SU1676511A1

SU1676511A1 - Greenhouse

Info

Publication number: SU1676511A1
Application number: SU894718652A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иванович Краснов; Лев Васильевич Кубышкин; Владимир Николаевич Жарков; Юрий Абрамович Дубрович; Константин Григорьевич Валяев; Виктор Васильевич Панарин
Original assignee: В И. Краснов, Л. В Кубышкин, В. Н Жарков, Ю. А. Дубрович, К. Г Вал еа и В В Панарин
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1989-06-05
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к сельскому хоз йству , в частности к устройствам, обеспечивающим выращивание растений в искусственном климате. Цель изобретени - повышение продуктивности выращиваемых растений путем поддержани оптимального уровн освещенности. Теплица содержит концентратор 5 солнечного излучени , который установлен на лвухосевом карданном подвесе 6. Горизонтальна и вертикальна оси карданного подвеса б св заны с исполнительными двигател ми 7 и 27. В фокусе концентратора 5, выполненного в виде параболоида, размещена линза- коллектор 11, совмещенна с торцовым срезом гибкого многожгутового волоконно-оптического световода 10. Последний оканчиваетс расположенными в теплице рассеивател ми 13. Электронный календарь-часы 22 управл ет положением концентратора 5 солнечного излучени в зависимости от положени солнца в данном конкретном пункте в данное конкретное врем с учетом его географической долготы и широты. Люксметр 17 в сочетании с программным блоком 16 установок и третьим сравнивающим устройством 15 учитывает биологическую потребность растений в солнечном облучении. Сигнал третьего сравни- вающего устройства 15 корректирует положение концентратора 5 солнечного излучени относительно солнца по широте. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с/ сThe invention relates to agriculture, in particular, to devices providing for the cultivation of plants in an artificial climate. The purpose of the invention is to increase the productivity of cultivated plants by maintaining an optimum level of illumination. The greenhouse contains a solar radiation concentrator 5, which is mounted on a two-axle gimbal suspension 6. The horizontal and vertical axes of the gimbal suspension b are connected to the executive motors 7 and 27. At the focus of the concentrator 5, made in the form of a paraboloid, there is a collector lens 11, combined with end cut of a flexible multi-fiber optical fiber 10. The latter ends with diffusers 13 located in the greenhouse. The electronic calendar-clock 22 controls the position of the concentrator 5 solar radiation This depends on the position of the sun at this particular point at this particular time, taking into account its geographic longitude and latitude. A light meter 17, in combination with a software block of 16 installations and a third comparison device 15, takes into account the biological need of plants for solar irradiation. The signal of the third comparison device 15 corrects the position of the solar radiation concentrator 5 relative to the sun in latitude. 1 hp f-ly, 1 ill. s / s

Description

//7/7//////////////////////// 7/7 //////////////////////

Изобретение относитс к сельскому хоз йству , в частности к устройствам, обеспечивающим выращивание растений в искусственном климате.The invention relates to agriculture, in particular, to devices providing for the cultivation of plants in an artificial climate.

Цель изобретени - повышение продуктивности выращиваемых растений путем поддержани оптимального уровн освещенности .The purpose of the invention is to increase the productivity of cultivated plants by maintaining an optimum level of illumination.

На чертеже представлена функциональна блок-схема теплицы.The drawing shows the functional block diagram of the greenhouse.

