Система полива и подкормки растений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к овощеводству на защищенном грунте. Система полива и подкормки растений содержит растворный узел, состоящий из емкостей для приготовления маточных растворов и смесительной емкости с соответствующими им трубопроводами и инжекторами с установленными на этих трубопроводах электромагнитными клапанами. Из водопровода через питающий насос и трубопровод, электромагнитный клапан, манометр подается вода в электролизер, откуда катодная вода через трубопровод с клапаном подается через трубопроводы и клапаны в емкости, откуда сетевым насосом через трубопровод с клапаном, через фильтр, расходомер и клапаны - к сети секций поливных труб. Повышается безопасность работы обслуживающего персонала за счет ликвидации использования агрессивных компонентов и повышается качество получаемых растворов удобрений за счет использования для приготовления растворов активированной воды. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и, в частности, к овощеводству защищенного грунта.

Известна установка для приготовления удобрительных растворов с поливной водой, включающая загрузочный транспортер, смеситель с устройством для перемешивания исходных компонентов, к которым подведены соединенный с источником воды водоводный трубопровод и сливная магистраль, насос, накопительные и расходные емкости, соединенные между собой посредством нагнетательной магистрали и имеющие отводящие патрубки, связанные с транспортными трубопроводами, на которых смонтированы дозирующие устройства, соединенные с оросительной сетью, систему автоматического регулирования концентрации и уровня раствора в расходных емкостях, при этом расходные емкости выполнены в виде гидроэлеваторов восходящего потока, каждый из которых снабжен замкнутой линией приготовления удобрительной суспензии и из нее раствора, состоящей из смесителя с устройством для перемешивания исходных компонентов, сливной магистрали, накопительной емкости, всасывающей магистрали, насоса, нагнетательного патрубка, гидроэлеватора с установленным в его нижней части заборным коллектором, отводящего патрубка и возвратного трубопровода, а также замкнутой линии поддержания приготовленного удобрительного раствора во взвешенном состоянии непосредственно в гидроэлеваторах, состоящей из гидроэлеватора с коллектором, дополнительного возвратного патрубка, причем каждый насос имеет подвод чистой воды и сообщен со сливным бункером. Установка снабжена линиями для удаления осадков в сливной бункер из гидроэлеваторов, наполнительной емкости и устройства для перемешивания исходных компонентов, причем последние связаны со сливным бункером линией возврата из него удобрительного раствора, а гидроэлеваторы - дополнительной линией слива избытка удобрительного раствора в накопительную емкость. Заборный коллектор каждого гидроэлеватора выполнен в виде кольцевого трубчатого элемента с перфорацией в виде продольных прорезей. Установка снабжена двумя весовыми дозирующими бункерами, смонтированными над загрузочным транспортером (А.с. 1316582, А 01 G 23/00).

Недостатками данного устройства являются его сложность, необходимость дополнительных накопительных емкостей, расходных емкостей в виде гидроэлеваторов восходящего потока, представляющих собой сложные устройства, дополнительных линий приготовления удобрительной суспензии и из нее раствора и заборного коллектора. При этом отсутствует устройство для регулирования кислотности растворов удобрений.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению относится система полива, содержащая распределенную по всей теплице водопроводную сеть. Сеть состоит из секций, разделенных электромагнитными клапанами. Подогретая вода по магистральному трубопроводу через питающий насос и клапаны подается или через систему фильтров в распределительную сеть, или через соответствующий трубопровод с электомагнитным клапаном в растворный узел, содержащий емкости для маточных растворов, смесительную емкость и емкость для кислоты. При этом смесительная емкость соединена трубопроводами через соответствующие им инжекторы с емкостями для маточных растворов и с трубопроводом подачи подогретой воды, а также через соответствующий инжектор с емкостью для кислоты. Трубопроводы, соединяющие смесительную емкость с емкостями с маточными растворами, подключены к водопроводной сети через электромагнитный клапан. Трубопровод из смесительной емкости через сетевой насос и клапан подключен к системе фильтров и через электромагнитный клапан к дренажной сети. Емкость для кислоты через трубопровод и свой инжектор соединена с трубопроводом между сетевым насосом и клапаном (А.Н.Рыков, П.А.Арищенко, В.А.Костенецкий. Технологическое оборудование. / Гавриш. - М., - 1998, 3, С.21-22).

Недостатками данного устройства является то, что для корректировки реакции рН воды и растворов (кислотности растворов) физиологически кислых или физиологически щелочных удобрений вводятся дополнительные дорогостоящие и небезопасные для обслуживающего персонала агрессивные компоненты, а именно: ортофосфорная, азотная кислоты или др. компоненты. Эта трудоемкая операция производится зачастую вручную. Кроме того, все оборудование для хранения, разбавления, подачи и контроля кислот должно быть выполнено из коррозионно-стойких материалов.

