ES2780125T3

ES2780125T3 - Aparato y procedimiento para el cultivo de vegetales en interiores

Info

Publication number: ES2780125T3
Application number: ES18195028T
Authority: ES
Inventors: Alessandro Pasini; Lorenzo Betti; Samuele Grandi
Original assignee: Cefla SCARL
Current assignee: Cefla SCARL
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-08-24
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: EP3459398B1; EP3459398A1; PL3459398T3; IT201700105600A1

Abstract

Procedimiento para regar vegetales/plantas colocados en estantes (101, 201) de un aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente, comprendiendo dicho aparato al menos dos estantes superpuestos verticalmente (101, 201), preferentemente una pluralidad de estantes (101, 201), comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas: a) inundar el estante más alto (101, 201) con el agua suministrada por un tubo de suministro (7), residiendo dicha agua en dicho estante durante un tiempo preestablecido, a través del cierre de una electroválvula (18); b) abrir dicha electroválvula (18) y vaciar dicho estante (101, 201) gracias a la forma del estante (101, 201) y/o a su ligera inclinación, a través de un puerto (5) en dicho estante (101, 201); c) canalizar toda el agua recolectada desde dicho puerto (5) hacia el estante inmediatamente subyacente (101, 201) donde reside durante un tiempo predefinido a través de la siguiente electroválvula (18); d) repetir las etapas a), b), c) hasta que el agua de riego restante sea canalizada hacia el alcantarillado de agua o hacia un depósito de descarga, ya sea en forma de un depósito único o en forma de un depósito de descarga dedicado (62).

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato y procedimiento para el cultivo de vegetales en interiores

La presente invención se refiere al campo técnico de elementos de tiendas para puntos de venta y, en particular, a un aparato, preferentemente en forma de estand de exhibición, y a un procedimiento para el cultivo de vegetales en interiores comestibles y/o plantas ornamentales.

En la actualidad, existe una tendencia hacia los alimentos "de la granja a la mesa", en la que el trayecto de los alimentos desde su área de cultivo hasta su área de consumo sea la más corta posible. Esto se traduce en menos contaminación, gracias al hecho de que se gasta una pequeña cantidad de combustible para transportar dichos alimentos desde su área de producción hasta el domicilio del consumidor.

Gracias a las lámparas de cultivo, hoy ya no resulta necesario contar con un campo para cultivar vegetales como ensaladas o pequeñas plantas comestibles. Se pueden usar lámparas de cultivo, preferentemente lámparas LED que emitan una longitud de onda adecuada, de modo que sea posible el cultivo de vegetales directamente dentro de un punto de venta (supermercado).

Se sabe que el tiempo promedio de la granja a la mesa requiere algunos días, pero en el peor de los casos puede llegar a 9 e incluso a 16 días: durante este tiempo, los vegetales registran una pérdida de nutrientes que varía del 10% para las zanahorias a 45% para judías verdes.

En el interior de un aparato de acuerdo con la presente invención, se pueden cultivar sustancialmente tres tipos de vegetales comestibles:

I. Microplantas (microgreens): plantas jóvenes y tiernas producidas a partir de varios tipos de vegetales, cosechadas en una etapa más avanzada de maduración que los brotes. La investigación demostró que las microplantas contienen hasta 400 veces la concentración normal de vitaminas con respecto a los vegetales maduros, mientras que su sabor es mucho más intenso con respecto a los vegetales maduros. Las microplantas más populares incluyen: ajo, puerro, hinojo, bálsamo de limón, borraja, girasol, brócoli, rábano, mostaza, repollo. Las microplantas se cosechan normalmente después de 5-7 días después de la germinación, y duran hasta 7 días desde la cosecha.

II. Pequeño brote verde (baby-leaf): generalmente se cosecha de dos a cuatro semanas después de la siembra en la etapa de hoja u hojas de cotiledón o con las primeras hojas reales. Los pequeños brotes verdes más populares incluyen rúcula, micro nabos, micro col rizada, micro achicoria, micro zanahoria de Polignano, fresas, etc.

III. Plantas aromáticas o lechuga: por ejemplo, albahaca, perejil, romero, rúcula, etc.

Vale la pena señalar que tanto las microplantas como los pequeños brotes verdes carecen de una definición legal. Los términos "microplantas" y "pequeños brotes verdes" son términos de mercadotecnia utilizados para describir sus respectivas categorías. Por otro lado, los brotes están legalmente definidos; germinan en agua y no necesitan irradiación, ya que se cultivan en la oscuridad.

Los vegetales comestibles de los tres tipos citados anteriormente se cosechan normalmente después de 5-28 días desde la germinación, según el tipo de vegetal. La parte comestible es la parte aérea sin raíces. Se cultivan en bandejas pre-sembradas que contienen un suelo adecuado; una vez que han crecido, se empaquetan en bandejas transparentes y se ponen a la venta en estanterías.

Para su cultivo, dichos vegetales deben irradiarse con radiaciones con longitudes de onda adecuadas. Se sabe que en la fase vegetativa las longitudes de onda preferidas oscilan entre 400 y 520 nanómetros, mientras que durante la fase de floración las longitudes de onda preferidas oscilan entre 610 y 720 nanómetros. Una lámpara LED con características adecuadas se describe en la solicitud de patente IT 102017000066899 de C-LED S.r.l. En síntesis, los dos parámetros importantes para el cultivo de vegetales utilizando iluminación artificial son PAR (Radiación Fotosintéticamente Activa) medida en nanómetros, y PFFD (Densidad de Flujo de Fotones Fotosintéticos) medida en jmol m'2s'1. Indicativamente, PAR tiene un intervalo de 400 a 850 nm, más específicamente 400 - 750 nm, mientras que PFFD indicativamente se encuentra en un intervalo de 30 - 500 |jmol m 'V , la mayoría de las plantas necesitan 120 - 300 jmol m'2s'1.

