RU2298911C1

RU2298911C1 - Vegetation chamber

Info

Publication number: RU2298911C1
Application number: RU2005130380/12A
Authority: RU
Inventors: Павел Павлович Долгих (RU); Павел Павлович Долгих; Максим Васильевич Самойлов (RU); Максим Васильевич Самойлов
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-05-20

Abstract

FIELD: regulation and stabilization of wetting-heating modes in growing of plants under artificial conditions.

SUBSTANCE: vegetation chamber has section including emitting devices, said section being aligned with air preparation section. End of section including emitting devices terminates in movable valve which is capable of closing both sections. Illumination intensity sensor positioned within working section is electrically connected to movable valve controlling mechanism. Air preparing section is equipped with hopper for receiving of regenerated heat of emitting devices.

EFFECT: increased efficiency in regulation of wet-and-heat mode characteristics, reduced consumption of power for heating owing to utilization of regenerated heat from emitting devices within vegetation chamber.

1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для регулирования и стабилизации тепловлажностных режимов при выращивании растений в искусственных условиях.The invention relates to agriculture and is intended to regulate and stabilize heat and humidity conditions when growing plants in artificial conditions.

Известна вегетационная камера для растений (Рождественский В.И., Клешнин А.Ф. Управляемое культивирование растений в искусственной среде. М.: Наука, 1980. С.16-17. Рис.2б - прототип). Камера состоит из рабочего отсека с передвижными стеллажами, перфорированным полом и жалюзи, отсека с облучающим устройством, изолированного от основного отсека стеклянным потолком, отсека для подготовки воздуха с вентилятором и кондиционирующим устройством, отсека для размещения аппаратуры контроля и регулирования климатических режимов.Known vegetation chamber for plants (Rozhdestvensky V.I., Kleshnin A.F. Controlled cultivation of plants in an artificial environment. M: Nauka, 1980. P.16-17. Fig.2b - prototype). The chamber consists of a working compartment with movable racks, a perforated floor and shutters, a compartment with an irradiating device isolated from the main compartment with a glass ceiling, a compartment for preparing air with a fan and an air conditioning unit, a compartment for accommodating climate control and regulation equipment.

Недостатком известной вегетационной камеры для растений является низкая эффективность использования энергии на обогрев.A disadvantage of the known vegetation chamber for plants is the low efficiency of energy use for heating.

Цель изобретения - экономия энергии на обогрев за счет использования утилизированного тепла от облучающих устройств внутри вегетационной камеры.The purpose of the invention is to save energy for heating through the use of recycled heat from irradiating devices inside the growing chamber.

Известно, что требования к обеспечению температурных режимов для культивирования растений при разных уровнях облученности различны. Так, в условиях более интенсивного облучения, когда фотосинтез растений высок, температура воздуха может быть повышенной. Это ускоряет рост. При слабой облученности растений, чтобы уменьшить потери на дыхание, следует поддерживать пониженные температуры.It is known that the requirements for ensuring temperature conditions for plant cultivation at different levels of irradiation are different. So, in conditions of more intense irradiation, when the photosynthesis of plants is high, the air temperature may be elevated. This speeds up growth. With low plant exposure, lower temperatures should be maintained to reduce respiratory losses.

Технический результат достигается тем, что в вегетационной камере, состоящей из рабочего отсека с передвижными стеллажами, перфорированным полом и жалюзи, отсека с облучающими устройствами, изолированного от рабочего отсека стеклянным потолком, отсека для подготовки воздуха с вентилятором и кондиционирующим устройством, отсека для размещения аппаратуры контроля и регулирования климатических режимов, датчиков температуры и влажности, отсек с облучающими устройствами выполнен совмещенным с отсеком подготовки воздуха, торец отсека с облучающими устройствами закончен подвижным клапаном с возможностью перекрытия им обоих отсеков, а в рабочем отсеке установлен датчик освещенности, который электрически связан с механизмом управления клапаном, притом отсек подготовки воздуха снабжен бункером для приема утилизированного тепла от облучающих устройств.The technical result is achieved by the fact that in the growing chamber, consisting of a working compartment with mobile racks, perforated floors and blinds, a compartment with irradiating devices, isolated from the working compartment by a glass ceiling, a compartment for preparing air with a fan and an air conditioning device, a compartment for accommodating control equipment and regulation of climatic conditions, temperature and humidity sensors, the compartment with irradiating devices is made combined with the air preparation compartment, the end of the compartment with it is completed by a mobile device with a movable valve with the possibility of overlapping both compartments, and a light sensor is installed in the working compartment, which is electrically connected to the valve control mechanism, and the air preparation compartment is equipped with a hopper for receiving heat from irradiating devices.

