Теплица для выращивания растений Советский патент 1991 года по МПК A01G9/14 

//7/7//////////////////////

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам, обеспечивающим выращивание растений в искусственном климате.

Цель изобретения - повышение продуктивности выращиваемых растений путем поддержания оптимального уровня освещенности.

На чертеже представлена функциональная блок-схема теплицы.

Теплица содержит каркас 1, теплоизоляционное перекрытие 2, систему 3 полива и систему 4 освещения, содержащую концентратор 5 солнечного излучения, выполненный в виде параболической светоотражающей поверхности, двухосе- вой карданный подвес 6, на горизонтальной оси которого на кернах механически подвешен концентратор 5 солнечного излучения, первый исполнительный двигатель 7 постоянного тока, вал ротора которого механической передачей связан с вертикальной осью карданного подвеса 6, подшипник 8 качения, вкладыш которого посажен на вертикальную ось карданного подвеса 6, а обойма запрессована в основание 9, гибкий многожгутовой волоконно-оптический световод 10. концентраторный торцовой срез которого с линзой-коллектором 11 посредством кронштейна 12 закреплен в фокусе концентратора 5 солнечного излучения срезом к его отражающей поверхности, а срезы волоконно-оптических жгутов с рассеивате- лями 13 расположены над облучаемыми растениями над ярусами 14 теплицы. Первый вход третьего электрическое сравнивающего устройства 15 соединен с выходом программного блока 16 установок, второй вход соединен с выходом объективного люксметра 17, помещенного в теплице, а выход - с первым входом сумматора 18. Выход сумматора 18 связан через первый усилитель 19 мощности с обмоткой статора первого исполнительного электродвигателя 7 постоянного тока.Первый преобразователь 20 положения концентратора 5 солнечного излучения соединен с горизонтальной осью карданного подвеса 6, а его выход связан с вторым входом первого сравнивающего устройства 21. Автоматический электронный календарь-часы 22 первыми выходами соединены с разрядными входами первого преобразователя 23 код-напряжение, выход которого подключен к первому входу первого сравнивающего устройства 21, выход которого соединен с входом сумматора 18. Вторыми выходами автоматический электронный календарь-часы 22 соединен с разрядными входами второго преобразователя 24 код-напряжение, выход которого связан

с первым входом второго сравнивающего устройства 25, выход которого в свою очередь через второй усилитель 26 мощности соединен со статорной обмоткой второго

исполнительного двигателя 27 постоянного тока. Второй преобразователь 28 положения концентратора 5 солнечного излучения соединен с вертикальной осью карданного подвеса 6, а его выход соединен с вторым

0 входом второго сравнивающего устройства 25, при этом оптические оси концентратора 5 солнечного излучения, линзы-коллектора 11 и концентраторного торцового среза гиб- Ktiro многожгутового волоконно-оптическо5 го световода 10 совмещены.

Устройство работает следующим образом.

Система 4 освещения приведена в исходное рабочее состояние, т.е. концентра0 тор 5 солнечного света расположен в зоне естественного дневного освещения, жгуты гибкого многожгутового волоконно-оптического световода 10 расположены на ярусах 14 теплицы, люксметр 17 расположен в теп5 лице рядом с облучаемыми растениями.

Лучи света, падающие на концентратор 5 солнечного света, фокусируются и через линзу-коллектор 11, гибкий многожгутовой волоконно-оптический световод 10 попада0 ют к рассеивателям 13 и далее - к облучаемым растениям.

Цифровой код с автоматического электронного календаря-часов 22 преобразуется

5 вторым преобразователем 24 код-напряжение в электрическое напряжение, усиливается усилителем 26 мощности, подается на статорную обмотку второго исполнительного электродвигателя 27 постоянного тока и

0 непрерывно с погрешностью, определяемой дискретностью календаря-часов 22, и инструментальной погрешностью исполнительных устройств совмещает оптическую ось концентратора 5 солнечного излучения

5 с положением солнца на небосводе по долготе.

Цифровой код с автоматического календаря-часов 22 преобразуется первым преобразователем 23 код-напряжение в

0 электрическое напряжение, которое через сумматор 18, усилитель 19 мощности поступает на статорную обмотку исполнительного электродвигателя постоянного тока и непрерывно совмещает оптическую ось кон5 центратора 5 солнечного света с положением солнца на небосводе по широте.

