DE10138903C2 - Gewächshaus-Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewächshaus-Vorrichtung zum wärmekontrollierten Anbau von Pflanzen, mit einer lichtdurchlässigen, von mindestens einem Standrohr getragenen Gewächshaus-Folie mit einer oberen und einer unteren Begrenzungslinie, wobei die untere Begrenzungslinie direkt oder indirekt an das Erdreich angrenzt und die obere Begrenzungslinie an eine verschließbare Öffnung angrenzt, wobei die Öffnung eine Verschließeinrichtung aufweist, mit der die Öffnung definiert steuerbar von Zuständen vollständig geöffnet über teilweise geöffnet bis vollständig verschlossen verschließbar ist.

Gewächshaus-Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus DE 198 56 531 A1 oder der DE 199 31 068 A1 bekannt und werden im Stand der Technik verwendet, um einen Anbau von Pflanzen auf besonders energie-effiziente Weise zu betreiben. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, dass nur eine eher ungenaue Temperatursteuerung in ihrem Inneren erreichbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Gewächshaus- Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine sehr präzise Temperatur- und Bodenfeuchtigkeitssteuerung in ihrem Inneren durchführbar ist.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Verschließeinrichtung vorgesehen ist, die nach Maßgabe der Messdaten von mindestens einem Temperatursensor und mindestens einem Lichtintensitätssensor Steuersignale an die Verschließeinrichtung abgibt, und ein Feuchtigkeitssensor zum Messen der Feuchte des von der Gewächshaus-Folie abgedeckten Erdreiches vorgesehen ist, der Messdaten an die Steuerungseinrichtung abgibt, wobei die Steuerungseinrichtung ausgelegt ist, um nach Maßgabe der von dem Feuchtigkeitssensor erhaltenen Messdaten Steuersignale an eine elektrisch betriebene Sprenklereinrichtung abzugeben, die an dem hohl ausgebildeten und mit Wasser gefüllten Standrohr ausgebildet ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass die Öffnung eine Verschließeinrichtung aufweist, mit der die Öffnung definiert steuerbar von Zuständen vollständig geöffnet über teilweise geöffnet bis vollständig verschlossen verschließbar ist, und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Verschließeinrichtung vorgesehen ist, die nach Maßgabe der Messdaten von mindestens einem Temperatursensor und mindestens einem Lichtintensitätssensor Steuersignale an die Verschließeinrichtung abgibt, erreicht, dass über die gezielte und insbesondere programmierbare Steuerbarkeit des Öffnungsgrades der Öffnung der erfindungsgemäßen Gewächshaus-Vorrichtung Pflanzen unterschiedlichster Art und mit unterschiedlichsten Wärme-, Licht- und Feuchtigkeitsbedürfnissen gezüchtet werden können. Insbesondere ist im Inneren der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine sehr konstante Temperatur erreichbar, und dies unter einer steuerbaren und insofern optimierbaren Zufuhr von kohlendioxydreicher und damit wachstumsfördernder Frischluft.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass ein Feuchtigkeitssensor zum Messen der Feuchte des von der Gewächshaus-Folie abgedeckten Erdreiches vorgesehen ist, der Messdaten an die Steuerungseinrichtung abgibt. Die Steuerungseinrichtung ist dabei so ausgelegt, um nach Maßgabe der von dem Feuchtigkeitssensor erhaltenen Messdaten Steuersignale an eine elektrisch betriebene Sprenklereinrichtung abzugeben. Dadurch ist der Feuchtigkeitsgrad innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung steuerbar. Die Sprenklereinrichtung ist an dem hohl ausgebildeten und mit Wasser gefüllten Standrohr ausgebildet.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zwei Temperatursensoren vorgesehen sind, von denen der eine innerhalb der Gewächshaus-Vorrichtung angeordnet ist und der andere außerhalb der Gewächshaus-Vorrichtung angeordnet ist. Dadurch können Temperaturdifferenzen innerhalb und außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemessen werden, die die Grundlage für eine möglichst frischluftreiche Versorgung der Pflanzen bilden können.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung einen programmierbaren Mikroprozessor enthält. Dadurch ist eine einfache und effiziente Steuerung der Steuereinrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Verschließeinrichtung einen mit gespeicherter Solarenergie betreibbaren Elektromotor enthält. Dadurch ist ein autarker Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.