На чертеже представлена вегетационная камера.The drawing shows a vegetation chamber.

Вегетационная камера (чертеж) содержит рабочий отсек 1 с передвижными стеллажами 2 с расположенными на них ваннами с питательным раствором 3, в которых находятся растения 4. Передвижные стеллажи 2 установлены на перфорированном полу 5. Рабочий отсек 1 содержит жалюзи 6, а также датчик температуры 7, датчик освещенности 8 и датчик влажности 9. Отсек 10 с облучающими устройствами 11 изолирован от рабочего отсека 1 стеклянным потолком 12. Отсек 10 с облучающими устройствами выполнен совмещенным с отсеком подготовки воздуха 14. Торец отсека 10 с облучающими устройствами 11 закончен подвижным клапаном 13 с возможностью перекрытия сообщения между отсеком 10 с облучающими устройствами 11 и отсеком подготовки воздуха 14 (клапан закрыт, т.е. установлен вертикально, и теплый воздух из отсека 10 поступает в отсек 14, или клапан открыт, т.е. установлен горизонтально, при этом воздух из отсека 10 поступает наружу). В рабочем отсеке 1 установлен датчик освещенности 8, который электрически связан с механизмом управления 28 подвижным клапаном 13. Таким образом, датчик освещенности выполняет кроме основной функции - регулирования облученности растений - дополнительную функцию: регулирует температурный режим.The vegetation chamber (drawing) contains a working compartment 1 with mobile racks 2 with bathtubs with nutrient solution 3 located on them and plants 4. Mobile racks 2 are installed on the perforated floor 5. The working compartment 1 contains louvers 6 and a temperature sensor 7 , the light sensor 8 and the humidity sensor 9. The compartment 10 with the irradiating devices 11 is isolated from the working compartment 1 by a glass ceiling 12. The compartment 10 with the irradiating devices is made combined with the air preparation compartment 14. The end of the compartment 10 with the irradiating and devices 11 is completed by a movable valve 13 with the possibility of blocking communication between the compartment 10 with irradiating devices 11 and the air preparation compartment 14 (the valve is closed, i.e., installed vertically, and warm air from the compartment 10 enters the compartment 14, or the valve is open, t .e. is installed horizontally, while air from compartment 10 flows out). An illumination sensor 8 is installed in the working compartment 1, which is electrically connected to the control mechanism 28 of the movable valve 13. Thus, the illumination sensor performs, in addition to the main function — regulating plant irradiation — an additional function: it regulates the temperature regime.

Отсек для подготовки воздуха 14 содержит вентилятор 15 с кондиционирующим устройством 16 и устройством подогрева воздуха 17, а также воздуховод для притока свежего воздуха снаружи 18 и бункер для приема утилизированного тепла 19 от облучающих устройств 11.The air preparation compartment 14 contains a fan 15 with an air conditioning device 16 and an air heating device 17, as well as an air duct for supplying fresh air from outside 18 and a hopper for receiving utilized heat 19 from the irradiating devices 11.

Отсек для размещения аппаратуры контроля и регулирования климатических режимов 20 имеет приточный люк 21 и вытяжной люк 22, вентилятор системы охлаждения 23 с фильтром 24, совмещенный с отсеком 10 с облучающими устройствами 11. В отсеке для размещения аппаратуры контроля и регулирования климатических режимов 20 размещена система регулирования газовой среды 25, устройство для подготовки и подачи питательного раствора 26 и дверь для доступа обслуживающего персонала 27.The compartment for accommodating climate control and regulation equipment 20 has a supply hatch 21 and an exhaust hatch 22, a cooling system fan 23 with a filter 24, combined with compartment 10 with irradiating devices 11. In the compartment for accommodating climate control and regulation equipment 20, there is a control system gaseous medium 25, a device for preparing and supplying a nutrient solution 26 and a door for access for maintenance personnel 27.

Вегетационная камера работает следующим образом.The vegetation camera operates as follows.

