Устройство для капельного полива
DEVICE FOR DRIP IRRIGATION

Изобретение относится к области сельского хозяйства, для использования при возделывании овощных культур в многополочных фитотронах и, в частности, для закрытых агробиотехносистем класса синерготрон.
Известно устройство, состоящее из питающего резервуара, сифона, испарительного лотка. Питающий резервуар снабжен запорным рычажным клапаном и трубкой перелива. Испарительный лоток установлен на пружинах, надетых на штыри, закрепленные на верхней кромке стены питающего резервуара. На входе в запорный клапан установлен вентиль, регулирующий поток воды (патент №2333632, опубликован 20.09.2008, Бюл. №28, МПК A01G 25/16).
Известное устройство достаточно сложное, имеющее значительное число элементов для полива и его регулирования, особенно в закрытой системе фитотрона.
Известно также устройство, имеющее комплект локально-импульсного полива, который содержит накопительную емкость, питающую трубку с краном, сифон со сливным выходом, приемник-коллектор и поливные трубопроводы с водовыпусками, которые выполнены в виде микротрубок, соединенных входными концами с поливными трубопроводами, а выходными с атмосферой (патент №2485765, опубликован 27.06.2013, Бюл. №18, МПК A01G 25/02).
Недостаток известного устройства в том, что оно предназначено для полива поверхности почвы, что приводит к быстрому испарению воды из поданного питательного раствора, сопровождающемуся отложением солей на поверхности. Кроме того, такое устройство сложно в исполнении для многополочных фитотронов и, в частности для закрытой системы синерготрона.
Наиболее близким техническим решением является устройство, в котором производят орошение нескольких рядов растений, управляемых программным устройством с помощью привода для перемещения наконечника от одного патрубка к другому и к ним присоединены трубопроводы с поливочными наконечниками (патент №2539854, опубликован 27.01.2015, Бюл. №3, МПК A01G 25/16, G01B 19/04, A01G 25/02)
Недостатком устройства прототипа является то, что техническое решение предусматривает полив только в автоматическом режиме без достаточного регулирования, при этом у каждого ряда растений трубопроводы соединены с поливочными наконечниками, что не обеспечивает достаточной дозировки раствора для каждого растения, особенно в корневой зоне. Кроме того, полив в условиях открытой системы недостаточно эффективен для закрытых многополочных фитотронов, в частности для програмноуправляемых синерготронов, так как влага, испаренная с поверхности почвы при подаче на нее раствора, не поступает к корням растений, а увеличивает влажность воздуха в агробиотехносистеме, что требует дополнительных мер по понижению влагосодержания.
Технический результат заявленного объекта - повышение эффективности устройства, улучшение качественных параметров полива растворами, содержащими удобрения.
Техническое решение заключается в том, что в отличие от прототипа, устройство для капельного полива растений в многополочных фитотронах и, в частности, в синерготронах, содержит коллектор и линии капельного полива, размещенные в лотках, причем к коллектору со штуцерами присоединяют съемные линии капельного полива, представляющие собой пористые шланги, надетые на штуцеры, заглушенные с другого торца и размещенные по всей длине кожуха, в которой в его нижней части расположены многочисленные отверстия.
Предлагаемое устройство изображено на фигурах 1, 2, 3, 4
Устройство содержит: коллектор - 1, штуцеры - 2, отрезки пористых шлангов - 3 со съемными заглушками - 5, защитные кожуха - 4 с пуклями - 7 и несъемными заглушками - 6 вместе образуют целостную конструкцию устройства, обеспечивающую достижение заявленного технического результата.
