RU226061U1

RU226061U1 - Device for growing plants hydroponically

Info

Publication number: RU226061U1
Application number: RU2024107713U
Authority: RU
Inventors: Руслан Владимирович Дорошенко
Original assignee: Руслан Владимирович Дорошенко
Filing date: 2024-03-25
Publication date: 2024-05-20

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике и может быть использована в качестве устройства (шкафа) для выращивания растений на гидропонике. Требуемый технический результат, который заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет обеспечения автоматического управления режимами проращивания семян, обеспечивается в устройстве, которое выполнено в виде вертикально установленного шкафа с блоком автоматизации и управления, который размещен в его верхней части, с выдвижным ящиком с баком для питательного раствора, который размещен в его нижней части, а также с распашными дверцами, и выполненного с возможностью установки в его средней части лотков со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений, оно выполнено с возможностью установки выдвижного ящика для проращивания семян под лотками со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений. 5 з.п. ф-лы, 1 ил. The utility model relates to agricultural machinery and can be used as a device (cabinet) for growing plants hydroponically. The required technical result, which consists in expanding the functionality of the device by providing automatic control of seed germination modes, is provided in the device, which is made in the form of a vertically mounted cabinet with an automation and control unit located in its upper part, with a drawer with a tank for nutrient solution, which is placed in its lower part, as well as with hinged doors, and configured to install trays with drain fittings and covers with holes for plants in its middle part; it is configured to install a drawer for seed germination under trays with drains fittings and covers with holes for plants. 5 salary f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике и может быть использована в качестве устройства (шкафа) для выращивания растений на гидропонике.The utility model relates to agricultural machinery and can be used as a device (cabinet) for growing plants hydroponically.

Известно устройство для гидропонного, аэропонного или аквапонного выращивания растений [RU 2762415, С2, A01G 9/14, 10.03.2020], содержащее первый модуль с четырехугольным сечением и вертикальным расположением, ограниченный соответствующими вертикальными поддерживающими элементами, при этом указанный первый модуль содержит две боковые зоны, каждая из которых включает множество по существу горизонтальных и перекрывающихся поддерживающих гнезд или направляющих для лотков, и центральную зону, в которой действует устройство вертикальной транспортировки лотков со скольжением вдоль вертикальной оси (Z), расположенное на средствах перемещения, приводимых в действие узлами с приводом, выполненными с возможностью перевода указанного устройства вертикальной транспортировки из опущенного положения в поднятое положение в соответствии с каждым лотком и наоборот, причем указанное устройство вертикальной транспортировки снабжено опорной полкой для лотка и устройствами горизонтальной транспортировки, выполненными с возможностью передвижения указанного лотка вдоль первой горизонтальной оси (Y) от соответствующего гнезда и в направлении к нему, причем указанное гнездо расположено внутри одной из указанных боковых зон, при этом указанный первый модуль дополнительно содержит устройства вертикальной транспортировки, расположенные в указанной центральной зоне, в которой действует указанное устройство вертикальной транспортировки лотков, с взаимодействием с лотком, когда последний располагается на полке указанного устройства вертикальной транспортировки лотков, и со смещением указанного лотка вдоль второй оси (X), горизонтальной и перпендикулярной к указанной первой горизонтальной оси (Y), для выполнения непосредственной транспортировки указанного лотка по направлению к другой полке другого устройства вертикальной транспортировки второго модуля, расположенного рядом и соединенного с указанным первым модулем.A device for hydroponic, aeroponic or aquaponic growing of plants is known [RU 2762415, C2, A01G 9/14, 03/10/2020], containing a first module with a quadrangular cross-section and a vertical arrangement, limited by corresponding vertical supporting elements, while said first module contains two lateral zones, each of which includes a plurality of substantially horizontal and overlapping tray support slots or guides, and a central zone in which a vertical tray transport device is operable, sliding along a vertical axis (Z), located on the moving means driven by the drive units configured to move said vertical transport device from a lowered position to a raised position in accordance with each tray and vice versa, wherein said vertical transport device is provided with a support shelf for the tray and horizontal transport devices configured to move said tray along a first horizontal axis (Y ) from and towards the corresponding slot, wherein said slot is located inside one of said side zones, wherein said first module further comprises vertical transport devices located in said central zone, in which said vertical tray transport device operates, in cooperation with tray when the latter is positioned on a shelf of said vertical tray transport device, and with offset of said tray along a second axis (X) horizontal and perpendicular to said first horizontal axis (Y) to effect direct transport of said tray towards another shelf of another device vertical transportation of a second module located adjacent and connected to said first module.