En la técnica, se conocen los aparatos provistos de una pluralidad de estantes a su vez provistos de barras LED que emiten diferentes longitudes de onda (por ejemplo, rojo 620-670 nm; azul 400-500 nm; opcionalmente rojo extremo 710-850 nm y opcionalmente luz blanca visible 400-700 nm) y una unidad de control. Dicha unidad de control está provista de una memoria interna que guarda las recetas que contienen los parámetros que permiten la optimización del crecimiento de especies vegetales individuales. Ejemplos de aparatos de la técnica conocida son, por ejemplo, US2014115958 de Greentech Agro LLC, US2017223904 de Fodder Solutions Holdings Pty LTD, US9681504 de New Energies & Alternative Tech Inc.

En este contexto, receta significa el conjunto de parámetros PAR; PFFD; tiempo de encendido/apagado de LED específicos; duración del período de encendido para cada tipo de LED; humedad; temperatura; ciclos de riego; que se combinan para optimizar el crecimiento de una especie vegetal determinada.

Además de una unidad de radiación adecuada, un aparato para el cultivo de vegetales en interiores debe estar provisto de un sistema de riego para plantas, que permita canalizar el agua, procedente de la red de suministro o de un depósito dedicado, hacia las raíces de las plantas.

Se sabe que los microorganismos, algunos de los cuales podrían ser patógenos oportunistas (por ejemplo, Pseudomonas, posiblemente Legionella), contaminan rápidamente el agua estancada a temperatura ambiente. Un sistema de desinfección se vuelve obligatorio, para evitar que el recuento total de bacterias a temperatura ambiente (20-22 °C) alcance niveles excesivos y el crecimiento de patógenos humanos.

La presente invención tiene como objetivo proporcionar un aparato y un procedimiento para el cultivo en interiores o, en cualquier caso, el crecimiento con una luz natural insuficiente, de vegetales comestibles para consumo humano, o de plantas ornamentales, en los que se puede reducir el uso del agua empleada por el sistema de riego.

Este objeto se logra mediante un aparato y un procedimiento que tienen las características de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones ventajosas y mejoras se especifican en las reivindicaciones dependientes de las mismas.

La presente invención proporciona un aparato que comprende una fuente radiante de LED (barras de LED), un sistema de riego y un sistema de termorregulación. La disposición de los estantes que sostienen las plantas de cultivo, que se superponen verticalmente, su forma e inclinación, la presencia de electroválvulas que regulan el paso del agua del estante anterior al estante subyacente, y de una unidad de control, permiten minimizar la cantidad de agua utilizada para el riego de dichos vegetales.

En una realización preferente, el aparato de cultivo está provisto de una unidad de control que permite detectar, ajustar y registrar los parámetros de iluminación, riego, termorregulación y desinfección para optimizarlos para el cultivo de la planta.

En una realización preferente, el aparato de cultivo está provisto de la posibilidad de realizar y registrar ciclos de desinfección continuos y/o discontinuos, realizados mediante la adición al agua de riego de un producto químico adecuado, preferentemente a base de peróxido.

En una realización preferente, las barras de LED comprenden al menos un LED que emite una radiación visible (400-700 nm) para iluminar adecuadamente las plantas de cultivo y evaluar correctamente su estado de maduración.

En una realización preferente, las barras de LED se fijan para ajustar la inclinación del eje longitudinal del cono de luz emitido por dichos LED.

En una realización preferente, el panel posterior de la porción de cultivo se realiza de forma modular, para facilitar el acceso de los miembros del personal a la porción de cultivo, y para facilitar las operaciones de mantenimiento y limpieza.

Una primera ventaja de la presente invención es la posibilidad del cultivo de vegetales en interiores, minimizando la cantidad de agua utilizada para regar dichos vegetales. Dicha ventaja es particularmente relevante cuando la unidad de exhibición no puede conectarse a la red de suministro para el suministro de agua y al alcantarillado para eliminar el exceso de agua, y dicha unidad de exhibición debe ser suministrada manualmente con agua por una persona del personal.

Una segunda ventaja de la presente invención consiste en usar estructuras ya conocidas y usadas en el punto de venta para el cultivo de vegetales, minimizando así el costo del implante.

Una tercera ventaja se deriva de la posibilidad de variar los parámetros de iluminación, riego y termorregulación, a fin de cultivar diferentes vegetales según la demanda del mercado.

Una cuarta ventaja proviene de la posibilidad de establecer los mejores parámetros para cada especie a cultivar. El aparato de acuerdo con la presente invención está provisto al menos de dos estantes para cultivar vegetales comestibles y/o plantas ornamentales.

Dichos vegetales son irradiados por lámparas LED que emiten radiaciones de longitudes de onda adecuadas (por ejemplo, rojo 620-670 nm; opcionalmente azul 400-500 nm; opcionalmente rojo extremo 710-850 nm) y opcionalmente un cuarto tipo de LED que emite luz blanca visible (400-700 nm).

Además, el aparato está provisto de un sistema de riego, que puede funcionar de manera diferente entre estantes. El sistema de riego se puede conectar directamente a la red de suministro de agua y alcantarillado, o en la parte inferior del aparato se proporcionan depósitos de suministro/descarga, que se llenan y vacían manualmente, respectivamente, por un miembro del personal del punto de venta.

