RU2034440C1 - Method of controlling concentration of carbon dioxide in air inside greenhouse and device for carrying out same - Google Patents
Method of controlling concentration of carbon dioxide in air inside greenhouse and device for carrying out same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034440C1 RU2034440C1 SU925063769A SU5063769A RU2034440C1 RU 2034440 C1 RU2034440 C1 RU 2034440C1 SU 925063769 A SU925063769 A SU 925063769A SU 5063769 A SU5063769 A SU 5063769A RU 2034440 C1 RU2034440 C1 RU 2034440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- comparison
- carbon dioxide
- temperature
- plants
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве овощной, ягодной и грибной продукции. The invention relates to agriculture and can be used in the production of vegetable, berry and mushroom products.
Наиболее близким к предлагаемому способу и реализуемому его устройству для регулирования концентрации углекислого газа в воздухе теплицы являются способ и реализующее его устройство [1]
В указанном патенте способ заключается в том, что вентиляция осуществляется непрерывно с заданными концентрациями углекислого газа и кислорода в газовой смеси и ее температурой и влажностью, одновременно регулируются концентрация питательных веществ в грунте и его влажность.Closest to the proposed method and its device for controlling the concentration of carbon dioxide in the air of a greenhouse are the method and the device implementing it [1]
In the said patent, the method consists in the fact that ventilation is carried out continuously with predetermined concentrations of carbon dioxide and oxygen in the gas mixture and its temperature and humidity, while the concentration of nutrients in the soil and its moisture are simultaneously regulated.
Указанный способ позволяет равномерно распределять поток газовой смеси по всей площади выращивания растений. Однако при вентиляции не учитывается скорость обдува и ее воздействие на растения в зависимости от состава, концентрации газовой смеси, ее температуры и влажности с учетом интенсивности облучения, времени облучения, дня и ночи и температуры грунта. The specified method allows you to evenly distribute the flow of the gas mixture over the entire area of growing plants. However, ventilation does not take into account the rate of blowing and its effect on plants, depending on the composition, concentration of the gas mixture, its temperature and humidity, taking into account the intensity of exposure, exposure time, day and night, and soil temperature.
Устройство для осуществления способа по указанному патенту содержит датчики температуры, влажности, газоанализатор, программный блок, исполнительные блоки, источник углекислого газа, вентилятор и источник облучения. A device for implementing the method according to the aforementioned patent contains temperature, humidity sensors, a gas analyzer, a program unit, execution units, a carbon dioxide source, a fan and an irradiation source.
В указанном устройстве нет элементов, которые могли бы обеспечить регулировку скорости обдува растений, концентрации газовой смеси, ее температуры и влажности, в зависимости от интенсивности облучения, дня и ночи и температуры грунта. In the specified device there are no elements that could provide an adjustment of the airflow rate of the plants, the concentration of the gas mixture, its temperature and humidity, depending on the intensity of irradiation, day and night, and the temperature of the soil.
Целью настоящего изобретения является повышение интенсивности и урожайности выращиваемых растений. The aim of the present invention is to increase the intensity and yield of cultivated plants.
Сущность изобретения заключается в том, что в указанном выше способе регулирования концентрации углекислого газа в воздухе теплицы, заключающемся в том, что осуществляют непрерывную вентиляцию воздуха, поддерживая при этом оптимальную концентрацию углекислого газа в газовой смеси для заданных ее температуры и влажности, и регулируют концентрацию питательных веществ и влажность грунта, для достижения указанной выше цели, задают величину скорости обдува растений, регистрируют текущие значения скорости обдува, сравнивают заданное и текущее значения и по результатам сравнения изменяют скорость обдува и концентрацию газовой смеси, при этом их величину регулируют в зависимости от сравнения заданных и текущих значений температуры, влажности и интенсивности облучения растений. The essence of the invention lies in the fact that in the above method of regulating the concentration of carbon dioxide in the air of a greenhouse, which consists in continuous ventilation of the air, while maintaining the optimal concentration of carbon dioxide in the gas mixture for a given temperature and humidity, and regulate the concentration of nutrient substances and soil moisture, to achieve the above goal, set the value of the airflow rate of the plants, record the current values of the airflow rate, compare the set and tech The values of blowing and the concentration of the gas mixture are changed below the values and according to the results of comparison, and their value is regulated depending on the comparison of the set and current values of temperature, humidity and intensity of plant irradiation.
