ES1297015U - CRYOPROTECTIVE DEVICE BASED ON SUSTAINABLE TECHNOLOGY FOR CROP PROTECTION - Google Patents
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Abstract
Dispositivo crioprotector basado en tecnología sostenible para protección de cultivos caracterizado por comprender: - un primer y un segundo depósitos contenedores (2, 3) que contienen, respectivamente, una primera y una segunda sustancias reactivas (A, B) distintas cuya mezcla provoca la generación de humo, contando cada contenedor (2, 3) con una abertura de llenado superior y, al menos, una boca de salida (2b, 3b) inferior, dotada de una llave de paso (4) que permite regular y cortar el flujo de salida; - dos conducciones (5) de vertido que comunican cada una de las bocas de salida (2a, 3a) de los depósitos contenedores (2, 3) con un recipiente de mezcla (6); y - un recipiente de mezcla (6) que dispone, al menos, de dos entradas laterales (6a) por las que se conectan las conducciones (5) que vierten ambas sustancias reactivas (A, B) desde los respectivos depósitos contenedores (2, 3) y una salida superior (6b) conectada a una tercera conducción (7) de salida de humo que se eleva hacia la parte superior del conjunto, por encima del nivel de las plantas del campo en que se instala el dispositivo (1), y finaliza en una tobera (8) por la que emerge el humo generado al exterior.Cryoprotective device based on sustainable technology for crop protection characterized by comprising: - a first and a second container tanks (2, 3) containing, respectively, a first and a second different reactive substances (A, B) whose mixture causes the generation of smoke, counting each container (2, 3) with an upper filling opening and, at least, one lower outlet (2b, 3b), equipped with a stopcock (4) that allows regulating and cutting off the flow of smoke. exit; - Two discharge pipes (5) that connect each of the outlets (2a, 3a) of the container tanks (2, 3) with a mixing container (6); and - a mixing container (6) that has at least two side inlets (6a) through which the pipes (5) that discharge both reactive substances (A, B) from the respective container tanks (2, B) are connected. 3) and an upper outlet (6b) connected to a third smoke outlet pipe (7) that rises towards the top of the assembly, above the level of the field plants where the device (1) is installed, and ends in a nozzle (8) through which the smoke generated to the outside emerges.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
DISPOSITIVO CRIOPROTECTOR BASADO EN TECNOLOGÍA SOSTENIBLE PARACRYOPROTECTIVE DEVICE BASED ON SUSTAINABLE TECHNOLOGY FOR
PROTECCIÓN DE CULTIVOSCROP PROTECTION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo crioprotector basado en tecnología sostenible para protección de cultivos que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características que se describen en detalle más adelante y que suponen una mejora del estado actual de la técnica.The invention, as expressed in the statement of this descriptive memory, refers to a cryoprotective device based on sustainable technology for crop protection that provides, to the function for which it is intended, advantages and characteristics that are described in detail below and which represent an improvement on the current state of the art.
El objeto de la presente invención recae en un dispositivo que se activa de modo automático en condiciones de heladas en un campo de cultivo donde se instala, de preferencia en campos de árboles frutales, y que genera humo seguro y sostenible como medio de protección del cultivo frente a los daños que pueden causar en las plantas dichas heladas, estando dicho humo generado a partir del vertido de dos sustancias contenidas en respectivos depósitos separados para que se mezclen en un mismo recipiente provocando dicha mezcla una reacción exotérmica controlada y duradera en el tiempo que tiene como resultado la formación de un humo denso y no perjudicial para las plantas y el medio ambiente a la par que impide la congelación de las citadas plantas.The object of the present invention lies in a device that activates automatically in frost conditions in a crop field where it is installed, preferably in fields of fruit trees, and that generates safe and sustainable smoke as a means of crop protection. against the damage that said frosts can cause to plants, said smoke being generated from the discharge of two substances contained in respective separate tanks so that they are mixed in the same container, said mixture causing a controlled and lasting exothermic reaction over time it results in the formation of a dense smoke that is not harmful to the plants and the environment at the same time that it prevents the aforementioned plants from freezing.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓNFIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la agricultura, centrándose particularmente en el ámbito de los sistemas, aparatos y dispositivos destinados a evitar daños por heladas en cultivos, preferentemente cultivos frutícolas.The field of application of the present invention falls within the agricultural sector, focusing particularly on the field of systems, apparatus and devices intended to prevent frost damage to crops, preferably fruit crops.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Los métodos de protección contra heladas que utilizan actualmente los productores de frutas son, esencialmente, los mismos que se utilizaron en las últimas décadas del siglo XX. Los pocos sistemas o materiales relativamente nuevos que se conocen, generalmente no son adoptados por los fruticultores por su difícil acceso o complejidad. Frost protection methods used by fruit growers today are essentially the same as those used in the last decades of the 20th century. The few relatively new systems or materials that are known are generally not adopted by fruit growers due to their difficult access or complexity.
Los métodos de protección contra heladas se clasifican en activos o pasivos. La mayoría de los métodos son pasivos (protectores) y se implementan mucho antes de las heladas. Otros métodos están activos y se implementan justo antes o durante el evento de la helada.Frost protection methods are classified as active or passive. Most of the methods are passive (protective) and implemented well before frost. Other methods are active and are implemented just before or during the freeze event.
