Тепличный комплекс
Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам выращивания растений в закрытом грунте.
Технический результат от использования полезной модели заключается во включении в его систему полива устройств, активирующих поливную жидкость и обеспечивающих полив растений гидропонного блока водой, а так же устройств, обеспечивающих возможность многократного использования отработанной осветленной поливной жидкости в системе полива тепличного блока, обеспечивающих в совокупности технологичность, надежность и ремонтопригодность системы полива тепличного комплекса и экономическую эффективность системы полива тепличного комплекса.
Предложен тепличный комплекс, содержащий, по крайней мере, один гидропонный и один тепличный блоки, подключенные к системе полива через управляемые вентили;
резервуар для отстоя воды, подключенный к водопроводу со своим управляемым вентилем; резервуар для приготовления питательного раствора; трубопровод, установленный на нем основной насос со своим управляемым вентилем для подачи воды из резервуара для отстоя в резервуар с питательным раствором; магистральный трубопровод, установленный на нем рабочий насос для подачи поливной жидкости к гидропонному и тепличному блокам; блок управления; датчики уровней, установленные в резервуарах для отстоя воды и приготовления питательного раствора и связанные своими выходами с входами блока управления, соответствующие выходы которого, в свою очередь, связаны с соответствующими входами силовых элементов запуска двигателей основного и рабочего насосов и управляемого основным насосом вентиля, а также с входом управляемого вентиля подачи воды в резервуар для ее отстоя и входами других управляемых вентилей, подключенных к системе полива гидропонного и тепличного блоков, дополнительно снабженный обводным трубопроводом со своим вентилем; магистральным вентилем, установленным на заборном конце магистрального трубопровода; автономными вентилями, дублирующими действие управляемых вентилей; системой очистки и омагничивания поливной жидкости и устройствами для контроля ее параметров, установленных на магистральном трубопроводе; дренажным трубопроводом, связанным со сливом отработанной жидкости из гидропонного и тепличного блоков, а также из системы очистки и омагничивания поливной жидкости; отстойником для сбора отработанной жидкости с установленным в нем магнитным устройством; трубопроводом с установленными на нем своим насосом подачи осветленной жидкости в систему полива тепличного блока и своим запорным вентилем, при этом, один конец обводного трубопровода связан с резервуаром для отстоя воды, а другой его конец подключен к магистральному трубопроводу между рабочим насосом и его вентилем, и соответствующие входы блока управления связаны с выходами устройств для контроля параметров поливной жидкости.
Кроме того, для наилучших условий реализации предлагаемого технического решения, а именно, для обеспечения гарантийно-постоянного уровня заполнения резервуаров для отстоя воды и приготовления питательного раствора, их датчики уровней, установленные в соответствующих резервуарах, выполнены с поплавковыми устройствами, автоматически разрешающими наполнение резервуаров компонентами питательного раствора или водой.
Предлагаемая полезная модель позволяет удалить излишки солей питательного раствора, загрязнений от жизнедеятельности растений и паразитов с корней растений и почвы, а также интенсифицировать процесс роста растений и расширить технологические возможности тепличного комплекса при сохранении стандартного качества питательного раствора для гидропонного модуля и многократном использовании отработанной поливной жидкости с обеспечением надежности и ремонтопригодности системы полива тепличного комплекса.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам вы-ращивания растений в закрытом грунте.
Известны тепличные комплексы, в которых полив растений осуществ-ляяют их программные системы управления (Прищеп Л.Г. Эффективная электрификация защищенного грунта.- М.: Колос, 1982.).
Однако использование этих тепличных комплексов ограничено воз-можностью выращивания растений с предварительно сформированной корневой системой. Кроме того, известный тепличный комплекс не со-держит устройств, позволяющих активировать процесс роста растений.
