Климатическая камера адаптации растений Российский патент 2024 года по МПК A01G31/06 A01G27/00 

Изобретение относится к оборудованию для сельского хозяйства и биологических исследований, в частности к климатическим камерам для выращивания растений.

Известны фитотроны (Патент США №8061080, МПК A01G 9/20, A01G 9/26, 2011, Патент РФ №2326525, МПК A01G 9/26, 2006, Патент РФ №2394420 МПК A01G 9/26, 2009), содержащие рабочую камеру, размещенные в рабочей камере температурный датчик, выполненные с вентиляционными пазами и окнами стеллажи для помещения контейнеров с растениями, установленную над контейнерами подсветку, включающую панели со светодиодами, и систему управления подсветкой, причем светодиоды размещены группами из светодиодов с различными спектральными диапазонами. Как правило, вентиляция внутреннего пространства таких устройств производится естественным путем за счет выполнения в таких устройствах в их нижних и верхних частях вентиляционных отверстий.

Наиболее близким по технической сущности, к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа фитотрон (патент РФ №207773, МПК A01G 9/18, 2020).

При выращивании растений, как правило, для их оптимального роста необходимо поддерживать температуру в довольно узком диапазоне. Кроме того, интенсивность излучения, в том числе и в различных спектральных диапазонах, в различное время суток, как показали исследования, для разных видов растений должна быть разной. При естественной вентиляции температура зависит от температуры окружающей среды и, в некоторых случаях, при соблюдении необходимой интенсивности излучения светильники перегреваются и выходят из строя.

Технической задачей, на достижение которой направлено техническое решение, является автоматическое управление всеми параметрами роста и развития растений за счет адаптация растений к нестерильным условиям, которая является одним из сложных и трудоемких этапов клонального микроразмножения, связанного с возникновением трудностей из-за смены условий культивирования (переход от 100% влажности воздуха к 70% и ниже). В зависимости от видовых и сортовых особенностей потери растений на этом этапе могут достигать 50-90 %.

Указанный результат достигается за счет того, что фитотрон содержит рабочую камеру с расположенными в нижней и верхней частях вентиляционными отверстиями, размещенными в рабочей камере температурный датчик, стеллажи для помещения контейнеров с растениями, установленные над контейнерами фитосветильниками, включающие панели со светодиодами, и систему управления подсветкой, причем светодиоды размещены группами из светодиодов с различными спектральными диапазонами. Фитотрон снабжен воздухоохлаждающей установкой расположенной в верхней части камеры с системой управления, панели фитотрона изготовлены из теплоизоляционного материала, а температурный и влажностный датчик размещен в нижней части камеры и соединен с системой управления микроклиматом. Дверцы стеклянные.

Система управления воздухоохлаждающей установкой снабжена задатчиком температуры и блоком сравнения, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выход, через пороговый элемент, сообщен с блоком выключения воздухоохлаждающей установки. Система контроля влажности соединена с блоком автоматического управления, содержащего программируемого контроллера и контакторов.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид установки, в 3D исполнении; на фиг. 2 - то же, вид в изометрии; на фиг. 3 - то же, вид спереди; на фиг. 4 - то же, вид сзади.

Климатическая камера адаптации растений (фитотрон) содержит рабочую камеру 1, в которой размещены системы увлажнения с воздуховодами 2 и полива 3. На полках 4 установлены лотки 5 с интегрированной системой капельного полива 3. Нижнюю часть рабочей камеры закрывает декоративный кожух 6. В основании рабочей камере 1 жестко закреплена монтажная рамка 7 системы автоматического управления. На одной из дверей 8 рабочей камеры 1 закреплена сенсорная панель 9 и служит для задания в ней необходимых параметров микроклимата. Дверца 10 расположена на декоративном кожухе 6 и предназначена для обслуживания системы полива 3, через нее осуществляется доступ к растворной емкости, залив питательного раствора, а также очистка, мытье или замена растворной емкости. Фитосветильник 11 закреплен на полке 4 и служит для освещения растений в регулируемом спектре световых волн.

В нижней и верхней частях рабочей камеры 1 выполнены вентиляционными отверстиями, соединенные каналами 12 циркуляции воздуха, для перемешивания и равномерного распределения влажного воздух по всему объему камеры 1. Датчик температуры и влажности 13 установлен в нижней части рабочей камеры 1 и контролирует температуру и влажность в ней.

Воздухоохлаждающая установка 14 расположена в верхней части рабочей камеры 1 и связана с компрессором 16, установленным в нижней ее части. Система автоматического управления 15 рабочей камеры 1 размещена в нижней части рабочей камеры 1.

