Гидропонная система для теплиц

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ГИДРОПОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТЕПЛИЦ(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 для теплиц, содержащая управляющий компьютер и оборудованные микротрубками поливочные шланги-трубы, расположенные между рядами растений и присоединенные входами к выходам распределительных коллекторов питательного раствора, которые подключены входами через подающие трубопроводы и основные электромагнитные клапаны к расположенному вдоль технологической дорожки теплицы магистральному трубопроводу, присоединенному входом к выходу растворного узла,размещенного в коридоре теплицы, отличающаяся тем, что она снабжена установкой подачи воздуха корням растений, содержащей оборудованные гибкими трубками с перфорированными выходами раздаточные трубы, распределительные коллекторы воздуха,дополнительные электромагнитные клапаны, воздухопровод, оборудованный регулятором давления ресивер и компрессор, при этом оборудованные гибкими трубками с перфорированными выходами раздаточные трубы расположены между рядами растений около поливочных шлангов-труб и присоединены входами к выходам расположенных около 65162010.08.30 технологической дорожки распределительных коллекторов воздуха, входы которых через дополнительные электромагнитные клапаны присоединены к размещенному вдоль технологической дорожки воздухопроводу, присоединенному входом к выходу оборудованного регулятором давления ресиверу, ко входу которого подключен выход компрессора, сообщенного входом с воздушной средой теплицы.(56) 1. Министерство плодоовощного хозяйства СССР. Выращивание томатов в весенних теплицах с калориферным обогревом, оборудованных малогабаритной гидропонной установкой Адлерской овощной опытной станции НИЧОХ, в условиях субтропической зоны Краснодарского края. Рекомендации. - М Агропромиздат, 1985. - С. 5-6. 2. Синяков А.Л. и др. Повышение эффективности выращивания овощей в защищенном грунте // Агропанорама, БГАТУ. -1997. -1. - С. 26-28. Предлагаемое техническое решение относится к гидропонным системам, которые используются для приготовления и подачи по программе питательного раствора выращиваемым в теплицах на малых объемах субстрата растениям. Известна гидропонная система, осуществляющая приготовление и подачу питательного раствора растениям 1. Гидропонная система содержит растворный узел, накопительную емкость питательного раствора, расположенную на высоте 5 м от уровня пола теплицы, оборудованные микротрубками поливочные шланги-трубы, расположенные между рядами растений и подключенные к выходам распределительного коллектора питательного раствора желоба,выполненные из труб с продольными щелями, которые оборудованы дренажной системой и заполнены торфокубиками, которые являются субстратом для корневой системы растений. Работает известная гидропонная система следующим образом. В растворном узле приготавливают питательный раствор для растений с требуемыми электропроводностью и кислотностью и насосом подают в накопительную емкость, расположенную на высоте 5 м от уровня пола теплицы. Из емкости питательный раствор самотеком через распределительный коллектор, шланги-трубы с микротрубками подается каждому растению, корни которых находятся в торфокубиках, размещенных в трубах-желобах, при этом каждому растению раствор подается порциями по 0,1 кг в течение всего светлого времени суток, из расчета 3 литра на одно растение. К недостаткам известной системы следует отнести сложность конструкции и эксплуатации и пониженную эффективность работы. Сложность конструкции системы обусловлена наличием в системе емкости питательного раствора, расположенной на высоте 5 м от уровня пола теплицы, а также трубжелобов, в которых размещены торфокубики для корней растений. Сложность эксплуатации обусловлена сложностью очистки накопительной емкости от грязи, а также сложностью извлечения и загрузки торфокубиков в желоба. Пониженная эффективность работы обусловлена неравномерностью подачи питательного раствора растениям, а также применением в качестве субстрата торфокубиков, которые вступают в химические реакции с химическим составом питательного раствора, что отрицательно влияет на урожайность растений. Эксплуатация системы показала, что она обеспечивает повышение урожайности помидоров в 1,52 раза по сравнению с выращиванием помидоров в теплицах на почвогрунтах. Наиболее близкой к заявляемой конструкции гидропонной системы для выращивания