ES2607127B2 - Sistema y procedimiento de riego para cultivos hidropónicos - Google Patents

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Abstract

Sistema y procedimiento de riego para cultivos hidropónicos.#Sistema de riego para cultivos hidropónicos, de los que se llevan a cabo en tanques de cultivo (1) que contienen una solución nutritiva, formado por un entramado (2) parcialmente sumergido en la solución nutritiva del tanque de cultivo (1), estando formado dicho entramado (2) por unos canales rectos (3) espaciados entre sí por unas celdas adyacentes (4) donde se disponen las plantas a cultivar, estando dichas celdas conectadas con dichos canales (3) y/o entre sí; y donde los canales (3) presentan una sección transversal con forma de U invertida. El sistema comprende al menos un emisor de riego (5) dispuesto en un canal (3) del entramado, estando dicho emisor (5) configurado para emitir un caudal de solución nutritiva en la solución nutritiva contenida en el tanque (1) o sobre la superficie (10) de la misma. La invención también se refiere al procedimiento de riego.

Description

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DESCRIPCION
SISTEMA Y PROCEDIMIENTO DE RIEGO PARA CULTIVOS HIDROPONICOS OBJETO DE LA INVENCION
La presente invention se refiere a un sistema y a un procedimiento para el riego de cultivos hidroponicos, es decir, para el cultivo de plantas en ausencia de tierra, mediante la utilization de soluciones acuosas minerales.
El objeto de la invencion es optimizar y reducir los consumos electricos, reducir el volumen de solution acuosa contenida en los tanques de cultivo, conseguir una mayor homogeneidad en los cultivos, asl como una mayor precision de los sistemas de riego, aplicados a los cultivos hidroponicos con sistemas flotantes y/o suspensos sobre tanques de cultivo que contienen una solucion acuosa, asl mismo se pretende mejorar la sanidad vegetal, oxigenacion y desarrollo de dichos cultivos.
La invencion se encuadra en el sector de la agricultura, mas concretamente en el relativo a los sistemas de cultivos hidroponicos.
ESTADO DE LA TECNICA
La hidroponla o agricultura hidroponica es un metodo utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agricola. Las ralces reciben una solucion nutritiva equilibrada disuelta en agua con todos los elementos qulmicos esenciales para el desarrollo de las plantas, que pueden crecer en una solucion mineral unicamente, o bien en un medio inerte, como arena lavada, grava o perlita, entre muchas otras.
Los sistemas de cultivo hidroponico desarrollados en piscinas o tanques sobre los que flotan o se disponen suspendidas las plantas a cultivar son ampliamente conocidos. A nivel industrial, casi la totalidad de estos sistemas funcionan con amplias similitudes en cuanto a infraestructuras, asl como en su funcionamiento.
Los sistemas hidroponicos desarrollados en piscinas, se conocen por diversos nombres: DWC (del ingles Deep Water Culture, cultivo de agua profunda), cultivo
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flotante, cultivo en balsas, sistema de balsa, cultivo de ralz profunda, cultivos sin suelo, cultivos sobre agua, etc. En todos estos casos, cualquiera que sea su escala, pero especialmente a nivel industrial, estos sistemas poseen en sus instalaciones al menos un tanque de cultivo, un cabezal de riego compuesto en su gran mayorla por al menos una bomba, pudiendo esta complementarse con filtros y un controlador para programacion del riego, encargado de medir, corregir y regular la adecuacion de la solucion acuosa llamada solucion nutritiva, asl como regular los tiempos de riego.
Durante esta operation se adicionan los nutrientes, se filtra la solucion, en algunos casos se desinfecta y se bombea de nuevo al tanque de cultivo.
Los tanques de cultivo que pueden estar situados bajo invernadero, al aire libre o en algun lugar sin luz natural, provistos de luz artificial, estos son los lugares donde se realiza el cultivo. Los tanques de cultivo son generalmente de forma rectangular; pueden por si mismos contener la solucion nutritiva, o en otros casos disponer de una lamina de caracter plastico impermeable para contener la solucion nutritiva. Sobre dicha solucion nutritiva se disponen diferentes aparatos que flotan o mantienen las ralces de las plantas suspendidas, sumergidas parcialmente o sumergidas completamente. La parte aerea de la planta queda en la parte superior del elemento de sujecion, separada por este de la solucion nutritiva.
