Шлюзовая аэропонная колонна

Авторы патента:

Буровкин Александр Александрович (RU)

A01G31/02 - особые устройства для этой цели (выращивание растений в горшках, ящиках или теплицах вообще A01G 9/00; устройства для автоматического орошения A01G 27/00)

Владельцы патента RU 2496307:

Буровкин Александр Александрович (RU)

Изобретение предназначено для выращивания растений в питательной среде без почвы. Шлюзовая аэропонная колонна содержит вертикальную трубу с отверстиями в стенках, форсунки для орошения, отводящие и подводящие магистрали питательного раствора. В верхней части трубы имеются отверстия для закрепления аэрофитных шлюзов и воздушных фильтров. Нижняя (более узкая) часть трубы опирается на собирающий конус, соединенный через перешеек с отстойником, в котором расположена ультрафиолетовая лампа и который соединен с баком для минерализованной воды. Аэрофитные шлюзы закреплены на стенках трубы в шахматном порядке и представляют собой отрезки трубы с наклонно расположенными срезами и фиксаторами в вертикальной плоскости. В наружном срезе размещена неплотная среда для проращивания и удержания растений. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства, упрощение обслуживания устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее предполагаемое изобретение относится к выращиванию растений без земли в специальных приспособлениях при воздействии на корневую систему аэрозолем питательного раствора.

Известны способы выращивания растений без земли на вертикальных поверхностях или приспособлениях (1, 2). Наиболее близким к настоящему предложению является патент России в котором аэропонная колонна содержит вертикальную трубу с отверстиями в стенках, форсунки для орошения, и отводящие и подводящие магистрали питательного раствора (3).

Недостатком известных устройств является сложность и дороговизна их изготовления, повышенная трудоемкость при посадке, неравномерное орошение корней, необходимый для использования высокий уровень ЗУН, а так же слабое питание растений на ранних стадиях прорастания.

Целью настоящего изобретения является придание аэропонной установке таких качеств, как дешевизна производства, простота в обслуживании, удобство в проращивании и высадке растений. Поставленная цель достигается тем, что в верхней части колонны расположен конус с закрепленной на нем форсункой или системой форсунок (зависит от размера колонны), в стенках трубы имеются отверстия для закрепления аэрофитных шлюзов и воздушных фильтров, нижняя (более узкая) часть трубы опирается на собирающий конус, соединенный с отстойником и ведущим в бак с минерализованной водой, и ультрафиолетовой лампой, расположенной так, чтобы облучать как отстойник, так и бак с минерализованной водой. При этом, аэрофитные шлюзы закреплены на стенках трубы в шахматном порядке и представляют собой отрезки цилиндра с наклонно расположенными срезами и фиксаторами в вертикальной плоскости, а во внутренней части аэрофитного шлюза размещена неплотная среда.

Возможность практической реализации.

На чертежах: Фиг.1 представлена детализация аэропонной колонны. На Фиг.2 изображен аэрофитный шлюз. Аэропонная колонна на Фиг.1 содержит суженную к низу колонну с отверстиями 1. Колонна закрыта сверху верхним конусом с расположенными в нем форсунками 2, а снизу собирающим конусом 3. Нижний собирающий конус, в зависимости от количества колонн в системе, соединен коротким или длинным перешейком 4 с отстойником 5. Из отстойника вода посредством соединения 6 поступает в бак с минерализованной водой 7. Отстойник и бак с минерализованной водой дезинфицируются с помощью ультрафиолетовой лампы 8. Минерализованная обеззараженная вода из бака с минерализованной водой снова поступает на форсунки и, распыляясь, создает ток воздуха от верхних воздушных фильтров 9 в нижние 10, орошая корни растений, выступающие из аэрофитных шлюзов 11 туманом, обогащенным минеральными веществами.

Отдельно взятый аэрофитный шлюз представлен на Фиг.2. Он состоит из корпуса в виде трубы с косо обрезанными краями 12, во внутренней части которой расположен бортик 13, благодаря которому, в трубе удерживается неплотная среда 14. Аэрофитный шлюз удерживается в аэропонной колонне фиксаторами 15.

