).Арюпин В.В., Усольцев С.Ф., Нестяк В.С. Обоснование конструктивно-технологических параметров укрытия для выращивания овощных культур в Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2009. № 9 (201). С. 87–92.Aryupin V.V., Usol’tsev S.F., Nestyak V. S. Obosnovanie konstruktivno-tekhnologicheskikh para-metrov ukrytiya dlya vyrashchivaniya ovoshchnykh kul’tur v Sibiri [Feasibility evaluation of constructive and technological parameters of canopies for growing vegetables in Siberia]. Sibirskii vestnik sel’skokhozyaistvennoi nauki [Siberian Herald of Agricultural Science], 2009, no. 9 (201), pp. 87–92. (In Russian).Колчина Л.М. Тенденции развития производства овощной продукции в защищенном грунте // Техника и оборудование для села. 2016. № 9. С. 12–16.Kolchina L.M. Tendentsii razvitiya proizvodstva ovoshchnoi produktsii v zashchishchennom grunte [Development trends in production of vegetables in protected ground]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Machinery and equipment for the countryside], 2016, no. 9, pp. 12–16. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.