En las instalaciones hidroponicas descritas, el control de la temperatura de la solucion nutritiva y el mantenimiento de un nivel optimo de oxlgeno disuelto en la solucion nutritiva suele presentar problemas. Para poder mantener un nivel mlnimo de oxlgeno disuelto se necesitan aireadores, lo que desemboca en un mayor consumo electrico y en un aumento en la inversion. Asimismo debido al poco movimiento de la solucion nutritiva contenida en tanque de cultivo se desarrollan algas, siendo estas competidoras de las plantas cultivadas, tanto en el consumo de nutrientes como en el consumo de gases O2 y CO2.
Se han desarrollado multiples patentes en este ambito de la invention con el fin de solucionar problemas de oxigenacion en la solucion nutritiva, mejorar la sanidad vegetal, asl como de reducir costes de operaciones.
Un ejemplo de este tipo de instalaciones de riego es el detallado en la patente ES2507341B1, en el que la emision del agua o solucion nutritiva se hace desde un
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lateral o extremo del tanque de cultivo por medio de orificios en una conduction, Este metodo de riego es ampliamente mejorable mediante la invention descrita a continuation, ya que en su caso produce oxigenacion por impacto en la solution nutritiva, aumento exponencial del volumen de agua rica en oxlgeno que circula a traves de las ralces de todas las plantas, dicho efecto desemboca en una mayor homogeneidad en el cultivo, reduction del volumen del tanque mejorando consumos electricos.
El documento US4976064, propone mejorar la oxigenacion, mediante conduccion de la solucion nutritiva hasta el tanque de cultivo, y emision de la misma mediante perforados en dicha conduccion o a traves de boquillas, con el fin de suministrar gotas minusculas o chorros de agua directamente sobre las ralces de las plantas que estan suspensas y parcialmente sumergidas en la solucion nutritiva.
Estos sistemas han demostrado ser poco eficientes en grandes extensiones; precisan de una gran cantidad de energla, as! como de un mantenimiento intensivo para su correcto funcionamiento debido a la dimension de las gotas emitidas y la obturation de las boquillas por la solucion salina que emiten. Asimismo, el alcance de las boquillas es limitado al igual que la presion de trabajo al incidir directamente sobre las ralces, ademas, el numero de plantas que pueden irrigar es muy limitado a menos que se instalen y mantengan un gran numero de boquillas u orificios.
El documento US5435098 describe un metodo de riego de los cultivos en cuestion, donde se genera una corriente longitudinal al eje mas largo del tanque de cultivo, cuyo fin ultimo es mover unas bandejas de cultivo.
Los sistemas de riego descritos aplicados a cultivos flotantes son ampliamente mejorables a traves de la invencion a continuacion detallada, contribuyendo a un mejor desarrollo de los cultivos, permitiendo en primer lugar la reduccion de los volumenes de solucion nutritiva contenida en los tanques de cultivo, optimizando los procesos de riego y oxigenacion de la solucion nutritiva, lo que desemboca en mayor facilidad de manejo del cultivo, reduccion de los consumos electricos y reduccion de los costes de implantation.
La presente invencion mejora los sistemas de riego para cultivos hidroponicos sobre agua, aumenta exponencialmente el volumen de solucion nutritiva que circula a traves
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de las ralces de las plantas, la oxigenacion por impacto, aumentando asimismo la disponibilidad de nutrientes, oxlgeno y CO2 y, por tanto, potenciando el desarrollo del cultivo y mejorando los resultados del mismo. Ademas, la presente invention permite la reduction del volumen de los tanques de cultivo y reduction de consumos electricos. Asimismo, el sistema de riego descrito en la invencion detallada a continuation previene la aparicion de algas asl como de enfermedades asociadas a bajos niveles de oxlgeno y otros gases en la solution nutritiva.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
El sistema de riego para cultivos hidroponicos de la presente invencion esta configurado para la generation de corrientes en la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo, produciendo oxigenacion por impacto, asl como su movimiento y favoreciendo asl la circulation de la solucion a traves de las ralces de las plantas y aumentando el volumen de solucion nutritiva accesible para las plantas, mejorando la sanidad vegetal, la homogeneidad del cultivo e incrementando el aporte de nutrientes, oxlgeno y CO2.
Con este fin, el sistema de riego de la presente invencion para cultivos hidroponicos, que se llevan a cabo en un tanque de cultivo que contiene la solucion nutritiva o solucion hidroponica para el cultivo de las plantas, comprende:
- un entramado parcialmente sumergido, en la solucion nutritiva del tanque de cultivo, estando dicho entramado formado por unos canales rectos espaciados entre si por unas celdas adyacentes las cuales estan conectadas con dichos canales y/o entre si . Las celdas estan destinadas a recibir en su interior una o mas plantas.
- al menos un emisor de riego dispuesto en un canal del entramado, estando dicho emisor configurado para emitir agua o solucion nutritiva en la solucion nutritiva contenida en el tanque o sobre la superficie de la misma.
