Оросительная система

Оросительная система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для автоматизации орошения, например, капельного, в теплицах при выращивании с/х культур с учетом рационального использования естественных осадков и строгом соблюдении природоохранных мероприятий по защите окружающей среды. Целью изобретения является повышение качества орошения и экономия электроэнергии и воды путем максимального использования естественных осадков. Оросительная система включает смонтированные вдоль опор теплицы 1 закрытые емкости 6 из прозрачного материала для сбора естественных осадков. Торцы желобов 3 на кровле теплицы заглушены и имеют донный и торцовый водовыпуски 5. Емкости 6 снабжены вантузами 20 и датчиком перераспределения стока 22, имеющим электрическую связь с насосом 30, установленным на резервной емкости 29, установленной ниже пола теплицы 1. Вода из емкостей 6 поступает через распределительные трубопроводы 7 в поливные трубопроводы 8, проложенные внутри контейнеров 9 с субстратом (почвой) и имеющие точечные или щелевые водовыпуски. Два контрольных контейнера уложены на платформу с разновеликими плечами рычажно-весового механизма и посредством контактных переключателей системы управления связаны с управляющими клапанами 19, установленными на распределительных трубопроводах 7, а также со световым табло и записывающим устройством начала и окончания полива на диспетчерском пункте. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU ÄÄ 1554826 (51)5 A 01 G 25/00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4335775/31-15 (22) 30.11.87 (46) 07.04.90. Бюл. к 13 (71) Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова (72) О.Е. Ясониди, Н.Г. Степанова, О.Н. Карпенко и В.И. Торбовский (53) 631.347.1(088,8) (56) Выращивание томатов в весенних .теплицах с калориферным обогревом, оборудованных малообъемной гидропон1ной установкой Адлерской овощной опытной станции НИИОХ, в условиях субтропической зоны Краснодарского края. Рекомендации. М., 1985, с.3-15.

Ь. (57) Изобретение относится к сельско" му хозяйству и может быть использовано для автоматизации орошения, например капельного, в теплицах при выращивании с/х культур с учетом рационального использования естественных осадков и строгом соблюдении природоохранных мероприятий по защите окружающей среды. Целью изобретения является повышение качества орошения и экономия электроэнергии и воды путем максимального использования естественных осадков. Оросительная

1554826 система включает смонтированные вдоль опор теплицы 1 закрытые емкости 6 из прозрачного материала для сбора естественных осадков. Торцы желобов 3 на

5 кровле теплицы заглушены и имеют донный и торцовый водовыпуски 5. Емкости 6 снабжены вантузами 20 и датчиком 22 перераспределения стока, имеющим электрическую связь с насосом 30, установленным на резервной емкости 29, установленной ниже пола теплицы l. Вода из емкостей 6 поступает через распределительные трубопроводы 7 в поливные трубопроводы 8, 20

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к капельному орошению в теплицах, и предназначено для автоматизации управления поливным режимом при выращивании сельскохозяйственных культур и рациональном использовании естественных осадков.

Цель изобретения — повышение качества орошения и экономия электроэнергии и воды путем максимального использования естественных осадков.

На фиг. 1 изображена оросительная система, общий вид; на фиг. 2 — конструкция датчика влажности субстрата в контрольных контейнерах с почвой и растениями; на фиг. 3 — конструкция

35 датчика перераспределения стока.

Оросительная система включает установленные на теплице 1 с кровлей 2 водосборные желобы 3 с перегородками 4, водовыпускными отверстиями 5, закрытые емкости 6 из прозрачного материала для сбора естественных осадков, смонтированные вдоль стен теплицы и соединенные распределительными трубопроводами 7, поливными перфорированными трубопроводами 8, проходящими через контейнеры 9, расположенные в теплице 1. Система включает также датчик влажности субстрата, выполненный в виде контрольных контейнеров 10, уложенных на рычажно-ве- совой механизм 11 с ограничителем

12 и опорной призмой 13, установленной на бетонном основании 14. Кон55 тейнеры установлены с возможностью взаимодействия с толкателями 15, пружинами 16 и при повороте механизма 11 вокруг горизонтальной оси взапроложенные внутри контейнеров 9 с субстратом (почвой) и имеющие точечные или щелевые водовыпуски. Два контрольных контейнера уложены на платформу с разновеликими плечами рычажно-весового механизма и посредством контактных переключателей системы управления связаны с управляющими клапанами 19, установленными на распределительных трубопроводах 7, а также со световым табло и записывающим устройством начала и окончания полива на диспетчерском пункте. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

I имодействуют с замыкающими контактами 17 и с размыкающими контактами 18.