Especialmente cuando el aparato está provisto de depósitos de agua, pero también cuando el aparato está conectado directamente a la red de suministro de agua y alcantarillado, debe evitarse la acumulación de biopelícula en las paredes de los tubos y depósitos. Esto se puede hacer de dos maneras, que son sinérgicas: - Con una desinfección continua, agregando al agua dentro de los depósitos un desinfectante a base de peróxido, que evita la proliferación del recuento bacteriano (efecto bacteriostático);

- Con una desinfección discontinua, cuando no hay plantas en el aparato, se inserta un desinfectante a base de peróxido en todos los tubos y depósitos durante un tiempo predefinido, lo que puede eliminar los microorganismos presentes (efecto bactericida).

Ventajosamente, el producto desinfectante puede ser el mismo, usado a una concentración adecuada y durante un tiempo adecuado.

Ventajas y propiedades adicionales de la presente invención se divulgan en la siguiente descripción, en la que las realizaciones ejemplares de la presente invención se explican en detalle sobre la base de los dibujos:

Figura 1A, 1B vista en perspectiva de dos realizaciones del aparato de acuerdo con la presente invención; Figura 2 vista en perspectiva de la porción de cultivo del aparato;

Figura 3A, 3B detalle de dos posiciones límite de barras LED;

Figura 4 vista en perspectiva, en despiece ordenado, de un panel posterior;

Figura 5 vista en perspectiva de un estante;

Figura 6 vista en perspectiva de un sistema de enganche/liberación de un estante;

Figura 7 vista en perspectiva de una carcasa;

Figura 8 detalle del circuito hidráulico de suministro;

Figura 9 detalle del circuito hidráulico de retorno.

Las Figuras 1A, 1B muestran dos realizaciones del aparato 10, 20 de acuerdo con la presente invención. Una de las características que diferencian la realización de la Figura 1A de la realización de la Figura 1B es que la realización de la Figura 1A es fija, mientras que la realización de la Figura 1B es móvil, ya que está provista de cuatro ruedas 4.

Las Figuras 1A y 1B muestran un aparato 10, 20 para el cultivo de vegetales en interiores comestibles y/o plantas ornamentales, que comprende una porción superior 105, 205 para el cultivo y una porción inferior 104, 204 que es una carcasa.

La porción de cultivo 105, 205, cerrada por sus seis lados, a su vez comprende:

- Cualquier número de estantes 101,201;

- Una estructura que soporta dichos estantes, que comprende cuatro montantes 102, 202 y pares de soportes de apoyo 12.

La porción de cultivo 105, 205 que comprende dichos estantes 101, 201 está encerrada dentro de una estructura cerrada que comprende un panel posterior 103, 203, dos lados transparentes laterales y dos puertas transparentes. Los miembros del personal y los clientes del punto de venta pueden abrir dichas puertas 108, 208. Los pares de soportes laterales 12 para estantes de apoyo 101, 201 están soportados por un par respectivo de montantes 102, 202 a través de un enganche preestablecido en una guía interna de los propios montantes. En una realización preferente, la inclinación de los estantes 101, 201 para canalizar el agua hacia un puerto de salida 5 es ajustable, incluso teniendo en cuenta la inclinación de todo el aparato 10, 20 como consecuencia a la irregularidad del piso. Para este fin, los soportes laterales 12 están provistos de un pasador de ajuste (no mostrado) para regular la inclinación de los estantes 101,201.

Con referencia a la realización descrita anteriormente, los soportes laterales se pueden proporcionar de un dispositivo de ajuste para un soporte o medios de enganche del estante respectivo 101, 201, lo que significa que permite ajustar el nivel y/o la inclinación de un elemento de soporte/enganche correspondiente de dicho estante 101, 201. Con referencia a la realización ilustrada, y con referencia especial a la realización de las Figuras 5 y 6, dicho soporte y/o enganche al soporte 12 son las aletas 6. Se proporcionan las aletas 6 en los dos lados cortos opuestos del estante 101, 201 y se inclinan y se superponen con su lado en el lado superior del soporte correspondiente 12 y hacia la pared lateral externa.

En una realización del dispositivo de ajuste de los medios de soporte o enganche, se pueden proporcionar dos separadores ajustables con respecto a su saliente desde el lado superior del soporte 12. Dichos separadores están separados entre sí a lo largo de la extensión longitudinal del lado superior del soporte, en una medida más corta que la longitud del soporte y/o la aleta de enganche 6. Los dos dispositivos se pueden ajustar para que sobresalgan más allá de la superficie del lado superior del soporte 12, incluso de una manera diferente, e independientemente uno del otro para cada soporte. De esta manera, generan una inclinación del estante 101, 201 con respecto al plano horizontal, es decir, el plano definido contiene o es tangente a las dos superficies superiores de los soportes según las direcciones longitudinal y transversal del estante 101, 201 soportado por soportes 12.

Se pueden proporcionar diferentes tipos de dispositivos de ajuste para la inclinación de los estantes 101, 201, que funcionan de acuerdo con diferentes principios. Estos dispositivos son parte de las elecciones que el experto en la materia hace dentro de su conocimiento técnico básico.

La Figura 2 muestra un detalle en una vista en perspectiva desde abajo de la porción de cultivo 105, 205, lo que permite apreciar que encima de cada estante 101, 201 se proporciona al menos una barra LED 2, preferentemente dos barras de LED 2. Dicha barra El LED 2 comprende una pluralidad de LED para irradiar las plantas colocadas en el estante subyacente con longitudes de onda adecuadas.