Los canales rectos se situan preferiblemente de forma paralela a uno de los lados del tanque de cultivo; mas preferiblemente, paralelos al lado mas corto del tanque, en caso de que este sea rectangular.
El termino “parcialmente sumergido” se refiere a que al menos una parte del entramado se encuentra sumergido en la solucion nutritiva del tanque y otra parte del
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entramado emerge de la solucion nutritiva del tanque. La parte sumergida del entramado puede llegar hasta el fondo del tanque de cultivo.
Preferiblemente el sistema incluye un cabezal de riego que comprende al menos una bomba o sistema de bombeo, estando dicho cabezal conectado por una parte al tanque de cultivo a traves de unas conducciones de drenaje o bien a un deposito de almacenamiento de solucion nutritiva o de agua y, por otra parte, a los emisores de riego.
Los canales presentan un perfil o seccion transversal con forma de U invertida, es decir, presentan dos paredes laterales y una superior dispuesta sobre las laterales; la cara inferior de los canales esta completamente abierta.
Los emisores de riego pueden emitir el caudal correspondiente estando hundidos en la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo o ubicarse a cierta distancia sobre la misma; dichos emisores se encuentran conectados al cabezal de riego a traves del cual reciben el agua o solucion nutritiva a emitir desde un tanque de almacenamiento, pozo o bien desde el propio tanque de cultivo.
Los emisores de riego estan configurados para emitir un caudal de agua o solucion nutritiva con un angulo de incidencia que varla entre 0° y los 80°, siendo el grado 0° el paralelo a la superficie de la solucion nutritiva contenida en el tanque. En caso de que el angulo sea de 0°, los emisores de riego deben estar hundidos en la solucion nutritiva contenida en el tanque, pudiendo ademas trabajar de esta forma en cualquiera de los angulos descritos.
Asimismo, los emisores estan configurados para emitir un caudal determinado de agua o de solucion nutritiva, a una presion determinada. Preferiblemente, la presion de trabajo podrla situarse entre los 0,15 Kg/cm2 (0,15 Kg/cm2 = 0,147 Bar = 14709,98 Pascales) y los 6 Kg/ cm2 (6 Kg/cm2 = 5,83399 Bar = 588399 Pascales) de presion dinamica en el emisor, emitiendo un caudal entre los 15 litros/hora y 600 litros/hora. Tanto la presion como el caudal se controlan con una bomba del cabezal de riego.
Los canales con seccion transversal en forma de U invertida estan constituidos por:
- unos lados o paredes laterales perpendiculares a la superficie de la solucion nutritiva del tanque de cultivo en la que se encuentran parcialmente sumergidos, o al menos
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contienen un plano longitudinal perpendicular a dicha superficie, estando dichas paredes laterales provistas de una o mas aberturas a traves de las cuales se conectan con las celdas adyacentes, y por
-un elemento central superior paralelo a la superficie de la solucion nutritiva del tanque de manera que bloquea la entrada de luz a la solucion nutritiva contenida en el tanque; asimismo, dicho elemento da soporte a los emisores de riego cuando estos se situan en dicho canal.
Las pareles laterales junto con el elemento central superior conforman el canal en cuestion cuya seccion transversal tiene forma de U invertida.
Los canales estan parcialmente sumergidos de forma que se crea un espacio entre la superficie de la solucion nutritiva contenida en el tanque y la parte o elemento superior de los canales, permitiendo de esta manera la circulation de aire contenido entre las paredes laterales y el elemento superior y la superficie de la solucion nutritiva contenida en el tanque.
Por su parte, las celdas estan formadas por unos lados o paredes laterales unidas entre si conformando la estructura y perlmetro de las mismas. Estas paredes laterales o lados disponen, asimismo, de una o mas aberturas a traves de las cuales las celdas se conectan con los canales y/o entre si. Las celdas pueden tener diferentes geometrlas, incluso ser circulares u ovaladas, en cuyo caso los lados serlan curvos. las paredes laterales de las celdas se encuentran tambien parcialmente sumergidas en la solucion nutritiva contenida en el tanque, formandose asl un entramado con una parte situada sobre la superficie del llquido contenido en el tanque de cultivo (parte emergente) y con otra parte sumergida en el (parte sumergida).
La seccion transversal de las paredes laterales tanto de las celdas como de los canales puede ser rectangular o trapezoidal, pero incluiran un plano longitudinal perpendicular a la superficie de la solucion nutritiva contenida en el tanque.