Кроме того, система включает weктроуправляемые клапаны 19, установленные на распределительных трубопроводах 7, вантузы 20, установленные в закрытых емкостях 6 из прозрачного материала, сбросной трубопровод 21 и датчик 22 перераспределения стока, выполненный в виде герметичной капсулы 23 с кольцевыми магнитами 24 и ограничительной призмой 25, нормально разомкнутого верхнего геркона 26, нормально замкнутого нижнего геркона

27 и управляющего реле 28. Ниже уровня пола теплицы установлена резервная емкость 29 для орошения, с насосом

30 и подкачивающим трубопроводом.

Оросительная система работает следующим образом.

Атмосферные осадки, выпадающие на теплицу 1, стекают по кровле 2 в желоба 3, перегороженные в начале и конце перегородками 4. Благодаря этому осадки накапливаются в желобах 3 и через водовыпускные отверстия 5, расположенные в дне желоба, поступают в закрытые емкости 6 из прозрачного .материала для сбора естественных осадков. Если растения, произрастающие в контейнерах 9 и контрольных контей нерах 10, не нуждаются в поливе, осадки накапливаются в закрытых емкостях 6, выполненных из прозрачного материала для сбора естественных осад,ков, Если осадки продолжают выпадать и закрытые емкости 6 переполняются, то вода через водовыпускные отверстия расположенные на перегородках 4, 5

15 поступает в сбросные трубопроводы 21 и резервную емкость 29. Вантузы 20 при поступлении осадков в закрытую емкость 6 пропускают через себя воздух и позволяют использовать полный объем закрытой емкости 6. После посадки растений в контейнеры g и контрольные контейнеры 10 делают послепо садочный полив и влажность субстрата (почвы) доводят до наимвньшей влагоемкости (НВ). В этом случае рычажно-весовой механизм 11 датчика влажности субстрата находится в равновесном состоянии, а вся система в режиме ожидания. Постоянно размыкающие 18 контакты переключателя замкнуты и в диспетчерской горит табло

"Полива нет". Оно .свидетельствует о том, что вся система запитана током, Датчик влажности субстрата работает следующим образом.

Имеется два контрольных контейнера, которые уложены на платформы с короткими и длинными плечами рычажновесового механизма. Работа устройства основана на принципе равенства моментов сил.у рычажно-весового механизма с разновеликими плечами.

Аналитически это описывается уравнением

2 2 где 1„ и 1 — длина короткого и длинного плеч рычажно-весового механизма, P u P. â€,масса контрольных кон-. и тейнеров, лежащих на коротком и длинном плечах.

Два контрольных контейнера нагружают тепличной почвой и доводят ее влажность до наименьшей влагоемкости (НВ) один из контрольных контейнеров взвешивают и укладывают на платформу с длинным плечом длиной, например, 1,5 м. Например, его вес равен 40 кг. Затем рассчитывают вес второго контейнера, который необходимо положить на платформу с коротким плечом длиной 1,4 м; Р

= 11Р, /1 = 42,8 кг. При этом моменты сил будут равны Р, 1„= Р 1 = 60 и рычажно-весовая система установится горизонтально, что проверяется с помощью уровня.

По мере расходования влаги растениями из контейнеров и контрольных контейнеров их масса будет уменьшать54826

6 ся. При этом за счет большего момента сил контрольный контейнер, .-ежащий; на коротком плече, начнет опускаться вниз, и рычажно- весовой. механизм будет поворачиваться против часовой стрелки, Например, при испарении из каждого контейнера по 5 кг вла ги получают 1< Р, = 35 ° 1,5 - 1 Р = 37,8 «

l0

«1,4.