Algunos de los métodos que existen para prevenir los daños producidos en los cultivos son:Some of the methods that exist to prevent damage to crops are:
- Conocimiento del microclima: en las noches heladas es muy importante, tanto para métodos pasivos como activos. Particularmente importante es el conocimiento sobre los flujos de aire frío y denso y la fuerza de las inversiones. Esto requiere mediciones de variables físicas tales como las temperaturas mínimas y la velocidad del viento en diferentes partes de los huertos.- Knowledge of the microclimate: on frosty nights it is very important, both for passive and active methods. Particularly important is knowledge about cold, dense air flows and the strength of inversions. This requires measurements of physical variables such as minimum temperatures and wind speed in different parts of the orchards.
- Conocimiento de la fenología (modelos precisos del crecimiento y desarrollo de las plantas): es esencial para ambos grupos de métodos, porque las temperaturas críticas de daño por heladas cambian según la etapa de la planta.- Knowledge of phenology (accurate models of plant growth and development): essential for both sets of methods, because critical frost damage temperatures change with plant stage.
- Para los métodos de protección activa, la sincronización y el monitoreo de las variables ambientales son esenciales. Estas solo se pueden lograr cuando la temperatura, la humedad y, en algunos casos, la velocidad y la dirección del viento se miden en tiempo real en varios puntos de la finca.- For active protection methods, synchronization and monitoring of environmental variables are essential. These can only be achieved when temperature, humidity, and in some cases wind speed and direction are measured in real time at various points on the farm.
- Las especies/cultivares y/o portainjertos resistentes a las heladas ahorran energía, trabajo y dinero.- Frost resistant species/cultivars and/or rootstocks save energy, labor and money.
A pesar de esta amplia gama de métodos existentes, las heladas siguen siendo un desafío para la mayoría de los productores. Todos estos métodos clásicos tienen varias limitaciones, especialmente en lo que se refiere a la gestión y coste. Sin embargo, más recientemente, se han propuesto algunos métodos: máquinas de viento que soplan hacia arriba (conocido como sistema SIS) o sopladores de aire caliente horizontales (remolcados por un tractor o estáticos).Despite this wide range of existing methods, frost is still a challenge for most growers. All these classical methods have several limitations, especially regarding management and cost. However, more recently, some methods have been proposed: upward blowing wind machines (known as SIS system) or horizontal hot air blowers (tractor towed or static).
El problema es que estos sistemas son excesivamente costosos y poco presentes en los cultivos frutícolas europeos.The problem is that these systems are excessively expensive and rarely present in European fruit crops.
Los métodos pasivos consisten en adaptar las plantaciones al clima. Passive methods consist of adapting plantations to the climate.
Pero, el método pasivo más extendido entre los agricultores es el uso de productos químicos para ayudar a las plantas a enfrentar las heladas. Aunque algunos productos químicos ya se utilizan en la práctica del cultivo, sus efectos no se comprenden bien en muchos casos. En general, se puede abarcar desde dos enfoques principales:But, the most widespread passive method among farmers is the use of chemical products to help plants face frost. Although some chemicals are already used in cultivation, their effects are not well understood in many cases. In general, it can be covered from two main approaches:
- Tratamientos para retrasar la floración o brotación- Treatments to delay flowering or sprouting
- Tratamientos para ayudar a la planta a hacer frente a las heladas- Treatments to help the plant cope with frost
Los métodos activos que existen actualmente demandan altos consumos de energía, ya sea almacenada en combustibles fósiles (sólidos, líquidos o gaseosos) o electricidad. El objetivo del control activo es crear un microclima alrededor de la plantación que evite las heladas. Este microclima se puede crear con diferentes métodos. Todos ellos están orientados a revertir aquellos factores que producen las heladas. Por ejemplo, evitan la pérdida de calor de los cultivos o la acumulación de aire frío (Powell y Himelrich, 2000). Los principales métodos de control activo son:The active methods that currently exist demand high energy consumption, whether stored in fossil fuels (solid, liquid or gaseous) or electricity. The objective of active control is to create a microclimate around the plantation that prevents frost. This microclimate can be created with different methods. All of them are aimed at reversing those factors that produce frost. For example, they prevent heat loss from crops or cold air buildup (Powell and Himelrich, 2000). The main methods of active control are:
- Aspersores: se basa en la aportación de grandes cantidades de agua que recubren la planta. El agua al enfriarse desprende calor que calienta el ambiente y además se mantiene a 0°C hasta que se congela toda. De este modo se mantiene el cultivo a baja temperatura, pero sin llegar a la congelación. Este es el método más usado para el control de las heladas, además de ser también el más económico. Sin embargo, demanda grandes cantidades de agua y dependiendo de la zona de cultivo, no siempre hay disponibilidad de la misma.- Sprinklers: it is based on the contribution of large amounts of water that cover the plant. When water cools, it releases heat that warms the environment and also remains at 0°C until it is completely frozen. In this way, the culture is kept at a low temperature, but without freezing. This is the most used method for frost control, as well as being the most economical. However, it demands large amounts of water and depending on the growing area, it is not always available.
- Inundación: se basa en el mismo principio que la protección por aspersión. El objetivo es inundar el terreno para evitar que este se enfríe. Solo se puede realizar en cultivos tolerantes a la asfixia radicular.- Flood: it is based on the same principle as sprinkler protection. The objective is to flood the land to prevent it from getting cold. It can only be done in crops that are tolerant to root asphyxia.