Устройство (фиг. 1) состоит из коллектора - 1 и линий капельного полива, размещенных в лотках. К коллектору - 1 со штуцерами - 2 присоединяют съемные линии капельного полива, размещенные в съемных кожухах - 4 с несъемными заглушками 6 на их свободных торцах. Число съемных линий определяется расчетом, исходя из площади лотка, с выбранным количеством рядков посева, и которые представляют собой отрезки пористых шлангов - 3, надетые с некоторым натягом на штуцеры - 2 и защищенные от механических повреждений и биологических загрязнений съемными кожухами - 4 (фиг. 1, сечение Б-Б), а также закрытые со свободных торцов шлангов съемными заглушками 5 (фиг. 2, сечение А-А). Осевые отверстия в штуцерах 2 выполняют функцию дросселирования потока питательного раствора, находящегося в коллекторе под установленным гидравлическим давлением в нем, поэтому выравнивают как давление в разных съемных линиях капельного полива, так и расход раствора на полив в каждом отрезке шланга. Наружные диаметры штуцеров рассчитываются такими, чтобы величина натяга пористых шлангов 3 препятствовала самопроизвольному рассоединению этих двух элементов при подаче питательных растворов в выбранном диапазоне избыточных давлений, позволяющих в то же время содействовать оптимальному раскрытию пор по всей длине каждого отрезка шланга со стабилизацией количеств просачивающейся жидкости. Съемные заглушки - 5 обеспечивают надежное перекрытие свободного конца в каждом шланге посредством его пережима в обратную сторону и фиксации в таком состоянии. Защитный кожух - 4 представляет собой полый металлический профиль квадратного сечения из коррозионностойкого материала (фиг. 1), имеющий длину, достаточную для размещения внутри него шланга капельного полива и является одновременно несущей опорной конструкцией для отрезка шланга, обеспечивающей его положение без искривлений по длине. Он надет одной стороной на штуцер поверх шланга с некоторым натягом, с другой стороны закрыт несъемной заглушкой - 6, предотвращающей попадание почвы и других загрязнений во внутреннюю полость кожуха к пористому шлангу. Защитный кожух допускает заглубление его в почву для выполнения подпочвенного полива, его закрытое внутреннее пространство защищает пористый шланг от контакта с атмосферой и испарения влаги со своей поверхности, что обычно способствует образованию на ней отложений солей, препятствующих работе пористого шланга, вплоть до приведения его в полную непригодность для выполнения предназначенной функции. Для того, чтобы раствор свободно стекал вниз с верхней половины пористого шланга, по двум боковым плоским граням кожуха в его нижней части выполнены периодические вдавления внутрь (пукли) - 7, поддерживающие пористый шланг на весу за счет точечных контактов и обеспечивающие таким конструктивным приемом наибольшую работоспособность всей его наружной цилиндрической поверхности. По всей длине защитного кожуха в его нижней части расположены многочисленные отверстия, которые позволяют беспрепятственно и равномерно формировать капли раствора для дальнейшего гравитационного проникновения их в толщу почвы.
Устройство для капельного полива в многополочных фитотронах, в частности в синерготронах, работает следующим образом.
В коллектор - 1 под избыточным давлением подают питательный раствор, который дросселируется штуцерами - 2, неразъемно соединенными с коллектором - 1, затем поступает в тупиковые отрезки пористых шлангов - 3, надетых с натягом на рельефную наружную поверхность штуцеров - 2 и заглушенных с противоположного конца съемными заглушками - 5. Такое присоединение предотвращает самопроизвольное рассоединение штуцеров и шлангов в рабочем диапазоне гидравлического давления. Под избыточным давлением в пористых шлангах раствор выступает каплями на их наружной поверхности. Капли свободно затем стекают по наружной поверхности отрезков шлангов вниз благодаря тому, что шланги опираются на выступы (пукли) - 7 защитных кожухов - 4, отрываются от нижней поверхности шлангов и поступают на внутреннюю часть защитных кожухов - 4, а затем в почву, где под действием капиллярно-пористого эффекта почвы растекаются в разных направлениях, образуя в почве смоченную сферу, из которой корни растений берут питание для себя в ионной форме растворенных химических соединений. Каждый пористый шланг находится в небольшом внутреннем пространстве защитного кожуха - 4 с несъемной торцевой заглушкой 6, плотно соединенным с начальным участком шланга - 2 в месте его надевания на штуцер - 2, за счет чего внутри защитного кожуха постоянно поддерживается высокая влажность воздушной среды, противодействующая высыханию и кристаллизации солей на поверхности шлангов. При отсутствии защитного кожуха - 4 шланги - 2 находятся под воздействием больших объемов воздуха невысокой влажности, который способствует испарению влаги с поверхностей шлангов, кристаллизации солей и нежелательному перекрытию отверстий шлангов, препятствующих затем выходу раствора наружу. Кроме того, защитный кожух - 4 способствует тому, что частички почвы не соприкасаются с поверхностью пористых шлангов - 3 и не препятствуют их длительной продуктивной работе, в том числе при размещении устройства ниже поверхности почвы. За счет упрощения устройства в замкнутой системе фитотрона капельный полив осуществляется качественно и равномерно на многочисленных полках, находящихся в закрытой системе фитотрона.