Известны также устройства, позволяющие производить омагничивани-ем активацию используемой для полива растений жидкости, позволяю-щую интенсифицировать процесс роста растений и поднять их урожай-ность (Патенты РФ № 2048058, опубл. 20.11.1995 и № 2171027, опубл.27.07.2001 и многие другие).
Наиболее близким к заявленному техническому решению является те-пличный комплекс, содержащий, по крайней мере, один гидропонный и один тепличный блоки, подключённые к системе полива через управ-ляемые вентили; резервуар для отстоя воды, подключённый к водопроводу со своим управляемым вентилем; резервуар для приготовления питатель-ного раствора; трубопровод, установленный на нём основной насос со своим управляемым вентилем для подачи воды из резервуара для отстоя
в резервуар с питательным раствором; магистральный трубопровод, ус-тановленный на нём рабочий насос для подачи поливной жидкости к гидропонному и тепличному блокам; блок управления; датчики уровней, установленные в резервуарах для отстоя воды и приготовления пита-тельного раствора и связанные своими выходами с входами блока управления, соответствующие выходы которого, в свою очередь, связаны с соответствующими входами силовых элементов запуска двигателей ос-новного и рабочего насосов и управляемого основным насосом вентиля, а также с входом управляемого вентиля подачи воды в резервуар для её отстоя и входами других управляемых вентилей, подключённых к системе полива гидропонного и тепличного блоков (Патент РФ № 2122315, МПК А 01 G 31/02, А 01 G 31/06, приор. 1995.12.06).
Этот тепличный комплекс позволяет в автоматическом режиме осуще-ствлять полив растений питательным раствором, а также выращивать разные виды растений, как минимум, в одном гидропонном и одном тепличном блоке, что позволяет создать весь цикл выращивания расти-тельной культуры от семян до конечной продукции практически в лю-бое время года.
Недостаток этого известного тепличного комплекса состоит в том, что он не содержит устройств, позволяющих осуществлять полив расте-ний гидропонного модуля водой, удаляя, при этом, с корней его расте-ний излишки солей питательного раствора, загрязнений от жизнедея-тельности растений и паразитов, и одновременно обеспечивающих на-дёжность и ремонтопригодность общей системы полива комплекса. Кроме того, этот комплекс производит сбор и слив отработанной поливной жидкости в резервуар для приготовления питательного раствора и ис-пользует её затем в системе полива, как гидропонного, так и теплично-го блоков, что загрязняет питательный раствор и, помимо этого, требует впоследствии тщательной корректировки его состава. Помимо этого, этот
известный тепличный комплекс не содержит устройств, позволяющих активировать процесс роста растений.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в удале-нии излишков солей питательного раствора, загрязнений от жизнедея-тельности растений и паразитов с корней растений и почвы, а также в расширении технологических возможностей тепличного комплекса при со-хранении стандартного качества питательного раствора для гидропонного модуля и многократном использовании отработанной поливной жидкости с обеспечением надёжности, ремонтопригодности и экономической эф-фективности его системы полива.
Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается во включении в его систему полива устройств, активирую-щих поливную жидкость и обеспечивающих полив растений гидропон-ного блока водой, а так же устройств, обеспечивающих возможность многократного использования отработанной осветленной поливной жид-кости в системе полива тепличного блока, и в совокупности обеспечи-вающих технологичность, надёжность, ремонтопригодность и экономиче-скую эффективность системы полива тепличного комплекса.
