RU194725U1 - Multi-tier plant growing device - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области растениеводства, в частности, к устройствам для выращивания растений на искусственном субстрате. Полезная модель многоярусного секционного устройства предназначена для выращивания растений преимущественно овощных и ягодных культур, рассады плодовых овощных культур (томат, перец, огурец и др.), а также лекарственных и декоративных растений. Она содержит стеллажную установку с блок-секциями из направляющих, ярусно смонтированных на четырех стойках, систему обеспечения светового режима, состоящую из группы источников света в каждой секции с возможностью их установки и удаления при работах по уходу за растениями, а также систему питания растений, включающую бак с питательным раствором, насосы, трубопровод подачи питательного раствора в секции и распределения его в гнездах питательного трубопровода.The utility model relates to the field of crop production, in particular, to devices for growing plants on an artificial substrate. A useful model of a multi-tiered sectional device is intended for growing plants mainly of vegetable and berry crops, seedlings of fruit and vegetable crops (tomato, pepper, cucumber, etc.), as well as medicinal and ornamental plants. It contains a rack installation with block sections of rails mounted in tiers on four racks, a light control system consisting of a group of light sources in each section with the possibility of their installation and removal during plant care, as well as a plant nutrition system, including a tank with a nutrient solution, pumps, a pipeline for supplying a nutrient solution in the section and distributing it in the nests of the nutrient pipe.

Description

Полезная модель относится к области растениеводства, в частности, к устройствам для выращивания растений на искусственном субстрате с использованием системы освещения, преимущественно овощных и ягодных культур, рассады плодовых овощных культур (томат, перец, огурец и др.), а также лекарственных и декоративных растений.The utility model relates to the field of crop production, in particular, to devices for growing plants on an artificial substrate using a lighting system, mainly vegetable and berry crops, seedlings of fruit and vegetable crops (tomato, pepper, cucumber, etc.), as well as medicinal and ornamental plants .

Известно сборно-разборное многоярусное устройство стеллажного типа для выращивания растений (см. патент на ПМ 18610, МПК A01G 31/02, A01G 9/02). Известное устройство содержит секции из полок, ярусно смонтированных на четырех стойках. Стойки выполнены разъемными по высоте и соединены перемычками и стяжками, установленными с возможностью перемещения вдоль стоек и закрепления в любом месте. На каждой паре стяжек одного уровня установлены полка или по крайней мере два стержня с возможностью снятия. На каждой дополнительной перемычке или на одной из стяжек каждой пары стяжек одного уровня установлен с возможностью закрепления и снятия источник света. Верхние концы стоек соединены друг с другом с возможностью закрепления и открепления.Known collapsible multi-tier device rack type for growing plants (see patent for PM 18610, IPC A01G 31/02, A01G 9/02). The known device contains sections of shelves mounted in tiers on four racks. The racks are made detachable in height and are connected by jumpers and couplers installed with the possibility of moving along the racks and fixing in any place. On each pair of couplers of one level, a shelf or at least two rods with the possibility of removal are installed. On each additional jumper or on one of the couplers of each pair of couplers of one level, a light source is installed with the possibility of fixing and removing. The upper ends of the racks are connected to each other with the possibility of fixing and detaching.

Недостатком этого устройства является то, что сборно-разборная конструкция, не обеспечивает равномерности освещения растений и характеризуется значительными светопотерями.The disadvantage of this device is that the collapsible design does not provide uniform illumination of plants and is characterized by significant light loss.