- Combustión: el aire frío se coloca en las capas más bajas, cerca del suelo. En cambio, el aire caliente se coloca encima de éste haciendo una barrera que impide la mezcla de aire a distinta temperatura. El objetivo de este método de control de heladas es calentar el aire frío próximo al suelo quemando diferentes combustibles. Hay distintos quemadores tanto de gasóleo como de gas propano u otros combustibles. Para conseguir un buen resultado es importante distribuirlos homogéneamente en la parcela teniendo en cuenta el alcance de cada uno de ellos. Requiere una mano de obra humana muy elevada.- Combustion: cold air is placed in the lowest layers, near the ground. Instead, hot air is placed on top of it, making a barrier that prevents the mixing of air at different temperatures. The objective of this frost control method is to heat the cold air near the ground by burning different fuels. There are different burners for both diesel and propane gas or other fuels. To achieve a good result, it is important to distribute them evenly on the plot, taking into account the scope of each one of them. It requires a very high human labor.
- Ventiladores: este método se basa en la estratificación del aire según la temperatura. El objetivo es mezclar el aire caliente de las capas superiores con el aire frío de las inferiores. En general se usan ventiladores para conseguir este movimiento de aire. Este método es eficaz sobre todo en zonas llanas. Es importante calcular bien la potencia de los ventiladores, la cantidad necesaria y la distribución de éstos para conseguir un buen resultado. Son elementos extremadamente costosos y difícilmente disponibles para el pequeño agricultor.- Fans: this method is based on the stratification of the air according to the temperature. The objective is to mix the warm air from the upper layers with the cold air from the lower ones. Fans are generally used to achieve this air movement. This method is effective especially in flat areas. It is important to carefully calculate the power of the fans, the necessary quantity and their distribution to achieve a good result. They are extremely expensive elements and hardly available for the small farmer.
De todos los sistemas expuestos, el más extendido actualmente es el uso de agua en la aspersión por encima de la copa. De todas las técnicas existentes, la aspersión de agua por encima de la corona durante las heladas es el único método que ofrece una protección eficaz hasta -7°C, pero también sufre de varias limitaciones. Por ejemplo, el alta demanda de agua hace que este método no sea viable en algunas zonas, la baja precisión de algunos sistemas de rociadores, la ineficacia en condiciones de viento, los costos de instalación o el mayor riesgo de aparición de algunas enfermedades asociadas a las condiciones de humedad. Por lo tanto, se trata de un sistema de baja eficacia y poca sostenibilidad debido al elevado uso de agua como uno de los puntos más negativos.Of all the exposed systems, the most widespread currently is the use of water in the spray above the crown. Of all existing techniques, spraying water above the crown during frost is the only method that offers effective protection down to -7°C, but it also suffers from several limitations. For example, the high demand for water makes this method not viable in some areas, the low precision of some sprinkler systems, the inefficiency in windy conditions, the installation costs or the increased risk of the appearance of some diseases associated with wet conditions. Therefore, it is a system of low efficiency and little sustainability due to the high use of water as one of the most negative points.
El objetivo de la presente invención es pues, el desarrollo de un nuevo tipo de sistema de protección pasivo en forma de dispositivo de generación de humo a partir de la mezcla de sendos compuestos reactivos que, hecho con materiales asequibles en el mercado y que cumplan con los requerimientos del propio sistema, adaptándose a su vez a la normativa aplicable, puedan efectuar una reacción exotérmica controlada y modulable en las condiciones de campo deseables, y cuyo mantenimiento dentro del dispositivo sea viable, permitiendo la generación de humo de forma sostenida, que se mantenga en las cercanías del cultivo y que no presente fitotoxicidad ni efectos nocivos al medioambiente además de, opcionalmente, el aprovechamiento del posible residuo generado en la propia reacción.The objective of the present invention is therefore the development of a new type of passive protection system in the form of a smoke generation device from the mixture of two reactive compounds that, made with materials available on the market and that comply with the requirements of the system itself, adapting in turn to the applicable regulations, can carry out a controlled and modulable exothermic reaction in the desirable field conditions, and whose maintenance within the device is viable, allowing the generation of smoke in a sustained manner, which is Keep in the vicinity of the crop and that it does not present phytotoxicity or harmful effects to the environment in addition to, optionally, the use of the possible residue generated in the reaction itself.
Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro dispositivo similar, ni ninguna otra invención, que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas iguales o semejantes a las que presenta el que aquí se reivindica. On the other hand, and as a reference to the current state of the art, it should be noted that, at least by the applicant, the existence of any other similar device, or any other invention, that has the same technical, structural and constituent characteristics is unknown. or similar to those presented by the one claimed here.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION
El dispositivo crioprotector basado en tecnología sostenible para protección de cultivos que la invención propone se configura como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.The cryoprotective device based on sustainable technology for crop protection that the invention proposes is configured as the ideal solution to the aforementioned objective, with the characterizing details that make it possible and that distinguish it conveniently included in the final claims that accompany this description. .
Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un dispositivo automático que, aplicable para su instalación de modo unitario o plural en un campo de cultivo, principalmente un campo de cultivo frutícola, se activa en condiciones de heladas generando humo como medio seguro y sostenible de protección frente a los daños que pueden causar en las plantas dichas heladas, estando dicho humo generado a partir del vertido de dos sustancias contenidas en respectivos depósitos separados para que se mezclen en un tercer depósito o recipiente provocando dicha mezcla una reacción exotérmica controlada y duradera en el tiempo que da como resultado la formación de un humo denso y no perjudicial para las plantas y el medio ambiente que impide la congelación de las plantas.Specifically, what the invention proposes, as previously noted, is an automatic device that, applicable for unitary or plural installation in a crop field, mainly a fruit crop field, is activated in frost conditions, generating smoke. as a safe and sustainable means of protection against the damage that said frosts can cause to the plants, said smoke being generated from the discharge of two substances contained in respective separate tanks so that they are mixed in a third tank or container causing said mixture to controlled and long-lasting exothermic reaction that results in the formation of dense smoke that is not harmful to plants and the environment and prevents the plants from freezing.