При включении облучающих устройств 11 генерируется лучистый поток, часть которого в виде физиологически активной радиации поступает к растениям 4 через стеклянный потолок 12, и фиксируется датчиком освещенности 8, а другая часть в виде тепловой энергии накапливается в отсеке 10. После этого включатся в работу вентилятор системы охлаждения 23, который отфильтровывает через фильтр 24 воздух, полученный через приточный люк 21, и направляет его для снятия тепловой нагрузки в отсек 10 с облучающими устройствами 11. При этом с датчика освещенности 8 поступает сигнал на подвижный клапан 13, и он находится в вертикальном положении (закрыт). Утилизированная тепловая энергия поступает в бункер для приема утилизированного тепла 19 и далее, посредством вентилятора 15 подается через перфорированный пол 5 к передвижным стеллажам 2 с растениями 4, откуда через специальные жалюзи 6 попадает в отсек для размещения аппаратуры контроля и регулирования климатических режимов 20, где часть ее поступает в систему регулирования газовой среды 25, а затем через вытяжной люк 22 выводится наружу. При снижении облученности (например, по требованию технологического процесса выращивания) необходимо уменьшить температуру в рабочем отсеке 1, при этом поступает сигнал с датчика освещенности 8 на подвижный клапан 13, он переходит в горизонтальное положение (открыт), закрывая доступ в бункер утилизированного тепла 19, и утилизированная тепловая энергия выводится наружу. Если в рабочем отсеке 1 не достигается необходимая температура, в работу дополнительно включается устройство подогрева воздуха 17, получающее сигнал с датчика температуры 7, установленного в зоне растений 4. Если при закрытом подвижном клапане 13 (клапан находится в вертикальном положении) в рабочем отсеке 1 повысилась температура, то это повышение фиксируется датчиком 7 и подается сигнал на включение кондиционирующего устройства 16. Таким образом, в рабочем отсеке 1 поддерживается определенный температурно-влажностный режим.When the irradiating devices 11 are turned on, a radiant flux is generated, part of which, in the form of physiologically active radiation, enters the plants 4 through the glass ceiling 12, and is fixed by the light sensor 8, and the other part, in the form of thermal energy, accumulates in the compartment 10. After that, the system fan will turn on cooling 23, which filters through the filter 24 the air received through the supply hatch 21, and directs it to remove heat load in the compartment 10 with irradiating devices 11. At the same time, from the light sensor 8 pos the signal to the movable valve 13 is dull, and it is in a vertical position (closed). The utilized thermal energy enters the bunker for receiving the utilized heat 19 and further, through the fan 15 it is fed through the perforated floor 5 to the mobile shelving 2 with plants 4, from where it passes through special blinds 6 to the compartment for accommodating the climate control and regulation equipment 20, where part it enters the gas control system 25, and then through the exhaust hatch 22 is brought out. With a decrease in irradiation (for example, at the request of the growing process), it is necessary to reduce the temperature in the working compartment 1, while the signal from the light sensor 8 is transmitted to a movable valve 13, it goes into a horizontal position (open), blocking access to the utilized heat bunker 19, and utilized thermal energy is brought out. If the required temperature is not reached in the working compartment 1, the air heating device 17 is additionally turned on, receiving a signal from the temperature sensor 7 installed in the plant zone 4. If, with the movable valve 13 closed (the valve is in the upright position), the working compartment 1 has increased temperature, this increase is detected by the sensor 7 and a signal is sent to turn on the air conditioning device 16. Thus, a certain temperature and humidity mode is maintained in the working compartment 1.

Вегетационная камера позволяет поддерживать определенный температурно-влажностный режим с использованием тепловой энергии от облучающих устройств и экономить тем самым энергию, расходуемую на обогрев.The vegetation chamber allows you to maintain a certain temperature and humidity regime using thermal energy from irradiating devices and thereby save energy spent on heating.

Вегетационная камера может быть легко реализована в сельском хозяйстве при управляемом культивировании растений в искусственных контролируемых и регулируемых условиях среды.The vegetation chamber can be easily implemented in agriculture under controlled cultivation of plants in artificial controlled and regulated environmental conditions.

Claims

Vegetation chamber, consisting of a working compartment with movable shelves, perforated floors and shutters, a compartment with an irradiating device isolated from the working compartment by a glass ceiling, a compartment for preparing air with a fan and an air conditioning unit, a compartment for accommodating climate control equipment and humidity sensors and temperature, characterized in that the compartment with the irradiating devices is made combined with the compartment for the preparation of air, the end face of the compartment with the irradiating devices E over valve movable to overlap them both compartments, and in the working compartment installed illumination sensor, which is electrically connected to the movable valve control mechanism, moreover, the air compartment provided with a preparation tank for receiving the recovered heat from the irradiating device.