Las paredes laterales de las celdas que conforman su estructura delimitan un espacio destinado al cultivo de una o mas plantas. Dichas plantas pueden ubicarse en un soporte movil o fijo en el que habra uno o mas orificios donde se colocaran las plantas o cualquier contenedor para su sustentacion, quedando el sistema radicular de las
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mismas sumergido total o parcialmente en la solucion nutritiva del tanque, mientras que la parte aerea de las plantas quedara por encima del soporte.
El entramado puede estar fijado al fondo del tanque, mediante lastres u otros medios de fijacion o incluso formar parte del propio tanque de cultivo.
El entramado tambien podrla soportarse mediante unos elementos de fijacion a las paredes del tanque o podrla ser flotante en lugar de estar fijado al tanque. En este caso, las estructuras que forman el entramado pueden ser flotantes y/o se pueden disponer unos cuerpos flotantes en los espacios entre celdas y canales para controlar la flotabilidad del entramado.
Para llevar a cabo el procedimiento de riego mediante este sistema, los emisores emiten uno o varios chorros de agua o solucion nutritiva con un angulo de incidencia dado y a una presion determinada en la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo. Dicha emision genera oxigenacion por impacto en la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo, ademas pone en movimiento dicha solucion, generando corrientes que atraviesan las ralces de las plantas, multiplicando de esta forma el volumen de solucion nutritiva disponible para cada planta. Dichas corrientes se unen con las corrientes generadas por los emisores de riego situados mas proximos, y as! sucesivamente generando una suma de corrientes que alcanza toda la superficie del tanque de cultivo.
Los emisores de riego reciben el agua o solucion nutritiva desde un tanque de almacenamiento, un pozo o bien desde el propio tanque de cultivo. En caso de que los emisores reciban solucion nutritiva, esta es recirculada del tanque de cultivo.
La emision de un caudal dado, a una presion dada y con un determinado grado de incidencia genera una primera corriente a lo largo del canal o canales que portan emisores de riego.
Durante la primera parte del recorrido de dicha primera corriente y, debido al movimiento del fluido (solucion nutritiva), se produce un efecto de succion a traves de los espacios que comunican dicho canal con las celdas adyacentes y a traves de estas. Es decir, se generan corrientes en el tanque que van desde las celdas adyacentes a los canales longitudinales y entre las celdas adyacentes entre si, de
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forma que la solucion del tanque es oxigenada y despues desplazada a traves de las ralces de las plantas.
Durante la segunda parte del recorrido, la primera corriente impulsada que circula por los canales rectos pierde fuerza debido al rozamiento y se produce un efecto de dispersion de dicho volumen de agua en movimiento hacia los laterales atravesando las celdas adyacentes en sentido contrario al de absorcion antes descrito, es decir, se producen corrientes que van desde los canales a las celdas adyacentes.
La disposition alterna de canales longitudinales y celdas adyacentes, asl como la emision de caudal a traves de los canales longitudinales, genera corrientes en la solucion nutritiva de impulsion absorcion y dispersion, variando estas en funcion de la disposicion de celdas, canales y emisores. Dichas corrientes generadas en cada emisor interactuan con las corrientes generadas por los emisores mas cercanos, produciendo un movimiento general y de caracter circular en la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo.
El riego aplicado por el metodo descrito en esta invention puede aplicarse de forma continua o en ciclos de tiempo.
El caudal de solucion nutritiva que es emitido por los emisores de riego se drena de diversas formas, por ejemplo por medio de rebosaderos situados en el tanque de cultivo. La mejor option posible consiste en drenar el exceso de solucion nutriente del tanque de cultivo por medio de rebosaderos, para controlar el nivel de solucion contenida en el tanque de cultivo, dicho drenaje puede hacerse por gravedad y sin necesidad de consumo energetico. En otros casos la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo puede ser bombeada o succionada en tiempo real al cabezal de riego y recircular de vuelta hasta los emisores de riego, de esta forma la solucion nutritiva del tanque de cultivo es directamente recirculada.
DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Para complementar la description que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterlsticas de la invencion, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
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Figura 1: muestra un esquema general de las dos posibilidades de recirculacion de solucion nutritiva (figura 1A y 1B) del sistema de riego de la presente invention.
Figura 2: muestra una vista en planta del entramado del sistema de riego de la presente invencion.
Figura 3: muestra un corte trasversal de los canales del sistema de la presente invencion.
Figura 4: muestra una vista en perspectiva de las celdas y sus intercomunicaciones. Figura 5: muestra una vista de una section longitudinal de un canal.
Figura 6: muestra la disposition de las plantas en un soporte de los que puede comprender el sistema de la presente invencion.