Más específicamente, el dispositivo comprende, al menos, un par de depósitos que albergan dos productos, componentes o sustancias reactivas distintas cuya mezcla provoca la generación de humo, con aberturas o bocas de llenado, dotadas de tapa practicable o tapón en su parte superior, para poder rellenarlos y quedar cerrados, y, al menos, un orificio o boca de salida hacia un tercer depósito o recipiente de mezcla.More specifically, the device comprises, at least, a pair of tanks that house two different products, components or reactive substances whose mixture causes the generation of smoke, with openings or filling mouths, equipped with a practicable lid or stopper at the top, to be able to fill them and remain closed, and, at least, one hole or outlet to a third tank or mixing container.
De preferencia, como las citadas sustancias reactivas para la generación del humo mediante la mezcla de las mismas, se contempla el uso de dos disoluciones que provocan una reacción exotérmica controlada, consistiendo, preferiblemente en: permanganato potásico/acetato sódico como primera sustancia y sacarosa/glucosa/glicerol/H2O2 cómo segunda sustancia. Las concentraciones de ambas sustancias podrán variar, según convenga.Preferably, like the aforementioned reactive substances for the generation of smoke by mixing them, the use of two solutions that cause a controlled exothermic reaction is contemplated, preferably consisting of: potassium permanganate/sodium acetate as the first substance and sucrose/ glucose/glycerol/H 2 O 2 as a second substance. The concentrations of both substances may vary, as appropriate.
En todo caso, los tres depósitos, lógicamente, están fabricados en un material resistente a las sustancias reactivas así como a las posibles afectaciones climáticas derivadas de su ubicación a la intemperie en el campo, siendo tales materiales, de preferencia el acero inoxidable o el aluminio, al ser ligeros y resistentes, pero sin que se descarten otros. In any case, the three tanks, logically, are made of a material resistant to reactive substances as well as to possible climatic effects derived from their location outdoors in the field, such materials being preferably stainless steel or aluminum. , being light and resistant, but without discarding others.
Opcionalmente uno o ambos de los dos depósitos contenedores de las sustancias reactivas incluyen en su interior una resistencia u otro medio de calentamiento del contenido, para calentar las sustancias y si fuese preciso para su correcta fluidez.Optionally, one or both of the two container tanks for the reactive substances include a resistance or other means of heating the content inside, to heat the substances and, if necessary, for their correct fluidity.
De preferencia, los dos depósitos contenedores de las sustancias reactivas se sitúan en una posición elevada, preferentemente incorporados sobre una estructura de soporte adecuadamente resistente, mientras que el recipiente de mezcla está situado en una posición inferior, igualmente fijado a la citada estructura de soporte, habiéndose previsto, conectada a la boca de salida de cada depósito contenedor, una conducción de salida para que ambos líquidos vayan a caer, por gravedad, hacia el recipiente de mezcla situado inferiormente, evitando así la necesidad de incluir bombas de impulsión u otros mecanismos de automatización, que lleven las dos sustancias reactivas desde sus respectivos depósitos al recipiente de mezclado para generar el humo.Preferably, the two container tanks for the reactive substances are located in an elevated position, preferably incorporated on a suitably resistant support structure, while the mixing container is located in a lower position, also fixed to said support structure, having provided, connected to the outlet of each container tank, an outlet pipe so that both liquids will fall, by gravity, towards the mixing container located below, thus avoiding the need to include drive pumps or other mechanisms of automation, which carry the two reactive substances from their respective tanks to the mixing container to generate smoke.
Además, ambas salidas cuentan con una válvula que permite regular y cortar el flujo de salida, para que la proporción de la mezcla sea la idónea.In addition, both outlets have a valve that allows you to regulate and cut the outlet flow, so that the proportion of the mixture is ideal.
Los depósitos contenedores tendrán una capacidad apta para albergar suficiente cantidad de sustancia reactiva necesaria para generar humo ininterrumpidamente durante el período de uso necesario para evitar los daños de una helada, normalmente una noche. Además, de preferencia, los productos conformantes de dichas sustancias reactivas serán de alta concentración, para poder generar humo con menos cantidad de producto y con ello permitir reducir la dimensión de los depósitos contenedores.The container tanks will have a suitable capacity to house a sufficient amount of reactive substance necessary to generate smoke uninterrupted during the period of use necessary to avoid damage from frost, normally one night. In addition, preferably, the products that make up said reactive substances will be of high concentration, in order to be able to generate smoke with less quantity of product and thereby allow the size of the container tanks to be reduced.
Por su parte, el tercer depósito o recipiente de mezcla en el que se vierten ambas sustancias reactivas para su mezcla y reacción, es igualmente un recipiente cerrado, aunque con diversas conexiones. En concreto, el recipiente de mezcla dispone, al menos, de dos entradas laterales por las que se conectan las conducciones que vierten ambas sustancias reactivas desde los respectivos depósitos contenedores y una salida en su parte superior, la cual está conectada a una tercera conducción que se eleva hacia la parte superior del conjunto y finaliza en una tobera por la que sale el humo que se va generado, de modo que dicho humo se esparce sobre el cultivo. For its part, the third tank or mixing container into which both reactive substances are poured for their mixing and reaction, is also a closed container, although with various connections. Specifically, the mixing container has at least two side inlets through which the pipes that discharge both reactive substances from the respective container tanks are connected, and an outlet at the top, which is connected to a third pipe that it rises towards the upper part of the assembly and ends in a nozzle through which the smoke that is generated comes out, so that said smoke spreads over the crop.