Следовательно, при испарении воды перетянет контейнер, лежащий на платформе с коротким плечом. При снижении влажности почвы в контрольных контейнерах Ло предполивного порога контрольный контеййер с коротким плечом нажмет на толкатель 15, пружину 16 и замкнет замыкающие контакты 17 контактного переключателя.

Теплицы сделаны из стекла или прозрачной пленки. Поэтому освещение в теплицах довольно интенсивное и равномерное. Чтобы не ухудшить освещенность, емкости 6 выполнены из прозрачного материала. Контрольные контейнеры устанавливаются в точке, соответствующей средним показателям освещенности, что легко практически выявить с помощью манометра.

Ограничители 12 служат для того, чтобы фиксировать рычажно-весовой механизм в положении, соответствующем расчетным параметрам. Они необходимы, чтобы при работе рычажно-весового механизма рычаг не проскальзывал по опорной призме 13 и не изменялась расчетная длина плеч.

После замыкания контактов 17 электрическая цепь управляющих клапанов

19 замкнется, они откроются и вода по распределительным трубопроводам

7 начнет поступать в поливные перфорированные трубопроводы 8, а из нихв почву контейнеров 9 и контрольных контейнеров 1О; начнется полив. В диспетчерском пункте зажжется табло

"Идет полив" и электрические часы начнут отсчет времени продолжитель,ности полива. В то же время постоян50 но замкнутые контакты переключателя 18 разомкнутся и табло "Полива нет" погаснет.

По мере выдачи поливной нормы вес контрольных контейнеров 10 начнет

55 увеличиваться и при достижении влажности субстрата HB рычажно-весовой механизм 11 придет в первоначальное равновесное состояние, замыкающие контакты 17 переключателя разомкнутся

1554826 управляющий клапан перекроет распредеf!!1Tpëüíûé трубопровод 7 подачи воды, т.е. полив прекратится. В диспетчерско>1 пункте потухнет табло "Идет полив и остановятся электрические ча5 сы. Одновременно постоянно размыкающие ко >такты переключателя 18 замкнутся и загорится табло "Полива нет".

Вся система придет в режим ожидания, При проведении поливов уровень воды в закрытых емкостях 6 будет сни" жаться, Вместе с уровнем воды будет опускаться и скользить вдоль герметичной капсулы 23 верхний кольцевой маг- 15 нит 24. !взойдя до верхнего упора (призмы) 25, он замкнет ".àìûêàþùèå контакты верхнего геркона 26, но система подкачивания не сработает до тех пор, пока нижний кольцевой магнит

24 не опустится ниже упора и размыкающие контакты нижнего геркона 27 не замкнутся. Это вызвано тем, что оба геркона и обмотка реле включены в электрическую цепь последователь- 25 но. Поэтому система подкачивания не сработает, так как электрическая цепь катушки управляющего реле 28 будет разорвана разомкнутыми контактами нормально замкнутого гериона ?7, g0 так как на них воздействует всплывшии до упора нижний кольцевой магнит 24. Система подкачивания сработает только тогда, когда вода в закрытой емкости 6 из прозрачного материала опустится до отметки минимум.

В этом случае нижний кольцевой магнит 24 опустится ниже упора и контакты нормально замкнутого геркона 27 замкнутся. При этом обмотка управляющего реле 28 запитывается током, контакты К 3 и К 4 замкнутся и заблокируют с>>стему питания, а контакты

К 5 и К 6 замкнутся и включат в работу насос 30. Начнется подкачка воды из резервной емкости 29 в закрытые емкости б из прозрачного материала.

По мере поступления воды нижний ког>ьцевой магнит 24 дойдет до нижнего упора 25 и разомкнет размыкающие кон- 50 такты нижнего геркона 27. Но элект-, рическая цепь насоса 30 не разомкнет-. с:H, так как обмотка управляющего реле 28 блокирована собственными контактами К 3 и К " ° Когда уровень воды s закрытой емкости 6 из прозрачного материала поднимется до отметки

"Иаксимум", верхний кольцевой магнит 24 всплывает и замыкающие контакты верхнего геркона 26 разомкнутся, катушка управляющего реле 28 обесточится;, контакты К 3, К 4, К 5, К 6 разомкнутся и отключат насос 30.

Подача воды в закрытые емкости 6 из прозрачного материала прекратится.