Figura 7: representa un detalle de los emisores de riego emitiendo caudal de solucion nutritiva contra la superficie de la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo. Figura 8: muestra un plano cenital del funcionamiento del sistema donde las flechas indican la direction y sentido de las corrientes generadas.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
A continuation de describe en detalle el sistema y procedimiento de riego de la presente invencion en base a las figuras presentadas.
El sistema de la presente invencion esta destinado a cultivos hidroponicos que se llevan a cabo en un tanque de cultivo (1) donde esta contenida una solucion nutritiva o solucion hidroponica para el cultivo de las plantas.
Tal y como se aprecia en las figuras 1 y 2, una realization preferida del sistema de la presente invencion comprende:
- un entramado (2) parcialmente sumergido en la solucion nutritiva del tanque de cultivo (1), estando formado dicho entramado (2) por unos canales rectos (3) espaciados entre si por unas celdas adyacentes (4) las cuales estan conectadas con dichos canales (3) y/o entre si. Las celdas (4) estan destinadas a recibir en su interior una o mas plantas.
- al menos un emisor de riego (5) dispuesto sobre un canal (3) del entramado, configurado para emitir agua o solucion nutritiva en la solucion nutritiva contenida en el tanque (1) o sobre la superficie (10) de la misma.
- un cabezal de riego que comprende al menos una bomba (6), estando dicho cabezal conectado por una parte al tanque de cultivo a traves de unas
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conducciones de drenaje (7) (figura 1A) o bien a un taque de almacenamiento de solucion nutritiva (9) (Figura 1B) y, por otra parte, a los emisores de riego (5).
Tal y como se aprecia en la figura 1, el sistema incluye unos rebosaderos (8) por donde sale o rebosa el exceso de solucion nutritiva del tanque de cultivo que es conducida hasta el cabezal de riego o al taque de almacenamiento (9) a traves de las conducciones de drenaje (7), manteniendo asl un mismo volumen de solucion nutritiva en el tanque de cultivo (1). El taque de almacenamiento (9) permite almacenar la solucion nutritiva drenada antes de ser recirculada de nuevo al tanque de cultivo (1).
La figura 2 muestra en detalle el entramado (2) formado por una serie de canales rectos (3), estando espaciados dichos canales (3) entre si por un conjunto de celdas (4), pudiendo estar dichas celdas (4) comunicadas con los canales rectos (3) y/o intercomunicadas entre si.
Dicho entramado (2) puede estar unido al tanque de cultivo (1) de forma fija al fondo del tanque de cultivo (1) o a los laterales del mismo. Asimismo, el entramado (2) puede estar pegado al fondo del tanque de cultivo (1) o simplemente apoyado sobre este. Por el contrario, el entramado (2) puede realizarse de forma movil, disponiendolo flotante, siempre manteniendo una parte del entramado sumergida y otra parte emergente sobre la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1). En este caso, el sistema incluirla unos cuerpos flotantes (11) que tienen la funcion de regular la flotabilidad del entramado (2). Estos cuerpos (11) se situarlan en los espacios formados entre las celdas (4) y entre celdas (4) y canales longitudinales (3) (vease figura 2).
Preferiblemente los cuerpos flotantes (11) estan fabricados con poliestireno; tambien pueden estar fabricados en plasticos como polietileno, polipropileno, PVC pudiendo estar rellenos de poliestireno, aire o espuma de poliuretano entre otros. Dicha flotabilidad es calculada en funcion del peso del entramado (2) asl como del peso de conducciones y cultivos que dicho entramado (2) tuviera que soportar. El propio entramado (2) tambien puede formar parte de las estructuras destinadas a controlar la flotabilidad pudiendo estar fabricado en los mismos materiales que los cuerpos flotantes (11).
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Tal y como se muestra en la figura 3, cada canal longitudinal (3) presenta una seccion transversal en forma de U invertida, estando compuesto por un plano superior (12) paralelo a la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1) y por dos lados o paredes laterales (13) perpendiculares a la superficie (10) de la solucion nutritiva o conteniendo al menos un plano (P) longitudinal perpendicular a dicha superficie (10), formando asl una estructura de canal (3) con una seccion transversal en forma de U invertida. Preferiblemente, la distancia mas contra entre las paredes laterales (13) de los canales se encuentra entre 10mm y 200mm, optimizando asl el espacio destinado al cultivo de las plantas.
La seccion transversal de las paredes laterales (13) puede ser rectangular o trapezoidal (como es el caso representado en la figura 3), pero siempre incluiran al menos un plano longitudinal (P) perpendicular a la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque (1).
Las paredes laterales (13) de los canales (3) comprenden unas aberturas (14) que comunican dicho canal con las celdas adyacentes (4), tal y como se observa, por ejemplo, en las figuras 2, 3 y 5.