Устройство работает следующим образом. Аэрофитные шлюзы 11 после посадки в них семян или их прорастания (зависит от культуры) закрепляются в отверстиях аэропонной колонны в шахматном порядке для увеличения пространства необходимого роста корней и удерживаются в ней с помощью фиксаторов 15. Корень проростка прорастает сквозь неплотную среду 14 и оказывается в орошаемой среде. Внутренний наклонный срез позволяет более эффективно использовать орошение на ранних стадиях прорастания, а внешний - защищает от попадания в шлюз вредоносных организмов. Аэропонная колонна 1 к низу сужается, что позволяет более эффективно орошать корни растений. Орошаемая среда создается благодаря форсункам, устанавливаемым в верхнем конусе 2.

В зависимости от количества колонн, их размеров и места применения вода в форсунки нескольких колонн может поступать к каждой колонне от индивидуального водяного насоса, к нескольким колоннам от одного более мощного водяного насоса и из одного общего бака с минерализованной водой 7 или от бака, где давление создается воздушным компрессором.

Также рекомендуется подключение к колонне резервных источников создания водяного давления для форсунки, таких как резервные водяные насосы, источники бесперебойного питания, резервные генераторы и т.п.

Само орошение происходит периодически, в зависимости от культуры и размера колонны. Периодичность и продолжительность орошения может создаваться при помощи реле, либо компьютерным модулем.

Во время орошения поток воды создает ток воздуха от верхних воздушных фильтров 9 к нижним воздушным фильтрам 10. Внутренние отверстия фильтров направлены вниз, чтобы исключить попадание света на форсунки и корни растений.

Лишняя вода стекает по нижнему собирающему конусу 3 через перешеек 4 в отстойник 5 с прозрачным дном для прохождения через него обеззараживающего воду ультрафиолетового излучения. После его заполнения вода поступает в водоотводящий канал отстоянной воды 6 и попадает в бак для минерализованной воды 7. Вода в баке обеззараживается ультрафиолетовой лампой 8. Излучение лампы направлено как в бак 7, так и в отстойник 5. Стенки бака рекомендуется покрыть отражающей краской, а над отстойником 5 расположить защитную крышку, которая не даст ультрафиолетовому излучению облучать корни растений.

Источники информации

1. ЕР 0533939 А1.

2. FR 2747263 А1.

3. RU 2383129.

1. Шлюзовая аэропонная колонна, содержащая вертикальную трубу с отверстиями в стенках, форсунки для орошения и отводящие и подводящие магистрали питательного раствора, отличающаяся тем, что в верхней части трубы имеются отверстия для закрепления аэрофитных шлюзов и воздушных фильтров, нижняя (более узкая) часть трубы опирается на собирающий конус, соединенный через перешеек с отстойником, в котором расположена ультрафиолетовая лампа, и который соединен с баком для минерализованной воды.

2. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что аэрофитные шлюзы закреплены на стенках трубы в шахматном порядке и представляют собой отрезки трубы с наклонно расположенными срезами и фиксаторами в вертикальной плоскости, при этом в наружном срезе размещена неплотная среда для проращивания и удержания растений.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам выращивания и скармливания птицам зеленого гидропонного корма. .

Культивационная колонна и способ ее обслуживания // 2487531

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для промышленного выращивания растительной продукции в интенсивном режиме. .

Способ и система устройств для освоения склонов гор путем выращивания растений в интенсивном режиме // 2423044

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству и плодоводству, и может быть использовано для интенсивного промышленного производства помидор, перца, яблок, груш, кустовых ягод (например, черная смородина, малина) и других пищевых и технических растений на склонах холмов и гор.

Установка для культивирования растений в офисе // 2414121

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к декоративному садоводству. .