Opcionalmente, en esta tercera conducción de salida de humo, que va desde el recipiente de mezcla hacia la tobera de salida, se incorpora un extractor en línea que ayuda a evacuar el humo e impulsarlo al exterior, aumentando la eficacia del sistema.Optionally, in this third smoke outlet pipe, which goes from the mixing container to the outlet nozzle, an in-line extractor is incorporated that helps to evacuate the smoke and propel it outside, increasing the efficiency of the system.
En todo caso, de preferencia, el recipiente de mezcla dispone además de una salida inferior de evacuación para permitir la recogida de cualquier residuo procedente de la mezcla de sustancias reactivas, pudiendo ser abierto de manera sencilla, para extraer cualquier resto que se pueda generar o proceder a su limpieza cuando sea necesario.In any case, preferably, the mixing container also has a lower evacuation outlet to allow the collection of any residue from the mixture of reactive substances, and can be easily opened to extract any residue that may be generated or clean it when necessary.
En un modo de realización preferido de la invención, el accionamiento de las válvulas de los depósitos contenedores de las sustancias reactivas para la alimentación del recipiente de mezcla que genera el humo, así como el vaciado de posibles residuos generados en dicho residuo, cuya salida de evacuación también dispone de una válvula, se produce de manera automática, preferentemente mediante la inclusión de sensores y pequeños motores, los cuales, a su vez, de preferencia, son alimentados eléctricamente de manera autónoma a través de placas solares o similar, contando además con una pequeña batería recargable, con lo cual se hace duradera y altamente fiable la alimentación del dispositivo o dispositivos durante toda una noche.In a preferred embodiment of the invention, the actuation of the valves of the container tanks of the reactive substances for feeding the mixing container that generates the smoke, as well as the emptying of possible residues generated in said residue, whose discharge outlet The evacuation also has a valve, it is produced automatically, preferably by including sensors and small motors, which, in turn, are preferably electrically powered autonomously through solar panels or similar, also having a small rechargeable battery, which makes it durable and highly reliable to power the device or devices for a whole night.
Para ello, el dispositivo comprende adicionalmente medios para su activación y desactivación de manera totalmente autónoma cuando las condiciones climatológicas así lo indiquen en base a unos parámetros preestablecidos, así como medios para controlar de manera remota que su funcionamiento sigue los parámetros marcados.For this, the device additionally includes means for its activation and deactivation in a completely autonomous manner when the weather conditions so indicate based on pre-established parameters, as well as means to remotely control that its operation follows the parameters set.
De preferencia, dichos medios adicionales comprenden, al menos, lo siguiente:Preferably, said additional means comprise at least the following:
- Dos sensores de temperatura situados a dos alturas distintas.- Two temperature sensors located at two different heights.
- Electroválvulas en las bocas de salida de los depósitos contenedores de las sustancias reactivas y en la salida de evacuación de residuos del recipiente de mezcla.- Solenoid valves at the outlets of the container tanks for the reactive substances and at the waste evacuation outlet of the mixing container.
- Sensores de nivel en los depósitos contenedores de las sustancias reactivas.- Level sensors in the tanks containing the reactive substances.
- Una estación meteorológica, compuesta, al menos, por pluviómetro, anemómetro y veleta. - A weather station, composed, at least, of a rain gauge, anemometer and weather vane.
- Un controlador programable automatizado del sistema, que gestiona el accionamiento de las electroválvulas.- An automated programmable controller of the system, which manages the activation of the solenoid valves.
- Un módem de conexión remota a través de nube o app- A remote connection modem via cloud or app
Con ello, el dispositivo permite conocer la temperatura del aire exterior a dos alturas, para decidir, por un lado, cuál es el momento idóneo en que se debe poner en marcha la generación de humo y por otro, observar si está siendo realmente efectiva o cuándo ésta podría detenerse.With this, the device allows to know the temperature of the outside air at two heights, to decide, on the one hand, what is the ideal moment in which the smoke generation should be started and, on the other, to observe if it is being really effective or not. When could it stop?
Así, un primer sensor se sitúa elevado a cierta distancia sobre el cultivo, siendo el que indica cuándo se debe activar la generación de humo. Para ello el dispositivo, opcionalmente, comprende la inclusión de un poste elevado que se fija a la propia estructura de soporte del mismo, haciendo que el equipo se active de modo individual según las circunstancias de su entorno. Opcionalmente se puede instalar un único sensor centralizado en la finca (bien sea situado sobre el cabezal de riego, o en el punto más restrictivo de la finca desde un punto de vista térmico), para que se active de una manera remota, la generación de humo al unísono en una pluralidad de dispositivos instalados en una misma finca.Thus, a first sensor is placed high at a certain distance above the crop, being the one that indicates when the smoke generation must be activated. To do this, the device optionally includes the inclusion of a raised post that is fixed to the support structure of the same, causing the equipment to be activated individually according to the circumstances of its environment. Optionally, a single centralized sensor can be installed on the farm (either located on the irrigation head, or in the most restrictive point of the farm from a thermal point of view), so that it can remotely activate the generation of smoke at the same time in a plurality of devices installed in the same property.
