тепличный гидропонный комплекс

Формула изобретения

1. Тепличный гидропонный комплекс, содержащий культивационное сооружение, внутри которого размещены гидропонные установки для выращивания растений, выполненные в виде рядов размещенных с продольным наклоном U-образных лотков с питательным раствором, а над ними - посадочными крышками с зафиксированными в них растениями, каждый из U-образных лотков закреплен одним из своих концов на опоре с возможностью опускания до касания другим своим концом с половым покрытием основания культивационного сооружения, в пространстве между посадочными крышками размещена светонепроницаемая пленка, при этом U-образные лотки соединены с гидросистемой, включающей бак приготовления питательного раствора, механизм его принудительной подачи и систему слива отработанного питательного раствора, отличающийся тем, что опора U-образных лотков выполнена в виде жесткой рамы, закрепленной соответствующим концом шарнирно на станине, а основание культивационного сооружения выполнено в виде залитой бетоном металлической рамы, соединенной с покрытым светопроницаемым покрытием каркасом, установленные внутри которого перегородки образуют два вегетационных отсека с расположенным между ними технологическим отсеком, сообщающиеся герметично закрываемыми дверями, при этом размещенные в вегетационных отсеках вентиляционные отверстия выполнены в виде открывающихся наружу форточек.

2. Тепличный гидропонный комплекс по п.1, отличающийся тем, что каркас культивационного сооружения выполнен из соединенных с жесткой рамой поперечных рам и соединенных с ними коньковых прогонов.

3. Тепличный гидропонный комплекс по п.1, отличающийся тем, что размещенная в культивационном сооружении наружная дверь выполнена герметичной и установлена в одной из боковых стенок технологического отсека.

4. Тепличный гидропонный комплекс по п.1, отличающийся тем, что стенки вегетационных отсеков до уровня размещения растений закрыты светонепроницаемым материалом.

5. Тепличный гидропонный комплекс по п.1, отличающийся тем, что светонепроницаемая пленка выполнена с зачерненной нижней стороной, а верхней - высокосветоотражающей.

6. Тепличный гидропонный комплекс по п.1, отличающийся тем, что в вентиляционных отверстиях установлена мелкоячеистая сетка.

7. Тепличный гидропонный комплекс по п.1, отличающийся тем, что в вегетационных отсеках размещены кондиционеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может использоваться для выращивания безвирусных растений гидропонным методом, преимущественно миниклубней картофеля.

Известна гидропонная теплица, содержащая размещенные в защищенном от внешней среды пространстве многоярусные стеллажные гидропонные установки для выращивания растений и источники искусственного освещения, в том числе лазерные излучатели /RU 2028769 C1, A 01 G 31/00, 1995/.

Эта теплица для обеспечения освещения растений требует значительного расхода электроэнергии. Кроме того, в ней не предусмотрены меры по поддержанию высокой чистоты.

Известен также тепличный гидропонный комплекс, содержащий многоярусные гидропонные установки, соединенные несущими элементами кровли, размещенные в секциях, образованных перегородками с внутренними дверями, причем внутри тепличного комплекса образован сквозной технологический коридор /SU 1834634 A3, A 01 G 9/14, 1993/.

В этом тепличном комплексе обеспечиваются более лучшие условия для чистого процесса выращивания растений. Однако они недостаточны для обеспечения безвирусного выращивания.

Из известных устройств наиболее близким к заявленному является тепличный гидропонный комплекс, содержащий каркас, состоящий из поперечных рам и коньковых прогонов, закрепленное на каркасе светопроницаемое укрывное покрытие, вентиляционные форточки с механизмом их открывания, наружную дверь и размещенные внутри тепличного комплекса установки для выращивания растений, которые могут быть выполнены гидропонными /RU 2005346 C1, A 01 G 9/14, 1994/. Конструкция этого тепличного комплекса обеспечивает герметичность внутреннего пространства, в то же время имеется возможность его проветривания. Прозрачность укрывного покрытия позволяет в необходимых случаях использовать только естественное освещение растений.