Фитостена с полихроматическими стимуляторами роста растений // 2402200

Изобретение относится к цветоводству и растениеводству и может быть использовано для выращивания растений внутри помещений, в том числе и в условиях короткого светового дня или при отсутствии внешнего освещения, а также может использоваться для выращивания растений в питательной среде без почвы методом гидропоники, в том числе для создания вертикального цветочного панно для благоустройства помещений, офисов, витрин с использованием растущих декоративных культур.

Опреснительный комплекс // 2395459

Изобретение относится к устройствам для опреснения воды и предназначено для использования в аридных и других зонах, где ощущается дефицит пресной воды. .

Башня-грядка для выращивания растений // 2383129

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к выращиванию растений без земли в специальных приспособлениях при воздействии на корневую систему аэрозолем питательного раствора.

Устройство для выращивания растений // 2309580

Изобретение относится к устройствам для выращивания растений на питательной среде в отапливаемых помещениях. .

Платформа для хранения, полива и транспортировки растений и поливочное устройство // 2294629

Изобретение относится к платформе для хранения, полива и транспортировки растений и поливочному устройству. .

Мавитор // 2292707

Изобретение относится к области выращивания растений, а конкретно, к устройству для утилизации растений в биоэнергетическом комплексе, обеспечивающему относительное снижение габаритов растения в процессе его произрастания за счет поворота проростка по спирали благодаря изменению светового импульса внутри светонепрозрачного реактора.

Агрокомплекс // 2524818

Предложенное изобретение относится к сельскому хозяйству. Агрокомплекс состоит из теплицы, птицефермы и термитника. Термитник включает двигатель, в конвейеры которого, размещенные в выростных трубах, спиралевидно уложенных на поверхности сферы двигателя, установлены капсулы с размещенными в них термитами. Капсулы выполнены с возможностью по мере вращения сферы вокруг ее центральной вертикальной оси наращивать свою массу. Термитник включает отдельные модули: пункт контроля эффективности, пункт освобождения от некондиционного экипажа, инкубатор, сад грибов, школку подготовки производителей, зал роения, пункт комплектования экипажей и климатрон, выполненные с возможностью обеспечения непрерывности воспроизводства термитов. Модули термитника оснащены средствами связи, транспорта и манипулирования капсулами, органично сочетающими природные особенности обитания термитов и современные технологии благодаря взаимодействию с автоматизированной системой управления комплекса. Ботва растений, произрастающих в теплице, служит основой питательного раствора для термитов, часть личинок и некондиционные экипажи являются кормом для птиц на птицеферме, причем для этих целей в теплице и птицеферме оборудованы соответствующие блоки. Изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств и повышение эффективности, экономит электроэнергию. 5 ил.

Способ обеспечения растений водным и минеральным питанием в условиях невесомости и система для его осуществления // 2528934

Группа изобретений относится к космической биологии и может быть использована для культивирования растений в условиях космического полета. Способ включает подачу поливной питьевой воды в корневой модуль с иононасыщенным ионитным волокнистым почвозаменителем и обеспечение автокоррекции величины pH получаемого субстратного раствора, а также насыщение его нутриентами, содержащими элементы N, P, K, S, Ca, Mg и Fe. Для обеспечения его нутриентами в требуемом количестве осуществляют постоянный мониторинг суммарной концентрации элементов в поливной воде перед подачей в корневой модуль. Поливную питьевую воду перед тем, как подать в корневой модуль, предварительно пропускают через слой гранулированного иононасыщенного ионита-почвозаменителя, количество которого выбирают так, чтобы до конца расчетного срока работы суммарная концентрация элементов S, Ca, Mg и Fe в поливной воде была в пределах, адекватных для выращивания растений. При этом, в случае снижения в поливной воде после прохождения слоя гранулированного иононасыщенного ионита-почвозаменителя суммарного содержания элементов N, P и K до нижней границы допустимого диапазона концентраций, в нее добавляют концентрат, получаемый пропусканием воды через слой гранул медленнодействующего удобрения (МДУ), количество которого выбирают так, чтобы содержащихся в нем элементов N, P и K хватило до конца расчетного срока работы. Система включает корневой модуль с ионитным волокнистым почвозаменителем для высаживания семян или рассады и последующего выращивания растений, к которому подключен выход трубопровода подачи поливной воды с установленным на входе перистальтическим насосом. Дополнительно к трубопроводу подачи поливной воды после перистальтического насоса последовательно присоединены обогатительный патрон, заполненный гранулированным иононасыщенным ионитом-почвозаменителем, и проточная смесительная камера с размещенными в ней датчиком электропроводности воды и мешалкой, смесительная камера оборудована собственным замкнутым водяным контуром, в котором последовательно установлены насос и обогатительный патрон с гранулированным МДУ. При этом система снабжена контроллером, электрически соединенным с насосами, мешалкой и датчиком электропроводности воды, причем датчик электропроводности воды включен в цепь отрицательной обратной связи контроллера. Изобретения позволяют повысить технологичность и производство растительной продукции в космической оранжерее в условиях микрогравитации. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ выращивания растений и плавающее поддерживающее устройство // 2529314

