RU188785U1 - Device for the cultivation of plants - Google Patents

Device for the cultivation of plants Download PDF

Info

Publication number
RU188785U1
RU188785U1 RU2018114290U RU2018114290U RU188785U1 RU 188785 U1 RU188785 U1 RU 188785U1 RU 2018114290 U RU2018114290 U RU 2018114290U RU 2018114290 U RU2018114290 U RU 2018114290U RU 188785 U1 RU188785 U1 RU 188785U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plants
module
plant
controller
microorganisms
Prior art date
Application number
RU2018114290U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Сергеевич Ковнерчук
Александр Викторович Басов
Original Assignee
Цигвинцев Илья Вячеславович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Цигвинцев Илья Вячеславович filed Critical Цигвинцев Илья Вячеславович
Priority to RU2018114290U priority Critical patent/RU188785U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU188785U1 publication Critical patent/RU188785U1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области гидропонного и аэропонного автоматизированного культивирования растений различного морфологического строения и может быть применена в быту, а также на предприятиях пищевой и сельскохозяйственной промышленности. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является обеспечение сбалансированного роста и развития растений. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для культивирования растений содержит камеру выращивания растений, управляемые контроллером модуль освещения, модуль вентиляции, модуль выращивания растений и средство отслеживания стадии роста растений и отличается тем, что содержит управляемое контроллером средство введения микроорганизмов. 8 з.п. ф-лы, 5 фиг.The utility model relates to the field of hydroponic and aeroponic automated cultivation of plants of different morphological structures and can be applied in everyday life, as well as in food and agricultural industries. The technical result, which is aimed at achieving a useful model, is to ensure balanced growth and development of plants. The essence of the utility model is that the device for cultivating plants contains a plant growing chamber, a controller-controlled lighting module, a ventilation module, a plant growing module and a means of tracking the growth stage of plants and is characterized in that it contains a controller-controlled means of introducing microorganisms. 8 hp f-ly, 5 fig.

Description

Полезная модель относится к области гидропонного и аэропонного автоматизированного культивирования растений различного морфологического строения и может быть применена в быту, а также на предприятиях пищевой и сельскохозяйственной промышленности.The utility model relates to the field of hydroponic and aeroponic automated cultivation of plants of different morphological structures and can be applied in everyday life, as well as in food and agricultural industries.

Известно устройство для культивирования растений, содержащее корпус, внутри которого расположен модуль освещения, модуль фильтрации и модуль выращивания растений, снабженный средством гидропонной подачи веществ в корневую зону [US 2014259920, дата публикации: 18.09.2014 г., МПК: A01G 1/00].A device for cultivating plants is known, comprising a housing inside which an illumination module, a filtration module and a module for growing plants are provided, provided with a means for hydroponically feeding substances into the root zone [US 2014259920, publication date: 09/18/2014, IPC: A01G 1/00] .

Известно устройство для культивирования растений, содержащее корпус, внутри которого расположен контроллер, модуль освещения, модуль вентиляции и модуль выращивания растений, снабженный средством аэропонной подачи веществ в корневую зону [WO 2017207508, дата публикации: 07.12. 2017 г., МПК: A01G 31/06].A device for cultivating plants is known, comprising a housing inside which a controller, an lighting module, a ventilation module and a plant growing module are provided, equipped with an aerophone supplying substance to the root zone [WO 2017207508, publication date: 07.12. 2017, IPC: A01G 31/06].

В качестве прототипа выбрано устройство для культивирования растений, содержащее корпус, в верхней части которого расположена камера выращивания растений с затемняющимся стеклом, при этом внутри камеры расположен модуль освещения и ультразвуковой датчик высоты растения, а в корпусе расположен контроллер, модуль вентиляции и модуль выращивания растений, включающий средство аэропонной подачи веществ в корневую зону [US 2018007845, дата публикации: 11.01.2018 г., МПК: A01G 31/00].As a prototype, a device for cultivating plants was selected, comprising a housing, in the upper part of which a plant growing chamber with obscuring glass is located, with a lighting module and an ultrasonic plant height sensor located inside the chamber, and a controller, a ventilation module and a plant growing module located inside the chamber, including the means of aeroponic supply of substances to the root zone [US 2018007845, publication date: 11.01.2018, IPC: A01G 31/00].

Недостатком прототипа и известных технических решений является несбалансированный рост и развитие растений из-за недостаточного ухода за растениями на каждой стадии их роста, что может проявляться в отсутствии качественных изменений в строении клеток растений либо в медленном формировании соцветий и плодов, вследствие чего в значительной степени снижается эффективность культивирования растений.The disadvantage of the prototype and the known technical solutions is unbalanced growth and development of plants due to insufficient plant care at each stage of their growth, which can manifest itself in the absence of qualitative changes in the structure of plant cells or in the slow formation of inflorescences and fruits, resulting in a significant decrease plant cultivation efficiency.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности культивирования растений.The technical problem addressed by the utility model is to increase the efficiency of plant cultivation.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является обеспечение сбалансированного роста и развития растений.The technical result, which is aimed at achieving a useful model, is to ensure balanced growth and development of plants.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Устройство для культивирования растений содержит корпус, внутри которого расположена камера выращивания растений, управляемые контроллером модуль освещения, модуль вентиляции, модуль выращивания растений и средство отслеживания стадии роста растений, при этом модуль освещения расположен внутри камеры для выращивания растений. В отличие от прототипа устройство содержит управляемое контроллером средство введения микроорганизмов.A device for cultivating plants comprises a housing inside which a plant growing chamber is located, a controller-controlled lighting module, a ventilation module, a plant growing module and a means of tracking the growth stage of the plant, and the lighting module is located inside the plant growing chamber. Unlike the prototype, the device contains a controller-controlled means of introducing microorganisms.