Указанный технический результат достигается тем, что тепличный ком-плекс, содержащий, по крайней мере, один гидропонный и один тепличный блоки, подключённые к системе полива через управляемые вентили; ре-зервуар для отстоя воды, подключённый к водопроводу со своим управляе-мым вентилем; резервуар для приготовления питательного раствора; тру-бопровод, установленный на нём основной насос со своим управляемым вентилем для подачи воды из резервуара для отстоя в резервуар с пита-тельным раствором; магистральный трубопровод; установленный на нём рабочий насос для подачи поливной жидкости к гидропонному и теплич-ному блокам; блок управления; датчики уровней, установленные в резер-вуарах для отстоя воды и приготовления питательного раствора и свя-занные своими выходами с входами блока управления, соответствующие
выходы которого, в свою очередь, связаны с соответствующими входа-ми силовых элементов запуска двигателей основного и рабочего насосов и управляемого основным насосом вентиля, а также с входом управляе-мого вентиля подачи воды в резервуар для её отстоя и входами других управляемых вентилей, подключённых к системе полива гидропонного и тепличного блоков, ... дополнительно снабжён обводным трубопроводом со своим вентилем; магистральным вентилем, установленным на забор-ном конце магистрального трубопровода; автономными вентилями, дуб-лирующими действие управляемых вентилей; системой очистки и омаг-ничивания поливной жидкости и устройствами для контроля её параметров, установленных на магистральном трубопроводе; дренажным трубопрово-дом, связанным со сливом отработанной жидкости из гидропонного и тепличного блоков, а также из блока очистки поливной жидкости; от-стойником для сбора отработанной жидкости с установленным в нём магнитным устройством; трубопроводом с установленными на нём сво-им насосом подачи осветлённой жидкости в систему полива тепличного блока и своим запорным вентилем, при этом, один конец обводного трубопровода связан с резервуаром для отстоя воды, а другой его конец подключён к магистральному трубопроводу между рабочим насосом и его вентилем, а соответствующие входы блока управления связаны с выходами устройств для контроля параметров поливной жидкости.
Кроме того, для наилучших условий реализации предлагаемого техни-ческого решения, а именно, для обеспечения гарантийно-постоянного уровня заполнения резервуаров для отстоя воды и приготовления пита-тельного раствора, их датчики уровней, установленные в соответствую-щих резервуарах, выполнены с поплавковыми устройствами, автоматиче-ски разрешающими наполнение резервуаров компонентами питательного раствора или водой.
На чертеже представлена блок-схема тепличного комплекса.
Тепличный комплекс включает, по крайней мере, один гидропонный блок 1 и один тепличный блок 2, подключённые к системе полива через управляемые вентили 4 и 5; резервуар для отстоя воды 6, подключен-ный к водопроводу со своим управляемым вентилем 7; резервуар для приготовления питательного раствора 8; трубопровод 9 с установленным на нём основным насосом 10 со своим управляемым вентилем 11 для подачи воды из резервуара для отстоя 6 в резервуар с питательным раствором 8; магистральный трубопровод 12 с установленным на нём рабочим насосом 13 со своим магистральным вентилем 14 для подачи поливной жидкости к гидропонному 1 и тепличному 2 блокам; обводной трубопровод 15 со своим вентилем 16; автономные вентили 17 и 18, дублирующие действие управляемых вентилей 4 и 5; блок управления 19, работающий по заданной программе; система очистки и омагничива-ния поливной жидкости 20 и ряд устройств 21 для контроля её парамет-ров со своими датчиками (не показаны); дренажный трубопровод 22, связанным со сливом отработанной жидкости из гидропонного и теп-личного блоков 1 и 2, а также из блока очистки поливной жидкости 20; отстойник 23 для сбора отработанной жидкости; трубопровод 24 с установленными на нём вспомогательным насосом 25 подачи осветлён-ной жидкости в систему полива тепличного блока 2 и запорным венти-лем 26
В резервуарах 6 и 8 расположены датчики уровней 27 и 28, выпол-ненные с поплавковыми устройствами, разрешающими наполнение их ком-понентами питательного раствора или водой, и связанные своими выхо-дами с входами блока управления 19.
В отстойнике 23 расположено магнитное устройство 29, активирую-щее отстойную воду.
