ВЕГЕТАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2007 года по МПК A01G9/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к климатическим установкам для выращивания растений.

Известно устройство для автоматического регулирования температуры в теплицах (а.с. СССР №360807, МПК А01G 9/24, G05D 23/185, 1970, аналог), содержащее релейный регулятор подачи теплоносителя в зависимости от освещенности, регистрируемой фотореле, двигатель, регулирующий степень открывания вентиляционных проемов, причем релейный регулятор выполнен по схеме ступенчатого регулирования подачи теплоносителя с несколькими парами термоконтакторов, управляемыми от фотореле, количество которых соответствует количеству ступеней регулирования, а в цепь управления двигателем открывания вентиляционных проемов включена одна из пар термоконтакторов регулятора и последовательно с ней диод для использования одного регулятора для регулирования как подачи теплоносителя, так и степени открывания вентиляционных проемов.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, вследствие чего снижается надежность его работы, а ступенчатость регулирования теплового режима не позволяет плавно регулировать параметры микроклимата.

Известна система управления облучением культур в камере для фитопатологических исследований (а.с. СССР №1776369, А01G 7/00, 1989, прототип), содержащая фотодатчик для установки на стеллаже с культурой, облучающие лампы для установки в верхней части камеры, притом она снабжена механизмом изменения вертикального положения стеллажа с культурой и блоком управления, который выполнен в виде задатчика уровня и облучения, настроечного элемента, системы связанных индуктивностей, между которыми включен датчик для установки на стеллаже с культурой, а также мостового выпрямителя, в противоположные плечи которого включены дополнительные индуктивности, сообщенные с системой связанных индуктивностей, а в диагональ мостового выпрямителя включена обмотка программного реле с элементом нагрузки, причем контактные группы программного реле включены в цепь питания механизма изменения вертикального положения стеллажа с культурой, при этом последний выполнен в виде электродвигателя, вал которого посредством гибкой связи соединен со стеллажом, а системы связанных индуктивностей и настроечный элемент с задатчиком уровня облучения также включены в плечи соответствующей мостовой схемы, питание к которой подключено к одной клемме фотодатчика для установки на стеллаже с культурой и с местом соединения настроечного элемента и задатчика уровня.

Недостатком известной системы является необходимость использования в системе фотодатчика, что снижает надежность работы системы и усложняет конструкцию.

Цель изобретения - повышение эффективности работы установки.

Технический результат достигается за счет того, что вегетационная установка содержит источники облучения, ванны с культурой, систему управления, притом она имеет два отсека с подвижной вертикальной перегородкой, а облучатели установлены подвижно за счет двух шестерен, одна из которых подвижна в горизонтальной плоскости и закреплена на валу привода, а другая неподвижна в горизонтальной плоскости и сопряжена с регулировочной ручкой автотрансформатора, притом она снабжена воздуховодом с калориферами, при этом в отсеках установлены датчики температуры, а трубопровод над ваннами выполнен перфорированным.

На фиг.1 представлен общий вид вегетационной установки, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Известно, что требования к обеспечению температурных режимов для культивирования растений при разных уровнях облученности различны. Так, в условиях более интенсивного облучения, когда фотосинтез растений высок, температура воздуха может быть повышенной. Это ускоряет рост. При слабой облученности растений, чтобы уменьшить потери на дыхание, следует поддерживать пониженные температуры.

Вегетационная установка (фиг.1) содержит основание 1 с установленными на нем ваннами 2 с почвогрунтом и растениями 3. К основанию 7 крепятся вертикальные стойки 4, а к ним горизонтальные стойки 5, образуя каркас 6 (фиг.2), обтянутый прозрачным материалом 7, например полиэтиленом. Каркас 6 посредине разделен с помощью подвижной вертикальной перегородки 8, например жалюзи, на два отсека. К горизонтальной стойке 5 прозрачный материал 7 крепится подвижно с помощью колец 9. Сверху каркаса 6 (фиг.2) закреплена решетка 10 с установленными на ней облучателями 11 с возможностью их регулирования по высоте от h₁ до h₂ с натяжным устройством 12, роликами 13 с приводом 14, на валу 15 которого установлена шестерня 16 с зубьями 17 (фиг.3). С шестерней 16 своими зубьями 19 входит в зацепление шестерня 18, имеющая в центре отверстие 20 в виде восьмиугольной звезды. Внутрь отверстия 20 помещается регулировочная ручка в виде восьмиугольной звезды меньшего диаметра 21 автотрансформатора 22, имеющего провода 23. Следовательно, облучатели 11 установлены подвижно за счет двух шестерен 16 и 18, одна из которых подвижна 16 в горизонтальной плоскости и закреплена на валу привода, а другая 18 неподвижна в горизонтальной плоскости и сопряжена с регулировочной ручкой 21 автотрансформатора 22.