Для проведения вегетации многих растений в теплице одного естественного освещения оказывается вполне достаточно, что значительно удешевляет обслуживание тепличного хозяйства. В то же время одним из основных условий качественной вегетации является защита растений от болезнетворных образований и от вредителей. В ряде случаев требуется создание условий безвирусной среды (как со стороны корневой системы, так и в окружающей атмосфере). Такие условия необходимы, например, для получения безвирусных миниклубней картофеля. Указанный известный тепличный комплекс не позволяет обеспечить такие условия, что не дает возможности выращивать кондиционные миниклубни картофеля, гарантированные от отсутствия вируса.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании тепличного гидропонного комплекса, свободного от недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в обеспечении возможности выращивания безвирусных миниклубней картофеля при наименьших энергетических затратах.

Это достигается тем, что в тепличном гидропонном комплексе, содержащем каркас, состоящий из поперечных рам и коньковых прогонов, закрепленное на каркасе светопроницаемое укрывное покрытие, вентиляционные форточки с механизмом их открывания, наружную дверь и размещенные внутри тепличного комплекса установки для выращивания растений, выполненные гидропонными, основание каркаса образует металлическая рама, залитая бетоном, внутри каркаса установлены перегородки, образующие два вегетационных отсека с установками для выращивания растений, и расположенный между ними технологический отсек, в котором размещены блоки управления установками для выращивания растений и вспомогательные устройства обслуживания, наружная дверь выполнена герметичной и установлена в одной из боковых стенок технологического отсека, между технологическим отсеком и вегетационными отсеками установлены внутренние герметичные двери, стенки вегетационных отсеков до уровня размещения растений закрыты светонепроницаемым материалом, в вентиляционных форточках, установленных в вегетационных отсеках с возможностью их открывания наружу, размещена мелкоячеистая сетка, а каждая из установок для выращивания растений выполнена в виде параллельных рядов размещенных с продольным наклоном жестких рам с расположенными под ними U-образными лотками для питательного раствора, а над ними - посадочными крышками с зафиксированными в них растениями, каждая из жестких рам одним из своих концов закреплена шарнирно на станине с возможностью опускания до касания другим своим концом бетонного полового покрытия, в пространстве между посадочными крышками размещена светонепроницаемая пленка, нижняя поверхность которой зачернена, а верхняя выполнена высокосветоотражающей, при этом U-образные лотки соединены с гидросистемой, включающей бак приготовления питательного раствора, механизм его принудительной подачи и систему слива отработанного питательного раствора. В вегетационных отсеках могут быть дополнительно размещены кондиционеры.

Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

На фиг. 1 схематично показан тепличный гидропонный комплекс в разрезе (вид сверху). На фиг. 2 показан вид сбоку на тепличный гидропонный комплекс. На фиг. 3 схематично изображен фрагмент гидропонной установки для выращивания растений.

Каркас тепличного гидропонного комплекса состоит из поперечных рам 1 и коньковых прогонов 2, например, из деревянного бруса. На каркасе закреплено светопроницаемое укрывное покрытие 3, преимущественно пленочное, которое дополнительно может быть обтянуто леской. Основание каркаса образует металлическая рама 4, залитая бетоном, образующим бетонное половое покрытие 5. Внутри каркаса установлены две перегородки 6, преимущественно из фанеры, которые образуют вегетационные отсеки 7 с установками для выращивания растений 8 и технологический отсек 9. В технологическом отсеке 9 размещены блоки управления установками для выращивания растений 8 и вспомогательные устройства обслуживания, например энергетический блок электрических силовых цепей, поддон с дезинфицирующим раствором для обработки подошв обуви обслуживающего персонала (операторов), шкафы для хранения спецодежды, осветительные приборы для обслуживающего персонала и др. (на чертежах не показаны). Наружная дверь 10, ведущая в технологический отсек 9, выполнена герметичной, например, посредством резиновых прокладок. Внутренние двери 11, ведущие из технологического отсека 9 в вегетационные отсеки 7, также выполнены герметичными. В верхних частях стенок вегетационных отсеков 7 установлены открывающиеся наружу, преимущественно вверх, вентиляционные форточки 12, в которых размещена мелкоячеистая сетка, например металлическая (на чертежах не показана). Стенки вегетационных отсеков 7 до уровня размещения растений в установках для выращивания растений 8, преимущественно на высоту два метра, закрыты светонепроницаемым материалом, преимущественно жестким, например в виде фанерных листов, пропитанных огнезащитным стабилизирующим составом (на чертежах не показан). С внешней стороны этот материал может быть покрыт светоотражающей пленкой. Каждая из установок для выращивания растений 8 выполнена гидропонной в виде параллельных рядов (например, 14 рядов) жестких рам 13, под которыми расположены U-обраэные лотки 14 для питательного раствора. Над жесткими рамами 13 расположены с фиксированным шагом посадочные крышки 15 с укрепленными в них растениями. Каждая из жестких рам 13 одним концом закреплена шарнирно на станине 16 и может откидываться до касания другим своим концом бетонного полового покрытия 5. Между посадочными крышками 15 размещена светонепроницаемая пленка 17, нижняя поверхность которой зачернена, а верхняя выполнена высокосветоотражающей. U-образные лотки 14 соединены с гидросистемой, включающей бак приготовления питательного раствора 18, механизм его принудительной подачи 19, например, в виде электронасоса и систему слива отработанного питательного раствора 20. При этом материал, из которого выполнены бак приготовления питательного раствора 18 и подводящие трубопроводы, выбран, как правило, светонепроницаемым. В вегетационных отсеках 7 могут быть размещены кондиционеры, а также вентиляторы (на чертежах не показаны). Кроме того, тепличный комплекс может быть оборудован установкой для поддержания необходимой температуры питательного раствора.