Изобретение относится к способу и устройствам для выращивания наплаву растений. Способ выращивания наплаву растений заключается в том, что в первой стадии роста корни растения поддерживают на расстоянии от запаса воды, который находится под растением. Подведение влаги к растению осуществляют через промежуточное пространство между поддерживающим устройством для растения и запасом воды, и с верхней стороны растения. В первой стадии роста растения расстояние между свободным нижним концом корня и поверхностью воды составляет от 1 до 5 см. По мере роста растения его корневая система разрастается по направлению к запасу воды. Во второй стадии роста растения его потребность в воде удовлетворяется указанным запасом воды. Это достигается с помощью поддерживающего устройства, которое выполнено в виде плавающей на запасе воды панели, имеющей отверстия для размещения растения. Эта панель может быть оснащена углублениями, которые закрыты на своих верхних сторонах для уменьшения площади контакта с водой и создания замкнутых камер. Система для выращивания на плаву растений содержит бассейн, поддерживающее устройство, расположенное в бассейне и плавающее на воде. Поддерживающее устройство включает несколько сквозных отверстий, в которые растение с корнями помещают с небольшим количеством субстрата. Нижний конец растения располагают на расстоянии от поверхности воды вблизи отверстия для образования промежуточного пространства. Промежуточное пространство в способе и в устройствах имеет климатические условия, богатые кислородом. Способ и устройства позволяют создать оптимальные условия для развития растений, предотвратить развитие заболеваний и гниение растений. 3 н. и 24 з.п.ф-лы, 6 ил.