растений является система, содержащая секционированную ирригационную сеть, каждая секция которой содержит оборудованные микротрубками поливочные шланги-трубы,2 65162010.08.30 расположенные между рядами растений и присоединенные входами через секционный распределительный коллектор питательного раствора, секционный электромагнитный клапан и магистральный трубопровод к выходу расположенного в технологическом коридоре узла приготовления питательного раствора 2. Эта система работает следующим образом. В растворном узле приготавливают питательный раствор с требуемыми электропроводностью и кислотностью и после тщательной его очистки в фильтрах грубой и тонкой очистки силовым насосом через магистральный трубопровод, при открытом электромагнитном клапане первой секции ирригационной сети, секционный распределительный коллектор и микротрубки, которыми оборудованы поливочные шланги-трубы, подают каждому растению, которые выращиваются на 1/6 га теплицы. При этом установка обеспечивает подачу питательного раствора каждому растению в количестве 0,1 кг за время первого полива. После того как растение поглотит из питательного раствора растворенные в нем соли, микроэлементы и часть воды, обедненный раствор поступает в дренажные каналы и удаляется в сборник дренажа. После подачи питательного раствора растениям через первую секцию ирригационной сети система приготавливает и подает питательный раствор растениям через вторую секцию ирригационной сети и т.д. К недостатку этой гидропонной системы следует отнести ее пониженную эффективность работы. Пониженная эффективность работы обусловлена тем, что за период выращивания растений постепенно уменьшается поступление воздуха к корням растений из-за отложения солей питательного раствора в минераловатных матах, увеличения их плотности при увлажнении и воздействии массы растений, в результате чего растения испытывают кислородное голодание, что сказывается на урожайности растений. Задачей предлагаемой полезной модели гидропонной системы для теплиц является повышение эффективности ее работы. Поставленная задача решается тем, что гидропонная система для теплиц, содержащая управляющий компьютер и оборудованные микротрубками поливочные шланги-трубы,расположенные между рядами растений и присоединенные входами к выходам распределительных коллекторов питательного раствора, которые подключены входами через подающие трубопроводы и основные электромагнитные клапаны к расположенному вдоль технической дорожки теплицы магистральному трубопроводу, присоединенному входом к выходу растворного узла, расположенного в коридоре теплицы, снабжена установкой подачи воздуха корням растений, которая содержит оборудованные гибкими трубками с перфорированными выходами раздаточные трубы, распределительные коллекторы воздуха, дополнительные электромагнитные клапаны, воздухопровод, оборудованный регулятором давления ресивер и компрессор, при этом оборудованные гибкими трубками с перфорированными выходами раздаточные трубы расположены между рядами растений около поливочных шлангов-труб и присоединены входами к выходам расположенных около технологической дорожки теплицы распределительных коллекторов воздуха, входы которых через дополнительные электромагнитные клапаны присоединены к размещенному вдоль технологической дорожки воздухопроводу, присоединенному входом к выходу оборудованного регулятором давления ресиверу, ко входу которого подключен выход компрессора, сообщенного входом с воздушной средой теплицы. Сущность предлагаемой полезной модели гидропонной системы для теплиц поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена схема гидропонной системы для тепла на фиг. 2 - схема подачи воздуха корням растений на фиг. 3 - электрическая схема системы управления работой гидропонной системы. Гидропонная система для теплиц содержит управляющий компьютер 1, растворный узел 2, размещенный в коридоре 3 теплицы 4, оборудованные микропатрубками 5 поливные шланги-трубы 6, расположенные между рядами 7 растений, выращиваемых на мине 3 65162010.08.30 раловатных матах и присоединенных входами к выходам распределительных коллекторов 8, 9, 10, 11 питательного раствора, которые подключены выходами через подающие трубопроводы 12, 13, 14, 15 и основные электромагнитные клапаны 16, 17, 18, 19 соответственно с катушками 20, 21, 22, 23 к расположенному вдоль технологической дорожки 24 теплицы 4 магистральному трубопроводу 25, присоединенному входом к выходу растворного узла 2. Для