Por su parte, tal y como se muestra en la figura 4, las celdas adyacentes (4) estan formadas por paredes laterales (15) que forman su perlmetro y estructura. Dichas paredes laterales (15) disponen de unas aberturas (16) a traves de las cuales las celdas (4) se comunican con los canales (3) y/o entre si.
Al igual que las paredes laterales (13) de los canales (3), la seccion transversal de las paredes laterales (15) de las celdas (4) puede ser rectangular o trapezoidal pero incluiran un plano longitudinal perpendicular a la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque (1).
Los canales (3) y celdas (4) pueden estar fabricados con cualquier plastico rlgido o semiflexible por ejemplo, polipropileno, PVC o polietileno o como anteriormente se describio, con materiales que floten. Asimismo pueden ser fabricados por medio de moldes o traves de la union de diferentes piezas por pegado u articulacion.
Cada canal (3) puede recibir uno o mas emisores de riego (5) a lo largo de su recorrido. Tambien puede haber canales que no incluyan ningun emisor de riego. Las
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celdas (4) son destinadas a recibir en su interior una o mas plantas. Los emisores de riego (5) pueden estar instalados en todos o en varios canales (3) del entramado (2).
Segun muestra la figura 4, a fin de facilitar la acomodacion de las plantas, las celdas (4) pueden disponer de un soporte (17), este puede ser fijo o movil. Dicho soporte (17), que se situa de forma paralela a la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1), puede ser un plano flotante contenido en el espacio delimitado por los lados (15) de las celdas (4) o puede estar apoyado en el propio entramado (2), bien en las paredes laterales (15) de las celdas, en los canales (3) y/o en los cuerpos flotantes (11). Los mejores resultados se obtienen apoyando el soporte (17) sobre el entramado en vez de estar flotando sobre la solucion nutritiva, dejando asl un espacio de aire entre dicho soporte (17) y la superficie (10) de la solucion contenida en el tanque de cultivo (1). El soporte (17) tiene tambien como funcion secundaria la de aislar la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1) del ambiente circundante, asl como impedir la entrada de luz.
La figura 6 muestra la disposition de una planta (23) en un soporte (17).
Los emisores de riego (5) emiten un caudal dado a una presion dada, pudiendo variar el caudal en funcion de la presion de trabajo del sistema. Preferiblemente la presion de trabajo se situa entre los 0,15 Kg/cm2 y los 6 Kg/ cm2 de presion dinamica en el emisor de riego (5), emitiendo un caudal entre los 15 litros/hora y 600 litros/hora. Asimismo, tal y como se muestra en la figura 7, dichos emisores de riego (5) emiten dicho caudal con un angulo de incidencia (a) que varla entre los 0° y los 80° siendo el grado 0° el paralelo a la llnea formada por la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1). En caso de que el angulo sea de 0°, los emisores de riego (5) por donde sale la solucion nutritiva deben estar hundidos en la solucion nutritiva contenida en el tanque. Gracias al funcionamiento de dichos emisores de riego (5) se puede controlar facilmente el caudal que se emite en toda la instalacion y garantizar un riego completamente homogeneo. La presion y caudal se controlan mediante la bomba (6) que forma parte del cabezal de riego. El cabezal de riego tambien puede incluir, programador, filtros para el filtrado de la solucion nutritiva antes de que esta se lleve de nuevo al tanque de cultivo (1), sistemas de desinfeccion y otros elementos o equipos adicionales para el tratamiento de la solucion nutritiva.
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Los emisores de riego (5) pueden estar instalados en todos o en varios canales longitudinales (5) del sistema. Para los rangos preferidos de caudal y presion dinamica en el emisor de riego (5) antes mencionados, preferiblemente los emisores de riego estaran espaciados dentro de un mismo canal entre 25 cm y 450 cm (en caso de que se instalen mas de una en un mismo canal) y preferiblemente se espacian lateralmente (distancia entre emisores situados en canales contiguos) entre 10 cm y 600 cm.
Los emisores se pueden disponer en distintos canales formando triangulos entre si “tresbolillo”, formando cuadrados, enfrentados entre si a espacios regulares en ancho y largo, o en disposition rectangular.
Para llevar a cabo el procedimiento de riego hidroponico mediante el sistema descrito, en primer lugar los emisores de riego (5) son alimentados por tuberlas o canalizaciones (18) sitas en los laterales y/o frentes del tanque de cultivo (1).
