УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ТЕПЛИЦЕ С МНОГОЯРУСНОЙ СТЕЛЛАЖНОЙ ГИДРОПОННОЙ УСТАНОВКОЙ Российский патент 1994 года по МПК A01G31/02 A01G9/14 A01G9/22 A01G9/24 A01G9/26 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к растениеводству защищенного грунта.

Известно производство овощей в жилых помещениях в сосудах, ящиках, стеллажах и других конструкциях, устанавливаемых на подоконниках квартир и освещаемых естественным светом через окно и/или люминесцентными и другими лампами с применением отражающих экранов.

Недостатком данных известных конструкций являются их малая эффективность и большой расход электроэнергии из-за нерационального использования света.

Наиболее близким техническим решением является установка облучения растений типа УОРТ, в теплице, содержащая светильники, один из которых подвешен между смежными многоярусными стеллажами гидропонными установками, а второй размещен внутри гидропонной установки.

Недостатком известной установки облучения растений является значительная потеря света и расхода электроэнергии и, следовательно, высокой удельной мощности установки.

Создание теплицы с устройствами для облучения растений, позволяющих резко снизить затраты электроэнеpгии и уменьшить потери световой энергии, является актуальной задачей.

Заявляемым изобретением решена задача создания устройства для облучения растений, позволяющего резко снизить затраты электроэнергии и уменьшить потери световой энергии и дающее одновременно значительный положительный эффект по продуктивности растения.

Устройство для облучения растений в теплице с многоярусной стеллажной гидропонной установкой, содержащее источник оптического излучения и отражатель, согласно изобретению, снабжено приводом реверсивного перемещения источника излучения по окружности вокруг растения, а отражатель выполнен в виде горизонтальной трубы, которая закреплена на стеллаже и имеет на торцах кольцевые направляющие, соосные траектории перемещения источников излучения, при этом один конец последнего, закрепленный в держателе, связан с выходом привода, а второй - закрепленный во втором держателе, установлен с возможностью перемещения вдоль второй направляющей на противоположном торце отражателя.

В предпочтительном варианте привод реверсивного перемещения источника излучения по окружности выполнен в виде электродвигателя с кривошипом, при этом выходной вал электродвигателя соосен с отражателем, а длина плеча кривошипа равна радиусу траектории движения осветителя.

Источник освещения в предпочтительном варианте выполнен в виде люминесцентной газоразрядной лампы.

В предпочтительном варианте отражатель выполнен из металлизированной термостойкой пленки.

Заявляемое изобретение позволяет достичь следующего технического результата.

Выполнение отражателя в виде горизонтальной трубы, которая закреплена на стеллаже и имеет всю внутреннюю поверхность отражающую, являющуюся световодом, позволяет существенно повысить эффективность облучения растений за счет объемного облучения, создаваемого прямыми и отраженными лучами света, что в свою очередь позволяет резко снизить затраты электроэнергии.

Снабжение устройства приводом реверсивного перемещения источника оптического излучения по окружности вокруг растений позволяет создать динамичную световую среду в пространстве и во времени, близкую к естественной, что благоприятно влияет на продуктивность растения и позволяет в то же время снизить мощность светоустановки.

Выполнение на торцах отражателя кольцевых направляющих, по которым перемещаются торцевые держатели источника излучения, позволяет равномерно по заданной траектории перемещать источник излучения, не мешая растению, т.е. гарантирует комфортные условия роста растения.

Заявляемое устройство для облучения растений в теплице отличается от известного, принятого за прототип, тем, что оно снабжено приводом реверсивного перемещения источника оптического излучения по окружности вокруг растения, а отражатель выполнен в виде горизонтальной трубы, которая размещена на стеллаже и имеет на торцах кольцевые направляющие, соосные траектории перемещения осветителя, при этом оба конца последнего закреплены в держателях, один из которых связан с выходом привода, и оба держателя установлены с возможностью перемещения вдоль направляющих на торцах отражателя.

Таким образом, сопоставительный анализ заявляемого решения и известного позволяет сделать вывод о том, что предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

Из патентной и научно-технической литературы для специалистов не известно для решения поставленной задачи устройство для облучения растений в теплице, снабженное приводом реверсивного перемещения источника излучения по окружности вокруг растения, имеющее отражатель, выполненный в виде горизонтальной трубы, закрепленной на стеллаже и имеющей на торцах кольцевые направляющие, по которым перемещаются торцевые держатели источников излучения, таким образом предложенное решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".

Заявляемое техническое решение может быть использовано в сельском хозяйстве, оно позволяет при увеличении продуктивности в 2 раза резко снизить затраты энергии. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для облучения растений в теплице; на фиг. 2 - поперечный разрез устройства с откинутой верхней частью отражателя; на фиг. 3 - поперечный разрез устройства с закрытой верхней частью отражателя.