Cada barra LED 2 comprende:

- Un primer tipo de LED que emite luz roja (620-670 nm), indicado con R;

- Opcionalmente, un segundo tipo de LED que emite luz azul (400-500 nm), indicado con B;

- Opcionalmente, un tercer tipo de LED que emite radiaciones de rojo extremo, que emite radiaciones que tienen indicativamente una longitud de onda de 710-850 nm, indicado con FR;

- Opcionalmente, un cuarto tipo de LED que emite radiaciones visibles, con un intervalo indicativo de 400 a 700 nm, indicado con V.

Se sabe que las plantas tienen diferentes requisitos con respecto a la cantidad de luz, el tiempo de radiación y la longitud de onda necesaria para mejorar su crecimiento. Dentro de la carcasa se proporciona una unidad de control 61 (visible en la Figura 7), que permite ajustar, estante por estante, la emisión de radiaciones de las barras LED individuales 2. Por ejemplo, en un estante 101, se puede cultivar 201 albahaca, que requiere la emisión de radiaciones B y R durante al menos 16 h/día, mientras que en el estante subyacente 101, se cultivan 201 fresas, que requieren la emisión de radiaciones FR durante al menos 14 h/día. En otras palabras, la albahaca y las fresas requieren dos recetas diferentes para optimizar su crecimiento respectivo.

La unidad de control 61 permite ajustar los siguientes parámetros para cada barra LED 2:

- PAR;

- PFFD;

- Encender y apagar los LED de un tipo específico;

- Tiempo durante el cual un LED específico permanece encendido (tiempo de trabajo);

con el fin de obtener la receta correcta para el mejor cultivo de cada tipo de vegetal/planta.

Vale la pena mencionar que las radiaciones de rojo extremo (FR 710-850 nm) se encuentran al final del espectro de luz visible para el ojo humano. Cuando una planta se ilumina con radiaciones de rojo extremo, los colores percibidos por el ojo humano se distorsionan. Cuando la planta produce frutos rojos (tomates, fresas, etc.), si la planta está iluminada con radiaciones muy rojas, es muy difícil evaluar el grado de madurez.

En una realización, la barra LED 2 está provista de LED V que emiten radiaciones visibles (400-700 nm), que se pueden encender a través de un interruptor dedicado (no mostrado), colocado en la parte frontal o en el lado de la porción de cultivo 105, 205. En la realización preferente, dicho LED V emite radiaciones visibles solo durante el tiempo mientras el cliente o un miembro del personal del punto de venta presiona el interruptor, para minimizar el consumo de energía, permitiendo al mismo tiempo evaluar correctamente el grado de madurez de las plantas cultivadas en el estante 101,201.

En una realización alternativa, dichos LED V emiten radiaciones visibles solo durante un tiempo predefinido después de que se presionó el interruptor (por ejemplo, durante un minuto), siempre con el fin de minimizar el consumo de energía, y no dependiendo del hecho de que el cliente recuerda apagar el interruptor después de que éste ha terminado de usar la luz visible.

En una realización, las barras de LED 2 se fijan a la parte inferior del estante 101,201. El cono de luz emitido por los LED cae de manera que el eje longitudinal del cono es perpendicular con respecto al plano definido por el estante subyacente 101, 201. La Figura 3A muestra el cono de luz, por ejemplo, 120° de ancho, emitido por los LED colocados en la barra LED 2; su bisectriz (punteada) es perpendicular al plano subyacente.

En una realización alternativa, las barras de LED 2 están fijadas en la parte inferior del estante 101,201 de modo que el eje del cono de luz emitido por los LED está inclinado con respecto al estante subyacente 101, 201, por ejemplo, una inclinación de 5-45° configurable a través de un dispositivo de ajuste adecuado; esto permite iluminar las plantas de cultivo con diferentes ángulos de irradiación. La Figura 3B muestra el cono de luz, por ejemplo, 120° de ancho, emitido por LED colocados en barras de LED 2; su bisectriz (punteada) está inclinada, en este caso de 45°, con respecto al plano subyacente.

La porción de cultivo 105, 205, que está completamente cerrada con respecto a su entorno, está provista en su parte posterior con un panel posterior 103, 203, un techo, dos paredes transparentes a sus lados, dos puertas transparentes que se pueden abrir (108, 208), y una parte inferior, además está provisto de un número adecuado de ventiladores 3 colocados en el panel posterior 103, 203. Dichos ventiladores pretenden ventilar y ajustar la temperatura de las plantas de cultivo colocadas en la porción de cultivo 105, 205.

Dentro de la porción de cultivo 105, 205 se proporcionan sensores de humedad y temperatura (no mostrados), que transmiten la información detectada a la unidad de control 61 que, en respuesta, activa el funcionamiento de los ventiladores 3, ajustando la temperatura y la velocidad de dichos ventiladores.

El aire se extrae del medio ambiente y se filtra mediante un filtro (no mostrado) en los propios ventiladores, para evitar la entrada de micropartículas.

Dichos ventiladores 3 se colocan preferentemente en el panel posterior 103, 203. En una realización preferente, el panel posterior 103, 203 se produce en una forma modular, como se muestra en la Figura 4. Cada módulo 8 del panel posterior 103, 203 comprende al menos un ventilador 3, preferentemente dos ventiladores 3. Dichos ventiladores 3 están soportados por una porción estructural 9, y están cubiertos por un armazón estético 24 provisto de divisiones en correspondencia con dichos ventiladores. Las partes estructurales restantes 9, encima y debajo de los ventiladores 3, a su vez, están cubiertas por un armazón estético adicional 11, de modo que el usuario del aparato 10, 20 puede ver una pared continua como la que se muestra en las Figuras 1A, 1B.