De preferencia este sensor de temperatura es doble por seguridad, ya que si fallara todo el sistema podría quedar inutilizado o por el contrario estar generando humo cuando no fuera necesario.Preferably, this temperature sensor is double for safety, since if the entire system fails, it could be rendered useless or, on the contrary, it could be generating smoke when it was not necessary.
Por otra parte, resulta vital conocer la evolución del dato de la caída de la temperatura y poder actuar rápidamente en consecuencia, con el objetivo de adelantarse en la toma de decisiones, ya que si se reacciona demasiado tarde (a veces es suficiente con unos pocos minutos) las consecuencias pueden ser nefastas e irreversibles para el cultivo.On the other hand, it is vital to know the evolution of the temperature drop data and be able to act quickly accordingly, in order to get ahead in decision-making, because if you react too late (sometimes a few minutes) the consequences can be disastrous and irreversible for the crop.
Por su parte, el segundo sensor se incorpora a un nivel inferior, de tal modo que la segunda lectura de la temperatura pueda hacerse en la zona donde se pueden producir los daños, a nivel de cultivo (por debajo del humo), para poder consultar y registrar la diferencia de medida entre esas dos alturas, y comprobar también la posterior eficacia del sistema.For its part, the second sensor is incorporated at a lower level, in such a way that the second temperature reading can be made in the area where damage can occur, at the crop level (below the smoke), to be able to consult and record the difference in measurement between these two heights, and also check the subsequent effectiveness of the system.
De preferencia, el dispositivo comprende un pequeño controlador o microprocesador autómata, en el que se puede programar tanto el parámetro de temperatura en la sonda elevada al que se desea que se active la generación de humo, como el valor de la sonda a nivel de cultivo, al que el sistema puede detenerse. Una vez que el sensor superior alcance el valor designado de temperatura, el controlador activa las electroválvulas de salida de ambos depósitos contenedores de las sustancias reactivas para su mezcla y consiguiente generación de humo.Preferably, the device comprises a small controller or microprocessor automaton, in which it is possible to program both the temperature parameter in the elevated probe at which smoke generation is to be activated, as well as the value of the probe at crop level, at which the system can stop. Once the upper sensor reaches the designated temperature value, the controller activates the output solenoid valves of both container tanks for the reactive substances for their mixing and consequent smoke generation.
Además, esta activación también podrá ser programada indicando de modo independiente los segundos de activación de cada electroválvula, de manera que la mezcla de ambas sustancias se produzca en la proporción adecuada cada una de ellas para un resultado óptimo de generación del humo.In addition, this activation can also be programmed, indicating independently the activation seconds of each solenoid valve, so that the mixture of both substances is produced in the appropriate proportion for each of them for optimal smoke generation results.
Lógicamente las electroválvulas deben ser fabricadas con materiales de un nivel de resistencia química apto para no verse dañadas por cualquiera de los componentes reactivos a usar.Logically, the solenoid valves must be manufactured with materials with a suitable level of chemical resistance so as not to be damaged by any of the reactive components to be used.
Por su parte, cada depósito contenedor cuenta, de preferencia, con respectivos sensores de nivel conectados al controlador, de modo que indican, mediante un aviso de alarma, la necesidad de rellenar alguno de ellos con la correspondiente sustancia reactiva.For its part, each container tank preferably has respective level sensors connected to the controller, so that they indicate, by means of an alarm warning, the need to fill one of them with the corresponding reactive substance.
En cuanto a la estación meteorológica, el hecho de contar con ella viene determinado por la necesidad de disponer de información del entorno, que permita decidir si se han tomar ciertas decisiones. Si la velocidad (anemómetro) o dirección del viento (veleta) indican unas condiciones meteorológicas que se consideran desfavorables o infructuosas para la generación de humo, poder tener la posibilidad de detener el sistema. De nada serviría generar humo con una velocidad de viento tan elevada que lo arrastre fuera del cultivo. Lo mismo ocurre con la lluvia.As for the weather station, the fact of having it is determined by the need to have information from the environment, which allows deciding if certain decisions have to be made. If the speed (anemometer) or direction of the wind (vane) indicate weather conditions that are considered unfavorable or unsuccessful for the generation of smoke, it is possible to stop the system. It would be useless to generate smoke with such a high wind speed that it blows it out of the crop. The same goes for rain.
Asimismo, si en situaciones de baja temperatura ambiente la viscosidad de los reactivos utilizados llegase a ser demasiado densa, el controlador podrá incluso activar las mencionadas resistencias de calor que, en la realización preferida, llevan instaladas en el fondo ambos depósitos, con el fin de subir su temperatura y disminuir esta densidad.Likewise, if in situations of low ambient temperature the viscosity of the reagents used becomes too dense, the controller can even activate the aforementioned heating resistors which, in the preferred embodiment, have both tanks installed at the bottom, in order to increase its temperature and decrease this density.
Finalmente, el dispositivo está dotado de medios de conexión remota a Internet para poder consultar los datos que se vayan registrando, bien en la nube, a través de un enlace o una página web, por ejemplo dotándolo de una tarjeta de datos; o bien mediante una aplicación (app) específica a que poder conectarse desde un dispositivo móvil de manera independiente, pudiendo consultar la información que el controlador haya ido almacenando a lo largo de las horas de funcionamiento, e incluso pudiendo modificar los parámetros de programación de manera inmediata. Interesa, por tanto, conocer en tiempo real, las temperaturas registradas por hora, el periodo de activación que ha tenido el equipo, el nivel de la batería, avisos de alarma, etc.Finally, the device is equipped with means of remote connection to the Internet in order to be able to consult the data that is being recorded, either in the cloud, through a link or a web page, for example by providing it with a data card; or through a specific application (app) to which you can connect from a mobile device independently, being able to consult the information that the controller has been storing throughout the hours of operation, and even being able to modify the programming parameters in a way immediate. Therefore, it is interesting to know in real time, the temperatures recorded per hour, the activation period that the equipment has had, the battery level, alarm messages, etc.