повышения эффективности работы гидропонная система снабжена установкой подачи воздуха корням растений, которая содержит оборудованные гибкими трубками 26 с перфорированными выходами 27 раздаточные трубы 28, распределительные коллекторы 29, 30, 31, 32 воздуха, дополнительные электромагнитные клапаны 33, 34, 35, 36 с катушками соответственно 37, 38, 39, 40, воздухопровод 41, оборудованный регулятором давления 42 с контактом 43 ресивер 44, компрессор 45 с приводным электродвигателем 46. При этом оборудованные гибкими трубками 26 с перфорированными выходами 27 раздаточные трубы 28 расположены между рядами 7 растений около поливочных шлангов-труб 6 и присоединены входами к выходам расположенных около технологической дорожки 24 теплицы 4 распределительных коллекторов 29, 30, 31, 32 воздуха, входы которых через дополнительные электромагнитные клапаны 33, 34, 35, 36 присоединены к размещенному вдоль технологической дорожки 24 воздухопроводу 41, присоединенному входом к выходу оборудованного регулятором давления 42 с контактом 43 ресиверу 44, ко входу которого подключен выход компрессора 45, сообщенного входом с воздушной средой теплицы 4, а перфорированные выходы 27 гибких трубок 26 расположены в минераловатных матах под корнями растений. Работа заявляемой гидропонной системы автоматизирована. Для этого гидропонная система дополнительно снабжена автоматическим выключателем 47, четырьмя промежуточными реле с катушкой 48 и контактами 49, 50 с катушкой 51 и контактами 52, 53 с катушкой 54 и контактами 55, 56 с катушкой 57 и контактами 58, 59, а также магнитным пускателем с катушкой 60 и контактами 61. Управлениеработой системы осуществляет компьютер 1 с контактами 62, 63, 64 и 65. Заявляемая гидропонная система работает следующим образом. При замыкании автоматического выключателя 47 к электросети подключается компьютер, 1 и по его команде растворный узел 2 приготавливает питательный раствор с требуемыми электропроводностью и кислотностью. К электросети подключается регулятор давления 42 в ресивере 44, он срабатывает и замыкает контакт 43, при этом срабатывает магнитный пускатель с катушкой 60 и замыканием контактов 61 вводит в работу двигатель 46 компрессора 45. Компрессор забирает теплый воздух из теплицы 4 и нагнетает его в ресивер 44. Когда давление воздуха в ресивере 44 достигает требуемого значения, то срабатывает регулятор 42 и прекращает работу компрессора 45. После того как подготовлен питательный раствор и воздух в ресивере находится под требуемым давлением, компьютер 1 замыкает контакт 62, при этом срабатывает реле с катушкой 48 и подключает к электросети через контакты 49 и 50 катушки 20 и 40 электромагнитных клапанов 16 и 36. С открытием клапана 16 питательный раствор из растворного узла 2 подается насосом (на фиг. 3 не показан) через подающий трубопровод 12, распределительный коллектор 8, поливочные шланги-трубы 6 и микротрубки 5 растениям, выращиваемым на минераловатных матах. В это же время с открытием электромагнитного клапана 36 воздух из ресивера 44 через воздухопровод 41, распределительный коллектор 32, раздаточные трубы 28, гибкие трубки 26 с перфорированными выходами 27 подается корням растений, получающих питательный раствор через распределительный коллектор 11. Процесс подачи питательного раствора и воздуха корням растений продолжается до тех пор, пока каждое растение не получит по 0,1 кг раствора. 65162010.08.30 После этого компьютер размыкает контакт 62 и замыкает контакт 63. В этом случае открываются клапаны 17 и 33 и питательный раствор подается растениям через распределительный коллектор 9, а воздух подается корням растений через распределительный коллектор 29. Процесс подачи питательного раствора растениям через коллектор 9 и воздуха корням растений через распределительный коллектор 29 будет продолжаться до тех пор, пока растения не получат по 0,1 кг питательного раствора. Далее процесс подачи питательного раствора и воздуха растениям повторяется. В отличие от известной системы заявленная гидропонная система подает по программе не только питательный раствор растениям, но и воздух корням растений, что способствует повышению урожайности растений. Таким образом, в процессе работы заявляемой гидропонной системы для теплиц происходит достижение поставленной задачи повышение эффективности работы системы за счет подачи воздуха корням растений при помощи установки подачи воздуха, которой оборудована система. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5