К решетке 10 подведен мягкий воздуховод 24, например гофрорукав, с отверстием для забора воздуха 25, закрепленный к потолку 26. Внутри воздуховода 24 установлены калориферы 27 и 28.

Система полива включает емкость 29 с питательным раствором или водой с подающим трубопроводом 30 и двумя отходящими трубопроводами 31 и 32 с перфорированными поверхностями 33 и 34 в области ванн и электромагнитными клапанами 35 и 36. Установка также имеет пульт управления 37, датчики температуры 38, последние установлены внутри установки.

Установка работает следующим образом.

При включении с пульта управления 37 облучателей 11 они начинают направлять лучистый поток к растениям 3.

При высаживании растений 3 в ванны с почвогрунтом 2 в первые дни необходимо обеспечить наибольшую освещенность и температуру растениям. Поэтому облучатели 11 находятся в нижнем положении (высота h₁). При этом шестерни 18 и 16 находятся в зацеплении, шестерня 16 находится в положении l₁. Поэтому температура будет высокой, так как ручка 21 автотрансформатора 22 будет повернута так, что напряжение на калорифере 27 будет максимальным и поэтому его производительность будет также максимальной. По мере роста растений требования к облученности ниже, поэтому чтобы уменьшить потери на дыхание, следует поддерживать пониженные температуры. Для этого облучатель 11 поднимают вверх (положение h₂) и температура уменьшается.

Если требуется регулировать температуру и облученность раздельно, то шестерню 16 смещают на расстояние l₂ и она выходит из зацепления с шестерней 18 (фиг.3) и освобождается регулировочная ручка в виде восьмиугольной звезды 21 автотрансформатора 22. При этом появляется возможность независимо от высоты подвеса облучателя 11 путем вращения ручки 21 автотрансформатора 22 регулировать производительность калорифера 27 или 28, отслеживая температуру по датчику 38, а высоту подвеса облучателя 11 изменять путем натяжного устройства 12 с роликами 13 и приводом 14. Полив производится по трубопроводам 31 и 32, которые над ваннами 2 выполнены перфорированными. При этом за счет того, что каркас 6 посредине разделен с помощью подвижной вертикальной перегородки 8 на два отсека, появляется возможность производить одновременно зависимое от облученности и независимое от облученности регулирование температуры, что очень важно при проведении исследований для сокращения времени экспериментов.

С целью ускорения проведения научно-исследовательских работ можно одновременно проводить опыты в разных отсеках установки при разных режимах при закрытой вертикальной перегородке между отсеками, что увеличивает эффективность работы установки. В случае необходимости может быть использована вся площадь установки для закладки одного опыта, при этом будут выдерживаться одинаковые режимы эксперимента (при открытой перегородке).

В настоящее время изготовлена опытная вегетационная установка, на которой ведутся научно-исследовательские работы.

Предлагаемая вегетационная установка имеет ряд преимуществ.

1. Позволяет быстро регулировать тепловой режим в зависимости от облученности без использования датчиков освещенности.

2. Производить независимое от облученности регулирование теплового режима.

3. Производить одновременно зависимое от облученности (в одном отсеке) и независимое от облученности (в другом отсеке) регулирование температуры, так как содержит два отсека.

Вегетационная установка может быть легко реализована в сельском хозяйстве, при управляемом культивировании растений в искусственных контролируемых и регулируемых условиях среды.

Вегетационная установка предназначена для выращивания растений путем воздействия на них различными температурными режимами и различными уровнями облученности и позволяет повысить надежность работы системы. Сущность изобретения заключается в том, что установка имеет два отсека с подвижной перегородкой. Облучатели установлены подвижно за счет двух шестерен, одна из которых подвижна в горизонтальной плоскости и сопряжена с регулировочной ручкой автотрансформатора. Имеется воздуховод с калорифером. Датчики температуры установлены в отсеках. Трубопровод над ваннами выполнен перфорированным. 3 ил.

Вегетационная установка, содержащая источники облучения, ванны с культурой, систему управления, отличающаяся тем, что установка имеет два отсека с подвижной вертикальной перегородкой, облучатели установлены подвижно за счет двух шестерен, одна из которых подвижна в горизонтальной плоскости и закреплена на валу привода, а другая неподвижна в горизонтальной плоскости и сопряжена с регулировочной ручкой автотрансформатора, притом она снабжена воздуховодом с калориферами, при этом в отсеках установлены датчики температуры, а трубопровод над ваннами выполнен перфорированным.