En una realización alternativa (no mostrada), dichos ventiladores 3 se colocan en la parte inferior de los estantes 101, 201, soportados mecánicamente por un par de vigas 13 colocadas adecuadamente.

La estructura modular de los paneles posteriores 103, 203 tiene varias ventajas. Una primera ventaja radica en que cada módulo 8 es desmontable independientemente de los otros módulos 8, lo que permite un acceso más fácil a cada sector de la porción de cultivo 105, 205. Una segunda ventaja es que, en caso de falla del ventilador, la porción 8 en la que está colocada el ventilador fuera de servicio se puede desmontar inmediatamente y reemplazar por un nuevo módulo de panel posterior que funcione 8.

La Figura 5 muestra la forma de cada estante 101, 201. Los estantes 101, 201 tienen una forma sustancialmente rectangular: están soportados por soportes de apoyo 12 a través de dos aletas laterales 6; tienen un puerto 5 para permitir la descarga del agua utilizada para regar las plantas. Los estantes 101,201 no son completamente planos, pero están conformados para que el agua se canalice a dicho puerto 5, de modo que drene completamente y no se estanque en dicho estante 101,201, por razones que se explicarán mejor a continuación. La conformación de los estantes significa que al menos parte de la pared inferior de los estantes 101, 201 está inclinada de acuerdo con al menos una de las direcciones longitudinales y/o transversales de dichos estantes, con respecto a un plano ideal definido por las superficies superiores de los soportes 12 destinadas a soportar dichos estantes 101, 201, es decir, un plano que contiene o es tangente a dichas superficies. En una variante adicional, la pared inferior de los estantes 101, 201 tiene una forma con una sección poligonal ligeramente cóncava o convexa, en la que al menos dos partes diferentes y adyacentes de dicha pared inferior tienen dos inclinaciones diferentes.

La construcción de acuerdo con los principios discutidos anteriormente asegura que, con una colocación adecuada del aparato, las paredes inferiores de los estantes canalizan el agua hacia el puerto de salida 5 por medio de la gravedad.

En el estante 101, 201 se proporciona una válvula flotante 22, visible en la Figura 1A, 1B, que permite detectar el nivel de agua presente en el estante durante la fase de riego.

La Figura 6 muestra el detalle del sistema de enganche/liberación de los estantes 101, 201. Cuando están en su lugar, dichos estantes 101, 201 están soportados a través de las aletas laterales 6 mediante dos soportes laterales 12. Durante la limpieza, los estantes 101, 201 pueden fácilmente ser retirados de su estructura de soporte mecánica al girarlos hacia arriba. La rotación es necesaria para evitar choques contra los componentes del circuito hidráulico, que se describirán a continuación.

La Figura 6 también permite observar dos haces 13 a los que se fijan dichas barras LED 2.

La Figura 7 muestra el interior de la carcasa 104, 204, normalmente no visible para los clientes y miembros del personal del punto de venta, ya que está cerrada por dos puertas no transparentes 109, 209.

Dicha carcasa 104, 204 aloja una unidad de control 61; dicha unidad de control está provista de una unidad de entrada, preferentemente en forma de pantalla táctil. Dicha unidad de control permite ajustar todos los parámetros del aparato de cultivo 10, 20, como se explicará mejor a continuación.

Se proporcionan dos formas de realización principales para el aparato 10, 20:

- Una primera realización (no mostrada), en la que el aparato está conectado directamente a la red de suministro de agua/alcantarillado, tanto para el almacenamiento como para la descarga del agua.

- Una segunda realización, no conectada directamente a la red de suministro de agua, en la que se proporciona un depósito de agua único (no mostrado), o dos depósitos de agua.

En la realización en la que no hay conexión directa a la red de suministro de agua, particularmente en el caso del aparato móvil 20, el depósito de almacenamiento o el depósito único (no mostrado) debe llenarse manualmente, y el depósito único (no mostrado) o el depósito de descarga deben descargarse manualmente.

La Figura 7 muestra la realización que comprende dos depósitos, un depósito de almacenamiento 63 y un depósito de descarga 62. Preferentemente, el(los) depósito(s) está(n) cerrado(s) por una cubierta superior. Ventajosamente, el depósito de almacenamiento 63 y el depósito de descarga 62, o el depósito único de almacenamiento/descarga (no mostrado) están provistos de válvulas flotantes (no mostradas) que permiten detectar su nivel de llenado.

La Figura 8 muestra el detalle del circuito hidráulico de suministro, comenzando desde el depósito 63 o desde el depósito único (no mostrado) para llegar al estante más alto 101, 201.

En una realización preferente, se proporciona un oxigenador 16, que mantiene el agua contenida en los depósitos en movimiento, evitando la proliferación bacteriana dentro de dichos depósitos.

Una bomba de suministro 14 extrae agua del depósito de suministro y la lleva directamente al estante más alto 101, 201 para permitir su inundación. En su trayecto ascendente, el agua entra en contacto con un caudalímetro 15 controlado por la unidad de control 61; dicho caudalímetro se abre cuando dicha unidad de control da su consenso.

Se proporcionan diferentes modos de riego:

- En una primera realización, el riego de todos los estantes ocurre al mismo tiempo; esto, por supuesto, requiere la apertura de un caudalímetro (no mostrado) para cada estante 101,201;

- En una segunda realización, el riego de todos los estantes es secuencial: el agua pasa de un estante más alto al estante subyacente.

