Устройство для электродного воздействия на почву в сооружениях защищенного грунта Советский патент 1992 года по МПК A01B47/00 A01G7/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для проведения электротехнологических операций в сооружениях защищенного грунта (теплицах, парниках, оранжереях утепленных укрытиях), предназначенных для выращивания зеленых овощей, рассады, цветов

ИДР- , ,-

Известно устройство для электродного воздействия на почву в сооружениях защищенного грунта, содержащее источник электропитания, токоподводящие изолированные проводники, токораспределитель- ные фазные шины, нагревательные электроды-элементы и расположенную над ними токопроводящую пластину (ТП), имеющую механизм перемещения вдоль нагревательных элементов. Электрическая цепь замыкается между нагревательными элементами и токоподводящей пластиной, чем обеспечивается прохождение тока в вертикальном направлении по всему объему почвы, находящемуся под пластиной.

Недостатком устройства является то, что его нельзя применять при наличии растений в теплице, а также включить его как нагревательное устройство, когда необходимость в подогреве почвы отпадает с наступлением потепления, поэтому определенное время из-за отсутствия перетекания тока по почве (при отключенных нагревателях) могут возникнуть очаги грибковых заболеваний и появиться мигрирующие насекомые-вредители (снаружи в теплицу и из нижележащих слоев грунта в корнеобитаемый слой почвы), например нематоды. Борьба с названной инфекцией при наличии растений в теплице в основном проводится путем использования химических препаратов, что отрицательно влияет на качество продукции и не всегда оказывается эффективным.

Известен прибор для уничтожения насекомых-вредителей зерновых продуктов и прочих сыпучих материалов искровыми разрядами. Борьба с вредителями осуществляется путем просыпания обрабатываемого материала между электродами этого прибора за счет воздействия на обрабатываемый продукт электрическими искровыми разрядами.

Недостатком этого прибора является то, что он не может быть применен непосредственно в теплице без выемки из нее зараженной почвы при наличии растений.

За счет применения электронагревательного устройства в теплицах на базе рациональной схемы электродно-элементного обогрева почвы установлено, что в таких теплицах почва используется более длительное время, при постоянной работе системы электрообогрева заболевание почвы не наблюдается. В теплицах, где электронагревательное устройство работает периодически или совсем не работает, отмечены случаи заражения почвы. Однако после включения электродно-элементного обогрева вредители гибнут, а грибковые заболевания прекращаются. Таким образом,

0 прохождение электрического тока по почве оздоровляет ее.

Однако в летнее время включение электрообогрева является нежелательным, так как приводит к перегреву почвы и не исклю5 чает миграцию насекомых и распространение микрофлоры из теплицы наружу через слои почвы, прилегающие по периметру к конструктивным ограждениям.

Цель изобретения - повышение эффек0 тивности воздействия за счет предотвращения миграции вредных насекомых, грибков и гнили в защищаемую зону.

На фиг. 1 и 2 изображена схема устройства.

5 Устройство содержит источник 1 электропитания (трехфазный понизительный трансформатор напряжением 380/121, 103, 80,70,60,49 В), изолированные проводники 2, переключатель 3 фаз, пульт 4 управления

0 цепи 2-а управления, блок 5 тиристоров, собранных по встр.ечно-параллельной схеме (фиг. 2), изолированные проводники 2-6, фазные шины 6, каналы 7, замкнутый контурный электрод 8, конструктивное ограж5 дение 9 теплицы, электроды-элементы 10, присоединенные к фазным шинам 6, нулевая шина 11с присоединенными к ней электродами-элементами 12.

Устройство работает следующим обра0 зом.

От источника 1 электропитания с помощью изолированных проводников 2 напряжение подается на переключатель 3 фаз, состоящий из управляемых тиристоров 5, с

5 помощью которых по заданной программе с пульта 4 управления, связанного цепями управления 2-а, напряжение (синусоидальное, в виде полуволн положительной или отрицательной полярности или срезанной

0 формы) подается с помощью проводников 2 на фазные шины 6 и на присоединенные к ним электроды-элементы 10, на замкнутый контурный электрод 8 с помощью проводника 2-6, на нулевую шину 11 и присоединен5 ные к ней электроды-элементы 12. В результате под напряжением оказываются вертикальные слои почвы (по периметру теплицы 9) между замкнутым контурным электродом 8 и элементами 6-12 системы электрообогрева, а также горизонтальные

слои почвы, находящиеся между элементами-электродами 10 и 12.

