Гидропонная система

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Синяков Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Гидропонная система, содержащая установленную в теплице основную емкость для воды, которая подключена через основные насос и нагреватель воды к растворному узлу,к выходу которого присоединены входами расположенные между рядами растений и оборудованные микротрубками поливочные шланги-трубы через дополнительные, расположенные около поперечных стен теплицы, и центральный, оборудованный основными электромагнитными клапанами, распределительные коллекторы питательного раствора,отличающаяся тем, что она снабжена распределительными коллекторами воды и дополнительными емкостью для воды, насосом, нагревателем воды и электромагнитными клапанами, а дополнительные распределительные коллекторы питательного раствора оборудованы дополнительными входами, при этом распределительные коллекторы воды расположены около поперечных стен теплицы и их выходы и входы соответственно присоединены через дополнительные электромагнитные клапаны к дополнительным входам дополнительных распределительных коллекторов питательного раствора и к выходу дополнительного насоса, присоединенного входом к выходу расположенной в теплице дополнительной емкости для воды, которая оборудована нагревателем и присоединена входом к главному водопроводу теплицы.(56) 1. Тепличная техника и средства малой механизации - Теплица-88. Организация,подготовка и проведение Международной специализированной выставки Заключительный отчет. Книга 2. - М. Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению НПО ВИСХОМ, 1988. - . 34. 2. Синяков А.Л. и др. Повышение эффективности выращивания овощей в защищенном грунте // Агропанорама БГАТУ. - 1997. -1. - . 26-28. Предлагаемое техническое решение относится к гидропонным системам, которые используются для выращивания растений на малом объеме субстрата. Известна гидропонная система, применяемая для выращивания растений в вегетационных лотках 1. Система содержит вегетационные лотки из пенопласта, растворный узел для приготовления питательного раствора с требуемыми электропроводностью и кислотностью,систему трубопроводов, позволяющих подвести питательный раствор к вегетационным лоткам, которые расположены на бетонном полу теплицы накопительную емкость питательного раствора. Известная система работает следующим образом. В растворном узле приготавливают питательный раствор для растений и накапливают его в емкости, из которой он по трубопроводу, проходящему по центру теплицы, поступает в вегетационные лотки. Протекая по дну лотков, питательный раствор (слой 20 мм) обеспечивает необходимые для корней растений дозы питания. При этом значительная часть корней находится непосредственно в воздухе между поверхностью раствора и крышками лотков, в отверстиях которых закреплены стебли растений. Пройдя через лотки, раствор самотеком по желобам пола сливается в канал, из которого обратно насосом подается в накопительную емкость. Далее цикл подачи питательного раствора растениям повторяется. Подача раствора в лотки осуществляется круглосуточно. К недостаткам известной системы следует отнести пониженную надежность и сложность эксплуатации. Пониженная надежность работы обусловлена возможностью гибели всех растений при заболевании одного из растений, так как микробы заболевшего растения питательным раствором, протекающим по дну лотка, поступают с раствором в накопительную емкость раствора и затем из нее поступают с питательным раствором во все лотки системы. Кроме того, возможный непродолжительный перерыв в подаче питательного раствора в лотки для растений приводит также к гибели растений. Сложность эксплуатации системы обусловлена необходимостью по окончанию функционирования растений удаления лотков из теплицы, проведения санитарной обработки лотков, возврату их в теплицу и правильному расположению на бетонном полу теплицы,который, как и вся теплица, подвергается санитарной обработке. Кроме того, необходимо непрерывно контролировать питательный раствор и добавлять в него удобрения, в большей степени поглощенные растениями. Наиболее близкой к заявляемой конструкции гидропонной системы является система,предназначенная для выращивания растений на малом объеме субстрата и содержащая растворный узел, расположенный в технологическом коридоре теплицы, питательный раствор из которого с требуемыми электропроводностью и кислотностью подается растениям через основной распределительный коллектор, присоединенный входом к растворному узлу, электромагнитные клапаны, дополнительные распределительные коллекторы,расположенные вдоль поперечных стен теплицы, к выходам которых присоединены расположенные между рядами растений поливочные шланги-трубы, оборудованные микро 2 63472010.06.30 трубками размещенную в теплице емкость для воды, которая присоединена к одному из входов растворного узла через насос и нагреватель воды 2. Эта гидропонная система работает следующим образом. Питательный раствор с требуемыми электропроводностью и кислотностью, приготовленный в растворном узле, подается растениям силовым насосом узла через распределительные основной и первый дополнительный коллекторы, к которому подключены поливочные шланги-трубы с микротрубками из расчета 0,1 кг раствора на растение за цикл полива при 30 циклах полива за световой день. Затем осуществляется поочередная подача питательного раствора растениям через основной и второй дополнительный распределительные коллекторы питательного раствора и так далее. Так как гидропонная установка осуществляет подачу питательного раствора растениям, выращиваемым на 2 га теплицы, при помощи 12 дополнительных распределительных коллекторов питательного раствора, то проходит значительное время, с учетом