En esta segunda realización con riego secuencial, el estante más alto 101, 201 recibe agua directamente del tubo de suministro 7. El agua permanece en el estante durante un tiempo preestablecido y, gracias a la forma del estante 101, 201 y a su inclinación ligera, el agua se drena a través del puerto 5 del estante 101, 201. Toda el agua recolectada del puerto 5 se canaliza al estante inmediatamente subyacente 101, 201, y aquí permanece durante un tiempo predefinido, y luego se drena a través del puerto 5 y se canaliza al estante subyacente 101, 201. Obviamente, el paso del estante suprayacente 101,201 al estante subyacente 101, 201 está regulado por la apertura/cierre de una electroválvula 18 (visible en la Figura 9).

Este paso se repite varias veces igual a n-1 estantes. El agua drenada del estante más bajo 101, 201 se canaliza luego al depósito de descarga 62 o al depósito único (no mostrado), u opcionalmente al alcantarillado de agua. En una realización preferente, se proporciona un depósito único (no mostrado), que reemplaza el depósito de suministro 63 y el depósito de descarga 62. En esta realización, que permite un ahorro especial de agua, el ciclo de riego se produce de la siguiente manera. Supongamos que el aparato 10, 20 está provisto de solo dos estantes 101, 201. Desde el depósito único, por ejemplo, se extraen tres litros de agua, que se vierten en el primer estante 101, 201. El soporte creciente de las plantas está directamente en contacto con dicho estante 101, 201, de modo que cuando el agua proveniente del tubo 7 inunda el estante 101, el soporte creciente es humedecido y las raíces de las plantas entran directamente en contacto con el agua. Después de un tiempo predefinido, el agua se drena del puerto 5, gracias a la acción de una electroválvula 18. Digamos que las plantas en el primer estante 101, 201 absorben aproximadamente un litro de agua; los dos litros restantes de agua se canalizan al segundo estante 101, 201; las plantas aquí absorben un litro de agua también, y el litro restante se canaliza al depósito único de almacenamiento/descarga. Dicho depósito de almacenamiento/descarga está provisto de un filtro para el agua canalizada por los estantes 101, 201, y con un grifo que permite vaciarlo completamente para limpieza/mantenimiento (ambos no mostrados).

La Figura 9 muestra el detalle del circuito hidráulico de retorno entre un estante 101, 201 y el estante subyacente 101,201.

Un tubo 17 extrae agua del puerto de descarga 5 y la canaliza a través de una electroválvula 18, controlada también por la unidad de control 61, a una porción adicional del tubo 19, que canaliza agua al estante subyacente 101, 201. El tubo 19 en su extremo está provisto de un montaje de mamparo 23, que permite el suministro correcto del estante 101,201.

El cierre de dicha electroválvula 18 evita el flujo descendente de agua y, por lo tanto, el agua inunda completamente el estante 101, 201, que reside durante todo el tiempo durante el cual dicha electroválvula 18 está cerrada. Cuando se abre la electroválvula, el agua se canaliza hacia el estante subyacente 101, 201 o hacia la descarga/alcantarillado.

Preferentemente, aguas arriba de dicha electroválvula 18, se proporciona un filtro de agua 21, destinado a detener las partículas que podrían desprenderse del soporte de la planta.

Evidentemente, la estructura del circuito hidráulico de retorno es modular y es la misma para todos los estantes 102, 201 presentes en la porción de cultivo 105, 205.

El agua recolectada aguas abajo del estante más bajo 101, 201 se recolecta luego en el depósito de descarga 62 o en el depósito único (no mostrado), o se canaliza al alcantarillado.

El sistema hidráulico de suministro y retorno está estéticamente cubierto por armazones adecuados 106, 206, 107, 207 (visibles en las Figuras 1A y 1B), de modo que la apariencia del estand de exhibición 10, 20 sea agradable. Preferentemente, dichos armazones 106, 206, 107, 207 son modulares y cubren solo un sector entre dos estantes consecutivos 101,201.

Opcionalmente, el depósito único de almacenamiento/descarga, y también el depósito de almacenamiento 63 y el depósito de descarga 62 están provistos de al menos un LED UV (no mostrado), que tiene un efecto bactericida conocido, que permite mantener el recuento bacteriano del agua a temperatura ambiente dentro de niveles suficientemente bajos. Tales LED conocidos emiten radiaciones entre 240 y 280 nm, con un pico en la longitud de onda de 265 nm. Tales radiaciones se conocen como UV-C.

Alternativa o adicionalmente, al agua contenida en el(los) depósito(s) se le puede agregar un producto desinfectante, preferentemente un desinfectante a base de peróxido, destinado a mantener el recuento bacteriano dentro de límites aceptables. En la agricultura, los productos a base de ácido peracético son conocidos y utilizados. Dichos productos se utilizan para realizar una desinfección continua y no son tóxicos para las plantas.

Alternativa o adicionalmente, el circuito hidráulico del aparato 10, 20, se puede vaciar completamente y las plantas se pueden quitar, y el circuito se puede llenar con un producto a base de peróxido, incluso el mismo producto utilizado para la desinfección continua en una solución más concentrada que la utilizada para la desinfección continua. Dejando el producto para la desinfección discontinua durante un tiempo de contacto suficiente (que es una función del producto y de la concentración utilizada) en el(los) depósito(s) y en todos los tubos, se pueden desinfectar para que se pueda prevenir el crecimiento de biopelícula en las paredes de los depósitos y el lumen en los tubos.

En una realización particularmente preferente, el producto usado para la desinfección continua es peróxido de hidrógeno a una concentración de 300/600 ppm (partes por millón), mientras que el producto usado para la desinfección discontinua es peróxido de hidrógeno a una concentración de 3-3,5%. Opcionalmente, en ambos casos, la solución puede incluso contener iones de plata a una concentración de aproximadamente 0,001%. Los productos a base de peróxido de hidrógeno tienen la ventaja de que la molécula de peróxido se descompone en H²O O², sin dejar residuos.