Для обеспечения нормальной работы источника 1 электропитания с целью равномерной загрузки фаз во времени, исключе- ния адаптации флоры и фауны к электродному воздействию с помощью пе- реключателчя 3 фаз на рабочие элементы 8, 6-10, 11,12 подаются разные фазы. Например, первое включение: фаза А - на элемент 6-10. фаза В - на элемент 8, фаза С - на элемент 11-12: второе включение: фаза А-А на элемент8, фаза В наэлемент 11-12, фаза С-на элемент 6-1.0; третье включение: фаза А - на элемент 11-12, фаза В - на элемент 6-10, фаза С - на элемент 8. Далее цикл в этом или другом порядке повторяется, Фбр- мирование сигнала обеспечивается управляемыми тиристорами 5, собранными по встречно-параллельной схеме и управляемыми с помощью пульта 4, с которым они связаны цепями 2-а управления. Пульт 4 управления - это известное устройство (программное реле времени, миниЭВМ или микропроцессор и др.).

Переход системы электродно-элемент- ного обогрева почвы в режим рабочего нагрева осуществляется путем запирания тиристоров I и V блока - отключение элементов 8 и 11-12, т.е. подача тока по проводам 2-6 прекращается, а по проводам 2, связывающим блоки тиристоров IHV с фазными шинами 6 и присоединенными к ним электродами-элементами, напряжение трехфазного переменного тока подается для нагрева почвы, находящейся как между электродами-элементами 10 и 12, так и над ними.

При достижении установленной температуры почвы (верхний предел) система обогрева отключается и для исключения миграции насекомых и распространения грибков и гнили система переходит в режим электродного воздействия. После снижения температуры почвы до нижнего предела по команде датчика температуры включается система обогрева почвы, работа системы в режиме электродного воздействия на почву прекращается. Таким образом цикл повторяется..

В летнее время при наличии растений в теплице система электродного воздействия на почву функционирует по программе двух- позиционного управления: включено на 1 мин - выключено на 5 мин, что исключает избыточный нагрев почвы и обеспечивает достижение эффекта воздействия.

Таким образом, пропуская электрический ток по слоям почвы в плоскостях, огра- ничивающих объем корне обита ем ото 5 растительного грунта, предотвращают миграцию вредных насекомых и распространение гнили и грибков снаружи в теплицу и из теплицы наружу, а также из верхнего растительного слоя почвы в нижележащие слои

0 почвы и из нижележащих слоев почвы в верхние слои в зону корневой системы растений..

В результате применения предлагаемого устройства электродного воздействия на

5 почву расход электроэнергии уменьшается на 70% за счет сокращения ее расхода на обогрев и стерилизацию, срок использования почвы увеличивается в 2-3 раза. Отпадает необходимость в применении

0 химических препаратов и других средств для борьбы с вредителями. Становится возможным вести борьбу с вредителями с помощью электрического тока при наличии растений в теплице. Создается возмож5 ность программного управления процессами профилактики по оздоровлению почвы.

Формула изобретения Устройство для электродного воздейст0 вия на почву в сооружениях защищенного грунта, содержащее источник трехфазного переменного тока промышленной частоты, фазные шины для расположения вдоль одной стороны теплицы, причем каждая из

5 фазных шин снабжена электродными нагревательными элементами для расположения перпендикулярно соответствующей фазной шине, нулевую шину для расположения параллельно фазным шинам с другой стороны

0 теплицы, отличающееся тем, что. с целью повышения эффективности воздействия за счет предотвращения миграции вред- ных насекомых, грибков и гнили в защищаемую зону, оно снабжено пультом

5 управления, переключателем фаз и замкнутым контурным электродом для расположения по периметру теплицы, а нулевая шина снабжена дополнительными электродами для расположения между электродными на0 гревательными элементами, при этом выходы источника трехфазного переменного тока промышленной частоты посредством переключателя фаз подключены к соответствующим фазным и нулевой шинам, а так5 же к замкнутому контурному электроду для расположения по периметру теплицы, А выход пульта управления связан с входами управления переключателя фаз.

на дет. 5, 7, Ю Фиг. Z

Использование: стерилизация грунта в теплицах. Сущность изобретения: электрический ток от переключателя фаз поступает на нулевую 11 и фазные 6 шины, а также на замкнутый контурный электрод 8 для расположения по периметру теплицы. Пульт управления 4 подключает фазные шины 6 в соответствующем порядке, что исключает привыкание микрофлоры и гнили кэлектри- ческому воздействию. 2 ил,