Известна группа изобретений, включающая устройство и сборно-разборный многоярусный стеллаж для выращивания растений в условиях защищенного грунта, (см. патент на изобретение 2391812, МПК A01G 9/00, A01G 9/24). Известное устройство для выращивания растений содержит систему культивации растений, включающую вертикальную многоярусную стеллажную установку для вегетационных лотков с растениями, системы создания требуемых климатического и светового режимов, последний создают, но меньшей мере, одним источником освещения, выполненным с возможностью перемещения вверх-вниз между ярусами стеллажной установки, и средством, обеспечивающим непрерывное реверсивное движение источника освещения между ярусами в период облучения растений. В этом устройстве используется одностороннее боковое освещение растений, которое практически не пригодно для плотных ценозов низкорослых растений. В этом случае значительно эффективнее выращивать растения при верхнем освещении. Кроме того, отсутствуют какие-либо сведения об уровне достигнутой равномерности и облученности, что не позволяет оценить возможную эффективность устройства.A known group of inventions, including a device and a collapsible multi-tiered rack for growing plants in a protected ground, (see patent for invention 2391812, IPC A01G 9/00, A01G 9/24). The known device for growing plants contains a system of cultivation of plants, including a vertical multi-tiered rack installation for vegetation trays with plants, systems for creating the required climatic and light modes, the latter is created, but by at least one light source, configured to move up and down between the tiers of the rack installation, and a means of providing continuous reverse movement of the light source between tiers during the period of plant irradiation. This device uses one-sided lateral illumination of plants, which is practically unsuitable for dense cenoses of low-growing plants. In this case, it is much more efficient to grow plants in overhead lighting. In addition, there is no information about the level of uniformity and irradiation achieved, which does not allow us to assess the possible effectiveness of the device.

Известна группа изобретений, включающая каркас в виде треугольных рам из попарно соединенных ригелей с закрепленными на них лотками для выращивания растений (см. патент СССР N 1785415, кл. A01G 31/02, 1990).A known group of inventions, including a frame in the form of triangular frames from pairwise connected crossbars with trays for growing plants attached to them (see USSR patent N 1785415, class A01G 31/02, 1990).

Недостаток известной гидропонной установки состоит в ее ограниченных функциональных возможностях, низкая отдача с одного м² производственной площади.A disadvantage of the known hydroponic installation is its limited functionality, low return from one m ^{2 of} production area.

Известно наиболее близкое к заявляемому техническому решению, но совокупности существенных признаков и принятое в качестве ПРОТОТИПА устройство для выращивания растений в условиях защищенного грунта (см. Патент на изобретение 1664197 А1, МПК A01G 31/02). Устройство включает наклонные питающие трубопроводы и расположенные над ними в несколько ярусов дополнительные наклонные трубопроводы. Бак для питательного раствора соединен с питающими трубопроводами и снабженный насосом. Между ярусами размещены соединенные с трубопроводами смежных ярусов дополнительные емкости для раствора, снабженные поплавковыми клапанами. Насос из бака нагнетает раствор в дополнительную емкость верхнего яруса, после чего открывается поплавковый клапан, обеспечивая протекание порции раствора по трубопроводу верхнего яруса и отключения насоса. После опорожнения верхней емкости насос включается вновь.Known closest to the claimed technical solution, but a combination of essential features and adopted as a PROTOTYPE device for growing plants in a protected ground (see Patent for invention 1664197 A1, IPC A01G 31/02). The device includes inclined supply pipelines and additional inclined pipelines located above them in several tiers. The tank for the nutrient solution is connected to the supply piping and equipped with a pump. Between the tiers are placed additional tanks for solution, connected to the pipelines of adjacent tiers, equipped with float valves. A pump from the tank pumps the solution into an additional tank of the upper tier, after which the float valve opens, allowing a portion of the solution to flow through the upper tier pipeline and turn off the pump. After emptying the upper tank, the pump switches on again.

Недостатками известного устройства являются нерациональное использование света и неравномерность освещения растений, что приводит к снижению урожайности и высоким энергозатратам, кроме этого расположение дополнительных емкостей с клапанной системой на каждом уровне усложняет конструкцию.The disadvantages of the known device are the irrational use of light and uneven illumination of plants, which leads to lower yields and high energy costs, in addition, the location of additional tanks with a valve system at each level complicates the design.

Технический результат - повышение производительности гидропонной установки и простоты конструкторского решения.EFFECT: increased productivity of a hydroponic installation and simplicity of a design solution.