Por último cabe señalar que, de preferencia, la estructura de soporte en que se incorporan todos los elementos funcionales del dispositivo, está fabricada en un material ligero y resistente, permitiendo, además de soportar los efectos de estar a la intemperie, que el conjunto se pueda transportar de manera sencilla de uno a otro lado de la finca en que se usa, para situarlo en las zonas de cultivo más necesitadas, o incluso en otras fincas cercanas.Finally, it should be noted that, preferably, the support structure in which all the functional elements of the device are incorporated, is made of a light and resistant material, allowing, in addition to withstanding the effects of being outdoors, that the assembly can be It can be easily transported from one side of the farm where it is used to the other, to place it in the most needed growing areas, or even in other nearby farms.
Además, opcionalmente, la estructura es de carácter plegable o fácilmente desmontable, para permitir un transporte más ágil de la misma así como para ocupar un mínimo espacio de almacenamiento cuando no se usa.In addition, the structure is optionally foldable or easily removable, to allow it to be transported more easily as well as to occupy a minimum of storage space when not in use.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, this specification is attached, as an integral part of it, a plan in which, with an illustrative and non-limiting nature, the following has been represented:
La figura número 1.- Muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de realización del dispositivo crioprotector objeto de la invención, apreciándose la principales partes y elementos que comprende así como la configuración y disposición de las mismas.Figure number 1.- Shows a schematic elevation view of an embodiment of the cryoprotective device object of the invention, appreciating the main parts and elements that it comprises, as well as their configuration and arrangement.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A la vista de la descrita figura 1 y única, y de acuerdo con la numeración adoptada, en ella se puede observar un ejemplo de realización no limitativo del dispositivo crioprotector basado en tecnología sostenible para protección de cultivos de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.In view of the described and unique figure 1, and in accordance with the numbering adopted, it can be seen a non-limiting example of an embodiment of the cryoprotective device based on in sustainable technology for crop protection of the invention, which includes what is described in detail below.
Así, tal como se observa en dichas figuras, el dispositivo (1) de la invención comprende, esencialmente:Thus, as can be seen in said figures, the device (1) of the invention essentially comprises:
- un primer y un segundo depósitos contenedores (2, 3) que contienen, respectivamente, una primera y una segunda sustancias reactivas (A, B) distintas cuya mezcla provoca la generación de humo, contando cada contenedor (2, 3) con una abertura de llenado superior, por ejemplo con una tapa (2a, 3a) de cierre practicable, y, al menos, una boca de salida (2b, 3b) inferior, dotada de una llave de paso (4) que permite regular y cortar el flujo de salida,- a first and a second container tanks (2, 3) containing, respectively, a first and a second different reactive substances (A, B) whose mixture causes the generation of smoke, each container (2, 3) having an opening top filling, for example with a practicable closing lid (2a, 3a), and at least one bottom outlet (2b, 3b), equipped with a stopcock (4) that allows regulating and stopping the flow departure,
- dos conducciones (5) de vertido que comunican cada una de las bocas de salida (2b, 3b) de los depósitos contenedores (2, 3) con un recipiente de mezcla (6), y- Two discharge pipes (5) that communicate each of the outlets (2b, 3b) of the container tanks (2, 3) with a mixing container (6), and
- un recipiente de mezcla (6) que dispone, al menos, de dos entradas laterales (6a) por las que se conectan las conducciones (5) que vierten ambas sustancias reactivas (A, B) desde los respectivos depósitos contenedores (2, 3) y una salida superior (6b) conectada a una tercera conducción (7) de salida de humo que se eleva hacia la parte superior del conjunto, por encima del nivel de las plantas del campo en que se instala el dispositivo (1), y finaliza en una tobera (8) por la que emerge el humo generado al exterior.- A mixing container (6) that has at least two side inlets (6a) through which the pipes (5) that discharge both reactive substances (A, B) from the respective container tanks (2, 3) are connected. ) and an upper outlet (6b) connected to a third smoke outlet pipe (7) that rises towards the top of the assembly, above the level of the field plants where the device (1) is installed, and It ends in a nozzle (8) through which the smoke generated to the outside emerges.
Opcionalmente, uno o ambos depósitos contenedores (2, 3) incorporan en su interior una resistencia (9) u otro medio de calentamiento similar para calentar las sustancias (A, B) reactivas que contienen y aumentar su fluidez.Optionally, one or both container tanks (2, 3) incorporate a resistance (9) or other similar heating means inside to heat the reactive substances (A, B) they contain and increase their fluidity.
De preferencia, los dos depósitos contenedores (2, 3) se sitúan en una posición elevada respecto del recipiente de mezcla (6), preferentemente incorporados sobre una estructura de soporte (10), de tal modo que, al abrir las respectivas llaves de paso (4) las dos sustancias (A, B) de cada depósito caen, por gravedad, a través de las conducciones (5) de vertido hacia el recipiente de mezcla (6) situado inferiormente para generar el humo. Preferably, the two container tanks (2, 3) are located in an elevated position with respect to the mixing container (6), preferably incorporated on a support structure (10), in such a way that, when opening the respective stopcocks (4) The two substances (A, B) from each tank fall, by gravity, through the discharge pipes (5) towards the mixing container (6) located below to generate smoke.