Устройство для выращивания растений // 2530516

Изобретение относится к области растениеводства. Устройство включает ряд установок, оборудованных лазерными аппаратами, а также холодильник, энергоблок, камеры подготовки питательного раствора и газовой смеси, автоматизированную систему управления (АСУ). Причем каждый лазерный аппарат расположен над растениями с возможностью подачи лазерного луча на плавающую зеркальную призму, которая отражает луч поочередно на расположенные концентрически вокруг центральной вертикальной оси установки отражающие зеркала, установленные соосно с центральной вертикальной осью лазерного аппарата, которые инициируют поворот ведущего ростка растения. Ведущий росток расположен в капсуле, которая подвешена под лейкой, обеспечивающей растение питательным раствором. Под капсулой установлен поддон для сбора и слива использованного раствора. При этом под капсулой с растением на втулке, опертой на поддон, установлено несветопрозрачное колесо с отверстиями, оборудованное на нижней поверхности штырями. При этом к втулке прикреплена гибкая двухслойная пластинка, включающая светочувствительный полимерный материал, которая, периодически нагреваясь от лазерного луча, направленного от поворотного зеркала, шарнирно прикрепленного на кромке борта поддона, полученного от прикрепленного к потолку отражающего зеркала, изменяя свою высоту и ударяя по концам штырей, имеет возможность приводить во вращательное движение колесо. Лазерный луч, прошедший через отверстия в колесе, благодаря стремлению растения к свету, прижимая его к борту капсулы, обеспечивает ему спиралевидную форму. Причем каждое четное колесо установки оборудовано шестеренчатым ободом, воздействуя которым на центральный светопрозрачный диск, расположенный на одном уровне с колесами и снабженный аналогичным шестеренчатым ободом, способен приводить в поворотное движение стержень, на котором закреплен диск, и который, находясь на центральной вертикальной оси установки, оборудован наверху столиком. На столике эксцентрично закреплена зеркальная призма, обеспечивающая чередование импульсов с лазерного аппарата на отражающие зеркала, установленные на потолке. Причем капсулы с растениями подвешены на подпружиненных весах и, опускаясь по мере прироста массы растений, вступая в контакт своими контактными элементами с индикаторами, установленными на футштоках, по сигналу АСУ поворотные зеркала могут менять направление лазерного луча на центральную часть днища капсулы, где предусмотрено отверстие для слива питательного раствора из капсулы. Ведущий росток растения, стремясь к свету, способен отклоняться от борта капсулы и имеет возможность выходить из капсулы через отверстие наружу. После образования соцветия и его цветения, лазерный луч соответственно направляют на фотоэлемент, расположенный на форсунке газопровода, с пылегазовой смесью для опыления соцветия. Устройство обеспечивает придание растениям различной конфигурации. 8 ил.

Устройство для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта // 2553649

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство (10) для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта (16) имеет по крайней мере один модуль (12), определяющий внутренний объем (14), предназначенный для хранения питательного вещества и растений и ограниченный передней стенкой (30) и задней стенкой (35), жестко соединенной с передней стенкой (30). По крайней мере передняя стенка имеет отверстие (24) для прохода растений и по крайней мере одна стенка, передняя (30) или задняя (35), имеет пространство фиксации (43, 44) для крепления модуля (12) к держателю (18, 118). При этом по крайней мере одна стенка, передняя (30) или задняя (35), имеет ребра перекрытия, позволяющие когда устройство установлено на растительной крыше или стене и имеет по крайней мере два смежных модуля (12), модулям перекрывать друг друга по крайней мере частично на стене или крыше. Устройство позволяет исключить потери питательного вещества и упростить выращивание растений. 11 з.п. ф-лы, 50 ил.

Держатель растений для культивационных колонн // 2558234

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Держатель растений для культивационных колонн выполнен в виде опорной и покрывной перфорированных пластин. Пластины имеют противоположно направленные выступы для крепления в отверстии культивационной колонны и соединены шарнирными пластинами. Одна из шарнирных пластин выполнена с винтовым шарнирным соединением, позволяющим фиксировать устройство в нужном положении на культивационной колонне. Такое выполнение обеспечивает надежность фиксации растений на культивационной колонне и способно выдержать большие нагрузки. 1 ил.

Тепличный процесс // 2581876

Изобретение относится к технологии выращивания растительной продукции в промышленных теплицах. Тепличный процесс для выращивания растений с применением питательных растворов характеризуется тем, что для предотвращения засорения форсунок или трубочек полива осадками солей маточные насыщенные растворы получают с применением ультразвуковых колебаний, которые затем разделяют микрофильтрацией на загрязненный и чистый потоки. Загрязненный поток далее центрифугируют с выделением плотного грязевого осадка. Чистый насыщенный фильтрат выдерживают в охлаждаемых отстойниках для отделения избытка солей кристаллизацией. Система полива выполнена зонной, при которой разные растворы, в рамках общей рецептуры, подают к растению по своим собственным трубочкам. Для локального освещения и вентилирования выполнены подвижными фото- и вентблоки, передвигающиеся на подвесных тележках, которые могут использоваться для перемещения людей и оборудования. При обработке семян перед выращиванием рассады на семени формируют растворимую композитную оболочку, включающую помимо микроэлементов добавки веществ, улучшающих будущий фотосинтез в листьях. На осветительной аппаратуре создают цветовое покрытие, оптимизирующее спектральные характеристики освещения для данного вида растений. Тепличный комплекс обеспечивает высокую степень автоматизации и механизации работ при стандартных системах регулирования микроклимата и существующих системах приготовления и подачи питательных растворов, экономичен и производителен. 3 ил.

