Система полива теплиц Советский патент 1987 года по МПК A01G9/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно к оборудованию для полива теплиц.

Цель изобретения - сокращение времени полива и улучшения качества регулирования температуры поливной воды.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы полива теплиц; на фиг. 2 - график изменения расхода поливной воды от времени в начальный момент работы; на фиг. 3 - принципиальная схема блока выбора площади полива; на фиг. 4 - принципиальная схема управления включением счетно-решающего блока.

Система полива теплиц включает (фиг. 1 ) датчик 1 влажнос.ти воздуха, переключатель 2 режима работы, датчик 3 влажности почвы, реле 4 времени, счетно-импульсньш блок 5, электромагнитные вентили 6 на поливном трубопроводе, блок 7 ввода программы продолжительности полива, блок 8 ввода программы выбора орошаемого участка и кратности орошения, насосы 9 оросительной системы, электронный регулятор 10, датчик 11 температуры подогретой поливной воды, регулирующий клапан 12, водоподогреватель 13, блок 14 выбора площади полива и управления включением, счетно-решающий блок 15, датчик 16 горячей воды, датчик 17 холодной воды для полива пере водоподогревателем 13.

Вода для полива используется из скважин или открытых водоемов, поэтому ее приходится подогревать до необходимой температуры.

В системе полива теплицы (фиг,1) холодная вода для полива поступает в водоподогреватель 13, где, проходя цо многочисленным , омываемы горячей водой от котла, подогревается, забирая тепло от горячей воды. Температура подогретой поливной воды зависит от количества горячей воды, попадающей в водоподогреватель через регулирующий клапан 12. Положение регулирующего клапана 12 определяется электронным регулятором IО в зависимости от заданной температуры поливной воды и фактической, которая контролируется датчиком 11 температуры подогретой поливной воды на выход теплообменника.

Подогретая поливная вода насосами 9 оросительной системы через электро

6

0

5

g

магнитные вентили 6 на поливном трубопроводе подается в трубопроводы- оросители. Система полива теплицы может включаться от сигнала датчика 1 влажности воздуха в теплице или датчика 3 влажности почвы в зависимости от положения переключателя 2 режима работы. Блок 7 ввода программы продолжительности полива через блок 4 реле времени определяет продолжительность полива каждого участка, а бл о- ком 8 ввода программы выбора орошаемого участка и кратности орошения задаем участки теплицы, которые необходимо поливать, и кратность полива участков до остановки системы. Счетно-импульсный блок 5 дает сигнал на включение первой группы электромагнитных вентилей на поливном трубопроводе, по истечении заданного времени эта группа вентилей отключается и включается другая группа вентилей и т.д., пока не будет полита вся теплица, кроме тех участков, которые не набраны блоком 8. Полив повторяется в зависимости от кратности,набранной блоком 8. Максимальное количество подогретой поливной воды, которое можно получить на выходе водоподо- гревателя, зависит при постоянном расходе горячей воды от температуры горячей и холодной воды и площади поверхности теплопередачи водоподо- гревателя. Блок 14 выбора площади полива и управления включением позволяет сократить время полива теплицы путем определения максимально возможного количества одновременно включае- 0 мых соленоидных вентилей.6 в группе и производительности насосов 9 оросительной системы, соответствующей этому расходу в зависимости от температуры горячей и холодной воды, измеряемой датчиками 16 и 17, что особенно возможно при больших нормах полива. Для улучшения качества регулирования температуры поливной воды необходимо избавиться от перерегулирований температуры в момент запуска системы и более точного регулирования температуры поливной воды в установившемся режиме. Для такой системы с пропорционально-интегральным регулятором наиболее простым и эффективным решением будет запуск системы полива с включением не всей сразу группы соленоидных вентилей на поливном трубопроводе, а по одному, с вы0

45

50

55

держкой времени между включениями соседних электромагнитных вентилей, равной 1 , и определяемой температурой горячей и холодной воды перед водоподогревателем, измеряемой датчиками 16 и 17 (фиг. 2, Q - расход поливной воды; Т - время работы системы полива теплицы). Получив сигнал от блока 14 выбора площади полива и управления включением счетно-решающий блок 15 запускает насосы системы с расходом, соответствующим максимальному расходу в данных, условиях.