Блок управления 19 тепличного комплекса связан своими выходами с соответствующими входами силовых элементов запуска двигателей основ-ного 10 и рабочего 13 насосов и управляемого основным насосом вен-
тиля 11, а также с входом управляемого вентиля 7 подачи воды в ре-зервуар для её отстоя и входами других управляемых вентилей 4 и 5 для подключения к системе полива гидропонного и тепличного блоков 1 и 2. Своими входами блок управления 19 связан с соответствующими выходами датчиков (не показаны) устройств 21 для контроля параметров поливной жидкости.
Ряд устройств для контроля параметров поливной жидкости 7 может быть представлен, например, датчиком температуры, расходомером, газо-влагоанализатором состава воздуха в тепличном комплексе (не показаны).
Наличие автономных вентилей 17 и 18, дублирующих действие управляемых вентилей 4 и 5 позволяет вручную запускать систему по-лива, а при выходе из строя либо самих управляемых вентилей 4 и 5, либо блока управления, производить полив растений в ручном режиме для обеспечения их жизнедеятельности, а также осуществлять ремонт вышедших из строя устройств.
Тепличный комплекс работает следующим образом.
При понижении уровня воды в резервуаре 6, поплавковое устройство своим датчиком 27 передаёт сигнал на соответствующий вход блока управления 19, который обрабатывает этот сигнал и выдаёт со своего соответствующего выхода сигнал на открытие управляемого вентиля 7, и вода из водопровода поступает в резервуар 6, в котором она отстаи-вается.
При получении информации от установленных в резервуаре 8 датчи-ков уровня 28 воды, датчиков кислотности, минерало-солевого состава (не показаны) блок управления 19 даёт команду на входы силовых элементов запуска двигателей насосов подачи определенных маточных растворов (не показаны) в резервуар 8. Одновременно блок управления 19 со своих соответствующих выходов даёт адекватную команду на входы силового элемента запуска двигателя основного насоса 10 и его управляемого вентиля 11. Вода поступает в резервуар 8.
После приготовления питательного раствора определенной концентра-ции, его направляют по команде блока управления или вручную на полив в гидропонный и/или тепличный блоки.
Перед началом полива открывают вентиль 14 на магистральном тру-бопроводе 12 и по сигналам с соответствующих выходов блока управ-ления 19, поступающим одновременно на входы управляемых вентилей 4, 5, и силового элемента запуска двигателя рабочего насоса 13, откры-вают эти вентиля и включают рабочий насос 13. Поливная жидкость поступает через систему очистки и омагничивания к растениям гидро-понного 1 и тепличного 2 блоков. При этом, поливная вода за счёт её омагничивания приобретает свойства, позволяющие ускорить на порядок процесс растворения солей, увеличивая их усвояемость растениями, что приводит, как следствие, к росту растений и набору массы. Кроме того, полив омагниченной водой растений и их поддерживающей почвы, при-водит к быстрому растворению излишек солей и их удалению, а также позволяет растворять и удалять конгломераты солей с технологического оборудования, например, с капельниц, установленных в поддерживаю-щем корни растений субстрате гидропонного блока.
По мере расхода питательного раствора из резервуара 8 его поплав-ковое устройство своими датчиками 28 адекватно реагирует подачей сигналов на соответствующие входы блока управления 19, при этом соответствующие сигналы с выходов блока управления 19 передаются на входы управляемого вентиля 11 и силового элемента запуска двига-теля основного насоса 10, который дополняет водой резервуар 8 до верхнего уровня.
Отработанная гидропонным и тепличным блоками поливная жидкость по лоткам стекает в дренажный трубопровод 22 и попадает в отстойник 23, куда поступает также жидкость с блока очистки 20, при этом её тяжёлая фракция оседает на дно и удаляется, а оставшаяся жидкость активируется магнитным устройством 29. После отстоя и омагничивания
осветлённую воду, по мере накопления и необходимости, при открытом вентиле 26 подают насосом 25 по трубопроводу 24 в тепличный блок 2.