Устройство для выращивания растений // 2588153

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Устройство включает вертикальную опору, соединенную с консолью, вокруг которой по спирали расположена лента, которая закреплена на консоли посредством крестовин. Вертикальная опора соединена с консолью с возможностью вращения. При этом на свободных концах крестовины стержня закреплена металлическая лента, образующая сверху вниз витки спирали от крестовины до нижней части консоли. Металлическая лента распирается на консоль по высоте витка горизонтальными стержнями из стекловолокна. На спиральной металлической ленте закреплены ригели, имеющие отверстия для крепления стекловолоконной арматуры, которые в сборе образуют ложемент, повторяющий виток ленты и форму ригеля. Посредством крестовины закреплен только верхний виток ложементов, выполненный из стекловолокна, остальные витки ложементов закреплены на консоли посредством распорок. В зависимости от длины распорок ложемент может быть выполнен различной формы - конус, бочка, цилиндр с различной плотностью витков, количеством витков и высотой, которую определяет только высота консоли. Ложемент заполняется легкосъемными контейнерами. Устройство позволяет расширить ареал выращивания за счет угла освещенности контейнеров и способности вращаться вокруг вертикальной оси, кроме того, позволяет выращивать с высокой эффективностью разнообразные культуры с объемом корневой системы не более 2,5 литра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для выращивания растений arabidopsis thaliana l. методом гидропоники // 2597859

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Устройство включает резервуар, закрытый крышкой с модифицированными пробирками типа Falcon. Уровень поверхности крышки контейнера находится ниже верхнего края контейнера. Края крышки опираются на края резервуар. Крышка резервуара оборудована дополнительными опорными кольцами для установки модифицированных пробирок типа Falcon, которые дополнительно снабжены отверстием на боковой поверхности, расположенным ниже уровня раствора. В крышке резервуара имеются отверстия для воздуховодных трубок для перемешивания и аэрации раствора. При этом посев семян растений проводится на поверхность твердой питательной среды, содержащей агарозу. Устройство обеспечивает глубокое погружение выращиваемых растений в питательный раствор и интенсивную циркуляцию раствора вокруг корня растения. 1 ил.

Способ выращивания огородных культур на гидропонике и устройство для его осуществления // 2615837

Изобретение относится к области гидропонного культивирования растений. Способ выращивания огородных культур на гидропонике включает посадку семечек в пропитанный питательным раствором рассадный горшочек с минеральной ватой. После прорастания переносят рассадный горшочек с рассадой на мат. Периодически пропитывают горшочек питательным раствором. Стебель растения закрепляют на гибком вертикальном шпагате. При достижении растением длины более 2-х метров шпагат вместе с закрепленным на нем растением опускают и укладывают вдоль мата. Перед укладкой обрывают с растения отжившие свой срок листья. Устройство для выращивания содержит корытообразный желоб с установленным на нем матом и рассадными горшочками с минеральной ватой, систему подвесов. Желоб выполнен с двусторонними отбортовками и установлен днищем вверх. Наружная поверхность днища выполнена в виде чередующихся выступов. Рассадные горшочки с минеральной ватой оснащены шпагатами. Шпагаты намотаны на катушки. Катушкодержатели крепятся на продольных шпалерах под несущей балкой крыши теплицы. Корытообразный желоб выполняется цельным на всю длину теплицы или стыкуется внахлест друг с другом. Желоб с одной стороны оснащен глухой торцовой заглушкой, а с другой стороны - заглушкой с отверстием для подсоединения к дренажной системе. Обеспечивается увеличение урожайности с квадратного метра полезной площади. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 13 ил.