Недостатком этого технического решения является относительно узкая область применения. Обусловленная отсутствием возможности автоматизированного выращивания.The disadvantage of this technical solution is its relatively narrow scope of application. Due to the lack of automated cultivation capabilities.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является автоматическое модульное устройство вертикальных теплиц на гидропонике [RU 279477624, С1, A01G 31/06, 24.04.2023], включающее корпус из металлического каркаса, блок автоматического управления, установленные в каркасе и соединенные между собой трубами и шлангом от нижнего к верхнему по меньшей мере два растительных модуля с установленными в них лотками с ячейками, бак для питательного раствора, насос для циркуляции питательного раствора, светодиодные фитосветильники, модуль подачи углекислого газа и клапаны подачи воды, циркуляции питательного раствора и слива отработанного раствора, при этом блок автоматического управления закреплен на корпусе и выполнен в виде шкафа управления на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) с панелью оператора с жидкокристаллическим сенсорно-управляемым экраном, с функциональной возможностью управления режимами выращивания, освещения и вентиляцией растительных модулей, причем в блок автоматического управления выращиванием культуры зеленых растений дополнительно введены модули измерения параметров питательного раствора и измерения параметров воздуха, при этом модуль измерения параметров питательного раствора содержит pH-метр для измерения уровня кислотности раствора, который состоит из чувствительного элемента и платы преобразователя в сигнал 0-5 В, TDS-метр для измерения общего содержания солей в растворе, который состоит из датчика и преобразователя сигнала в напряжение 0-2,5 В, и датчик температуры воды, а модуль измерения параметров воздуха содержит датчик концентрации CO₂, на базе датчика MH-Z19C, и датчик температуры воздуха, причем оба модуля подключены к преобразователю интерфейса в RS485 протокол ModBusRTU, что позволяет подключить модули напрямую к ПЛК, при этом устройство содержит по меньшей мере пять перистальтических насосов, каждый из которых подсоединен одним концом к своей ёмкости с маточным раствором, а вторым концом к баку для питательного раствора.The closest in technical essence to the proposed one is an automatic modular device for vertical hydroponics greenhouses [RU 279477624, C1, A01G 31/06, 04/24/2023], including a metal frame housing, an automatic control unit, installed in the frame and interconnected by pipes and with a hose from the bottom to the top, at least two plant modules with trays with cells installed in them, a tank for the nutrient solution, a pump for circulating the nutrient solution, LED phytolights, a carbon dioxide supply module and valves for water supply, circulation of the nutrient solution and drainage of the waste solution, in this case, the automatic control unit is fixed to the housing and is made in the form of a control cabinet based on a programmable logic controller (PLC) with an operator panel with a liquid crystal touch-controlled screen, with the functionality to control the modes of cultivation, lighting and ventilation of plant modules, and in the automatic control unit growing green plant culture, additional modules for measuring the parameters of the nutrient solution and measuring air parameters have been introduced, while the module for measuring the parameters of the nutrient solution contains a pH meter for measuring the acidity level of the solution, which consists of a sensitive element and a converter board to a 0-5 V signal, TDS- a meter for measuring the total salt content in a solution, which consists of a sensor and a signal converter into a voltage of 0-2.5 V, and a water temperature sensor, and a module for measuring air parameters contains a CO ₂ concentration sensor, based on the MH-Z19C sensor, and a sensor air temperature, both modules are connected to an interface converter in RS485 ModBusRTU protocol, which allows you to connect the modules directly to the PLC, while the device contains at least five peristaltic pumps, each of which is connected at one end to its container with the mother liquor, and at the other end to the nutrient solution tank.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, не обеспечивающие полный цикл выращивания растений от проращивания семян до выращивания растений из семян до требуемого возраста. Техническая задача полезной модели направлена на реализацию автоматического устройства с возможностью развертывания растительного пространства как для выращивания культур быстрорастущих зеленых растений, так и проращивания семян.The disadvantage of the closest technical solution is its relatively narrow functionality, which does not provide the full cycle of growing plants from germination of seeds to growing plants from seeds to the required age. The technical task of the utility model is aimed at implementing an automatic device with the ability to deploy plant space for both growing crops of fast-growing green plants and germinating seeds.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет обеспечения автоматического управления режимами проращивания семян и выращивания из пророщенных семян культур быстрорастущих зеленых растений.The required technical result is to expand the functionality of the device by providing automatic control of seed germination modes and growing fast-growing green plant crops from germinated seeds.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что вертикально установленный шкаф с блоком автоматизации и управления, установленным в верхней части, с выдвижным ящиком с баком для питательного раствора в нижней части и с распашными дверцами, выполнен с возможностью установки в него в средней части лотков со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений, согласно полезной модели, выполнен с возможностью установки под лотками со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений выдвижного ящика для проращивания семян.The task is solved, and the required technical result is achieved by the fact that a vertically installed cabinet with an automation and control unit installed in the upper part, with a drawer with a tank for nutrient solution in the lower part and with hinged doors, is designed to be installed in the middle parts of trays with drain fittings and covers with holes for plants, according to the utility model, is designed to be able to install a drawer for germinating seeds under the trays with drain fittings and covers with holes for plants.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что шкаф выполнен с возможностью установки трех лотков со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the cabinet is designed with the ability to install three trays with drain fittings and covers with holes for plants.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что лотки со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений оснащены размещенными над ними лампами полного спектра с гибкими кронштейнами.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the trays with drain fittings and covers with holes for plants are equipped with full-spectrum lamps placed above them with flexible brackets.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что шкаф выполнен с возможностью оснащения насосом для подачи питательного раствора из бака для питательного раствора в лотки со сливными штуцерами и крышками с отверстиями для растений.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the cabinet is configured to be equipped with a pump for supplying a nutrient solution from a tank for a nutrient solution into trays with drain fittings and covers with holes for plants.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что шкаф выполнен с возможностью оснащения компрессором для аэрации питательного раствора.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the cabinet is designed to be equipped with a compressor for aerating the nutrient solution.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что шкаф выполнен с возможностью оснащения его задней стенки вентиляционного коллектора.In addition, the required technical result is achieved by the fact that the cabinet is designed with the possibility of equipping its rear wall with a ventilation manifold.

