Шкаф роста растений



Шкаф роста растений
Шкаф роста растений
Шкаф роста растений

 


Владельцы патента RU 2446673:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) (RU)

Шкаф содержит остекленную рабочую камеру с остекленной передней дверью для наблюдения за растениями, источники света, расположенные с внешней стороны рабочей камеры, блок подготовки воздуха и блок управления. Внутренняя поверхность двери снабжена зеркальным покрытием с заданным коэффициентом пропускания света. При таком выполнении обеспечивается увеличение освещенности внутри рабочей камеры без дополнительных затрат энергии. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к области лабораторного оборудования для проведения научно-исследовательских работ с биологическими объектами (растениями, насекомыми и т.п.) в условиях искусственного климата. Может быть использовано для изучения влияния климатических факторов на процессы, протекающие в биологических объектах, а также для проведения селекционных работ с растениями, разработке мер защиты растений от вредителей с помощью насекомых-энтомофагов и т.п.

Известные шкафы, установки, камеры роста растений различаются в основном количеством воспроизводимых климатических факторов из числа следующих: свет, температура, влажность, содержание углекислого газа, скорость движения воздуха [1, 2]. Основными компонентами таких устройств являются остекленная рабочая камера с полезным пространством для исследуемых объектов, источники света, блок подготовки воздуха и блок управления [1]. Ввиду того что при расположении источников света внутри рабочей камеры в тепло преобразуется все 100% их установленной мощности, наибольшее распространение получили устройства с монтажом источников света за стеклянным ограждением рабочей камеры. При таком расположении в рабочую камеру проникает только около 35% энергии [2]. Наиболее близким аналогом изобретения является установка микроклимата вегетационная [3], содержащая остекленную рабочую камеру с остекленной передней дверью для наблюдения за растениями, источники света с зеркальными отражателями, расположенные с внешней стороны рабочей камеры, блок подготовки воздуха и блок управления. Избыток тепла от ламп удаляется кондиционером блока подготовки воздуха. Одним из важнейших климатических факторов является свет, так как за счет фотосинтеза в растениях осуществляется их жизнедеятельность. Поэтому одним из главных требований к устройствам искусственного климата для растений является обеспечение необходимой освещенности рабочей камеры. В известных устройствах это достигается путем увеличения количества источников света, то есть за счет увеличения потребляемой энергии, что является их недостатком.

Целью изобретения является увеличение освещенности растений без дополнительных затрат энергии.

Указанная цель достигается тем, что у шкафа роста растений, содержащего остекленную рабочую камеру с остекленной передней дверью для наблюдения за растениями, источники света, расположенные с внешней стороны рабочей камеры, блок подготовки воздуха и блок управления, внутренняя поверхность двери снабжена зеркальным покрытием с заданным коэффициентом пропускания света, которое выполнено в виде наклеенной полимерной зеркальной пленки. Освещенность в рабочей камере повышается за счет уменьшения потерь светового излучения через переднюю дверь. А благодаря тому, что зеркальная пленка частично пропускает свет, сохраняется и возможность наблюдения за растениями, не открывая дверь и не нарушая таким образом установившийся температурно-влажный режим в рабочей камере. Очевидно, что дополнительных затрат энергии в данном случае не происходит, так как нет дополнительных энергопотребителей.

На фиг.1 изображен шкаф роста растений; на фиг.2 - то же, с открытой дверью; на фиг.3 - то же, с видом на датчики.

Шкаф роста растений содержит остекленную рабочую камеру 1 с остекленной передней дверью 2, с внутренней стороны которой наклеена зеркальная полимерная пленка 3. Внутри рабочей камеры расположены четыре съемные решетчатые полки 4 для установки растений. С внешней стороны рабочей камеры на потолке и трех сторонах (двух боковых и одной задней) расположены источники света - семь светильников 5 с люминесцентными лампами. Рабочая камера установлена на блок подготовки воздуха 6, который содержит исполнительные устройства: кондиционер (охладитель), нагреватель и ультразвуковой увлажнитель. Потолок блока подготовки воздуха является дном рабочей камеры после установки ее на блок подготовки воздуха и имеет две продольные щели вдоль боковых сторон для циркуляции воздуха. В блок подготовки воздуха вмонтирован блок управления 7, основными элементами которого являются программируемый во времени регулятор температуры, влажности, освещения 8 и датчики температуры и влажности 9 и 10.