Технический результат достигается за счет выращивания растений двух и более культур одновременно в многоярусной стеллажной установке с замкнутыми блок-секциями оснащенными питающими трубопроводами. Каждая блок-секция содержит два яруса наклонных питательных трубопроводов, по которым самотеком бежит питательный раствор с автоматической системой подачи питания в верхний ярус каждой блок-секции. Источники освещения расположены в верхней части каждой секции с возможностью оперативного изменения их количества и типа в зависимости от выращиваемой культуры.The technical result is achieved by growing plants of two or more crops simultaneously in a multi-tiered rack installation with closed block sections equipped with supply pipelines. Each block section contains two tiers of inclined feed pipelines, through which the nutrient solution runs automatically by gravity with an automatic power supply system to the upper tier of each block section. Lighting sources are located in the upper part of each section with the ability to quickly change their number and type depending on the crop grown.

На фиг. 1 представлено устройство для гидропонного выращивания растений; на фиг. 2 блок-секция; на фиг. 3 - питающий трубопровод с гнездом, продольный разрез.In FIG. 1 shows a device for hydroponic growing plants; in FIG. 2 block section; in FIG. 3 - feed pipe with a socket, longitudinal section.

Многоярусное секционное устройство для выращивания растений содержит каркас 1, являющийся основой для ярусно смонтированных блок-секций 2. Каждая блок-секция 2 содержит источники света 3 и два яруса наклонных питательных трубопроводов 4 с гнездами 5 для растений имеющих свою автоматизированную систему подачи питательного раствора. Источники света 3 (от 4 до 12 штук, но чаще всего от 4 до 8) установлены в верхней части каждой секции и имеют автоматическое управление. Из бака 6 насосами по трубам 7 питательный раствор подается в коллекторы 8 в верхний ярус каждой блок-секции, закрепленные на направляющих 9. Из коллекторов 8 питательный раствор по питающему трубопроводу 4 поступает к корням растений, установленных в гнездах, при этом внутри питающего трубопровода уложен слой влагоудерживающего материала. Питающий раствор по верхнему ярусу блок-секции поступает в нижний ярус блок-секции самотеком и затем возвращается в бак 6 насыщаясь питательными веществами и воздухом от установленного аэратора 10. Вертикальные стойки каркаса 1 снабжены регулировочными опорами 11 для обеспечения вертикального положения устройства на неровном полу. Пульт управления 12 может быть размещен на каркасе 1, но пускорегулирующая аппаратура для источников света и управлением насосами вынесена за пределы устройства.A multi-tier sectional device for growing plants contains a frame 1, which is the basis for tiered mounted block sections 2. Each block section 2 contains light sources 3 and two tiers of inclined feed lines 4 with nests 5 for plants having their own automated nutrient solution supply system. Light sources 3 (from 4 to 12 pieces, but most often from 4 to 8) are installed in the upper part of each section and have automatic control. From the tank 6 by pumps through the pipes 7, the nutrient solution is supplied to the collectors 8 in the upper tier of each block section, mounted on the guides 9. From the collectors 8, the nutrient solution is supplied through the supply pipe 4 to the roots of the plants installed in the nests, while inside the feed pipe a layer of water-retaining material. The feed solution along the upper tier of the block section enters the lower tier of the block section by gravity and then returns to the tank 6 saturated with nutrients and air from the installed aerator 10. The vertical struts of the frame 1 are equipped with adjusting supports 11 to ensure the vertical position of the device on an uneven floor. The control panel 12 can be placed on the frame 1, but ballasts for light sources and pump control removed from the device.

Устройство для выращивания растений работает следующим образом. Согласно выращиваемой культуре устанавливают источники освещения 3 и заливают в бак 6 питательный раствор, при этом конфигурацию источников освещения 3 (тип, электрическая мощность, количество в секции), обеспечивающую соответствующие параметры световой среды (средняя облученность, коэффициент равномерности освещения, спектральная плотность облученности), выбирают с учетом физиологических особенностей высаживаемой культуры.A device for growing plants works as follows. According to the cultivated culture, light sources 3 are installed and a nutrient solution is poured into the tank 6, while the configuration of the light sources 3 (type, electric power, number in the section), providing the appropriate parameters of the light medium (average irradiation, uniformity coefficient of light, spectral density of irradiation) choose taking into account the physiological characteristics of the planted culture.