В устройство для осуществления этого способа, содержащее датчики температуры, влажности, газоанализатор, программный блок, исполнительные блоки, источник углекислого газа, вентилятор и источник облучения, для достижения указанной выше цели введены блок выбора режимов работы, подключенный к программному блоку, датчики скоростного напора и освещенности, пять пороговых элементов, элементы И и ИЛИ, пять элементов сравнения, дополнительный источник облучения, при этом выходы датчиков освещенности, газоанализатора, температуры, влажности и скорости обдува растений соединены с соответствующим из пяти блоков сравнения, а выход программного блока со всеми. Первый выход первого элемента сравнения через регулятор освещенности соединен с источником облучения, второй выход первого элемента сравнения через первый пороговый элемент соединен с первым входом элемента И. Выход второго элемента сравнения через второй пороговый элемент соединен со вторым входом элемента И, а первый выход третьего элемента сравнения через блок управления нагревателем соединен с нагревательным элементом. Второй выход третьего элемента сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ, одновременно выход четвертого элемента сравнения соединен через четвертый пороговый элемент со вторым входом элемента ИЛИ, а второй выход элемента ИЛИ с третьим входом элемента И, при этом первый выход элемента ИЛИ через блок управления заслонкой соединен с заслонкой, причем пятый элемент сравнения через регулятор и блок управления вентилятором соединен с вентилятором. Выход элемента И через блок управления и электромагнитный клапан подключен к источнику углекислого газа. In the device for implementing this method, comprising temperature, humidity sensors, a gas analyzer, a program unit, executive units, a carbon dioxide source, a fan and an irradiation source, in order to achieve the above purpose, an operating mode selection unit connected to the program unit, a pressure head sensors and illumination, five threshold elements, AND and OR elements, five comparison elements, an additional source of radiation, while the outputs of the light sensors, gas analyzer, temperature, humidity and scab blowing plants are connected with the corresponding five comparators, and an output program unit with all. The first output of the first comparison element through the dimmer is connected to the irradiation source, the second output of the first comparison element through the first threshold element is connected to the first input of the element I. The output of the second comparison element through the second threshold element is connected to the second input of the element And, and the first output of the third comparison element through the heater control unit is connected to the heating element. The second output of the third comparison element is connected to the first input of the OR element, at the same time the output of the fourth comparison element is connected through the fourth threshold element to the second input of the OR element, and the second output of the OR element to the third input of the AND element, while the first output of the OR element through the damper control unit is connected with a damper, and the fifth element of comparison through the regulator and the fan control unit is connected to the fan. The output of the element And through the control unit and the electromagnetic valve is connected to a source of carbon dioxide.
На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ регулирования концентрации углекислого газа в воздухе теплицы. The drawing shows a block diagram of a device that implements a method for controlling the concentration of carbon dioxide in the air of a greenhouse.
Устройство для регулирования концентрации углекислого газа в воздухе теплицы содержит программный блок 1, предназначенный для формирования команд, по которым производится подкормка растений углекислым газом и поддержание оптимальных значений параметров среды в течении всего периода развития растений. Этот блок соединен с пятью элементами сравнения 2-6 и с регулятором освещенности 10. Датчик освещенности 9 предназначен для измерения уровня освещенности в теплице и формирования сигнала разрешения на подкормку растений углекислым газом и соединен с первым элементом сравнения 2, первый выход которого через регулятор освещенности 10 соединен с источником освещенности 11, а второй выход первого элемента сравнения соединен через первый пороговый элемент 12 с первым входом элемента И 8. A device for controlling the concentration of carbon dioxide in the air of a greenhouse contains a
Концентрация углекислого газа в воздухе теплицы контролируется газоанализатором 13, соединенным со вторым элементом сравнения 3, выход которого через второй пороговый элемент 14 соединен со вторым входом элемента 8. The concentration of carbon dioxide in the air of the greenhouse is controlled by a
Датчик температуры воздуха теплицы 15 предназначен для измерения температуры воздуха в теплице и через третий элемент сравнения 4 соединен с третьим пороговым элементом 16. Первый выход третьего порогового элемента соединен через блок управления нагревателем 17 с нагревательным элементом 27, а второй выход третьего порогового элемента 16 соединен с первым входом элемента ИЛИ 18. The air temperature sensor of the
Датчик влажности 19 предназначен для измерения влажности воздуха теплицы и через четвертый элемент сравнения 5 и четвертый пороговый элемент 28 соединен с логическим элементом ИЛИ 18, первый выход которого через блок управления заслонкой 20 соединен с заслонкой 21, а второй выход логического элемента ИЛИ 18 соединен с третьим входом блока умножения 8. The
Датчик скоростного напора 22 предназначен для измерения скорости обдува растений и через пятый элемент сравнения 6, регулятор 23 и блок управления вентилятором 24 соединен с вентилятором 25. К входу программного блока 1 подключен блок выбора программ и индикации 26. The
Элемент 8 через блок управления клапаном 29 соединен с электромагнитным клапаном 30, который предназначен для включения источника углекислого газа 31.