Теплица содержит каркас 1, теплоизол ционное перекрытие 2, систему 3 полива и систему 4 освещени , содержащую концентратор 5 солнечного излучени , выполненный в виде параболической светоотражающей поверхности, двухосе- вой карданный подвес 6, на горизонтальной оси которого на кернах механически подвешен концентратор 5 солнечного излучени , первый исполнительный двигатель 7 посто нного тока, вал ротора которого механической передачей св зан с вертикальной осью карданного подвеса 6, подшипник 8 качени , вкладыш которого посажен на вертикальную ось карданного подвеса 6, а обойма запрессована в основание 9, гибкий многожгутовой волоконно-оптический световод 10. концентраторный торцовой срез которого с линзой-коллектором 11 посредством кронштейна 12 закреплен в фокусе концентратора 5 солнечного излучени срезом к его отражающей поверхности, а срезы волоконно-оптических жгутов с рассеивате- л ми 13 расположены над облучаемыми растени ми над русами 14 теплицы. Первый вход третьего электрическое сравнивающего устройства 15 соединен с выходом программного блока 16 установок, второй вход соединен с выходом объективного люксметра 17, помещенного в теплице, а выход - с первым входом сумматора 18. Выход сумматора 18 св зан через первый усилитель 19 мощности с обмоткой статора первого исполнительного электродвигател 7 посто нного тока.Первый преобразователь 20 положени концентратора 5 солнечного излучени соединен с горизонтальной осью карданного подвеса 6, а его выход св зан с вторым входом первого сравнивающего устройства 21. Автоматический электронный календарь-часы 22 первыми выходами соединены с разр дными входами первого преобразовател 23 код-напр жение, выход которого подключен к первому входу первого сравнивающего устройства 21, выход которого соединен с входом сумматора 18. Вторыми выходами автоматический электронный календарь-часы 22 соединен с разр дными входами второго преобразовател 24 код-напр жение, выход которого св занThe greenhouse contains frame 1, thermal insulation overlap 2, irrigation system 3 and lighting system 4 containing a solar radiation concentrator 5 made in the form of a parabolic reflective surface, a two-axle gimbal suspension 6, on the core axis of which solar radiation 5 is mechanically suspended , the first direct current motor 7, the rotor shaft of which is mechanically connected with the vertical axis of the gimbal 6, the rolling bearing 8, the liner of which is mounted on a vertical the gimbal axis of the gimbal 6, and the holder is pressed into the base 9, a flexible multi-fiber optical fiber 10. The concentrator end section of which with the lens-collector 11 is fixed by means of the bracket 12 at the focus of the solar radiation concentrator 5 to its reflecting surface, and the sections optical harnesses with scatterers 13 are located above the irradiated plants above the coats 14 of the greenhouse. The first input of the third electrical comparator device 15 is connected to the output of the program block 16 of the units, the second input is connected to the output of an objective light meter 17 placed in the greenhouse, and the output is connected to the first input of the adder 18. The output of the adder 18 is connected through the first power amplifier 19 to the stator winding the first direct current electric motor 7. The first converter 20 of the position of the solar radiation concentrator 5 is connected to the horizontal axis of the gimbal 6, and its output is connected to the second input of the first leveling device 21. Automatic electronic calendar-clock 22 by the first outputs are connected to the bit inputs of the first code-converter 23, the output of which is connected to the first input of the first comparison device 21, the output of which is connected to the input of the adder 18. The second outputs are automatic electronic calendar- Clock 22 is connected to the bit inputs of the second code-converter 24, the output of which is connected

с первым входом второго сравнивающего устройства 25, выход которого в свою очередь через второй усилитель 26 мощности соединен со статорной обмоткой второгоwith the first input of the second comparator device 25, the output of which in turn through the second power amplifier 26 is connected to the stator winding of the second

исполнительного двигател 27 посто нного тока. Второй преобразователь 28 положени концентратора 5 солнечного излучени соединен с вертикальной осью карданного подвеса 6, а его выход соединен с вторымdirect current motor 27. The second transducer 28 of the position of the solar radiation concentrator 5 is connected to the vertical axis of the gimbal suspension 6, and its output is connected to the second

0 входом второго сравнивающего устройства 25, при этом оптические оси концентратора 5 солнечного излучени , линзы-коллектора 11 и концентраторного торцового среза гиб- Ktiro многожгутового волоконно-оптическо5 го световода 10 совмещены.0 by the input of the second comparing device 25, while the optical axes of the solar radiation concentrator 5, the collector lens 11 and the gib face of the flex-Ktiro multi-fiber optical fiber 5 are aligned.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Система 4 освещени приведена в исходное рабочее состо ние, т.е. концентра0 тор 5 солнечного света расположен в зоне естественного дневного освещени , жгуты гибкого многожгутового волоконно-оптического световода 10 расположены на русах 14 теплицы, люксметр 17 расположен в теп5 лице р дом с облучаемыми растени ми.The illumination system 4 is brought to its initial operating condition, i.e. the sunshine concentrator 5 is located in the zone of natural daylight, the bundles of the flexible multi-fiber optical fiber 10 are located on the greenhouse beds 14, the lux meter 17 is located warmly next to the irradiated plants.

Лучи света, падающие на концентратор 5 солнечного света, фокусируютс и через линзу-коллектор 11, гибкий многожгутовой волоконно-оптический световод 10 попада0 ют к рассеивател м 13 и далее - к облучаемым растени м.Rays of light incident on the sunlight concentrator 5 are also focused through the collector lens 11, the flexible multi-fiber optical fiber 10 reaches the diffuser 13 and then to the irradiated plants.

Цифровой код с автоматического электронного календар -часов 22 преобразуетс The digital code from the automatic electronic calendar-hours 22 is converted

5 вторым преобразователем 24 код-напр жение в электрическое напр жение, усиливаетс усилителем 26 мощности, подаетс на статорную обмотку второго исполнительного электродвигател 27 посто нного тока и5, the second code-to-voltage converter 24 is amplified by a power amplifier 26, supplied to the stator winding of the second direct current motor 27, and

0 непрерывно с погрешностью, определ емой дискретностью календар -часов 22, и инструментальной погрешностью исполнительных устройств совмещает оптическую ось концентратора 5 солнечного излучени 0 continuously with an error determined by the calendar calendar resolution of hours 22 and the instrumental error of the actuators combines the optical axis of the solar radiation concentrator 5

5 с положением солнца на небосводе по долготе .5 with the position of the sun in the sky in longitude.