и производит поочередной запуск труп- 15 , и большее количество клапа

пы электромагнитных вентилей на поливном трубопроводе. По истечении времени, заданного блоком 7 ввода программы продолжительности полива, отключается первая группа электро- магнитных вентилей и включается слдующая и т.д.

. Таким образом, система полива теплиц позволяет сократить время полива, проводя его в наиболее благоприятное время суток, улучшить качество регулирования температуры поливной воды, а точное выполнение агротехнических требований - гарантия поэьш1ения урожайности.

Принцип работы блока выбора площади полива и управления включением основан на том, что чем вьш1е суммарное значение температуры холодной и горячей воды перед водоподогревателем, тем большую площадь можно поливать-одновременно, и тем самым меньше времени нужно дпя установки необходимой температуры поливочной воды при измерении ее расхода (включением вентиля).

Блоком предусмотрено одновременное включение не более пяти вентилей Он состоит из двух измерительных мостовых схем, собранных на микросхемах А1 и А2. Резисторы R5 и R14 являются соответственно датчиками холодной и горячей воды. Сигналы с выходрв мостовых измерительных схем поступают на вход сумматора, собранного на микросхемах A3. Выход сумматора подключен к входам триггеров Шмитта на микросхемах А4-А13, которы посредством электронных ключей, собранных на транзисторах VTI-VT10, управляют работой реле. KVI-KV10.

Триггеры Шмитта, собранные на элементах А4-А8, определяют выбор площади полива. Весь возможный диа

3606444

пазон изменения суммарной температуры холодной и горячей воды перед водоподогревателем равномерно разбит на пять ступеней, которые определяются порогами срабатывания триггеров. Порог срабатывания триггера на элементе А4-минимальный, на элементе А8 - максимальный. Чем выше суммарное значение температуры холодной и горячей воды, а следовательно, чем выше уровень сигнала с элемента A3, тем большее количество триггеров включается одновременно,, а следова5

0

5

0

нов на поливном трубопроводе.

Триггеры Шмитта, собранные на элементах А9 - А 13, определяют время водоподготовки перед включением последующего клапана.

Порог срабатывания триггера на элементах А9 - максимальный, а порог срабатывания триггера на элементе А13 - минимальный. Чем вьшге суммарное значение температуры холодной и горячей воды перед водоподготовкой, тем меньше время задержки перед включением последующего клапана на поливном трубопроводе.

Счетно-решающий блок по команде из блока выбора площади полива и управления включением включает необходимое количество клапанов на поливном трубопроводе и создает необходимую задержку времени-на включение каждого последующего клапана.

Шаговый искатель YA2 производит опрос состояния счетно-решающего блока дпя включения необходимого количества вентилей. Шаговый искатель YA1 посредством реле KV15 и KV37 управляет включением электромагнитных клапанов на поливном трубопроводе.

По команде из счетно-импульсного 5 блока, (замыкается контакт КТ1) включается реле KV1I, которое включает магнитный пускатель КМ (насос оросительной системы), подготавливает к . включению шаговый искатель YA2, реле KV12 и включает реле времени КТ2. В цепи катушки шагового искателя YA2 включены нормально замкнутые контакты реле KV1-KVIO, состояний которых определяется температурой холодной и горячей воды перед водоподготовкой. В цепь катушки шагового искателя YA2 включены нормально разомкнутые контакты реле КУ1-КУ15. Число замкнутых и разокнутых контактов из ряда KVI0

0

5

KV5 определяет количество одновременно включенных вентилей на полив. Контакты КТ2.1-КТ2,5 реле времени КТ2 имеют соответственно возрастающую выдержку времени на замыкание, а контакты KV10-KV6 соответственно замыкаются при уменьшении суммарного значения температуры горячей и холодной воды и определяют время на включение каждого последующего вентиля.