Работа шкафа роста растений заключается в поддержании заданных параметров микроклимата в рабочей камере 1 с помощью светильников 5, кондиционера, нагревателя, увлажнителя блока подготовки воздуха 6, которые включаются и выключаются под управлением регулятора 8 в зависимости от заданных программой значений температуры, влажности, времени включения (выключения) светильников 5 и текущих значений температуры, влажности и времени, поступающих от датчика температуры 9, датчика влажности 10 и таймера регулятора 8. Освещенность в рабочей камере создается лампами светильников 5 и светом, отраженным от зеркальной полимерной пленки 3 на передней двери 2. Воздух циркулирует под действием вентиляторов кондиционера или нагревателя блока подготовки воздуха 6.

Изобретение может быть реализовано с использованием следующих компонентов. Каркасы рабочей камеры 1 и съемной двери 2 могут изготавливаться из окрашенного алюминиевого профиля типа CONSTA-SIB. Остекление из оконного стекла толщиной 4 мм с ошлифованными кромками с применением П-образных пластиковых уплотнителей. В качестве светильников 5 могут быть применены стандартные типа TL418-1A на четыре люминесцентные лампы мощностью 18 Вт со специальным спектром излучения для растений типа L18WW/77 FLUORA. Для воспроизведения необходимых значений температуры, влажности и освещенности могут быть применены микропроцессорный программный регулятор МПР51-Щ4 ОВЕН, два термометра сопротивления ТС 034-50 М ОВЕН (один из них для измерения влажности психрометрическим методом) и исполнительные устройства: кондиционер типа LWJ0561ACG (фирма LG, Ю. Корея), тепловентилятор РЕН 2036 и увлажнитель типа PUH 1104 (оба фирмы POLARIS, США). Зеркальное покрытие на внутренней поверхности двери может быть выполнено путем наклеивания полимерной зеркальной пленки торговой марки Llumar, например, типа R15GSRCDF (серая, с пропусканием света 15%). Кроме повышения освещенности в рабочей камере зеркальная пленка снижает негативное воздействие яркого света от задних светильников через дверь на глаза исследователя, проводящего опыты с растениями.

Результаты измерений освещенности на полках рабочей камеры с помощью люксметра «ТКА-ЛЮКС» при наличии зеркального покрытия на двери и без него приведены в таблице.

Таблица
Значения освещенности в центре полок рабочей камеры
Номер полки 1 (низ) 2 3 4 (верх)
Освещен-
ность, лк
с зеркальным покрытием двери 6500 6190 8750 7870
без зеркального покрытия двери 5530 5310 7900 7150

Из таблицы видно, что с зеркальным покрытием двери освещенность возрастает на 10-17% в зависимости от высоты контрольной точки.

Источники информации

1. Садовой А.Ф., Советов В.П. Установки искусственного климата. - М.: Агропромиздат, 1985. - 72 с., ил.

2. Курец В.К., Попов Э.Г. Статистическое моделирование системы связей растение-среда. - Л.: Наука, 1991. - 152 с.

3. Патент на промышленный образец №54275. Установка микроклимата вегетационная.

1. Шкаф роста растений, содержащий остекленную рабочую камеру с остекленной передней дверью для наблюдения за растениями, источники света, расположенные с внешней стороны рабочей камеры, блок подготовки воздуха и блок управления, отличающийся тем, что внутренняя поверхность двери снабжена зеркальным покрытием с заданным коэффициентом пропускания света.

2. Шкаф роста растений по п.1, отличающийся тем, что зеркальное покрытие выполнено в виде наклеенной полимерной зеркальной пленки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к климатическим камерам для выращивания растений. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам интенсивного выращивания огурца в весенних пленочных теплицах с использованием электрического подогрева грунта.

Изобретение относится к сельскому и городскому хозяйству и предназначено для управления отоплением теплиц, жилых и производственных помещений. .

Изобретение относится к теплообменнику. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, промышленности, энергетике и может быть использовано для обогрева и охлаждения помещений. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании сельскохозяйственных культур в теплицах. .

Изобретение относится к растениеводству, в частности для укоренения зеленых черенков и выращивания рассады стевии (Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley) без использования стимуляторов роста гетероуксиновой природы за счет создания оптимальных микроусловий (постоянная влажность воздуха - эффект "влажной камеры") для укоренения зеленых черенков, и может быть использовано как в условиях теплицы, так и вне защищенного грунта

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для регулирования микроклимата в теплице

Изобретение относится к сельскому хозяйству в части энергоснабжения и орошения теплиц с целью оптимизации энергозатрат на отопление и освещение тепличного помещения, а также внутрипочвенного терморегулируемого орошения корнеобитаемой области выращиваемых культур

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологиям растениеводства, и может быть использовано в отраслях как тепличного, так и полевого растениеводства