Применение предлагаемой системы создает возможность рационального использования природных ресурсов, благодаря чему уменьшаются энергозатраты на подготовку, подачу и распределение оросительной воды. При этом повышается качество оросительной воды, так как для этой цели используются дождевые воды, не загрязненные минеральными и органическими веществами и обладающие высокой растворяющей способностью и биологической акTHBHocTbl0 Достигается высокий уровень охраны природы, предохраняется, территория вокруг теплиц от заболачивания, исключается сброс дренажных вод в водоемы и водотоки. Снижаются затраты на сооружение природоохранных мероприятий. Кроме того, внутри самих теплиц не происходит контакта человека (и пола теплицы) с субстратом, на котором выращиваются растения.

Благодаря этому возбудители болезней и вредители растений не переносятся из очага возможного поражения. Резко снижаются затраты на борьбу с ними..

Вносимые удобрения с поливной водой полностью осваиваются растениями и не загрязняют подстилающие слои почвы.

Происходит экономия удобрений и средств, Кроме того, изобретение обеспечивает автоматизацию полива с учетом биологических потребностей растений в воде с учетом возможности автоматизировать подачу удобрений >> соответствии с потребностью растений. Все это гарантирует получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур в теплицах с минимальными затратами основных средств и труда °

Формула изобретения t.. Оросительная система, включающая емкость для орошения, насос по" дачи воды, распределительный трубопровод с электроуправляемым клапаном подачи воды в поливнь1е трубопроводы с капельными или щелевыми водовыпусками в контейнеры с субстратом для тепличного выращивания растений, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества орошения и, экономии электроэнергии и воды пу тем максимального использования естественных осадков, система снабжена установленными на наружных стенках теплицы закрытыми емкостями из прозрачного материала для сбора дождевых осадков, вантузами, установленными в последних, водосборными желобами, установленными по краям кровли теплицы, датчиком влажности субстрата в контейнерах, датчиком перераспределения стока, установленным в одной из закрытых емкостей, и пультом управления с источником питания, световой индикацией полива и записывающим устройством, связанным с насосом, электроуправляемым клапаном и датчиками перераспределения воды и влажности субстрата, причем желобы снабжены перегородками на концах, донными водовыпусками в закрытые емкости и сбросными трубопроводами для слива воды в емкость для орошения, установленную ниже уровня пола теплицы, а насос гидравлически соединен входом с емкостью для орошения, а выходом с закрытыми емкостями, соединенными между собой и с входом распределительного трубопровода.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что датчик перераспределения стока BbTfloslHBH в виде верхнего и нижнего герконов, установленных в герметичной капсуле на высотах максимального и минимального

4826 1О уровней в закрытой емкости и двух взаимодействующих с ними магнитов, установленных на поплавках с возможностью свободного вертикального перемещения относительно корпуса капсулы, снабженного верхним и нижним упорами, установленными между герконами с наружной стороны корпуса, а также реле пуска насоса, один конец обмотки которого подключен к одному из полюсов источника питания через замыкающии контакт верхнего геркона, а другой конец — к второму полюсу источника через размыкающие контакты нижнего геркона, причем размыкающие контакты нижнего геркона зашунтированы контактами самоблокировки реле.

Система по и. l, о т л и ч а

20 ю щ а я с я тем, что датчик влажности субстрата выполнен в виде раз" ноплечего рычага с установленными на его плечах контейнерами с разной массой сухого веса, поливные трубопрово25 ды в которых соединены между собой и с поливными трубопроводами других контейнеров шлангами, и двух пар замыкающих контактов, кинематически связанных с длинным плечом рычага, gp и электрически — выключателем электроуправляемого клапана, и размыкающего, кинематически связанного с коротким плечом рычага и электрически со световой индикацией блока управ" ления, причем величины моментов веса контейнеров на плечах рычага выбираются равными при влажности субстрата в контейнерах, близкой к величине наименьшей влагоемкости субстрата.

УЖ июлям», me Cher иэммтрцчегкол часон

ФигЕ

РМР nusukr eem

1554826

Соста витель Г. Параев

Техред M,Õoäaíè÷

Корректор Н.Ревская

Редактор A. Козориз

Заказ 512 Тираж 461 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д ° 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 111