En la realización no mostrada, en la que el sistema de riego está conectado directamente a la red de suministro de agua, tanto para el suministro como para la descarga, se proporciona un pequeño depósito que contiene el producto para la desinfección, tanto continua como discontinua. Para la desinfección continua, hay un dispositivo de dosificación capaz de agregar la cantidad adecuada de desinfectante al flujo de agua entrante. Para la desinfección discontinua, se proporciona un sistema que permite vaciar completamente los tubos de riego e introducir el desinfectante puro o, de todos modos, el desinfectante a una dilución adecuada. El desinfectante permanece en el circuito durante el tiempo necesario, y luego el tubo se llena nuevamente con agua proveniente de la red de suministro.

En resumen, la unidad de control 61 puede controlar:

- La emisión de radiaciones por las barras LED 2 (PAR, PFFD, encendido/apagado de LED de un tipo determinado; tiempo de trabajo para cada tipo de LED);

- La circulación de aire a través de los ventiladores 3, que permite ajustar el grado de humedad y temperatura dentro de dicha porción de cultivo 105, 205;

- El proceso de riego: para cada tipo de planta, se establece el número de ciclos de riego que se realizarán todos los días y el tiempo de residencia del agua en el estante 101,201.

En otras palabras, la unidad de control 61 puede optimizar el crecimiento de los vegetales contenidos en la unidad de cultivo 10, 20, usando la receta específica para el tipo específico de vegetal cultivado.

Además, la unidad de control 61 permite registrar todas las operaciones citadas anteriormente en un registro interno, incluyendo el número y la duración y la fecha y hora de los ciclos de desinfección realizados manualmente por un miembro del personal.

Dichos datos se guardan dentro de dicha unidad de control 61, y desde aquí se transmiten opcionalmente a un dispositivo móvil (tableta electrónica, teléfono inteligente) y/o una nube.

En este contexto, la nube indica un tipo de informática basada en Internet que proporciona recursos y datos de procesamiento informático compartidos a ordenadores y otros dispositivos bajo demanda. Es un modelo para permitir el acceso ubicuo y bajo demanda a un grupo compartido de recursos informáticos configurables (por ejemplo, redes informáticas, servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios), que pueden aprovisionarse y liberarse rápidamente con un mínimo esfuerzo de gestión.

En una realización preferente, dicha unidad de control 61 está provista de alarmas, que están conectadas a válvulas flotantes. En particular, las válvulas flotantes (no mostradas) dentro de los depósitos 63, 63 y el exclusivo depósito de suministro/descarga permiten detectar que el agua dentro de los mismos fue más allá o por debajo de los niveles preestablecidos. Del mismo modo, las válvulas flotantes 22 colocadas en los estantes 101, 201 permiten detectar que están llenas por encima del nivel preestablecido.

Además, vale la pena recalcar que en dicha unidad de control 61 todos los parámetros necesarios (receta) (PAR, PFFD; encendido/apagado de LED de un tipo específico; tiempo de trabajo para cada tipo de LED; humedad; temperatura; riego ciclos) que permiten optimizar el crecimiento de una sola especie vegetal se pueden guardar. Un miembro del personal que atiende los aparatos 10, 20 cuando inserta en el estante 101, 201 una especie vegetal específica, puede evocar manualmente dichos programas/recetas.

2 barra LED

3 ventilador

4 rueda

5 puerto

6 aleta

7 tubo de suministro

8 módulo de panel posterior

9 parte estructural de panel posterior

10 aparato de cultivo

11 armazón estético de panel posterior

12 soporte lateral

13 haz

14 bomba de suministro

15 caudalímetro de suministro

16 oxigenador

17 tubo

18 electroválvula de descarga

19 tubo

20 aparato de cultivo

filtro de agua

válvula flotante

montaje de mamparo

armazón de ventilador

unidad de control

depósito de almacenamiento

depósito de descarga

estante

montante

panel posterior

carcasa

porción de cultivo

carcasa que cubre el circuito hidráulico de suministro carcasa que cubre el circuito hidráulico de suministro carcasa que cubre el circuito hidráulico de retorno carcasa que cubre el circuito hidráulico de retorno puerta de porción de cultivo

puerta de porción de cultivo

puerta de carcasa

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para regar vegetales/plantas colocados en estantes (101, 201) de un aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente, comprendiendo dicho aparato al menos dos estantes superpuestos verticalmente (101, 201), preferentemente una pluralidad de estantes (101, 201), comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

a) inundar el estante más alto (101, 201) con el agua suministrada por un tubo de suministro (7), residiendo dicha agua en dicho estante durante un tiempo preestablecido, a través del cierre de una electroválvula (18);

b) abrir dicha electroválvula (18) y vaciar dicho estante (101, 201) gracias a la forma del estante (101, 201) y/o a su ligera inclinación, a través de un puerto (5) en dicho estante (101, 201);

c) canalizar toda el agua recolectada desde dicho puerto (5) hacia el estante inmediatamente subyacente (101, 201) donde reside durante un tiempo predefinido a través de la siguiente electroválvula (18);

d) repetir las etapas a), b), c) hasta que el agua de riego restante sea canalizada hacia el alcantarillado de agua o hacia un depósito de descarga, ya sea en forma de un depósito único o en forma de un depósito de descarga dedicado (62).