Устройство может быть реализовано на релейных, дискретных и аналоговых элементах. Программный блок реализован на основе однокристальной ЭВМ серии К1816, кварцевого резонатора РГ6-6МГц, репрограммируемого ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием типа К573РФ5, электронного коммутатора 590КН6, АЦП 2113ПВ1А, дешифратора К555ИД4, адресов портов ввода и вывода и буферного регистра К580ИР82. The device can be implemented on relay, discrete and analog elements. The software unit is based on a K1816 single-chip computer, an RG6-6MHz quartz resonator, a programmable ROM with ultraviolet erasure of the K573RF5 type, an electronic switch 590KN6, ATSP 2113PV1A, a K555ID4 decoder, input and output port addresses and K580IR82 buffer register.
Блок выбора программ и индикации может быть реализован на переключателях ПК2-2-10с и светодиодах АЛ307БМ. The program selection and display unit can be implemented on PK2-2-10s switches and AL307BM LEDs.
В качестве датчика освещенности 9 могут быть выбраны фоторезисторы типа ФСК-П1 или фотодиоды серии ФД. Датчик температуры воздуха представляет собой терморезистор. Пороговые элементы 12, 14, 16, 28 и элементы сравнения 2-6 реализованы на операционных усилителях типа К140УД7. Датчик влажности 19 реализовн на основе термометра сопротивления. Логические элементы 8 и 18 реализованы на основе усилителей К140УД7. Газоанализатор 13 может быть реализован на основе типового элемента. Датчик ветра 22 реализован на основе крыльчатки с электромагнитным датчиком угла. As the
Устройство для регулирования концентрации углекислого газа в воздухе теплицы работает следующим образом. Для выбранного вида растения с программного блока управления и индикации 26 поступает сигнал разрешения на программный блок 1 и он выдает величины напряжений, которые соответствуют оптимальным значениям температуры, влажности, освещенности, СО2 и скорости обдува растений на соответствующие элементы сравнения 2-6. Если уровень освещенности меньше оптимального значения, то сигнал с датчика освещенности 9 будет меньше сигнала, поступающего с программного блока 26, и на выходе элемента сравнения 2 появится сигнал, который с первого выхода поступит на регулятор освещенности 10, по команде с которого излучатель 11 увеличит интенсивность облучения растений. Одновременно со второго выхода сигнал рассогласования поступает на первый пороговый элемент 12, с выхода которого появляется сигнал, эквивалентный логическому нулю, поступающий на соответствующий вход первого элемента И 8.A device for controlling the concentration of carbon dioxide in the air of a greenhouse works as follows. For the selected plant type, a permission signal is sent to the
Одновременно сигнал с датчика содержания СО2 13 поступает на второй элемент сравнения 3 и в случае, если содержания СО2 меньше, чем оптимальное, на выходе его появится сигнал больше нуля и поступит на второй пороговый элемент 14, на выходе которого появится сигнал, соответствующий логической единице и поступит на второй вход первого логического элемента И 8.At the same time, the signal from the CO 2 content sensor 13 enters the
Сигнал с датчика температуры воздуха 15 поступает на третий элемент сравнения 4 и в случае, если температура воздуха меньше оптимальной, то на выходе срабатывает третий пороговый элемент 16, первый выход которого через блок управления нагревателем 17 подключает нагреватель 27. Одновременно сигнал со второго выхода третьего порогового элемента 16 поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 18. The signal from the
Сигнал с датчика влажности воздуха 19 поступает на четвертый элемент сравнения 5, и в случае влажности меньше оптимальной величины появится сигнал, который через пороговый элемент 28 поступит на второй вход логического элемента 18 и через первый выход поступает на блок управления заслонкой 20, который закроет заслонку 21. При этом сигнал со второго выхода логического элемента, эквивалентного логической "1", поступает на третий вход блока 8. The signal from the
Сигнал с датчика скоростного напора 22 поступает на пятый элемент сравнения 6, сигнал рассогласования с которого поступает на регулятор скорости обдува 23 и блок управления вентилятором 24, который пропорционально сигналу рассогласования увеличивает или уменьшает скорость обдува растений. The signal from the