Средство введения микроорганизмов обеспечивает возможность содержания и дальнейшего роста и развития микроорганизмов, необходимых на каждой стадии роста и развития растения и их подведения к растениям. Средство введения микроорганизмов может быть интегрировано в модуль выращивания растений. Средство введения микроорганизмов может содержать узел дозирования, обеспечивающий возможность введения определенного объема и/или вида микроорганизмов. При этом узел дозирования может представлять собой заслонку, задвижку, клапан или насос.The means of introducing microorganisms provides the possibility of maintaining and further growth and development of microorganisms necessary at each stage of growth and development of the plant and their supply to the plants. The means of introducing microorganisms can be integrated into the plant growing module. The means of introducing microorganisms may contain a dosing unit, providing the possibility of introducing a specific volume and / or type of microorganisms. In this case, the dosing unit may be a valve, gate valve, valve or pump.

Средство введения микроорганизмов может содержать узел разведения микроорганизмов и узел подведения микроорганизмов к растению. Узел разведения микроорганизмов может представлять собой одну или несколько открытых или закрытых емкостей любых форм и размеров, внутри которых созданы благоприятные условия для активной жизнедеятельности микроорганизмов. Узел подведения микроорганизмов к растению может представлять собой трубопровод любой формы и размеров в поперечном сечении, обеспечивающий соединение узла разведения микроорганизмов с полостью, в которой находится питательный раствор, корневая система или другие части растения, например, с полостью камеры выращивания растений или с узлом размещения корневой системы растений модуля выращивания растений. В качестве микроорганизмов может быть выбрана микориза, триходерма и др.The means of introducing microorganisms may comprise a microorganism dilution unit and a microorganism supply unit for a plant. The microbial breeding unit can consist of one or several open or closed containers of any shape and size, within which favorable conditions are created for the active life of the microorganisms. The host of microorganisms to the plant can be a pipeline of any shape and size in cross section, providing connection of the breeding unit of microorganisms with the cavity containing the nutrient solution, root system or other plant parts, for example, with the cavity of the plant growing chamber or with the root placement unit plant systems module growing plants. As microorganisms, mycorrhiza, trichoderma, etc. can be chosen.

Камера выращивания растений представляет собой полость внутри устройства, в которой расположена система побегов растений и созданы благоприятные условия для их роста и развития. Камера выращивания может иметь любую форму и размер, обеспечивающие возможность размещения растений, а также их дальнейшего роста и развития.The plant growing chamber is a cavity inside the device in which the system of plant shoots is located and favorable conditions for their growth and development are created. Growing chamber can be of any shape and size, providing the possibility of placing plants, as well as their further growth and development.

Модуль вентиляции обеспечивает возможность организации приточно-вытяжного вентилирования камеры выращивания растений. Модуль вентиляции может содержать элементы климат-контроля, обеспечивающие возможность контроля параметров воздуха внутри камеры выращивания растений и снаружи устройства. Элементы климат-контроля могут представлять собой датчики температуры, влажности или скорости воздуха, а также датчики содержания веществ в воздухе, датчики освещенности и др. Элементы климат-контроля могут быть установлены внутри модуля вентиляции и/или внутри камеры выращивания растений, и/или снаружи устройства.The ventilation module provides the possibility of organizing the supply and exhaust ventilation of the plant growing chamber. The ventilation module may contain climate control elements that provide the ability to control the air parameters inside the plant growing chamber and outside the device. Climate control elements can be temperature, humidity or air velocity sensors, as well as sensors for airborne substances, light sensors, etc. Climate control elements can be installed inside the ventilation module and / or inside the plant growing chamber and / or outside devices.

Модуль вентиляции может содержать контур циркуляции воздуха внутри камеры выращивания растений и контур воздухообмена с внешней средой. Контур циркуляции воздуха внутри камеры выращивания и контур воздухообмена с внешней средой могут быть соединены посредством воздуховодов, при этом для изменения количества воздуха, поступающего в камеру выращивания, может быть применена система управляемых клапанов, задвижек или заслонок. Контур циркуляции воздуха внутри камеры выращивания растений может содержать вентилятор контура циркуляции, узел подкормки растений углекислым газом и систему воздуховодов, соединенных с камерой выращивания. Контур воздухообмена с внешней средой может содержать вентилятор контура воздухообмена, а также узел очистки воздуха, который может содержать элементы ионизации и фильтрации воздуха, обеспечивающие возможность очистки воздуха, выходящего наружу.The ventilation module may contain an air circulation circuit inside the plant growing chamber and an air exchange circuit with the external environment. The air circulation circuit inside the growing chamber and the air exchange circuit with the external environment can be connected by means of air ducts, while a system of controlled valves, valves or dampers can be used to change the amount of air entering the growth chamber. The air circuit inside the plant growing chamber may contain a circulation loop fan, a plant feeding unit with carbon dioxide and an air duct system connected to the growing chamber. The air exchange circuit with the external environment may contain an air exchange circuit fan, as well as an air purification unit, which may contain elements of ionization and air filtration, ensuring the possibility of cleaning the air going outside.

