ТЕПЛИЦА Российский патент 1998 года по МПК A01G31/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к сооружениям защищенного грунта, теплицам с искусственным облучением растений.

Известна теплица, содержащая внешнее теплоизолирующее ограждение, систему выращивания растений, включающую гидропонные вегетационные блоки, выполненные в виде призматических каркасов, на внешних боковых поверхностях которых ярусами размещены лотки для растений, и систему облучения растений, включающую стационарные источники оптического излучения, расположенные внутри и вне призматических каркасов, и блок управления, включенный в цепь питания упомянутых источников оптического излучения (авт. св. СССР N 1531929, кл. A 01 G 31/02, 1987).

Недостатком известной теплицы является неравномерность облучения ценоза растений и их невысокая урожайность.

Была поставлена задача создания теплицы, в которой повышается ее продуктивность за счет улучшения радиационного режима, равномерность облучения ценоза.

Заявляемым изобретением решена задача улучшения радиационного режима, обеспечения рационального и равномерного спектрального состава и, следовательно, повышения продуктивности теплицы.

В теплице, содержащей внешнее теплоизолирующее ограждение, систему выращивания растений, включающую гидропонные вегетационные блоки, выполненные в виде призматических каркасов, на внешних боковых поверхностях которых ярусами размещены лотки для растений, и систему облучения растений, включающую стационарные источники оптического излучения, расположенные внутри и вне призматических каркасов, и блок управления, включенный в цепь питания упомянутых источников оптического излучения, согласно изобретению в систему облучения растений введены блоки контроля освещенности с датчиками интенсивности оптического потока и дополнительного дозированного облучения с дополнительными источниками оптического излучения, установленные с возможностью синхронного возвратно-поступательного перемещения вдоль и поперек обеих боковых поверхностей призматических каркасов, при этом выходы блока контроля освещенности и входы блока дополнительного дозированного облучения соединены соответственно с измерительными входами и управляющими выходами блока управления.

В предпочтительном варианте выполнения теплицы блок дополнительного дозированного облучения разделен на секции по числу гидропонных вегетационных блоков, каждая из которых включает первую группу горизонтальных направляющих, закрепленных в верхней и нижней частях и вдоль внешних боковых поверхностей призматического каркаса соответствующего гидропонного вегетационного блока, имеющие электропривод и две основные подвижные каретки, на одном торце стоек которых расположены ролики для перемещения кареток по горизонтальным направляющим на соответствующей внешней боковой поверхности призматического каркаса с внешней стороны от лотков для растений и две вспомогательные каретки, имеющие электропривод и установленные с возможностью перемещения вдоль верхней поверхности соответствующей основной подвижной каретки, при этом дополнительные источники оптического излучения закреплены на вспомогательных каретках и в качестве этих источников применены источники оптического излучения с регулируемым спектральным распределением потока излучения, а входы управления электроприводов всех кареток и линия питания дополнительных источников оптического излучения являются входами блока дополнительного дозированного облучения.

Предпочтительно в теплице блок контроля освещенности разделен на секции по числу гидропонных вегетационных блоков, каждая из которых включает вторую группу направляющих, закрепленных в верхней и нижней частях и вдоль внешних и внутренних боковых поверхностей призматического каркаса соответствующего гидропонного вегетационного блока, имеющие электропривод, две пары основных подвижных кареток, на одном торце стоек которых размещены ролики для перемещения по горизонтальным направляющим второй группы на соответствующих боковых поверхностях призматического каркаса и две пары вспомогательных кареток, имеющих электропривод и установленных с возможностью перемещения вдоль нижней и верхней поверхностей соответственно первой и второй основных подвижных кареток каждой пары, при этом датчики интенсивности оптического потока установлены на вспомогательных каретках с возможностью расположения датчиков различных кареток каждой пары напротив друг друга по разные стороны от лотков для растений, а выходы датчиков интенсивности оптического потока являются выходами блока контроля освещенности.

Оснащение теплицы блоками контроля освещенности с датчиками интенсивности светового потока с возможностью вертикального перемещения по продольным сторонам призматических каркасов позволяет регулировать и контролировать развитие ценоза на любом участке растений путем сравнения степени поглощения света ценозом на каждом его участке.