Допустим, что в данньш момент времени оказались включенными реле KV1-KV3 и KV5-KV6. В цепи катушки шагового искателя YA1 замкнутся контакты KV1-KV3. В цепи силового иска- теля YA2 контакты KV8-KV6 замкнутся а контакты KY1-KV3 разомкнутся. Контакты КТ2.1-КТ2.5 реле времени КТ2 поочередно с вьщержками времени замыкаются. При замыкании контакта КТ 2.3 запитываются катушка шагового искателя YA2 и реле KV13. Реле KV 13 производит сброс реле времени КТ2 и повторный его запуск. Шаговьй искатель YA2, переключаясь, по полю YA2,1 через замкнутый контакт реле KV1 переключает шаговый искатель YA1, который включает по полю YA1 реле KV15. Реле KV15 включает свой вентиль на поливочном трубопроводе и ставит себя на самопитание. Таким образом процесс повторится три раза (по числу включенных реле в блоки выбора площади полива и управления включением)..

При попадании ротора шагового искателя YA2 на четвертую ламель цепь его катушки оказывается замкнутой, вследствие чего произойдет его самосброс до предпоследней ламели. На . предпоследней ламели по полю YA2.1 включается реле KV12, обесточивает катушку шагового искателя YA2 и реле времени КТ2. Ротор шагового искателя YA1 остается на четвертой ламели. Таким образом, на поливном трубопроводе окажутся включенными три клапана.

По истечении времени, заданного на полив заданного участка в счетно- импульсном блоке, размыкается контакт КТ1. Последующим замыканием контакта КТ1 система запускается на включение следующего участка на полив, площадь которого зависит от количества включенных реле на выходе блока выбора площади полива и управления включением.

Таким образом, достигается сокращение времени полива и повышение качества регулирования температуры поливной воды.

Формула изобретения Система полива теплиц, включающая датчик влажности воздуха, переключатель режима работы, датчик влажности почвы, реле времени, счетно-импульсный блок, электромагнитные вентили на поливном трубопроводе, блоки ввода программы продолжительности полива и программы орошаемого участка и кратности орошения, насосы оросительной системы, электронный регулятор, датчик температуры подогретой поливной воды, регулирующий клапан, водоподогреватель, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени полива и улучшения качества регулирования температуры поливной воды, в нее введены блок выбора площади полива и управления включением с датчиками холодной и горяче воды перед, подоподогревателем и счетно-решающий блок, первый вход которого соединен.с выходом счетно-импульсного блока, второй вход - с выходом блока выбора площади полива и управления включением, а выходы - с электромагнитными вентилями на поливном трубопроводе и насосами оросительной системы.

Риг.З

Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно к оборудованию для полива теплиц. Цель изобретения - сокращение времени полива и улучшение качества регулирования температуры поливной воды. Подогретая вода насосами 9 через электромагнитные вентили 6 подается в оросители. Система полива включается от сигнала датчика 1 влажности воздуха или датчика 3 влажности почвы в зависимости от положения переключателя 2 режима работы. Блок 7 ввода программы продолжительности полива через реле 4 времени определяет продолжительность полива каждого участка. Блок 8 определяет выбор орошаемых участков и кратность орошения. Счетно-импульсный блок 5 дает сигнал на включение первой группы вентилей 6 на поливном трубопроводе. По истечении заданного времени группа отклю чается и включается следующая группа вентилей. Блок 14 выбора площади пб- лива позволяет сократить время полива путем определения максимально возможного количества одновременно включаемых вентилей 6 в группе и производительности насосов 9 оросительной системы в зависимости от температуры горячей и холодной воды, измеряемой датчиками 16 и 17. Счетно- решающий блок 15 запускает насосы 9 с расходом, соответствующим максимальному расходу В данных условиях, и производят поочередный запуск группы вентилей 6 на поливном трубопроводе. 4 ил. с (Л со о о 4: 4 Ломаная л оеЗО для помов ФаЗА