Дополнительно устройство может содержать средство увлажнения потоков воздуха, обеспечивающее возможность изменения влажности и температуры воздуха внутри камеры выращивания растений путем добавления в нее мелкодисперсных частиц жидкости. Средство увлажнения потоков воздуха может содержать узел подачи и узел распыления жидкости. Узел подачи жидкости может представлять собой погружной насос, находящийся в емкости с жидкостью, либо трубопровод, который подключен к коммунальному водопроводу. Узел распыления жидкости может представлять собой форсунки или распылители, которые могут быть расположены внутри камеры выращивания растений.Additionally, the device may contain a means of humidifying the air flow, which makes it possible to change the humidity and temperature of the air inside the plant growing chamber by adding fine particles of liquid to it. The means for moistening airflows may comprise a supply unit and a fluid atomization unit. The fluid supply unit may be a submersible pump located in a container with a liquid, or a pipeline that is connected to the public water supply system. The liquid spray unit may be nozzles or sprayers that may be located inside the plant growing chamber.

Средство увлажнения может быть снабжено узлом теплообмена, который обеспечивает возможность организации испарительного охлаждения и повышения эффективности изменения влажности и температуры воздуха внутри камеры выращивания, например узел теплообмена может представлять собой перфорированную пластину или теплообменник, которые снабжены вентиляторами, сдувающими жидкость с их поверхности. Средство увлажнения потоков воздуха может быть интегрировано в модуль вентиляции.The moistening means can be equipped with a heat exchange unit, which allows organizing evaporative cooling and increasing the efficiency of changing humidity and air temperature inside the growing chamber, for example, the heat exchange unit can be a perforated plate or heat exchanger, which are equipped with fans that blow the liquid from their surface. The air flow humidifier can be integrated into the ventilation module.

Дополнительно устройство может содержать средство дифференцирования потоков воздуха, обеспечивающее возможность имитации естественных потоков ветра внутри камеры выращивания путем изменения скорости и направления потоков воздуха, благодаря чему укрепляется стебель и повышается эффективность поступления питательных веществ. Средство дифференцирования потоков воздуха может получать данные от элементов климат-контроля. Средство дифференцирования потоков воздуха может содержать нагнетающий и направляющий узлы. Нагнетающий узел может представлять собой компрессор и ресивер либо вентилятор, либо в качестве нагнетающего узла могут быть использованы вентиляторы модуля вентиляции. Направляющий узел может представлять собой воздуховод любой формы и размера, соединенный с камерой выращивания растений и снабженный на конце дефлектором с управляемой заслонкой. При этом управляемый дефлектор может иметь телескопическую гибкую конструкцию для обеспечения возможности подведения потоков воздуха к определенным частям растений. Также в качестве направляющего узла может быть использован контур циркуляции воздуха внутри камеры выращивания модуля вентиляции.Additionally, the device may contain a means of differentiating the air flow, providing the ability to simulate the natural wind flow inside the growing chamber by changing the speed and direction of the air flow, thereby strengthening the stem and increasing the efficiency of nutrient supply. A means of differentiation of air flow can receive data from the elements of climate control. The means of differentiating the flow of air may contain injection and guide nodes. The delivery unit can be a compressor and receiver, either a fan, or a ventilation module fan can be used as the delivery unit. The guide assembly can be an air duct of any shape and size, connected to the plant growing chamber and provided at the end with a deflector with a controlled damper. In this case, the controlled deflector may have a telescopic flexible structure to allow the air flow to be made to certain parts of the plants. Also, the air circulation circuit inside the growing room of the ventilation module can be used as a guide unit.

Средство отслеживания стадии роста растений обеспечивает возможность контроля динамики роста и развития растений в камере выращивания растений путем оценки их физического состояния. Средство отслеживания стадии роста растений может содержать элементы оптического и звукового контроля. Элементы оптического контроля могут представлять собой видеокамеру, фотодатчик, ультрафиолетовый либо инфракрасный датчики и др. Элементы звукового контроля могут представлять собой ультразвуковые датчики расстояния различного диапазона. Средство отслеживания стадии роста растений может быть установлено в любом месте камеры выращивания растений при условии того, что растения будут находиться в радиусе его действия.A tool for tracking the stage of plant growth provides the ability to control the dynamics of plant growth and development in the plant growing chamber by assessing their physical condition. The plant growth tracking tool may contain elements of optical and sound control. The elements of optical control can be a video camera, photo sensor, ultraviolet or infrared sensors, etc. The elements of sound control can be ultrasonic distance sensors of various ranges. The plant growth tracking tool can be installed anywhere in the plant growing chamber, provided that the plants are within its range.

Модуль освещения обеспечивает возможность создания внутри камеры выращивания необходимых световых условий для роста и развития растений. Модуль освещения может представлять собой панель, снабженную светодиодными лампами различного спектра, например светодиодами ультрафиолетового, синего, зеленого, желтого, оранжевого, красного, инфракрасного и белого цветов, обеспечивающими возможность дифференцирования спектра и интенсивности света для внесения изменений в морфологическое строение растений. Модуль освещения может иметь любую форму и размер и может быть установлен в любом месте устройства при условии обеспечения попадания световых лучей на растения в количестве достаточном для прохождения процесса фотосинтеза. Модуль освещения может быть подвижно закреплен любыми известными способами, например, при помощи шарниров, приводов или систем пазов.The lighting module provides the possibility of creating inside the growing room the necessary light conditions for the growth and development of plants. The lighting module can be a panel equipped with LED lamps of various spectra, such as ultraviolet, blue, green, yellow, orange, red, infrared, and white LEDs, providing the ability to differentiate the spectrum and light intensity to make changes in the morphological structure of plants. The lighting module can be of any shape and size and can be installed anywhere on the device, provided that the amount of light on the plants is sufficient for the photosynthesis process. The lighting module can be movably fixed by any known means, for example, by means of hinges, actuators or groove systems.