На полках 4 установленными пластиковые лотки 5 с встроенной системой капельного полива 3 для контейнеров с растениями. Над лотками 5 размещены фитосветильники 11, включающие панели со светодиодами, и систему управления подсветкой.

Светодиоды размещены группами из светодиодов с различными спектральными диапазонами (например, 400-500, 500-600 и 600-700 нм).

Управление всеми системами фитотрона осуществляется с сенсорной панели 9 оператора. Система автоматического управления 15 снабжена контакторами и программируемым реле и закреплена на монтажной рамке 7.

Система капельного полива 3 содержит растворную емкость, расположенную за дверцей 8, насос и электромагнитные клапаны (на фиг. не показаны), управляемые системой автоматического управления 15.

Работает устройство следующим образом.

При включении в сеть установки, включается сенсорная панель 9 и система автоматического управления 15. Посредством графического интерфейса, запрограммированного на сенсорной панели управления 9 задаются требуемые светоклиматические параметры и программа адаптации. В соответствии с данной программой включаются фитосветильники 11, а также компрессор 16 и система увлажнения 2, что позволяет создавать требуемые температурно-влажностные параметры, которые будут изменятся в соответствии с запрограммированными алгоритмами во времени. Программируемое реле системы автоматического управления 15 совместно с сенсорной панелью 9 позволяют задавать не только температуру и влажность, но и спектральный состав освещения, периодичность и объем полива (если полив требуется), а также настроить программу управления для адаптации ростков растений. Диапазон изменения температуры, влажности и уровня освещения можно задавать автоматически, что при одновременном изменении позволяет добиться требуемых параметров микроклимата, который будет изменяться в зависимости от адаптируемой культуры. При необходимости предусмотрен режим ручного управления всеми пирометрами, который так же осуществляется через сенсорную панель.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит:

- оптимизировать и стабилизировать температуру и влажность в месте расположения контейнеров с растениями и интенсивность излучения светодиодов;

- создать условия, при которых гибель адаптируемых растений будет сведена к минимуму. Это обеспечит сохранение посадочного материала, который в последствии можно будет высадить в открытый грунт.

Использование изобретения позволит на этапе адаптации растений создать такие условия, при которых гибель растений будет сведена к минимуму.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Климатическая камера адаптации растений характеризуется тем, что содержит рабочую камеру, в которой размещены системы увлажнения с воздуховодами и капельного полива, на полках установлены лотки, нижнюю часть рабочей камеры закрывает декоративный кожух, в основании рабочей камеры жестко закреплена монтажная рамка системы автоматического управления, на одной из дверей рабочей камеры закреплена сенсорная панель, которая служит для задания в ней параметров микроклимата, дверца расположена на декоративном кожухе и предназначена для обслуживания системы капельного полива, через нее осуществляется доступ к растворной емкости, залив питательного раствора, а также очистка, мытье или замена растворной емкости, фитосветильник закреплен на полке и служит для освещения растений в регулируемом спектре световых волн, в нижней и верхней частях рабочей камеры выполнены вентиляционные отверстия, соединенные каналами циркуляции воздуха, для перемешивания и равномерного распределения влажного воздуха по всему объему рабочей камеры, датчик температуры и влажности установлен в нижней части рабочей камеры и контролирует температуру и влажность в ней, воздухоохлаждающая установка расположена в верхней части рабочей камеры и связана с компрессором, установленным в нижней ее части, причем система автоматического управления рабочей камеры снабжена контакторами и программируемым реле. Изобретение позволяет осуществлять автоматическое управление всеми параметрами роста и развития растений. 4 ил.

Климатическая камера адаптации растений, характеризующаяся тем, что содержит рабочую камеру, в которой размещены системы увлажнения с воздуховодами и капельного полива, на полках установлены лотки, нижнюю часть рабочей камеры закрывает декоративный кожух, в основании рабочей камеры жестко закреплена монтажная рамка системы автоматического управления, на одной из дверей рабочей камеры закреплена сенсорная панель, которая служит для задания в ней параметров микроклимата, дверца расположена на декоративном кожухе и предназначена для обслуживания системы капельного полива, через нее осуществляется доступ к растворной емкости, залив питательного раствора, а также очистка, мытье или замена растворной емкости, фитосветильник закреплен на полке и служит для освещения растений в регулируемом спектре световых волн, в нижней и верхней частях рабочей камеры выполнены вентиляционные отверстия, соединенные каналами циркуляции воздуха, для перемешивания и равномерного распределения влажного воздуха по всему объему рабочей камеры, датчик температуры и влажности установлен в нижней части рабочей камеры и контролирует температуру и влажность в ней, воздухоохлаждающая установка расположена в верхней части рабочей камеры и связана с компрессором, установленным в нижней ее части, причем система автоматического управления рабочей камеры снабжена контакторами и программируемым реле.