Оборудование теплицы установкой дополнительного дозированного облучения и дополнительными источниками облучения позволяет определять участки со "слабым" ценозом и облучать их дополнительными источниками света с регулируемым спектральным распределением потока излучения, что улучшит качество радиационного режима и повышает равномерность облучения, что увеличивает способность листового покрова растений поглощать энергию света в спектральной области ФАР, а это, в конечном счете, повышает урожайность выращиваемых в теплице культур.

Теплица поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана схема теплицы; на фиг. 2 - схема ее работы (условно на одной боковой поверхности каркаса).

Теплица содержит внешнее теплоизолирующее ограждение 1, систему выращивания растений, включающую гидропонные вегетационные блоки 2, выполненные в виде призматических каркасов 3. На внешних боковых поверхностях каркасов 3 установлены ярусами лотки 4 для растений 5. Система облучения растений включает стационарные источники 6 оптического излучения, которые размещены внутри и вне призматических каркасов 3. Блок управления 7 включен в цепь питания 8 источников излучения 6.

В систему облучения растений введены блок контроля освещенности, снабженный датчиками 9 интенсивности оптического потока, и блок дополнительного дозированного облучения с дополнительными источниками 10 оптического излучения, которые имеют возможность синхронного возвратно-поступательного перемещения вдоль и поперек боковых поверхностей призматических каркасов 3.

Блок дополнительного дозированного облучения разделен на секции по числу гидропонных вегетационных блоков 2. Каждая секция включает первую группу горизонтальных направляющих 11, которые закреплены в верхней и нижней частях и вдоль внешних боковых поверхностей каркаса 2 гидропонного блока 3 и имеет две основные подвижные каретки 12 с электроприводами 13.

На торцах стоек кареток 12 прикреплены ролики 14 для их перемещения по горизонтальным направляющим 11 на внешней боковой поверхности каркаса 2 с внешней стороны от лотков 4 для растений и две вспомогательные каретки 15, снабженные электроприводами 16 и установленные с возможностью перемещения вдоль верхней боковой поверхности кареток 15. В качестве источников дополнительного дозированного облучения применены источники облучения 10 с регулируемым спектральным распределением потока излучения. Входы управления электроприводов кареток 12, 15 и линия питания 8 дополнительных источников излучения 10 являются выходами блока управления 7.

Блок контроля освещенности также разделен на секции по числу гидропонных вегетационных блоков 2. Каждая секция включает вторую группу направляющих 17, закрепленных в верхней и нижней частях и вдоль внешних и внутренних боковых поверхностей призматического каркаса 2, соответствующего гидропонного вегетационного блока 3. Секции содержат электроприводы, две пары основных подвижных кареток 18, на торце которых на стойках закреплены ролики 19 для перемещения по горизонтальным направляющим 17 на боковых поверхностях каркаса 2 и две пары вспомогательных кареток 20, имеющих электропривод (условно не показан) и перемещающихся на роликах вдоль нижней и верхней поверхностей основных подвижных кареток 18 каждой пары. Датчики 9 интенсивности оптического потока установлены на вспомогательных каретках 20 с расположением датчиков 9 каждой пары напротив друг друга на разные стороны от лотков 4 для растений 5. Электроприводы 17 работают таким образом, что каретки 18, 20 на наружной и внутренней сторонах каркаса 2 перемещаются синхронно. Выходы датчиков интенсивности светового потока являются выходами блока управления.

Теплица обслуживается следующим образом. Растения выращивают в лотках 4, установленных на каркасе 2 гидропонного вегетационного блока 3 и облучают стационарными источниками искусственного света 6. В процессе вегетации из-за различной степени освещенности ценоза растения развиваются неравномерно и требуют дифференцированного облучения, т. е. световой шлифовки. Датчиками интенсивности светового потока блока контроля освещенности контролируют степень облученности с одной и противоположной стороны ценоза: чем гуще ценоз, тем больше он поглощает света и меньше проходит через его толщину, и наоборот. На участках с большим пропусканием света ценоз реже и, следовательно, здесь растения развиваются слабее и их подвергают дополнительному дозированному облучению системы дополнительного облучения 10 светом с регулируемым спектральным распределением потока излучения, который перемещается и останавливается перед этим участком.