Модуль выращивания растений обеспечивает возможность размещения корневой системы растений и подведения к корневой системе питательных веществ. Модуль выращивания растений может содержать узел размещения корневой системы растений, узел подготовки питательного раствора и узел подведения питательного раствора к корневой системе растений. Узел размещения корневой системы растений может представлять собой перфорированные чашеобразные лунки любой формы и размера, подобранные в соответствии с размерами корней растений. Узел подготовки питательного раствора может представлять собой одну или несколько соединенных между собой емкостей, которые в месте соединения могут содержать систему клапанов, задвижек, заслонок или насосов. Также узел подготовки питательного раствора может содержать элементы контроля состояния питательного раствора, которые могут представлять собой датчики солей, минералов, кислотности, температуры, плотности, уровня, и др. Узел подведения питательного раствора может содержать элементы аэропонной и/или гидропонной подачи питательного раствора, снабженные насосом подачи питательного раствора.The plant growing module provides the possibility of placing the root system of plants and bringing nutrients to the root system. The module for growing plants may contain a node for placing the root system of plants, a node for preparing a nutrient solution, and a node for feeding the nutrient solution to the root system of plants. The node for placing the root system of plants can be perforated cup-shaped holes of any shape and size, selected in accordance with the size of the plant roots. The nutrient solution preparation unit can consist of one or several interconnected containers, which at the junction can contain a system of valves, gate valves, dampers or pumps. Also, the nutrient solution preparation unit may contain elements for monitoring the state of the nutrient solution, which may be sensors of salts, minerals, acidity, temperature, density, level, etc. The nutrient solution supply unit may contain elements of the aeroponic and / or hydroponic nutrient solution supply, equipped with feed pump feed solution.

Контроллер обеспечивает возможность обработки информации, поступающей от электронных компонентов устройства, и взаимодействия электронных компонентов между собой для обеспечения роста и развития растений в камере выращивания. Контроллер может быть представлен совокупностью интегральных микросхем, чипов и микропроцессоров.The controller provides the ability to process information from the electronic components of the device, and the interaction of electronic components with each other to ensure the growth and development of plants in the growing room. The controller can be represented by a set of integrated circuits, chips and microprocessors.

Корпус может иметь любую форму и размер, обеспечивающие возможность размещения внутри него камеры выращивания и остальных конструктивных элементов устройства. Корпус может содержать верхний и нижний технологический отсеки, расположенные вокруг камеры выращивания растений. При этом в верхнем технологическом отсеке может быть расположен модуль вентиляции, а в нижнем-модуль для выращивания растений. Корпус снаружи может содержать отверстия, обеспечивающие возможность забора и вывода воздуха модулем вентиляции, а также обеспечивающие возможность выхода воздуха, нагреваемого модулем освещения. Корпус может содержать дверь, снабженную стеклом с функцией автозатемнения, обеспечивающей возможность защиты растения от воздействия прямых солнечных лучей.The body can be of any shape and size, providing the possibility of placing inside the growing chamber and the remaining structural elements of the device. The housing may contain upper and lower technological compartments located around the plant growing chamber. In this case, the ventilation module can be located in the upper process compartment, and the plant growth module in the lower one. The housing from the outside may contain openings that allow air to be drawn in and out by the ventilation module, as well as allowing the air that is heated by the lighting module to escape. The body may contain a door, equipped with glass with auto-darkening function, which provides the ability to protect the plant from direct sunlight.

Корпус может содержать устройства ввода, обеспечивающие возможность изменения и выбора программ выращивания растений. При этом устройства ввода могут быть представлены клавишами, реостатами, потенциометрами или сенсорной панелью.The housing may contain input devices that provide the ability to change and select programs for growing plants. At the same time, input devices can be represented by keys, rheostats, potentiometers or a touch panel.

Устройство может быть снабжено элементами питания, обеспечивающими возможность его автономной работы. Элементы питания могут представлять собой аккумуляторную и/или солнечную батареи.The device can be equipped with batteries that provide the possibility of its autonomous operation. Batteries can be a battery and / or solar cells.

Конструктивные элементы устройства могут быть изготовлены из любых конструкционных материалов, например из металла, пластика или композиционных материалов.Structural elements of the device can be made of any structural materials, such as metal, plastic or composite materials.

Полезная модель обладает неизвестной ранее совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что устройство содержит средство введения микроорганизмов, обеспечивающее возможность развития различных видов бактерий и грибов и их переноса в корневую зону растений, благодаря чему обеспечивается возможность повышения эффективности потребления растением питательных веществ и воды, а также снижения риска возникновения патогенов на начальной стадии развития растения, что позволяет влиять на морфологическое строение растений на каждом этапе их развития благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении сбалансированного роста и развития растений, тем самым повышается эффективность их культивирования.The utility model has previously unknown set of essential features, characterized in that the device contains a means of introducing microorganisms, providing the opportunity for the development of various types of bacteria and fungi and their transfer to the root zone of plants, thereby providing the possibility of increasing the efficiency of plant consumption of nutrients and water, as well as reduce the risk of pathogens at the initial stage of plant development, which allows you to influence the morphological structure of plants on each home stage of their development thereby ensuring the achievement of the technical result, which consists in ensuring balanced growth and development of plants, thereby increasing the efficiency of their cultivation.

Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».The presence of new distinctive essential features indicates the compliance of the utility model with the patentability criterion of "novelty."

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».The utility model can be made of known materials using known means, which indicates the compliance of the utility model with the industrial applicability criterion of patentability.

Полезная модель поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

Фиг. 1 - Устройство для культивирования растений, аксонометрический вид.FIG. 1 - Device for the cultivation of plants, axonometric view.

Фиг. 2 - Устройство для культивирования растений, дверь снята для наглядности, аксонометрический видFIG. 2 - Device for the cultivation of plants, the door is removed for clarity, axonometric view

Фиг. 3 - Внутреннее пространство устройства для культивирования растений, вид спереди.FIG. 3 - The inner space of the device for the cultivation of plants, front view.

Фиг. 4 - Модуль вентиляции с интегрированным средством дифференцирования и средством увлажнения потоков воздуха, аксонометрический вид.FIG. 4 - Ventilation module with integrated means of differentiation and means of humidifying air flows, axonometric view.

Фиг. 5 - Модуль выращивания растений с интегрированным средством введения микроорганизмов, аксонометрический вид.FIG. 5 - Plant growing module with an integrated means of introducing microorganisms, axonometric view.

Устройство для культивирования растений содержит корпус 1, выполненный в виде шкафа с дверцей 2, которая содержит сенсорную панель 3 управления, внутри которой расположен контроллер, и тонированное стекло 4. При этом корпус 1 снаружи имеет вход 5 воздуха, выход 6 отработанного очищенного воздуха и выход 7 теплого воздуха и разделен на три отсека: верхний технологический отсек 8, нижний технологический отсек 9 и камеру 10 для выращивания растений.The device for cultivating plants includes a housing 1, made in the form of a cabinet with a door 2, which contains a touch control panel 3, inside which the controller is located, and tinted glass 4. At the same time, housing 1 has an air inlet 5, an outlet 6 of purified purified air and an outlet 7 warm air and is divided into three compartments: the upper technological compartment 8, the lower technological compartment 9 and the chamber 10 for growing plants.

Внутри камеры 10 для выращивания растений находится ультразвуковой датчик 11, HD-камера 12, датчики 13 климат-контроля, боковые и потолочные модули 14 освещения, вход 15 и выход 16 воздуха в боковых стенках, а также отверстия для посадки растений в дне.Inside the plant growing chamber 10 there is an ultrasonic sensor 11, an HD camera 12, climate control sensors 13, side and ceiling lighting modules 14, inlet 15 and air outlet 16 in the side walls, as well as openings for planting in the bottom.

Верхний технологический отсек 8 содержит модуль 17 вентиляции, а нижний технологический отсек 9 содержит модуль 18 выращивания растений.The upper technological compartment 8 contains the ventilation module 17, and the lower technological compartment 9 contains the module 18 for growing plants.

Модуль 17 вентиляции содержит интегрированное средство 19 увлажнения потоков воздуха, работающее по принципу испарительного охлаждения и содержащее внутри поддон с жидкостью, насос, форсунки и теплообменник (не показаны на чертеже), средство 20 подмешивания углекислого газа, вентилятор 21 контура циркуляции, вентилятор 22 контура воздухообмена, элемент 23 ионизации, клапан 24 понижения температуры, клапан 25 повышения температуры и угольный фильтр 26. При этом модуль 17 вентиляции содержит интегрированное в него средство дифференцирования потоков воздуха (не показано на чертеже), которое функционирует за счет вентиляторов 21 и 22, а в качестве дефлекторов использует вход 15 и выход 16 воздуха.The ventilation module 17 contains an integrated means 19 for humidifying air flows, operating on the principle of evaporative cooling and containing inside a liquid pan, a pump, nozzles and a heat exchanger (not shown in the drawing), a carbon dioxide mixing means 20, a circulation circuit fan 21, an air exchange circuit fan 22 , an ionization element 23, a temperature lowering valve 24, a temperature raising valve 25 and a carbon filter 26. In addition, the ventilation module 17 contains a differentiation means integrated into it It is operated by air fans (not shown in the drawing), which is operated by fans 21 and 22, and uses air inlet 15 and air outlet 16 as deflectors.

Модуль 18 выращивания растений содержит чаши 27 и 28 поддержки корней, оснащенные средством аэропонной и гидропонной подачи питательного раствора, систему 29 клапанов, элементы 30 контроля состояния питательного раствора, включающие датчики солей, нитратов, кислотности и температуры питательного раствора, бак 31 с питательным раствором и емкости 32 с жидкостями. Средство введения микроорганизмов состоит из емкостей 33 и 34, внутри которых размещены бактерии микориза и триходерма, при этом емкости 33 и 34 снабжены заслонками (не показаны на чертежах).Plant growing module 18 contains root support bowls 27 and 28, equipped with an aeroponic and hydroponic nutrient solution supply system, a valve system 29, nutrient solution condition monitoring elements 30 including sensors for salts, nitrates, acidity and temperature of the nutrient solution, nutrient solution tank 31 and tanks 32 with liquids. The means of introducing microorganisms consists of tanks 33 and 34, inside of which the bacteria mycorrhiza and trichoderma are located, while the tanks 33 and 34 are provided with flaps (not shown in the drawings).