На чертеже представлено устройство для выращивания растений на гидропонике.The drawing shows a device for growing plants hydroponically.

На чертеже обозначены:The drawing shows:

1 - выдвижной ящик с баком для питательного раствора;1 - drawer with a tank for nutrient solution;

2 - корпус шкафа;2 - cabinet body;

3 - выдвижной ящик для проращивания семян;3 - drawer for seed germination;

4 - распашная дверь;4 - swing door;

5 - лоток со сливным штуцером и крышкой с отверстиями для растений;5 - a tray with a drain fitting and a lid with holes for plants;

6 - панель управления и автоматизации блока автоматизации и управления;6 - control and automation panel of the automation and control unit;

7 - лампы полного спектра с гибкими кронштейнами;7 - full spectrum lamps with flexible brackets;

8 - средства охлаждения, отопления и вентиляции блока автоматизации и управления;8 - means of cooling, heating and ventilation of the automation and control unit;

9 - сливной лоток;9 - drain tray;

10 - вентиляционный коллектор;10 - ventilation manifold;

11 - сливной коллектор;11 - drain manifold;

12 - насос для подачи питательного раствора;12 - pump for supplying nutrient solution;

13 - компрессор для аэрации питательного раствора;13 - compressor for aerating the nutrient solution;

14 - вентиляционные решетки;14 - ventilation grilles;

15 - сегментная трубка для подачи питательного раствора.15 - segment tube for supplying nutrient solution.

Используется устройство для выращивания растений на гидропонике следующим образом.The device is used for growing plants hydroponically as follows.

Процесс выращивания растений начинается с проращивания в лотке, расположенном в ящике 3. Пророщенные семена в виде ростков рассаживаются в сетчатые горшки и размещаются в лотках 5. Поливная система в лотках 5 работает по принципу периодического подтопления корневой системы питательным раствором. Питательный раствор хранится в баке, расположенном в ящике 1. Насыщение раствора кислородом осуществляется в баке посредством компрессора 13. Подача питательного раствора из бака в лотки 5 осуществляется насосом 12. Длительность и интервал включения насоса 12 осуществляется панелью управления 6 в автоматическом режиме, исключая пересыхание корней. Далее питательный раствор из лотков 5 стекает в лотки 9 и через коллектор 11 возвращается в бак.The process of growing plants begins with germination in a tray located in box 3. Germinated seeds in the form of sprouts are planted in mesh pots and placed in trays 5. The irrigation system in trays 5 works on the principle of periodically flooding the root system with a nutrient solution. The nutrient solution is stored in a tank located in box 1. The solution is saturated with oxygen in the tank by means of a compressor 13. The nutrient solution is supplied from the tank to trays 5 by pump 12. The duration and interval of activation of pump 12 is carried out by control panel 6 in automatic mode, excluding drying out of the roots . Next, the nutrient solution from trays 5 flows into trays 9 and returns through the collector 11 to the tank.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства достигается требуемый технический результат, который заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет обеспечения не только выращивания культур быстрорастущих зеленых растений, но и автоматического управления режимами проращивания семян этих культур. Все это расширяет арсенал технических средств, которые обеспечивают выращивание растений на гидропонике в ограниченном пространстве.Thus, thanks to the improvement of the known device, the required technical result is achieved, which consists in expanding the functionality of the device by ensuring not only the cultivation of crops of fast-growing green plants, but also the automatic control of the germination modes of the seeds of these crops. All this expands the arsenal of technical means that ensure the cultivation of plants hydroponically in a limited space.

Claims

1. A device for growing plants hydroponically, which is made in the form of a vertically mounted cabinet with an automation and control unit located in its upper part, with a drawer with a tank for a nutrient solution, which is located in its lower part, as well as with hinged doors , and configured to install in its middle part trays with drain fittings and covers with holes for plants, characterized in that it is configured to install a drawer for germinating seeds under trays with drain fittings and covers with holes for plants.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cabinet is designed with the ability to install three trays with drain fittings and covers with holes for plants.

3. The device according to claim 1, characterized in that the trays with drain fittings and covers with holes for plants are equipped with full-spectrum lamps with flexible brackets placed above them.

4. The device according to claim 1, characterized in that the cabinet is configured to be equipped with a pump for supplying a nutrient solution from a tank for a nutrient solution into trays with drain fittings and covers with holes for plants.

5. The device according to claim 1, characterized in that the cabinet is designed to be equipped with a compressor for aerating the nutrient solution.

6. The device according to claim 1, characterized in that the cabinet is configured to equip its rear wall with a ventilation manifold.