Электрический сигнал с объективного люксметра 17, измеряющего плотность потока солнечного излучения, падающего на растения в теплице, в сравнивающем устройстве 15 сравнивается по величине сигналом электрического программного блока 16 установок. В случае превышения первого сигнала над вторым, их разность через сумматор 18 и усилитель 19 мощности подается на статорную обмотку первого исполнительного электродвигателя 7 постоянного тока, который перемещает оптическую ось концентратора 5 солнечного света в сторону горизонта на заданный программой угол и снижает поток солнечного излучения, превышающий биологические потребности растений.

Преобразователи 20 и 28 положения концентратора 5 солнечного излучения яв- ляются элементами автоматического привода и предназначены для преобразования абсолютных значений угловых положений горизонтальной и вертикальной осей карданного подвеса 6 в уровни постоянных на- пряжений.

Первое и второе электрические сравнивающие устройства 21 и 25 также являются элементами автоматического привода и служат для выделения сигналов управления ис- полнительными электродвигателями из командных сигналов и сигналов обратной связи.

Формула изобретения

1. Теплица для выращивания растений, содержащая каркас, теплоизоляционное перекрытие, систему полива и систему освещения, включающую установленный на основании с возможностью вращения концентратор солнечного излучения и систему светопроводов, отличающаяся тем, что, с целью повышения продуктивности выращиваемых растений путем поддержания оптимального уровня освещенности, система освещения снабжена электронным календарем-часами, линзой-коллектором, двумя преобразователями код-напряжение, люксметром, программным блоком установок, тремя сравнивающими устройствами, сумматором, двумя усилителями мощности, двумя исполнительными двигателями и двумя первичными преобразователями положений концентратора солнечного

излучения, при этом концентратор солнечного излучения выполнен в виде параболоида, установленного на двухосевом карданном подвесе, горизонтальная ось которого связана с первым исполнительным двигателем и первым первичным преобразователем положения, а вертикальная ось жестко закреплена во вкладыше подшипника качения, обойма которого укреплена в основании, и связана с вторым исполнительным двигателем и вторым первичным преобразователем положения концентрато- ра солнечного излучения, причём в фокусе параболоида посредством кронштейна установлена линза-коллектор, совмещенная с концентраторным входом светопровода, выход которого расположен во внутренней полости теплицы, при этом выходы электронного календаря- часов соединены через первый преобразователь код-напряжение с первым входом первого сравнивающего устройства, а через второй преобразователь код-напряжение - с первым входом второго сравнивающего устройства, второй вход которого связан с выходом второго преобразователя положения концентратора солнечного излучения, а выход подключен к второму исполнительному двигателю посредством второго усилителя мощности, кроме того, первый вход третьего сравнивающего устройства присоединен к выходу программного блока установок, второй вход - к выходу люксметра, а выход связан с первым входом сумматора, выход которого посредством первого усилителя мощности совмещен с первым исполнительным двигателем, причем второй вход сумматора соединен с выходом первого сравнивающего устройства, второй вход которого связан с выходом первого преобразователя положения концентратора солнечного излучения.

2. Теплица по п. 1,отличающаяся тем, что светопровод системы освещения выполнен в виде гибкого многожгутового волоконно-оптического световода, срезы жгутов которого снабжены рассеивателями.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам, обеспечивающим выращивание растений в искусственном климате. Цель изобретения - повышение продуктивности выращиваемых растений путем поддержания оптимального уровня освещенности. Теплица содержит концентратор 5 солнечного излучения, который установлен на лвухосевом карданном подвесе 6. Горизонтальная и вертикальная оси карданного подвеса б связаны с исполнительными двигателями 7 и 27. В фокусе концентратора 5, выполненного в виде параболоида, размещена линза- коллектор 11, совмещенная с торцовым срезом гибкого многожгутового волоконно-оптического световода 10. Последний оканчивается расположенными в теплице рассеивателями 13. Электронный календарь-часы 22 управляет положением концентратора 5 солнечного излучения в зависимости от положения солнца в данном конкретном пункте в данное конкретное время с учетом его географической долготы и широты. Люксметр 17 в сочетании с программным блоком 16 установок и третьим сравнивающим устройством 15 учитывает биологическую потребность растений в солнечном облучении. Сигнал третьего сравни- вающего устройства 15 корректирует положение концентратора 5 солнечного излучения относительно солнца по широте. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с/ с