Изобретение относится к оборудованию для приготовления рабочих растворов, используемых для полива и подкормки растений в теплицах

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологиям растениеводства, и может быть использовано в отраслях как тепличного, так и полевого растениеводства

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства и электричества. Модульная система включает корпус, который содержит: ряд светоизлучающих диодов (СИД), по меньшей мере, двух различных цветов для генерации света в пределах цветового спектра, при этом СИД смонтированы, предпочтительно с фиксацией при защелкивании, на пластине, предпочтительно теплопроводящей, или рядом с ней, которая оборудована средствами охлаждения СИД с помощью охладителя; процессор для регулирования величины тока, подаваемого на ряд СИД, так, чтобы величина подаваемого на них тока определяла цвет освещения, генерируемого рядом СИД, и плоский светопроницаемый элемент, содержащий связанные с СИД светопроницаемые линзы, для управления углом рассеяния света, излучаемого каждым СИД, для равномерного освещения поверхности; при этом корпус снабжен каналом для приема трубки для подачи питания и, как вариант, охладителя для системы СИД. Система включает закрытый фотобиореактор, освещаемый одной или несколькими модульными системами СИД по п.1. В способе экранирования для оптимального освещения растительный материал помещают в биореактор, освещаемый одной или несколькими модульными системами СИД по п.1, и измеряют скорость образования СО2 в растительном материале под действием света различной интенсивности. Система управления включает фотобиореактор, со средствами экранирования фотосинтетической активности, который освещается модульной системой СИД по п.1 в дополнение к поступающему солнечному свету; компьютер для обработки данных, полученных от средств экранирования фотосинтетической активности, который позволяет экранировать фотосинтетическую активность растительного материала фотобиореактора, освещенного светом различных длин волн и интенсивности; измерять поступающий солнечный свет и, если его интенсивность уменьшается, увеличивать интенсивность СИД; и управлять освещением растений в парнике путем освещения растений светом, имеющим состав длин волн и интенсивность, которые обеспечивают наивысшую фотосинтетическую активность в фотобиореакторе. В способе управления с помощью фотобиореактора экранируют фотосинтетическую активность растительного материала, помещенного в реактор, который освещают модульной системой СИД по п.1 в дополнение к поступающему солнечному свету; с помощью компьютера обрабатывают данные, полученные от средств экранирования фотосинтетической активности; причем фотобиореактор экранирует фотосинтетическую активность материала, освещенного светом различных длин волн и интенсивности, а компьютер управляет освещением растений в парнике, освещая растения светом, имеющим состав длин волн и интенсивность, которые обеспечивают наивысшую фотосинтетическую активность. Парниковая система включает: модульную систему СИД по любому из пп.1-11 внутри парника для роста растений; средства измерения для измерения одной или нескольких переменных величин, которые прямо или косвенно связаны с ростом, развитием растений; средства управления, выполненные с возможностью управления освещением в зависимости от выходных сигналов средств измерения. Реактор включает один или несколько отсеков для хранения жидкости, содержащей культуру фототрофных микроорганизмов; впускной патрубок для подачи потока газа, содержащего CO2, в один или несколько отсеков; выпускной патрубок для удаления газа из одного или нескольких отсеков; средства регулирования температуры культуры фототрофных микроорганизмов, и модульную систему СИД по любому из пп.1-11. Группа изобретений позволяет обеспечить равномерное освещение поверхности. 7 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает выращивание растений в движущихся емкостях, расположенных в оранжерее со светопропускающими стенами на вертикально установленном замкнутом конвейере с возможностью его непрерывного вертикального перемещения относительно рамы, и уход за растениями, включающий регулирование освещенности, температуры, влажности помещения и подачи питательного раствора. При этом выравнивают равномерность освещенности растений по всему объему помещения посредством дополнительного непрерывного горизонтального перемещения емкостей с растениями за счет вращения рамы конвейера в горизонтальной плоскости. Установка включает расположенный на фундаментном основании вертикальный каркас, покрытый светопропускающим материалом. Внутри каркаса расположен не менее чем один конвейер замкнутого типа с приводом непрерывного вращения относительно вертикальной рамы и установленными на нем емкостями для выращивания растений. При этом установка включает систему регулирования освещенности, температуры, влажности и подачи питательного раствора. Установка снабжена расположенным на фундаментном основании опорно-поворотным механизмом с приводом горизонтального вращения. Группа изобретений способствует повышению однородности среды внутри установки и равномерности освещения растений, улучшению условий выращивания сельскохозяйственных культур. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 44 ил.
Наверх