Die Sprenklereinrichtung enthält vorzugsweise einen mit direkter oder gespeicherter Solarenergie betreibbaren Elektromotor, um autark arbeiten zu können. Das Standrohr ist vorzugsweise in Form eines Hohlzylinders ausgebildet. Das Standrohr weist dabei etwa eine Länge von drei Metern auf und ist dabei etwa einen Meter tief im Erdreich versenkt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 2 einen vergrößerten Abschnitt des oberen Teils der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Gewächshaus- Vorrichtung 100 zum wärmekontrollierten Anbau von Pflanzen weist eine lichtdurchlässige, von mindestens einem Standrohr 2 getragenen Gewächshaus-Folie 4 mit einer oberen und einer unteren Begrenzungslinie auf, wobei die als Bodenring 9 ausgebildete untere Begrenzungslinie direkt oder indirekt an das Erdreich angrenzt und die als Oberring 10 ausgebildete obere Begrenzungslinie eine verschließbare Öffnung bildet. Die Öffnung weist eine Verschließeinrichtung 3 auf, mit der die Öffnung definiert steuerbar von Zuständen vollständig geöffnet über teilweise geöffnet bis vollständig verschlossen verschließbar ist, wobei eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung 6 zum Steuern der Verschließeinrichtung 3 vorgesehen ist, die nach Maßgabe der Messdaten von zwei nicht dargestellten Temperatursensoren, von denen ein erster Temperatursensor innerhalb der Folie 4 vorgesehen ist, um die Temperatur innerhalb des von der Folie 4 gebildeten Gewächshauses zu bestimmen und ein zweiter Temperatursensor außerhalb der Folie vorgesehen ist, um die Temperatur außerhalb des Gewächshauses zu bestimmen. Des weiteren ist ein nicht dargestellter Lichtintensitätssensor mit der Steuerungseinrichtung 6 verbunden, um zusätzliche Eingangssignale für die Steuerungseinrichtung 6 bereitzustellen, um mit Hilfe eines in einer Mikroprozessoreinheit gespeicherten Steuerprogramms Steuersignale zu schaffen, mit denen die Verschließeinrichtung 3 so gesteuert wird, dass die Temperatur im Inneren des Gewächshauses möglichst konstant verbleibt. Bei unterschreiten eines vorgegebenen Lichtpegels wird die Verschließeinrichtung 3 von einem nicht dargestellten Elektromotor geschlossen, der Strom von einem Solarmodul 1 bezieht, das auch die Steuerungseinrichtung 6 mit elektrischer Energie versorgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält einen als zwei Edelstahlstifte 5 ausgebildeten Feuchtigkeitssensor zum Messen der Feuchte des von der Gewächshaus-Folie abgedeckten Erdreiches, der Messdaten an die Steuerungseinrichtung 6 abgibt. Die Steuerungseinrichtung 6 ist dabei so ausgelegt, um nach Maßgabe der von dem Feuchtigkeitssensor 5 erhaltenen Messdaten Steuersignale an eine elektrisch betriebene Sprenklereinrichtung abzugeben, wobei entsprechendes Wasser aus Löchern aus dem hohl ausgeführten Standrohr 2 abgegeben wird. Dadurch ist der Feuchtigkeitsgrad des Erdreiches und der Luft innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung steuerbar. Um die Temperatur im Inneren des Gewächshauses konstant zu halten, ist die Steuerungseinrichtung zum Aktivieren der Sprenklereinrichtung ebenfalls mit dem nicht dargestellten Lichtintensitätssensor verbunden. Das in dem Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung gespeicherte Steuerungsprogramm ist dabei so ausgelegt, dass bei hohen Temperaturen im Inneren des Gewächshauses die Verschließeinrichtung geöffnet wird, um die Temperatur im Inneren des Gewächshauses möglichst konstant zu halten. Das in dem Mikroprozessor der Steuerungseinrichtung gespeicherte Steuerungsprogramm ist des weiteren so ausgelegt, dass bei hohen Temperaturen im Inneren des Gewächshauses bei gleichzeitiger von dem Lichtintensitätssensor gemessener starker Sonneneinstrahlung die Sprenklereinrichtung aktiviert wird, um die Pflanzen aktiv zu kühlen und so die Temperatur im Inneren des Gewächshauses weiter konstant zu halten.