Растения, преимущественно безвирусные пробирочные растения картофеля, фиксируются в посадочных крышках 15, которые устанавливают на жестких рамах 13. Питание растений осуществляется путем периодической подачи питательного раствора в наклонные U-образные лотки. Для выращивания безвирусных растений необходимо обеспечить комплекс мероприятий по исключению заражения их инфекцией. Конструкция заявленного тепличного комплекса позволяет реализовать принцип "чистой комнаты". Вегетационные отсеки 7 изолированы от внешней среды, в том числе и в режиме обслуживания, за счет наличия технологического отсека 9 и герметичных наружной 10 и внутренних 11 дверей. Такая топология помещений позволяет, кроме того, рационально разместить оборудование электропитания, водоснабжения и управления, что облегчает эксплуатацию тепличного комплекса. Выполнение пола вегетационных отсеков 7 в виде сплошного бетонного полового покрытия 5 надежно изолирует их от грунта, в котором могут содержаться болезнетворные образования и обитают переносчики инфекции.

Конструкция тепличного комплекса предусматривает регулируемый обмен воздуха внутри вегетационных отсеков 7. При этом снабжение вентиляционных форточек 12 мелкоячеистой сеткой позволяет предотвратить проникновение внутрь вегетационных отсеков 7 летучих и ползучих переносчиков инфекции.

Использование гидропонного принципа при выращивании безвирусных растений является безусловным, поскольку позволяет не только эффективно регулировать процесс вегетации, но и облегчает исключение попадания к корневой системе растений болезнетворных образований. Однако при этом необходимо создание условий для предотвращения зарождения в питательном растворе одноклеточных водорослей. Для этого в тепличном комплексе приняты конструктивные меры по ограничению доступа света к питательному раствору. Этому служит, в частности, светонепроницаемая пленка 17 и светонепроницаемый материал, расположенный вдоль стенок вегетационных отсеков 7 до уровня размещения растений. Дополнительной защитой от возможности зарождения одноклеточных является пропитка этого светонепроницаемого материала, например фанеры (как и перегородок 6), стабилизирующим составом. Для улучшения равномерности освещения листовой поверхности растений этот светонепроницаемый материал, а также светонепроницаемая пленка 17 с их внешней стороны могут быть выполнены высокосветоотражающими.

Гидросистема установок для выращивания растений 8 может управляться как в ручном, так и в автоматическом режимах. При этом обеспечивается регулировка подачи питательного раствора, корректировка и стабилизация его параметров, в том числе поддержание его необходимой температуры, например 16^oC, а также смена питательного раствора.

Сбор достигших кондиции миниклубней осуществляется оператором при откидывании вниз жестких рам 13 с U-образными лотками 14.

Тепличный гидропонный комплекс, выполненный в соответствии с изобретением, легко монтируется за счет использования металлической рамы 4, прост и дешев в обслуживании, экономичен по энергопотреблению, поскольку не требует искусственного освещения, позволяет в то же время обеспечить эффективные условия для безвирусного выращивания растений. Тепличный комплекс в отличие от известных аналогичных позволяет выращивать безвирусные миниклубни картофеля. Применение тепличного гидропонного комплекса особенно эффективно в природно-климатических условиях весеннего, летнего и осеннего периодов в южных районах.