Задачей изобретения является повышение безопасности работы обслуживающего персонала за счет ликвидации использования агрессивных компонентов и повышение качества получаемых растворов удобрений за счет использования для приготовления растворов активированной воды.

Поставленная задача решается за счет того, что система полива и подкормки растений, содержащая растворный узел, состоящий из емкостей для маточных растворов со своими трубопроводами, соединенными через инжекторы одними концами со смесительной емкостью, которая соединена трубопроводом через сетевой насос и электромагнитный клапан с фильтром и через второй электромагнитный клапан - с дренажной сетью, а другими концами через питающий насос - с водопроводом, выход питающего насоса через магистральный трубопровод с электромагнитным клапаном соединен с входом фильтра, выход которого через расходомер соединен с распределительной по всей теплице сетью секций поливных труб, разделенных электромагнитными клапанами, выход питающего насоса соединен входным трубопроводом через электромагнитный клапан и манометр с электролизером, при этом выходы с анодной и катодной ячеек последнего через трубопроводы с соответствующими им электромагнитными клапанами соединены с магистральным трубопроводом, на котором между входным трубопроводом и выходными трубопроводами электролизера расположен электромагнитный клапан; трубопровод с анодной ячейки электролизера через электромагнитный клапан соединен с накопителем, а вход фильтра соединен трубопроводом через электромагнитный клапан с сетевым насосом, при этом на трубопроводах емкостей для приготовления маточных растворов установлены электромагнитные клапаны.

Новые существенные признаки предлагаемого изобретения.

1. Выход питающего насоса соединен входным трубопроводом через электромагнитный клапан и манометр с электролизером воды.

2. С катодной ячейки электролизера выходной трубопровод через электромагнитный клапан соединен с магистральным трубопроводом.

3. С анодной ячейки электролизера выходной трубопровод через электромагнитный клапан соединен с магистральным трубопроводом.

4. С анодной ячейки электролизера выходной трубопровод через электромагнитный клапан соединен с накопителем.

5. Между входными и выходными трубопроводами электролизера на магистральном трубопроводе расположен электромагнитный клапан.

6. Вход фильтра соединен трубопроводом с электоромагнитным клапаном и сетевым насосом.

7. На трубопроводах емкостей для приготовления маточных растворов установлены электромагнитные клапаны.

Перечисленные новые признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат заключается в применении электролизера и получении активированной воды. Полив активированной водой (католитом или смесью католита с анолитом) растений в теплицах повышает их рост и развитие, урожайность овощных культур. Использование активированной воды для приготовления растворов отдельных видов удобрений позволяет получить растворы или их смеси с измененным значением рН, исключив тем самым применение для этих целей кислот или щелочей и соответствующего оборудования, а следовательно, повысить безопасность работы обслуживающего персонала. Корректировка рН растворов отдельных видов удобрений в растворном узле производится путем разбавления или приготовления этих растворов либо на воде, прошедшей через катодную камеру электролизера, либо на смеси двух вод (католита с анолитом), что позволяет получить раствор с оптимальным значением рН для конкретно выращиваемых в теплицах культур, повысив тем самым качество приготовления растворов минеральных удобрений.

На чертеже схематически изображена система полива и подкормки растений.

Предлагаемая система полива и подкормки растений состоит из питающего насоса 1, магистрального трубопровода 2 с расположенными на нем электромагнитными клапанами 3 и 4, фильтра 5 и расходомера 6, разветвленной сети секций поливных труб 7 с электромагнитными клапанами 8, трубопроводов 9 с электромагнитными клапанами 10 подачи воды через инжекторы 11 в емкости для приготовления маточных растворов 12 и трубопровода 13 подачи растворов в смесительную емкость 14, сетевого насоса 15, трубопровода 16 с электромагнитным клапаном 17, соединяющего выход сетевого насоса 15 с входом фильтра 5, трубопровода 18 с электромагнитным клапаном 19 дренажной сети 20, входного трубопровода 21 с электромагнитным клапаном 22 и манометром 23, электролизера 24, выходного трубопровода 25 с электромагнитным клапаном 26 из катодной ячейки, выходного трубопровода 27 с электромагнитным клапаном 28 из анодной ячейки, трубопровода 29 с электромагнитным клапанам 30 и накопителя 31.

Система полива и подкормки растений обеспечивает несколько режимов работы.

1. Полив растений водопроводной водой непосредственно от водопроводной сети через питающий насос 1, магистральный трубопровод 2 с клапанами 3 и 4, фильтром 5 и расходомером 6, секции системы полива в теплицах 7 с соответствующими клапанами 8.