Se hace llegar un caudal dado a presion dada para ser proyectado por los emisores de riego (5) en la solution nutritiva o contra la superficie (10) del llquido (solution nutritiva) contenido en el tanque de cultivo (1) con una inclination entre 0° y los 80 ° siendo el grado 0° el paralelo a la llnea formada por la superficie del llquido (10) contenido en el tanque de cultivo. Dicho impacto genera un alto nivel de oxigenacion mejorando ostensiblemente la sanidad vegetal y la calidad del llquido contenido en el tanque de cultivo.
Como se ha comentado anteriormente, los emisores de riego (5) emiten preferiblemente un caudal entre los 15 litros/hora y 600 litros/hora a una presion de trabajo entre los 0,15 Kg/cm2 y los 6 Kg/ cm2 durante el procedimiento de riego.
Tal y como se muestra en la figura 8, el caudal emitido a la presion dada, una vez impacta sobre la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1), genera una corriente principal (19) que discurre en la direction de los canales (3). Dicha corriente principal (19) genera, a su vez, corrientes secundarias (20 y 21) siendo en el caso expuesto una corriente secundaria de absorcion (20) que circula a traves de las aberturas (14) que se disponen entre el canal recto (3) y las celdas adyacentes (4). Esta corriente secundaria de absorcion (23) genera tambien corrientes adicionales de dispersion a traves de las aberturas (16) que
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intercomunican las celdas (6) entre si. La corriente principal (19) va perdiendo fuerza a medida que recorre el canal longitudinal (3), transcurrida una distancia dada por la presion y caudal al que esta configurada la instalacion, la corriente principal (19) genera corrientes secundarias de dispersion (21) que se desplazan lateralmente, primeramente a traves de las aberturas (14, 16) que comunican el canal longitudinal (3) con las celdas (4) adyacentes al mismo y de forma secundaria a traves de las aberturas que intercomunican las celdas (4) entre si. Estas corrientes, tanto principal (19) como secundarias de absorcion (20) y secundarias de dispersion (21), son ricas en oxlgeno, ricas en nutrientes y eventualmente tienen diferente temperatura a la del llquido contenido en el tanque de cultivo contribuyendo al control de la temperatura en el tanque de cultivo (1). Las corrientes secundarias (20) y (21), pasan a traves de las ralces (22) de las plantas (23) multiplicando exponencialmente el volumen de agua o solucion nutritiva que pasa a traves de las mismas, aumentando la cantidad y disponibilidad de oxlgeno disuelto, CO2 y nutrientes que llega a cada ralz.
De esta forma, las corrientes generadas a traves de cada emisor de riego (5) interactuan con las corrientes generadas por los demas emisores de riego (5) dispuestos en los canales (3), desarrollando corrientes que interactuan entre si consiguiendo que todo el volumen de llquido contenido en el tanque de cultivo (1) entre en movimiento pasando por uno o mas puntos de impacto de los emisores de riego durante cada ciclo de riego.
Para originar dicho movimiento general, los ciclos de riego tendran una duracion minima tal que permita a las corrientes interactuar entre si.
La solucion nutritiva contenida en el tanque es recirculada. Esta puede extraerse del tanque de cultivo (1) a traves de un equipo de bombeo (6) del cabezal de riego y recircularse de nuevo al tanque de cultivo (1) (vease figura 1A) o bien puede llevarse a un tanque de almacenamiento o repositorio (9) situado este, entre el tanque de cultivo (1) y el cabezal de riego (vease figura 1B). La solucion nutritiva llega hasta dicho tanque de almacenamiento (9) por gravedad o por medio de una bomba (6) o sistema de bombeo que es parte o el total del cabezal de riego.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, de los que se llevan a cabo en tanques de cultivo (1) que contienen una solucion nutritiva o solucion hidroponica, caracterizado por comprender:
    - un entramado (2) parcialmente sumergido en la solucion nutritiva del tanque de cultivo (1), estando formado dicho entramado (2) por unos canales rectos longitudinales (3) por los que circula una solucion nutritiva, estando dichos canales rectos (3) espaciados entre si por unas celdas adyacentes (4) donde se disponen las plantas a cultivar, estando dichas celdas (4) conectadas con dichos canales rectos longitudinales (3) y/o entre si; y donde los canales rectos (3) presentan una seccion transversal con forma de U invertida, de manera que su cara inferior esta completamente abierta,
    - al menos un emisor de riego (5) dispuesto en un canal recto (3) del entramado, estando dicho emisor (5) configurado para emitir un caudal de agua o solucion nutritiva en la solucion nutritiva contenida en el tanque (1) o sobre la superficie (10) de la misma.