После доведения роста растений до нужной кондиции на одном участке блок дополнительного облучения перемещают и дополнительно облучают лампами 10 другие участки, определенные датчиками 9 блока контроля освещенности, управляемые блоком управления 7.

Опытным путем установлено, что достаточно один раз в течение 3-5 суток производить диагностику оптической плотности ценоза.

Использование заявляемой теплицы позволяет повысить ее продуктивность за счет улучшения качества радиационного режима, вести точный контроль за характером развития выращиваемой культуры по суткам и стадиям.

Использование: сельское хозяйство в области растениеводства в условиях сооружений защищенного грунта. Сущность изобретения: теплица содержит ограждение 1, систему выращивания растений с гидропонными вегетационными блоками 2, выполненными в виде призматических каркасов 3, на которых размещены лотки 4 с растениями 5, систему облучения растений со стационарными источниками излучения 6 и блок 7 управления. В систему облучения растений введены блоки контроля освещенности с датчиками 9 интенсивности света и дополнительного дозированного облучения с дополнительным источником 10 оптического излучения, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль и поперек поверхностей каркасов 3, при этом выходы блока контроля освещенности и входы блока дополнительного облучения соединены с измерительными входами и управляющими выходами блока 7 управления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Теплица, содержащая теплоизолирующее ограждение, систему выращивания растений, включающую гидропонные вегетационные блоки, выполненные в виде призматических каркасов, на внешних боковых поверхностях которых ярусами размещены лотки для растений, и систему облучения растений, включающую стационарные источники оптического излучения, расположенные внутри и вне призматических каркасов, и блок управления, включенный в цепь питания упомянутых источников оптического излучения, отличающаяся тем, что в систему облучения растений введены блоки контроля освещенности с датчиками интенсивности оптического потока и дополнительного дозированного облучения с дополнительными источниками оптического излучения, установленные с возможностью синхронного возвратно-поступательного перемещения вдоль и поперек обеих боковых поверхностей призматических каркасов, при этом выходы блока контроля освещенности и выходы блока дополнительного дозированного облучения соединены, соответственно, с измерительными входами и управляющими выходами блока управления. 2. Теплица по п.1, отличающаяся тем, что блок дополнительного дозированного облучения разделен на секции, по числу гидропонных вегетационных блоков, каждая из которых включает первую группу горизонтальных направляющих, закрепленных в верхней и нижней частях и вдоль внешних боковых поверхностей призматического каркаса соответствующего гидропонного вегетационного блока, имеющие электропривод, две основные подвижные каретки, на одном торце стоек которых расположены ролики для перемещения кареток по горизонтальным направляющим на соответствующей внешней боковой поверхности призматического каркаса с внешней стороны от лотков для растений, и две вспомогательные каретки, имеющие электропривод и установленные с возможностью перемещения вдоль верхней поверхности соответствующей основной подвижной каретки, при этом дополнительные источники оптического излучения закреплены на вспомогательных каретках и в качестве этих источников применены источники оптического излучения с регулируемым спектральным распределением потока излучения, а входы управления электроприводов всех кареток и линии питания дополнительных источников оптического излучения являются входами блока дополнительного дозированного облучения. 3. Теплица по п.1, отличающаяся тем, что блок контроля освещенности разделен на секции, по числу гидропонных вегетационных блоков, каждая из которых включает вторую группу направляющих, закрепленных в верхней и нижней частях и вдоль внешних и внутренних боковых поверхностей призматического каркаса соответствующего гидропонного вегетационного блока, имеющие электропривод, две пары основных подвижных кареток, на одном торце стоек которых размещены ролики перемещения по горизонтальным направляющим второй группы на соответствующих боковых поверхностях призматического каркаса и две пары вспомогательных кареток, имеющих электропривод и установленных с возможностью перемещения вдоль нижней и верхней поверхностей, соответственно, первой и второй основных подвижных кареток каждой пары, при этом датчики интенсивности оптического потока установлены на вспомогательных каретках с возможностью расположения датчиков различных кареток каждой пары напротив друг друга по разные стороны от лотков для растений, а выходы датчиков интенсивности оптического потока являются выходами блока контроля освещенности.