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

Дверцу 2 устройства для культивирования растений открывают, заливают питательный раствор в бак 31 и устанавливают емкости 32 с жидкостями. Колонии микроорганизмов помещают в емкости 33. Растения (не показаны на чертежах) помещают внутрь камеры 10 для выращивания растений и размещают корни в чашах 27 и 28. Дверцу 2 закрывают и посредством сенсорной панели 3 управления вносят в контроллер данные о виде посаженных растений. Контроллер подбирает необходимую программу для ухода за растениями на всех стадиях их роста.The door 2 of the device for cultivating plants is opened, the nutrient solution is poured into the tank 31 and the containers 32 with liquids are installed. The colonies of microorganisms are placed in the tank 33. Plants (not shown in the drawings) are placed inside the plant growing chamber 10 and the roots are placed in the bowls 27 and 28. The door 2 is closed and, using the touch panel 3 controls, the data about the planted plants are entered into the controller. The controller selects the necessary program for the care of plants at all stages of their growth.

Модуль 18 выращивания растений получает команду от контроллера на подготовку питательного раствора путем подмешивания в бак 31 жидкостей из емкостей 32 посредством системы 29 клапанов. Элементы 30 контроля состояния питательного раствора регистрируют изменения содержания минералов, солей, а также кислотности и температуры питательного раствора и передают их контроллеру, который, при достижении необходимых значений, останавливает подмешивание жидкостей в бак 31. Средство аэропонной и гидропонной подачи питательного раствора распыляет питательный раствор на корни растений. При этом контроллер регистрирует физическое состояние растений посредством HD-камеры 12 и вносит корректировки в состав и интенсивность распыления питательного раствора на корни растений относительно физического состояния растений. При этом микориза из емкости 33 попадает в бак 31 и вместе с питательным раствором перемещается к корням растений, повышая количество поглощаемых растениями питательных веществ. Контроллер регистрирует достаточный уровень микоризы в баке за счет элементов 30 контроля состояния питательного раствора и перекрывает емкость 33. Для снижения риска возникновения патогенов у растений контроллер открывает емкость 34 и триходерма попадает в бак 31 и вместе с питательным раствором перемещается к корням растений, защищая растения. При регистрировании достаточного объема триходермы, контроллер перекрывает емкость 34.The plant growing module 18 receives a command from the controller to prepare a nutrient solution by mixing into the tank 31 fluids from the tanks 32 via the valve system 29. The nutrient solution condition monitoring elements 30 register changes in the content of minerals, salts, as well as the acidity and temperature of the nutrient solution and transmit them to the controller, which, when the required values are reached, stops the mixing of liquids in the tank 31. The medium of the aeroponic and hydroponic nutrient solution sprays the nutrient solution on plant roots. At the same time, the controller registers the physical state of the plants by means of the HD camera 12 and makes corrections to the composition and the intensity of the spraying of the nutrient solution on the roots of the plants relative to the physical state of the plants. At the same time, mycorrhiza from the tank 33 enters the tank 31 and, together with the nutrient solution, moves to the plant roots, increasing the amount of nutrients absorbed by the plants. The controller registers a sufficient level of mycorrhiza in the tank due to nutrient solution control elements 30 and overlaps capacity 33. To reduce the risk of pathogens in plants, the controller opens capacity 34 and trichoderma enters tank 31 and moves with the nutrient solution to plant roots, protecting the plants. When registering a sufficient volume of trichoderma, the controller covers the capacity of 34.

Модуль 17 вентиляции получает команду от контроллера на активацию вентилятора 21 контура циркуляции и воздух начинает поступать внутрь корпуса 1 через вход 5 и внутрь камеры 10 выращивания через вход 15, а за счет клапанов 24 и 25 происходит повышение и понижение температуры внутри камеры. При этом контроллер регистрирует изменение температуры и влажности внутри камеры 10 посредством датчиков 13 климат-контроля. В случае понижения влажности контроллер отдает команду на активацию насоса средства 19 увлажнения потоков воздуха, который посредством форсунок разбрызгивает жидкость на поверхность теплообменника, с поверхности которого она попадает в контур циркуляции, понижая температуру и повышая влажность внутри камеры 10 выращивания для создания благоприятных условий роста и развития выращиваемого вида растения. В случае превышения значений температуры и/или влажности, контроллер дает команду на активацию вентилятора 22 контура воздухообмена, в результате чего воздух через выход 16 воздуха из камеры 10 выращивания проходит через элемент 23 ионизации, угольный фильтр 26 и, очищенный от пыльцы и неприятных запахов, попадает наружу через выход 7 в корпусе 1. В результате вентилирования камеры выращивания 10 контроллер посредством датчиков 13 климат-контроля регистрирует падение уровня углекислого газа, необходимого для эффективного прохождения фотосинтеза в клетках растений, и отдает команду на активацию средства 20 подмешивания углекислого газа внутрь камеры 10 и необходимый уровень углекислого газа восстанавливается.The ventilation module 17 receives a command from the controller to activate the circulation circuit fan 21 and air begins to flow into the housing 1 through the inlet 5 and into the growing chamber 10 through the inlet 15, and due to the valves 24 and 25, the temperature inside the chamber rises and falls. When this controller registers the change in temperature and humidity inside the chamber 10 by means of sensors 13 climate control. In the case of a decrease in humidity, the controller gives the command to activate the pump of the air flow humidifier 19, which by means of nozzles sprays liquid onto the surface of the heat exchanger, from which surface it enters the circulation loop, lowering the temperature and increasing the humidity inside the growth chamber 10 to create favorable conditions for growth and development cultivated plant species. In case of exceeding the temperature and / or humidity values, the controller gives the command to activate the air exchange circuit fan 22, resulting in air passing through the air outlet 16 from the growth chamber 10 through the ionization element 23, the carbon filter 26 and, free from pollen and unpleasant odors, gets out through the outlet 7 in the housing 1. As a result of ventilation of the growing chamber 10, the controller by means of sensors 13 of the climate control registers a drop in the level of carbon dioxide necessary for the effective passage of the photosynthesis in the cells of the plant, and gives the command to activate the carbon dioxide mixing facility 20 inside the chamber 10 and the required level of carbon dioxide is restored.