  2. 2. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque incluye un cabezal de riego que comprende al menos una bomba (6), estando dicho cabezal conectado por una parte al tanque de cultivo (1) o a un tanque de almacenamiento (9) de solucion nutritiva a traves de unas conducciones de drenaje (7) y por otra parte, a los emisores de riego (5).
  3. 3. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque los canales rectos (3) estan formados por:
    - unos lados o paredes laterales (13) perpendiculares a la superficie (10) de la solucion nutritiva (3) en la que se encuentran parcialmente sumergidos o al menos comprenden un plano longitudinal perpendicular a dicha superficie
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    (10), estando dichos pianos laterales (13) provistos de una o mas aberturas (14) a traves de las cuales se conectan con las celdas adyacentes (4) y - por un elemento central superior (12) que da soporte a los emisores de riego (5), siendo dicho elemento superior (12) paralelo a la superficie (10) de la solucion nutritiva contenida en el tanque de cultivo (1), de manera que las pareles laterales (13) junto con el elemento superior (12) conforman un canal (3) cuya seccion transversal tiene forma de U invertida.
  4. 4. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque las celdas adyacentes (4) estan formadas por paredes laterales o lados (15) unidos entre si formando la estructura y perfmetro de las mismas, delimitando un espacio configurado para ubicar una o mas plantas a cultivar y donde dichos lados (15) comprenden unas aberturas (16) a traves de las cuales las celdas se conectan con los canales (3) y/o entre si.
  5. 5. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 4, caracterizado porque las celdas (4) comprenden un soporte (17) provisto de uno o varios orificios para colocar las plantas y donde el soporte (17) puede ser una estructura flotante situada en el espacio delimitado por los lados (15) de las celdas (4) o bien puede ser una estructura apoyada sobre el entramado (2).
    6- Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque el entramado (2) esta fijado a los laterales y/o al fondo del tanque de cultivo (1) o bien puede formar parte de la estructura del tanque de cultivo (1).
  6. 7.- Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque el entramado (4) es flotante, comprendiendo cuerpos flotantes (11) situados en los espacios existentes entre celdas (4) y en los espacios entre celdas (4) y canales (3).
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  7. 8. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque los emisores de riego (5) estan configurados para emitir un caudal de agua o solucion nutritiva con un angulo de incidencia contra la solucion nutritiva contenida en el tanque (1) entre 0° y los 80° siendo el grado 0° el paralelo a la superficie (10) de la solucion nutritiva y con la condicion de que cuando el angulo es de 0° el emisor de riego (5) esta hundido en la solucion nutritiva contenida en el tanque (1).
  8. 9. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1, caracterizado porque los emisores de riego (5) estan configurados para emitir un caudal de agua o solucion nutritiva entre los 15 litros/hora y 600 litros/hora a una presion dinamica en el emisor de riego (5) de entre los 0,15 Kg/cm2 y los 6 Kg/ cm2.
  9. 10. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicaciones 3 y 4 caracterizado porque la seccion transversal de las paredes laterales tanto de las celdas como de los canales puede ser rectangular o trapezoidal.
  10. 11. - Sistema de riego para cultivos hidroponicos, segun reivindicacion 1 caracterizado porque comprende varios emisores de riego (5) formando triangulos entre si a modo de “tresbolillo”, cuadrados o rectangulos.
  11. 12. - Procedimiento de riego para cultivos hidroponicos caracterizado por que utiliza el sistema descrito en cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los emisores de riego (5) emiten un caudal de agua o solucion nutritiva contra la solucion nutritiva contenida en el tanque (1), generando una corriente principal (19) a lo largo de los canales rectos longitudinales (3) y unas corrientes secundarias (20 y 21) entre los canales (3) y las celdas (4).
  12. 13.- Procedimiento de riego para cultivos hidroponicos segun reivindicacion 12, caracterizado porque los emisores de riego (5) emiten un caudal de agua o solucion nutritiva con una inclinacion entre 0° y los 80° siendo el grado 0°
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    el paralelo a la linea formada por la superficie (10) de la solucion nutritiva contenido en el tanque de cultivo.
  13. 14. - Procedimiento de riego para cultivos hidroponicos segun reivindicacion
    5 12, caracterizado porque los emisores de riego (5) emiten un caudal de entre
    15 litros/hora y 600 litros/hora y entre los 0,15 Kg/cm2 y los 6 Kg/ cm2 de presion dinamica en el emisor (5).
  14. 15. - Procedimiento de riego para cultivos hidroponicos segun reivindicacion
    10 12, caracterizado por que los emisores de riego (5) reciben solucion nutritiva
    desde un tanque de almacenamiento (9) o bien desde el propio tanque de cultivo (1) a traves de unas canalizaciones.
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