Если все параметры среды в теплице в норме, то на входах элемента 8, 1 и 3 устанавливаются значения сигналов равных логическим единицам и, если содержание СО2 меньше нормы, то на втором входе элемента 8 также устанавливается сигнал, эквивалентный логической единице, и на выходе элемента 8 появляется сигнал, который включает блок управления электромагнитным клапаном 29, электромагнитный клапан 30 открывает баллон 31 и углекислый газ начинает поступать в теплицу. Если при этом температура или влажность в теплице выше нормы, то сигнал с первого выхода элемента 18 больше нуля и блок управления заслонкой открывает заслонку 21, и происходит проветривание теплицы. Одновременно на втором выходе элемента 18 сигнал становится равным нулю, и на выходе элемента 8 появится нулевой сигнал, что приведет к закрытию баллона 31 электромагнитным клапаном 30 по сигналу блока управления 29.If all the environmental parameters in the greenhouse are normal, then at the inputs of
Аналогично произойдет отключение баллона 31, если интенсивность облучения будет ниже или выше нормы, в этом случае на выходе порогового элемента 12 появится сигнал, эквивалентный логическому нулю, и электромагнитный клапан 30 отключит баллон 31. Similarly,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925063769A RU2034440C1 (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Method of controlling concentration of carbon dioxide in air inside greenhouse and device for carrying out same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925063769A RU2034440C1 (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Method of controlling concentration of carbon dioxide in air inside greenhouse and device for carrying out same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2034440C1 true RU2034440C1 (en) | 1995-05-10 |
Family
ID=21614028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925063769A RU2034440C1 (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Method of controlling concentration of carbon dioxide in air inside greenhouse and device for carrying out same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2034440C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448455C2 (en) * | 2006-12-07 | 2012-04-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Regulating device for greenhouse |
RU2565740C2 (en) * | 2013-10-23 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АКВАРОС" | Device of supporting greenhouse with gaseous carbon dioxide |
-
1992
- 1992-09-30 RU SU925063769A patent/RU2034440C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Великобритании N 2234415, кл. A 01G 9/00, 1991. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448455C2 (en) * | 2006-12-07 | 2012-04-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Regulating device for greenhouse |
RU2565740C2 (en) * | 2013-10-23 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АКВАРОС" | Device of supporting greenhouse with gaseous carbon dioxide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4856227A (en) | Plant oriented control system based upon vapor pressure deficit data | |
GB2234415A (en) | Plant cultivation and apparatus therefor | |
RU132309U1 (en) | VEGETATION INSTALLATION | |
RU2034440C1 (en) | Method of controlling concentration of carbon dioxide in air inside greenhouse and device for carrying out same | |
KR101630950B1 (en) | Facilities for ginseng growing and grow method of ginseng using the same | |
US11627707B1 (en) | Method and apparatus for horticulture | |
CN203606672U (en) | Intelligent environment control system of greenhouse | |
EP1386675A3 (en) | Fermentable waste stabilisation plant and method | |
KR102192637B1 (en) | carbon dioxide application system of greenhouse | |
Fernando et al. | Design of a fuzzy logic controller for a vent fan and growlight in a tomato growth chamber | |
CN106054987A (en) | Automatic control system for greenhouse | |
RU2403706C1 (en) | Method of automatic control of temperature-light regime in greenhouse and system for its implementation | |
Ko et al. | PLC automatic control for IOT based hydroponic plant factory | |
KR20180031334A (en) | Mushroom growing system possible of remote control and location movement | |
RU2405308C1 (en) | Method of automatic control of temperature and light modes in greenhouse and system for its implementation | |
KR20140105936A (en) | A device for cultivating a plant and a method controlling the same | |
JPH0576243A (en) | Control device of culture chamber | |
CN202675543U (en) | Regulating system of fungus culturing room | |
JPH0548090B2 (en) | ||
JPH06319389A (en) | Plant growth apparatus | |
WO2020003641A1 (en) | Cultivation system and lighting control method for cultivation system | |
JPH048284A (en) | Controlling method for solid incubator | |
Ayu et al. | Simulation of IoT-Based Temperature and Humidity Conditioning System in Screen House | |
JP3025037B2 (en) | Plant growth promotion method by periodic flashing irradiation of light | |
O'Flaherty | Microcomputers in energy-saving greenhouses |