При необходимости полива растений водой перекрывают запорный вентиль 14 и открывают вентиль 16, вода из резервуара 6 поступает по обводному трубопроводу 15 в магистральный трубопровод 12, следуя в гидропонный или тепличный блоки по команде блока управления 19. При этом, поступающая в гидропонный 1 и тепличный 2 блоки поливная вода омывает корни растений и поддерживающую их почву, вымывая излишки солей и загрязнения от жизнедеятельности растений, а отрабо-танную после полива жидкость направляют в отстойник 23.
Надёжность и ремонтопригодность системы полива тепличного ком-плекса обеспечена тем, что при выходе из строя основного насоса 10, рабочий насос 13 продолжает нагнетать воду в систему полива, не да-вая растениям погибнуть.
По мере необходимости включают насос 25 для полива растений теп-личного блока 2 осветлённой отработанной жидкостью из отстойника 23.
Таким образом, предлагаемый тепличный комплекс за счёт совокупно-сти своих существенных признаков, заключающихся во включении в его систему полива устройств, активирующих поливную жидкость и обеспе-чивающих полив растений гидропонного блока водой, а так же уст-ройств, обеспечивающих возможность многократного использования от-работанной осветленной поливной жидкости в системе полива теплично-го блока, позволяет решить задачу удаления излишков солей питатель-ного раствора, загрязнений от жизнедеятельности растений и паразитов с корней растений и почвы, интенсифицировать процесс роста растений, а также расширить технологические возможности тепличного комплекса при сохранении стандартного качества питательного раствора для гидро-понного блока и обеспечить возможность многократного использования отработанной поливной жидкости, а также простоту надёжность и ре-монтопригодность системы полива.
Кроме того, совмещение оборудования для полива гидропонного бло-ка и полива тепличного блока позволяет существенно снизить материа-лоёмкость и стоимость тепличного комплекса.
1. Тепличный комплекс, содержащий, по крайней мере, один гидропонный и один тепличный блоки, подключенные к системе полива через управляемые вентили; резервуар для отстоя воды, подключенный к водопроводу со своим управляемым вентилем; резервуар для приготовления питательного раствора; трубопровод, установленный на нем основной насос со своим управляемым вентилем для подачи воды из резервуара для отстоя в резервуар с питательным раствором; магистральный трубопровод, установленный на нем рабочий насос для подачи поливной жидкости к гидропонному и тепличному блокам; блок управления; датчики уровней, установленные в резервуарах для отстоя воды и приготовления питательного раствора и связанные своими выходами с входами блока управления, соответствующие выходы которого, в свою очередь, связаны с соответствующими входами силовых элементов запуска двигателей основного и рабочего насосов и управляемого основным насосом вентиля, а также с входом управляемого вентиля подачи воды в резервуар для ее отстоя и входами других управляемых вентилей, подключенных к системе полива гидропонного и тепличного блоков, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен обводным трубопроводом со своим вентилем; магистральным вентилем, установленным на заборном конце магистрального трубопровода; автономными вентилями, дублирующими действие управляемых вентилей; системой очистки и омагничивания поливной жидкости и устройствами для контроля ее параметров, установленных на магистральном трубопроводе; дренажным трубопроводом, связанным со сливом отработанной жидкости из гидропонного и тепличного блоков, а также из системы очистки и омагничивания поливной жидкости; отстойником для сбора отработанной жидкости с установленным в нем магнитным устройством; трубопроводом с установленными на нем вспомогательным насосом подачи осветленной жидкости в систему полива тепличного блока и своим запорным вентилем, при этом один конец обводного трубопровода связан с резервуаром для отстоя воды, а другой его конец подключен к магистральному трубопроводу между рабочим насосом и его вентилем, и соответствующие входы блока управления связаны с выходами устройств для контроля параметров поливной жидкости.
2. Тепличный комплекс по п.1, отличающийся тем, что датчики уровней, установленные в резервуарах для отстоя воды и питательного раствора, выполнены с поплавковыми устройствами, автоматически разрешающими наполнение их компонентами питательного раствора или водой.