времени паузы между циклами подачи питательного раствора, через которое осуществляется опять подача питательного раствора растениям через первый дополнительный коллектор. К недостатку этой гидропонной системы следует отнести пониженную эффективность работы. Пониженная эффективность работы обусловлена отсутствием возможности подачи поливочной воды между циклами подачи питательного раствора растениям, которые подвергаются интенсивному воздействию солнечного излучения, в результате чего снижается урожайность растений. Задачей предлагаемой полезной модели гидропонной системы является повышение эффективности ее работы. Задача решается тем, что известная гидропонная система, содержащая основную расположенную в теплице емкость для воды, которая подключена через основные насос и нагреватель воды к растворному узлу, к выходу которого присоединены входами расположенные между рядами растений и оборудованные микротрубками поливные шланги-трубы через дополнительные расположенные у поперечных стен теплицы и центральный оборудованный основными электромагнитными клапанами распределительные коллекторы питательного раствора, снабжена распределительными коллекторами воды и дополнительными емкостью для воды, насосом, нагревателем воды и электромагнитными клапанами, а дополнительные распределительные коллекторы питательного раствора оборудованы дополнительными входами, при этом распределительные коллекторы воды расположены около поперечных стен теплицы и их выходы и входы соответственно присоединены через дополнительные электромагнитные клапаны к дополнительным входам дополнительных распределительных коллекторов питательного раствора и к выходу дополнительного насоса, присоединенного входом к выходу расположенной в теплице дополнительной емкости для воды, которая оборудована дополнительным нагревателем воды и присоединена входом к главному водопроводу теплицы. Сущность предлагаемой полезной модели гидропонной системы поясняется схемой системы, изображенной на фигуре. Гидропонная система содержит основную расположенную в теплице 1 емкость 2 для воды, которая подключена через основные насосы 3 и нагреватель воды 4 к расположенному в технологическом коридоре 5 растворному узлу 6, к выходу которого присоединен входом центральный распределительный коллектор 7, к выходам которого через основные электромагнитные клапаны 8, 9, 10, 11 присоединены входами расположенные около поперечных стен теплицы 1 дополнительные распределительные коллекторы 12, 13, 14 и 15 питательного раствора, к выходам которых присоединены оборудованные микротрубками 16 поливочные шланги-трубы 17. Для повышения эффективности работы гидропонная система снабжена распределительными коллекторами 18, 19 воды и дополнительными емкостью для воды 20, насосом 3 63472010.06.30 21, нагревателем воды 22 и электромагнитными клапанами 23, 24, 25, 26, а дополнительные распределительные коллекторы 12, 13, 14, 15 питательного раствора оборудованы дополнительными входами 27, 28, 29, 30, при этом распределительные коллекторы 18, 19 воды расположены около поперечных стен теплицы 1 и их выходы и входы соответственно присоединены через дополнительные электромагнитные клапаны 23, 24, 25, 26 к дополнительным входам 27, 28, 29, 30 дополнительных распределительных коллекторов 12,13 14, 15 питательного раствора и к выходу дополнительного насоса 21, присоединенного входом к выходу расположенной также в теплице 1 дополнительной емкости 20 для воды,которая оборудована дополнительным нагревателем 22 воды и присоединена входом к главному водопроводу 31 теплицы 1. Заявляемая гидропонная система работает следующим образом. В растворном узле 6, к одному из входов которого присоединена выходом основная емкость 2 для воды через основные насос 3 и нагреватель воды 4, приготавливают питательный раствор с требуемыми электропроводностью и кислотностью и подают его при открытом электромагнитном клапане 8 при всех остальных закрытых клапанах системы через центральный 7 и первый дополнительный 12 распределительные коллекторы и поливочные шланги-трубы 17 с микротрубками 16, присоединенные к его выходам, растениям, выращиваемым на 1/6 га теплицы, из расчета 0,1 кг раствора на одно растение за цикл полива. Затем осуществляют поочередную подачу питательного раствора растениям через дополнительные распределительные коллекторы 13, 14, 15. В перерыве между циклами подачи питательного раствора растениям в зависимости от температуры и относительной влажности воздушной среды теплицы, интенсивности солнечного излучения и других факторов осуществляют подачу поливочной воды растениям. Для этого поливочную воду из емкости 20, температура которой на уровне 2225 С поддерживается нагревателем 22, расположенным в емкости 20, подают дополнительным насосом 21 при открытом дополнительном клапане 23 и закрытых электромагнитных клапанах 24, 25, 26 через дополнительный распределительный коллектор 12 питательного раствора и поливочные штанги трубы с микротрубками растениям, компенсируя недостаток воды в субстрате при интенсивном испарении воды в этот момент растениями, в результате чего увеличивается урожайность растений (помидор, огурцов, перца). В случае необходимости система позволяет подавать поливочную воду между циклами подачи питательного раствора растениям через другие распределительные коллекторы 13, 14, 15 поочередно, попарно или одновременно. Таким образом, при работе заявляемой гидропонной системы происходит достижение поставленной технической задачи - повышение эффективности работы системы за счет повышения урожайности растений путем подачи растениям поливочной воды между циклами подачи питательного раствора при помощи установки подачи воды, которой оборудована система. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4