Opcionalmente, la conducción (7) de salida de humo, que va desde el recipiente de mezcla (6) hacia la tobera (8) de salida, incorpora un extractor (11) en línea que ayuda a evacuar el humo e impulsarlo al exterior.Optionally, the smoke outlet pipe (7), which goes from the mixing container (6) to the outlet nozzle (8), incorporates an extractor (11) in line that helps to evacuate the smoke and propel it outside.
De preferencia, el recipiente de mezcla (6) dispone además de una salida inferior de evacuación (6c) dotada de otra llave de paso (4) para la recogida de eventuales residuos procedentes de la mezcla de sustancias (A, B) reactivas.Preferably, the mixing container (6) also has a lower evacuation outlet (6c) equipped with another stopcock (4) for collecting any residue from the mixture of reactive substances (A, B).
En una realización preferida, el dispositivo (1) cuenta asimismo con una serie de elementos electrónicos y actuadores que permiten el funcionamiento automático del mismo, los cuales comprenden, al menos:In a preferred embodiment, the device (1) also has a series of electronic elements and actuators that allow its automatic operation, which comprise, at least:
- dos sensores de temperatura (12, 12’) situados a dos alturas distintas, por ejemplo instalados en un poste (13) previsto al efecto para situar uno por encima y otro por debajo del cultivo a proteger;- Two temperature sensors (12, 12') located at two different heights, for example installed on a post (13) provided for this purpose to place one above and one below the crop to be protected;
- electroválvulas como llaves de paso (4) en las bocas de salida (2b, 3b) de los depósitos contenedores (2, 3) y, en su caso, en la salida de evacuación (6c) de residuos del recipiente de mezcla (6);- Solenoid valves such as stopcocks (4) in the outlets (2b, 3b) of the container tanks (2, 3) and, where appropriate, in the evacuation outlet (6c) of waste from the mixing container (6 );
- respectivos sensores de nivel (14) en cada uno de los dos depósitos contenedores (2, 3);- respective level sensors (14) in each of the two container tanks (2, 3);
- una estación meteorológica (15), compuesta, al menos, por pluviómetro, anemómetro y veleta; y- A weather station (15), made up of at least a rain gauge, anemometer and weather vane; and
- un controlador programable, convenientemente alojado en una caja estanca (16), conectado a dichos elementos, para gestionar el accionamiento de las electroválvulas (4) en base a parámetros preestablecidos y permitir el funcionamiento automático del dispositivo para generar humo en condiciones de helada, así como, en su caso, activar las resistencias (9) de los depósitos (2, 3).- a programmable controller, conveniently housed in a watertight box (16), connected to said elements, to manage the activation of the solenoid valves (4) based on pre-established parameters and allow the automatic operation of the device to generate smoke in frost conditions, as well as, where appropriate, activate the resistances (9) of the deposits (2, 3).
De preferencia, al menos, el sensor de temperatura superior (12) es un sensor doble.Preferably, at least, the upper temperature sensor (12) is a double sensor.
De preferencia, el dispositivo (1) comprende además un módem de comunicación, igualmente alojado en la caja estanca (16), conectado al controlador programable para conexión remota a través de la nube o una app específica. Preferably, the device (1) also includes a communication modem, also housed in the waterproof box (16), connected to the programmable controller for remote connection via the cloud or a specific app.
Además, preferentemente, el dispositivo comprende un panel solar (17) y/o una batería recargable (18) y/u otro sistema de alimentación energética autónomo, para la alimentación eléctrica de dichos elementos electrónicos y actuadores que comprende.In addition, preferably, the device comprises a solar panel (17) and/or a rechargeable battery (18) and/or another autonomous energy supply system, for the electrical supply of said electronic elements and actuators that it comprises.
En cualquier caso, de preferencia, la estructura (10) de soporte, fabricada en un material ligero y resistente, es de carácter plegable o fácilmente desmontable y, opcionalmente, dotada de ruedas para facilitar su traslado y transporte.In any case, preferably, the support structure (10), made of a light and resistant material, is foldable or easily removable and, optionally, equipped with wheels to facilitate its transfer and transport.
Por su parte, los depósitos contenedores (2, 3) y el recipiente de mezcla (6), están fabricados en un material resistente a las sustancias (A, B) reactivas y a las inclemencias climáticas. De preferencia el acero inoxidable o aluminio.For their part, the container tanks (2, 3) and the mixing container (6) are made of a material that is resistant to reactive substances (A, B) and to inclement weather. Preferably stainless steel or aluminum.
Finalmente, en una forma de realización preferida de la invención, un primer depósito contenedor (2) incorpora una primera sustancia (A) reactiva consistente en permanganato potásico o en acetato sódico; y un segundo depósito contenedor (3) incorpora una segunda sustancia (B) reactiva consistente en sacarosa, en glucosa, en glicerol o en peróxido de hidrógeno (H2O2) y donde las concentraciones de ambas sustancias pueden variar.Finally, in a preferred embodiment of the invention, a first container tank (2) incorporates a first reactive substance (A) consisting of potassium permanganate or sodium acetate; and a second container tank (3) incorporates a second reactive substance (B) consisting of sucrose, glucose, glycerol or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and where the concentrations of both substances can vary.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan. Having sufficiently described the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is not considered necessary to make its explanation more extensive so that any expert in the field understands its scope and the advantages derived from it.
Claims (12)
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