2. Procedimiento para regar los vegetales/plantas colocados en estantes (101, 201) de un aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con la reivindicación 1, en el que es proporcionado un depósito único tanto para el suministro como para la descarga o se proporcionan dos depósitos de suministro y descarga dedicados (63, 62) para el almacenamiento del agua de riego; siendo suministrados dichos depósitos preferentemente con un LED UV que emite radiaciones capaces de desinfectar el agua contenida en dichos depósitos.

3. Procedimiento para regar los vegetales/plantas colocados en estantes (101, 201) de un aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que es realizada una desinfección continua, mediante la adición de un producto desinfectante al agua de riego, siendo dicho producto preferentemente un desinfectante a base de peróxido.

4. Procedimiento para regar los vegetales/plantas colocados en estantes (101, 201) de un aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho depósito único o dichos depósitos de suministro y descarga dedicados (62, 63) y siendo limpiados los tubos (7, 17, 19) periódicamente por completo de agua de riego y llenados con un producto desinfectante, preferentemente un desinfectante a base de peróxido, que reside en tubos y depósito(s) durante el tiempo necesario para alcanzar la desinfección.

5. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente, que comprende:

- un tubo (7) que toma agua de suministro de dicho(s) depósito(s) o de la red de suministro de agua y la lleva hacia arriba al primer estante (101, 201), mediante la acción de una bomba (14);

- al menos dos estantes superpuestos (101, 201), cada uno provisto de un puerto (5) para descargar el agua de riego;

- al menos un tubo (17, 19) que conecta un estante (101, 201) al estante subyacente (101, 201);

- al menos una electroválvula (18) capaz de detener el flujo de agua desde el estante (101, 201) hacia el estante subyacente (101, 201); y

- una unidad de control (61) que controla al menos dicha válvula (18);

caracterizado porque:

la disposición vertical de los estantes superpuestos (101,201) y la presencia de las electroválvulas (18) es adecuada para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, en el que dicha electroválvula (18) es controlada de modo que el agua suministrada a un estante superpuesto es dejada residir durante un tiempo predefinido a través del cierre de dicha válvula antes de abrirla, hasta que el agua restante inunde el estante subyacente.

6. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende:

- una porción de cultivo (105, 205) cerrada por seis lados, que a su vez comprende cualquier número de estantes (101, 201) para soportar dichos vegetales/plantas;

- al menos una barra LED (2) que irradia los vegetales/plantas soportados en cada estante, comprendiendo dicha barra LED diferentes tipos de LED que emiten diferentes radiaciones:

- un primer tipo de LED que emite luz roja que tiene una longitud de onda de 620-670 nm, indicado con R;

- opcionalmente, un segundo tipo de LED que emite luz azul que tiene una longitud de onda de 400-500 nm, indicado con B;

- opcionalmente, un tercer tipo de LED que emite radiaciones de rojo extremo que tienen una longitud de onda de 710-850 nm, indicado con FR;

- opcionalmente, un cuarto tipo de LED, que emite radiaciones visibles que tienen una longitud de onda de 400-700 nm, indicado con V; y

- una carcasa (104, 204) para alojar una unidad de control (61) y al menos un depósito en forma de un depósito único no mostrado o en forma de depósitos de suministro y descarga dobles dedicados (62, 63) para agua para regar dichos vegetales/plantas,

en el que dicha unidad de control (61) aloja una memoria interna en la que se guardan las recetas que especifican los parámetros para el crecimiento de cada tipo de vegetal/planta cultivado dentro de la porción de cultivo (105, 205), siendo dichos parámetros elegidos del grupo que consiste en PAR; PFFD; encendido/apagado de LED de un tipo dado; tiempo de trabajo para cada tipo de LED; humedad; temperatura; ciclos de riego.

7. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha unidad de control (61) registra las condiciones en curso de los ciclos de cultivo de dichos vegetales/plantas tomados del grupo que consiste en temperatura, humedad, tiempos y modos de radiación en curso, número de ciclos de riego realizados, número y duración y fecha y hora de los ciclos de desinfección realizados manualmente por un miembro humano del personal.

8. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 6-7, en el que dichos datos en curso sobre las condiciones de crecimiento de vegetales/plantas son transmitidos a dispositivos portátiles, tales como un teléfono inteligente o una tableta electrónica y/o a una nube.

9. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 5-8, en el que el riego de vegetales/plantas ocurre conectando dicho aparato (10, 20) a la red de suministro de agua/alcantarillado, tanto para el suministro de agua como para la descarga de agua.

10. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 5-8, en el que el riego de vegetales/plantas ocurre conectando dicho aparato (10, 20) a al menos un depósito de agua, ya sea en forma de un depósito único, no mostrado, o depósitos de suministro y descarga dobles dedicados (62, 63) para el almacenamiento de agua de riego.

11. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes 5-10, que además comprende al menos un interruptor para encender dichos LED V, preferentemente un interruptor para cada estante (101, 201), que emite radiaciones visibles solo durante el tiempo en el que dicho interruptor se mantiene presionado por un cliente o un miembro del personal, o por un tiempo predefinido, lo que permite evaluar correctamente el grado de madurez de las plantas cultivadas en dicho estante (101, 201).

12. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes 5-11, que además comprende medios para ajustar la inclinación general de dicho aparato (10, 20) con respecto a la irregularidad del piso.

13. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes 5-12, que además comprende medios para ajustar la inclinación de estantes individuales (101, 201).

14. Aparato (10, 20) para el crecimiento de vegetales comestibles y/o plantas ornamentales en condiciones de iluminación natural insuficiente de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes 5-13, en el que dicho aparato es un estand de exhibición para cultivar plantas comestibles u ornamentales en un punto de venta, desde el cual los clientes pueden retirar directamente las plantas que pretenden comprar.