Рассада или семена высаживаются в гнезда питающего трубопровода. Из бака 6 с помощью насосов в автоматическом режиме подают питательный раствор в коллекторы 8 и затем в отходящие от них шланги, соединенные с питающими трубопроводами верхнего яруса блок-секции.Seedlings or seeds are planted in the nests of the supply pipe. From the tank 6, with the help of pumps, the nutrient solution is automatically fed into the manifolds 8 and then into the hoses leaving them connected to the supply pipelines of the upper tier of the block section.

Предлагаемая конструкция обеспечивает оптимальное пространство для размещения целого ряда овощных, цветочных и плодово-ягодных культур. При этом подача питательного раствора, а также его объемы находится под полным контролем, что также делает ее универсальной по отношению в ряду аналогичных установок. За счет замкнутой системы в корневую зону попадают только те элементы, которые были внесены в воду, к тому же в заданных ранее пропорциях. Кроме того, замкнутая система подачи питательного раствора препятствует его цветению, а принудительное насыщение воздухом разложению и тщательному перемешиванию. Кроме того, установка отличается от большинства аналогичных способом размещения растений в гнездах, где основная корневая система в первые периоды роста и развития размещена не в трубе, а в специальном технологическом горшке, что очень полезно при постоянном контроле состояния корней, а также возможном решении проблемы с патогенами. За счет оптимальной конструкции крепления на один ярус можно устанавливать от 4 до 12 штук источников освещения, что в отличии от аналогичных установок делает ее универсальной по отношению к месту размещения и степени естественного освещения. Две отдельные изолированные секции данной установки позволяют одновременно возделывать две полностью противоположные культуры, что является оптимальным в условиях малообъемного производства.The proposed design provides the optimal space to accommodate a number of vegetable, flower and fruit crops. At the same time, the supply of the nutrient solution, as well as its volumes, is under full control, which also makes it universal in relation to a number of similar plants. Due to the closed system, only those elements that were introduced into the water get into the root zone, moreover, in the proportions given earlier. In addition, a closed nutrient solution supply system prevents its flowering, and forced air saturation decomposition and thorough mixing. In addition, the installation differs from most similar methods for placing plants in nests, where the main root system in the first periods of growth and development is not placed in the pipe, but in a special technological pot, which is very useful for constant monitoring of the condition of the roots, as well as a possible solution to the problem pathogens. Due to the optimal mounting design, it is possible to install from 4 to 12 pieces of light sources on one tier, which, unlike similar installations, makes it universal in relation to the location and degree of natural light. Two separate isolated sections of this installation allow you to simultaneously cultivate two completely opposite crops, which is optimal in low-volume production.

После высадки рассады растений или прорастания семян включают группу источников света 3 соответствующей блок-секции 2. При достижении растениями высоты 20÷25 см, их, при необходимости, подвязывают.After planting seedlings of plants or seed germination include a group of light sources 3 of the corresponding block section 2. When the plants reach a height of 20 ÷ 25 cm, they are tied, if necessary.

Claims (1)

Многоярусное секционное устройство для выращивания растений, содержащее многоярусную стеллажную установку с замкнутыми блок-секциями из питательных трубопроводов с растениями, каждая блок-секция содержит два яруса наклонных питательных трубопроводов, по которым самотеком бежит питательный раствор, и источники освещения, расположенные в верхней части каждой секции с возможностью оперативного изменения их количества и типа в зависимости от выращиваемой культуры, причем устройство выполнено с автоматической системой подачи питания в верхний ярус каждой блок-секции, позволяющей выращивание двух и более культур одновременно.A multi-tiered sectional plant growing device comprising a multi-tiered shelving unit with closed block sections from nutrient pipelines with plants, each block section contains two tiers of inclined nutrient pipelines through which the nutrient solution runs by gravity, and light sources located at the top of each section with the ability to quickly change their number and type depending on the crop, and the device is made with an automatic power supply system in the upper tier of each block section, allowing the cultivation of two or more crops simultaneously.

Images