Устройство для облучения растений в теплице с многоярусной стеллажной гидропонной установкой содержит отражатель, выполненный в виде горизонтальной трубы 1, которая с торцов закреплена на стойках 2, а в нижней части - на стеллаже 3. Стойки 2 жестко закреплены с заглушками торцов стеллажей 3. Стеллаж 3 выполнен в виде лотка с крышкой 4, в отверстиях которой размещены растильни (горшки) 5 с растениями 6. В отражателе 1 в его нижней части выполнены отверстия для прохода растений, соосные с отверстиями крышки лотка. В качестве источника излучения 9 использована люминесцентная лампа, установленная в держателях. На торцах отражателя выполнены кольцевые направляющие 7, 8, соответствующие траектории перемещения держателей источника излучения 9 по окружности, т.е. соосные и равные ей по диаметру. У торца отражателя 1 расположен привод в виде электродвигателя (на фигуре не показан) с кривошипом 10. Выходной вал электродвигателя установлен соосно с отражателем 1, а плечо кривошипа 10 равно радиусу окружности, по которой движется источник излучения 9. Кривошип 10 жестко связан одним из держателей источника излучения 9, который перемещается вдоль концевой направляющей 7, при этом второй держатель источника излучения 9 располагается в кольцевой направляющей 8. Вся внутренняя поверхность трубы 1 выполнена отражающей и вследствие этого является световодом. Она может быть выполнена, например, из полиэтиленовой терефталевой пленки (ПЭТФ). Верхняя часть 11 отражателя 1 выполнена откидывающейся, например, соединенной с нижней стационарной частью шарниром 12.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Откидывают верхнюю часть 11 отражателя 1 и в растильни (горшки) 5 высаживают растения 6. В лоток 3 подается питательный раствор, по составу соответствующий выращиваемому растению. В заданный момент времени источник излучения 9 начинает перемещение из своего исходного положения по траектории-окружности вокруг растения 6, замыкая полный круг с противоположной стороны. В следующий заданный момент времени источник излучения 9 начинает свое реверсивное (обратное) движение вокруг растения 6 в свое начальное положение. Время перемещения источника излучения 9 по траектории-окружности задается в соответствии с условиями выращивания растения. Так как внутренняя поверхность отражателя 1 выполнена отражающей, то растение дополнительно облучается еще и отраженными от его поверхности лучами. Таким образом, облучение происходит одновременно верхней и нижней частей листовых пластин как прямыми, так и отраженными лучами света.

Расположение источника излучения в закрытом светоотражающем пространстве (отражателе) и периодическое перемещение его по окружности вокруг растения позволяет сократить потери света и снизить энергозатраты установки, а периодическое изменение интенсивности подсветки (за счет перемещения осветителя) прямыми и отраженными лучами света позволяет приблизить световой режим облучения к естественному, что в свою очередь оказывает значительное влияние на продуктивность растений.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в установках для облучения растений в условиях защищенного грунта и гидропонного выращивания растений. Сущность изобретения: установка для облучения в теплице с многоярусной узкостеллажной гидропонной установкой содержит источник излучения и отражатель. Установка снабжена приводом реверсивного перемещения источника излучения 9 по окружности вокруг растения 6. Отражатель выполнен в виде горизонтальной трубы 1, которая закреплена на стеллаже 3 и имеет на торцах кольцевые направляющие 7, 8, соответствующие траекториям перемещения источника излучения 9. В качестве последнего используют люминесцентную лампу, держатель одного конца которой связан с приводом 10, а держатель второго конца кольцевой направляющей 8 на противоположном торце отражателя. Эта установка снижает энергозатраты, потери света и повышает продуктивность растений в теплице. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ТЕПЛИЦЕ С МНОГОЯРУСНОЙ СТЕЛЛАЖНОЙ ГИДРОПОННОЙ УСТАНОВКОЙ, содержащее отражатель и источник излучения, отличающееся тем, что источник излучения снабжен реверсивным приводом его перемещения вокруг растений, установлен в полости отражателя и размещен в держателях, установленных с возможностью перемещения вдоль кольцевых направляющих, расположенных в торцевых частях отражателя, выполненного в виде размещенного горизонтально цилиндрического отражателя для закрепления на стеллаже гидропонной установки, при этом выход реверсивного привода перемещения источника излучения вокруг растений связан с одним из держателей источника излучения, длина которого равна длине отражателя для закрепления на стеллаже гидропонной установки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реверсивный привод перемещения источника излучения вокруг растений выполнен в виде электродвигателя, выходной вал которого расположен соосно с горизонтальной осью симметрии отражателя для закрепления на стеллаже гидропонной установки и связан посредством кривошипа с одним из держателей источника излучения. 3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника излучения использована люминесцентная газоразрядная лампа. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отражатель для закрепления на стеллаже гидропонной установки выполнен из металлизированного термостойкого пленочного материала.