2. Полив активированной водой - католитом через питающий насос 1, входной трубопровод 21 с электромагнитным клапаном 22 и манометром 23, электролизер 24, трубопровод 25 с электромагнитным клапаном 26, магистральный трубопровод 2 с клапанами 3 и 4, фильтром 5 и расходомером 6 сети секции поливных труб 7 с соответствующими клапанами 8. Анолит при этом через трубопровод 29 с клапаном 30 сбрасывается в накопитель 31, откуда он может быть использован для обработки почвы или растений с целью борьбы с вредителями и болезнями. Так как анолит обладает сильными бактерицидными свойствами, его можно использовать также на хозяйственные нужды, например для дезинфекции тары, оборудования и пр.

3. Полив смесью двух активированных вод - католита и анолита через питающий насос 1, входной трубопровод 21 с клапаном 22 и манометром 23, электролизер 24, выходной трубопровод из катодной ячейки 25 с электромагнитным клапаном 26, выходной трубопровод из анодной ячейки 27 с электромагнитным клапаном 28, магистральный трубопровод 2 с клапанами 3 и 4, фильтром 5 и расходомером 6, электромагнитные клапаны 8 и сеть секций поливных труб 7.

4. Полив растворами удобрений, приготовленными на католите. При этом вода через питающий насос 1, входной трубопровод 21 с клапаном 22 и манометром 23 поступает в электролизер 24, через выходной трубопровод 25 с клапаном 26 из катодной камеры электролизера и трубопроводы 9 с клапанами 10 поступает в емкости для маточных растворов 12 и в смесительную камеру 14. Из емкостей для маточных растворов 12 растворы удобрений поступают через инжекторы 11 и трубопроводы 13 в смесительную камеру 14, из которой через насос 15, трубопровод 16 с клапаном 17, фильтр 5, расходомер 6, через электромагнитные клапаны 8 в распределительную сеть секций полива 7.

5. Полив растворами удобрений, приготовленными на смеси католита с анолитом. При этом вода через питающий насос 1, входной трубопровод 21 с клапаном 22 и манометром 23, электролизер 24, через выходной трубопровод 25 с клапаном 26 и трубопровод 27 с клапаном 28 поступает через трубопровод 2, трубопроводы растворного узла 9 с клапанами 10 в емкости для маточных растворов 12 и в смесительную емкость 14, в которую через инжекторы 11 поступают растворы из емкостей для маточных растворов 12. Из смесительной емкости 14 раствор удобрений через трубопровод 16, сетевой насос 15, клапан 17, фильтр 5, расходомер 6, электромагнитные клапаны 8 поступает в сеть секций поливных труб 7.

Таким образом, при использовании для полива щелочной (катодной) воды клапаны 3 и 10 перекрываются, открываются клапаны 22 и 26. Катодная вода подается по водопроводной системе через трубопровод 2, фильтр 5, расходомер 6, клапаны 8 к сети секций поливных труб 7. Анолит при этом поступает в специальный накопитель 31 - открыт клапан 30. При использовании для полива смеси катодной и анодной вод открывается также клапан 28 при тех же условиях, а клапан 30 закрывается.

При использовании активированной воды (католита) для приготовления растворов минеральных удобрений перекрываются клапаны 3, 4 и 28 и открываются клапаны 22, 26, 30, 10. При использовании смеси католита и анолита клапаны 3, 4 и 30 закрываются, а клапаны 26, 28 и 10 открываются.

Система позволяет также использовать активированную воду для полива растений через смесительную емкость 14 - открыты клапаны 22, 26, 28, 10, 17 и 8. При этом работает сетевой насос 15. Таким образом, имеется возможность использования по потребности как воды, прошедшей через катодную камеру электролизера (католита), так и смеси двух вод - католита с анолитом для полива или для приготовления растворов минеральных удобрений.

Формула изобретения

Система полива и подкормки растений, содержащая растворный узел, состоящий из емкостей для маточных растворов со своими трубопроводами, соединенными через инжекторы одними концами со смесительной емкостью, которая соединена трубопроводом через сетевой насос и электромагнитный клапан с входом фильтра и через второй электромагнитный клапан - с дренажной сетью, а другими концами - через электромагнитный клапан и питающий насос с водопроводом, выход питающего насоса через магистральный трубопровод с электромагнитным клапаном соединен с входом фильтра, выход которого через расходомер соединен с распределительной по всей теплице сетью секций поливных труб, разделенных электромагнитными клапанами, отличающаяся тем, что выход питающего насоса соединен входным трубопроводом через электромагнитный клапан и манометр с электролизером, при этом выходы с анодной и катодной ячеек последнего через трубопроводы с соответствующими им электромагнитными клапанами соединены с магистральным трубопроводом, на котором между входным трубопроводом и выходными трубопроводами электролизера расположен электромагнитный клапан; трубопровод с анодной ячейки электролизера через электромагнитный клапан соединен с накопителем, а вход фильтра соединен трубопроводом через электромагнитный клапан с сетевым насосом, при этом на трубопроводах емкостей для приготовления маточных растворов установлены электромагнитные клапаны.

РИСУНКИ

Рисунок 1