Die Sprenklereinrichtung enthält einen nicht dargestellten Elektromotor, der Strom von einem Solarmodul 1 bezieht, und ist an dem hohl ausgebildeten und mit Wasser gefüllten Standrohr 2 vorgesehen, wobei das Standrohr 2 in Form eines Hohlzylinders ausgebildet ist. Das Standrohr 2 weist dabei eine Länge von drei Metern auf und ist dabei etwa einen Meter tief im Erdreich versenkt.

Das Standrohr 2 ist bis oben hin mit Wasser befüllt. Das Wasser erwärmt sich tagsüber und ist nachts als Wärmespeicher nutzbar. Aufgrund eines Regelmechanismusses, der in dem Steuerungsprogramm der Mikroprozessoreinheit der Steuerungseinrichtung vorgegeben ist, wird über die Feuchtigkeitssensoren 5 die Feuchtigkeit innerhalb des Gewächshauses gemessen, wobei bei trockenem Boden oder bei trockener Luft über ein Magnetventil Wasser abgegeben wird, so dass der Boden besprenkelt wird, wobei dieses Wasser für die Pflanzen wohltemperiert ist.

Bei Absinken der Außentemperatur unterhalb der Temperatur des Erdreiches in einer Tiefe von 60 cm, in der das Rohr verankert ist, erwärmt sich das im Rohr befindliche Wasser durch die Bodenwärme und steigt aufgrund von Konvektion nach oben und wirkt dann innerhalb des Gewächshauses als weiteres Wärmereservoir, das die Luft innerhalb des Gewächshauses erwärmt.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims (7)

1. Gewächshaus-Vorrichtung (100) zum wärmekontrollierten Anbau von Pflanzen, mit einer lichtdurchlässigen, von mindestens einem Standrohr (2) getragenen Gewächshaus-Folie (4) mit einer oberen und einer unteren Begrenzungslinie, wobei die untere Begrenzungslinie (9) direkt oder indirekt an das Erdreich angrenzt und die obere Begrenzungslinie (10) an eine verschließbare Öffnung angrenzt, wobei die Öffnung eine Verschließeinrichtung (3) aufweist, mit der die Öffnung definiert steuerbar von Zuständen vollständig geöffnet über teilweise geöffnet bis vollständig verschlossen verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (6) zum Steuern der Verschließeinrichtung (3) vorgesehen ist, die nach Maßgabe der Messdaten von mindestens einem Temperatursensor und mindestens einem Lichtintensitätssensor Steuersignale an die Verschließeinrichtung abgibt, und ein Feuchtigkeitssensor (5) zum Messen der Feuchte des von der Gewächshaus-Folie (4) abgedeckten Erdreiches vorgesehen ist, der Messdaten an die Steuerungseinrichtung (6) abgibt, wobei die Steuerungseinrichtung (6) ausgelegt ist, um nach Maßgabe der von dem Feuchtigkeitssensor (5) erhaltenen Messdaten Steuersignale an eine elektrisch betriebene Sprenklereinrichtung abzugeben, die an dem hohl ausgebildeten und mit Wasser gefüllten Standrohr (2) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Temperatursensoren vorgesehen sind, von denen der eine innerhalb der Gewächshaus-Vorrichtung (100) angeordnet ist und der andere außerhalb der Gewächshaus-Vorrichtung (100) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (6) einen programmierbaren Mikroprozessor enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung (3) einen mit gespeicherter Solarenergie betreibbaren Elektromotor enthält.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprenklereinrichtung einen mit gespeicherter Solarenergie betreibbaren Elektromotor enthält.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Standrohr (2) in Form eines Hohlzylinders ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Standrohr (2) etwa eine Länge von drei Metern aufweist und dabei etwa einen Meter tief im Erdreich versenkt ist.