Контроллер регистрирует высоту растений посредством ультразвукового датчика, в результате чего он получает данные о достаточном развитии стебля растений. Контроллер отдает команду вентиляторам 21 и 22, и они начинают прерывисто вращаться с разной частотой, имитируя потоки ветра, в результате чего растения начинают раскачиваться и происходит укрепление их стебля, а эффективность поглощения питательных веществ растениями повышается.The controller registers the height of the plants by means of an ultrasonic sensor, as a result of which it receives data on the sufficient development of the stem of the plants. The controller gives the command to the fans 21 and 22, and they begin to rotate intermittently at different frequencies, imitating the wind flow, as a result of which the plants begin to sway and their stem is strengthened, and the efficiency of nutrient absorption by the plants increases.

Контроллер получает данные от ультразвукового датчика 11 HD-камеры 12 и датчиков 13 климат-контроля, включающим датчик освещенности, о текущем физическом состоянии растений и отдает команду боковым и потолочным модулям 14 освещения на активацию светодиодов необходимого на данном этапе роста растений светового спектра, формируя необходимый световой поток и состав света для ускорения набора растением вегетативной массы, а также увеличения высоты и толщины стебля. При этом для исключения возможности нагрева воздуха внутри камеры 10 выращивания растений и изменения климатических условий, теплый воздух от потолочных модулей 14 освещения отводится через выход 7 теплого воздуха. Контроллер регистрирует недостаточную освещенность растения 35 и изменяет положение модуля освещения, после чего необходимый уровень освещенности растения 35 восстанавливается.The controller receives data from the ultrasonic sensor 11 of the HD camera 12 and the climate control sensor 13, which includes a light sensor, about the current physical condition of the plants and commands the side and ceiling lighting modules 14 to activate the LEDs of the light spectrum required at this stage of plant growth, forming the necessary the luminous flux and composition of light to accelerate the growth of vegetative mass by the plant, as well as increasing the height and thickness of the stem. At the same time to eliminate the possibility of heating the air inside the chamber 10 of growing plants and changing climatic conditions, warm air from the ceiling lighting modules 14 is discharged through the outlet 7 of warm air. The controller registers the insufficient illumination of the plant 35 and changes the position of the lighting module, after which the required level of illumination of the plant 35 is restored.

Контроллер регистрирует изменения физического состояния растений посредством ультразвукового датчика 11 и HD-камеры 12, и постоянно вносит корректировку в работу боковых и потолочных модулей 14 освещения, модуля 17 вентиляции и модуля 18 выращивания растений. При этом контроллер регистрирует отставание или опережение роста и/или развития отдельных частей растений и сравнивает динамику роста и развития самих растений. В случае отклонения значений этих параметров от заданных контроллер, в зависимости от показаний ультразвукового датчика 11, HD-камеры 12, датчиков 13 климат-контроля, а также элементов 30 контроля состояния питательного раствора, вносит корректировки в работу средства 19 увлажнения, средства дифференцирования потоков воздуха и средства введения микроорганизмов. При формировании и созревании плодов у растений контроллер подает сигнал на сенсорную панель 3 о необходимости сбора урожая.The controller registers changes in the physical state of the plants by means of the ultrasonic sensor 11 and the HD camera 12, and constantly makes adjustments to the operation of the side and ceiling lighting modules 14, the ventilation module 17 and the plant growing module 18. In this case, the controller registers the lag or advance of the growth and / or development of individual plant parts and compares the growth and development dynamics of the plants themselves. In case of deviation of these parameters from the given controller, depending on the readings of the ultrasonic sensor 11, HD camera 12, climate control sensors 13, as well as nutrient solution condition monitoring elements 30, makes corrections to the operation of the humidification means 19, means of differentiating air flows and means of introducing microorganisms. When forming and ripening fruits in plants, the controller sends a signal to the touch panel 3 about the need to harvest.

Таким образом достигается технический результат, заключающийся в обеспечении сбалансированного роста и развития растений, тем самым повышается эффективность их культивирования.Thus, a technical result is achieved, which consists in ensuring balanced growth and development of plants, thereby increasing the efficiency of their cultivation.