Цифровой код с автоматического календар -часов 22 преобразуетс первым преобразователем 23 код-напр жение вThe digital code from the automatic calendar-hours 22 is converted by the first code-voltage converter 23 to

0 электрическое напр жение, которое через сумматор 18, усилитель 19 мощности поступает на статорную обмотку исполнительного электродвигател посто нного тока и непрерывно совмещает оптическую ось кон5 центратора 5 солнечного света с положением солнца на небосводе по широте.0, the electric voltage that, through the adder 18, the power amplifier 19, is supplied to the stator winding of the direct current electric motor and continuously combines the optical axis of the hub 5 of the sun light with the sun's position in the sky in latitude.

Электрический сигнал с объективного люксметра 17, измер ющего плотность потока солнечного излучени , падающего на растени в теплице, в сравнивающем устройстве 15 сравниваетс по величине сигналом электрического программного блока 16 установок. В случае превышени первого сигнала над вторым, их разность через сумматор 18 и усилитель 19 мощности подаетс на статорную обмотку первого исполнительного электродвигател 7 посто нного тока, который перемещает оптическую ось концентратора 5 солнечного света в сторону горизонта на заданный программой угол и снижает поток солнечного излучени , превышающий биологические потребности растений.The electrical signal from objective light meter 17, which measures the density of the flux of solar radiation incident on plants in the greenhouse, in the comparison device 15 is compared in magnitude with the signal from the electrical software block 16 of the plants. If the first signal exceeds the second, their difference through the adder 18 and the power amplifier 19 is supplied to the stator winding of the first direct current electric motor 7, which moves the optical axis of the solar concentrator 5 towards the horizon by a programmed angle and reduces the solar radiation flux, exceeding the biological needs of plants.

Преобразователи 20 и 28 положени концентратора 5 солнечного излучени в- л ютс элементами автоматического привода и предназначены дл преобразовани абсолютных значений угловых положений горизонтальной и вертикальной осей карданного подвеса 6 в уровни посто нных на- пр жений.The transducers 20 and 28 of the position of the solar radiation concentrator 5 are connected by elements of an automatic drive and are designed to convert the absolute values of the angular positions of the horizontal and vertical axes of the gimbal suspension 6 to levels of constant voltage.

Первое и второе электрические сравнивающие устройства 21 и 25 также вл ютс элементами автоматического привода и служат дл выделени сигналов управлени ис- полнительными электродвигател ми из командных сигналов и сигналов обратной св зи.The first and second electrical comparison devices 21 and 25 are also elements of an automatic drive and serve to separate the control signals of the executive motors from the command signals and feedback signals.

Claims

1. Greenhouse for growing plants, containing a frame, thermal insulation overlap, irrigation system and lighting system, including a solar radiation concentrator installed on the base with rotation and a light conductor system, characterized in that in order to increase the productivity of cultivated plants by maintaining an optimal level illumination, the illumination system is equipped with an electronic calendar-clock, a lens-collector, two code-voltage converters, a lux meter, a software unit of installations, t REM comparing devices, adder, two power amplifiers, two executive motors, and two primary transducers of the solar concentrator

radiation, while the solar concentrator is made in the form of a paraboloid mounted on a two-axis gimbal suspension, the horizontal axis of which is connected to the first executive motor and the first primary position transducer, and the vertical axis is rigidly fixed in the roll bearing shell, the holder is fixed at the base, and associated with the second actuator and the second primary transducer of the solar concentrator position, and at the focus of the paraboloid by means of A lens-collector is installed in it, combined with the hub input of the light guide, the output of which is located in the inner cavity of the greenhouse, while the outputs of the electronic calendar-hours are connected through the first code-voltage converter to the first input of the first comparator, and through the second code-voltage converter - with the first input of the second comparing device, the second input of which is connected with the output of the second transducer of the solar concentrator position, and the output is connected to the second one In addition, the first input of the third comparison device is connected to the output of the software unit of the installation, the second input is connected to the output of the luxmeter, and the output is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the first executive engine via the first power amplifier, the second input of the adder is connected to the output of the first comparing device, the second input of which is connected with the output of the first transducer of the solar concentrator position.

2. Greenhouse under item 1, characterized in that the light guide of the illumination system is made in the form of a flexible multi-fiber optical fiber, the fiber sections of which are provided with diffusers.