Claims (9)

1. Устройство для культивирования растений, содержащее корпус, внутри которого расположена камера выращивания растений, управляемые контроллером модуль освещения, модуль вентиляции, модуль выращивания растений и средство отслеживания стадии роста растений, при этом модуль освещения расположен внутри камеры для выращивания растений, отличающееся тем, что дополнительно содержит управляемое контроллером средство введения микроорганизмов.1. A device for cultivating plants, comprising a housing inside which a plant growing chamber is located, a controller-controlled lighting module, a ventilation module, a plant growing module and a means of tracking the growth stage of a plant, the lighting module being located inside the plant growing chamber, characterized in that further comprises a controller controlled means of introducing microorganisms. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство введения микроорганизмов интегрировано в модуль выращивания растений.2. The device according to p. 1, characterized in that the means of introducing microorganisms integrated into the module of growing plants. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство введения микроорганизмов содержит узел дозирования, обеспечивающий возможность введения определенного объема и вида микроорганизмов.3. The device according to p. 1, characterized in that the means of introducing microorganisms contains a dosing unit, providing the possibility of introducing a certain amount and type of microorganisms. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство введения микроорганизмов содержит узел разведения микроорганизмов и узел подведения микроорганизмов.4. The device according to p. 1, characterized in that the means of introducing microorganisms contains a node for the cultivation of microorganisms and a node summing up microorganisms. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что узел разведения микроорганизмов представляет собой несколько емкостей.5. The device according to p. 4, characterized in that the site of cultivation of microorganisms is a few containers. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит управляемое контроллером средство увлажнения потоков воздуха.6. The device according to p. 1, characterized in that it contains a controller-controlled means of humidifying air flows. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что средство увлажнения содержит узел подачи и узел распыления жидкости.7. The device according to p. 6, characterized in that the means of moistening contains the feed unit and the spray unit of the liquid. 8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что средство увлажнения потоков воздуха снабжено узлом теплообмена для организации испарительного охлаждения.8. The device according to p. 6, characterized in that the means for moistening the air flow is provided with a heat exchange unit for organizing evaporative cooling. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит управляемое контроллером средство дифференцирования потоков воздуха.9. The device according to p. 1, characterized in that it contains controlled by the controller means for the differentiation of air flow.
RU2018114290U 2018-04-18 2018-04-18 Device for the cultivation of plants RU188785U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018114290U RU188785U1 (en) 2018-04-18 2018-04-18 Device for the cultivation of plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018114290U RU188785U1 (en) 2018-04-18 2018-04-18 Device for the cultivation of plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU188785U1 true RU188785U1 (en) 2019-04-23

Family

ID=66314967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018114290U RU188785U1 (en) 2018-04-18 2018-04-18 Device for the cultivation of plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU188785U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194824U1 (en) * 2019-05-28 2019-12-24 Общество с ограниченной ответственностью "Сити-фермер" PLANT FOR GROWING PLANTS AND MUSHROOMS
RU209770U1 (en) * 2021-07-01 2022-03-22 Артем Андреевич Бардиж Automatic Plant Cultivation Device
USD1044584S1 (en) 2023-05-11 2024-10-01 Magical Brands Inc. Plant grow cabinet

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298911C1 (en) * 2005-09-29 2007-05-20 Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный аграрный университет Vegetation chamber
US20140259920A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Aquaharvest Technologies, Inc. Led light timing in a high growth, high density, closed environment system
WO2017207508A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 Monteleone Fabio Completely automatic device for aeroponic cultivation
US20180007845A1 (en) * 2015-04-09 2018-01-11 Growx Inc. Systems, methods, and devices for aeroponic plant growth

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298911C1 (en) * 2005-09-29 2007-05-20 Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный аграрный университет Vegetation chamber
US20140259920A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Aquaharvest Technologies, Inc. Led light timing in a high growth, high density, closed environment system
US20180007845A1 (en) * 2015-04-09 2018-01-11 Growx Inc. Systems, methods, and devices for aeroponic plant growth
WO2017207508A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 Monteleone Fabio Completely automatic device for aeroponic cultivation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194824U1 (en) * 2019-05-28 2019-12-24 Общество с ограниченной ответственностью "Сити-фермер" PLANT FOR GROWING PLANTS AND MUSHROOMS
RU209770U1 (en) * 2021-07-01 2022-03-22 Артем Андреевич Бардиж Automatic Plant Cultivation Device
USD1044584S1 (en) 2023-05-11 2024-10-01 Magical Brands Inc. Plant grow cabinet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105052720B (en) A kind of shoot vegetable breeding apparatus
CA2914557C (en) Semi-automated crop production system
RU188785U1 (en) Device for the cultivation of plants
TW201633900A (en) High density soilless plant growth system and method
CN204929893U (en) A kind of shoot vegetable breeding arrangement
KR102450980B1 (en) A plant cultivation device
CN106386269A (en) A vertical type indoor planting box
US20220192105A1 (en) Hvac system for hydroponic farm
RU2676316C1 (en) Device for plant cultivation
CN105165591A (en) Cabinet type sprouting vegetable cultivation apparatus
CN105052719A (en) Control system of cultivating device for sprouting vegetables
CN209376386U (en) Soilless cultivation cabinet and soilless culture system
CN205249905U (en) Rack is cultivateed to plant
WO2021097073A1 (en) Hydroponic growth system and assembly
EA036252B1 (en) Device for cultivating plants
WO2020039268A1 (en) Domestic agricultural machinery with the ability to geoponics, hydroponics, and aeroponics, equipped with ultraviolet ray disinfectant system and recycling water system
CN114731870A (en) Environment-friendly greenhouse capable of controlling carbon dioxide
CN212910967U (en) Intelligent plant generation-adding breeding cabin
RU209770U1 (en) Automatic Plant Cultivation Device
CN204929900U (en) A kind of cabinet type shoot vegetable breeding arrangement
KR20220086292A (en) Growth period control system
Kumar et al. Climate regulation in protected structures: A review
CN212116433U (en) Semi-closed system of greenhouse
US20230017136A1 (en) Automatic plant cultivation device
TWM600991U (en) Intelligent cultivating planting device with landscape window and cleaning function