Устройство для продления периода вегетации сеянцев винограда

Полезная модель относится к области сельскохозяйственных культивационных сооружений защищенного грунта и предназначена для продления периода вегетации сеянцев винограда с целью ускорения вступления их в плодоношение.
Известна полезная модель (патент RU №162439) с системой регулирования микроклимата обеспечивающей поддержание требуемого температурного и влажностного режима. Устройство содержит каркас с оболочкой, теплообменник и тепловой насос. Оболочка каркаса выполнена двух стенной, причем в качестве наружной оболочки каркаса возможно применение светопрозрачного жесткого пластика, например, оргстекла или поликарбоната, а в качестве внутренней оболочки каркаса возможно применение мягкого светопрозрачного материала, например, полиэтилена.
Недостаток указанного устройства сложность конструкции, не возможность использования в селекции винограда.
Наиболее близким, к предполагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков относится Устройство для создания микроклимата в теплице (патент RU №151459) содержащее теплообменник в виде плоской тонкостенной оболочки с каналом для теплоносителя, при этом оболочка выполнена прозрачной и изготовлена из пластика и выполнена с одной из сторон по форме, повторяющей торцевую форму стенки теплицы у основания, причем оболочка теплообменника содержит выводной и входной канал, расположенные в нижней части оболочки теплообменника, а также сливной канал с функцией слива нагретой воды; внутри оболочки теплообменника установлен датчик температуры.
Недостаток представленного устройства не возможность создания благоприятного микроклимата для продления периода вегетации сеянцев винограда в защищенном грунте.
Из анализа известных технических решений, выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала технических средств, для создания благоприятного микроклимата в защищенном грунте для продления периода вегетации сеянцев винограда с целью ускорения вступления их в плодоношение.
В селекционной работе для получения новых сортов путем гибридизации, существует необходимость сокращения сроков от посева семян до получения урожая. Для вступления в плодоношение необходимо нарастить определенную массу корней, что даже в тепличных условиях есть определенная зависимость от погодных условий внешней среды. Это резкий перепад ночных и дневных температур, недостаток солнечной радиации, не постоянная рекомендуемая влажность воздуха.
Техническим результатом полезной модели является ускорение вступления в плодоношение выращиваемых сеянцев винограда, за счет создания оптимального микроклимата внутреннего пространства устройства и обеспечения глубокого вынужденного покоя в зимний период, поддержания температуры почвы в пределах 5-6 градусов, и компенсации перепада температур в ночное и дневное время.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в устройстве для создания благоприятного микроклимата для продления периода вегетации сеянцев винограда в защищенном грунте, состоящем из корпуса со светопрозрачным покрытием с теплообменником, тепловым насосом и нагревателем, корпус со светопрозрачным покрытием выполнен в виде шкафа, представляющим собой надземную часть, с лицевой стороны шкафа по всей его длине установлены раздвижные двери, при этом корпус шкафа снабжен подземной частью, равной проекции надземной части, выполненной в виде котлована с изолированными стенками и дном. При этом по стенкам и дну котлована смонтирован в виде улитки теплообменник, изготовленный из гибкого материала, например, из металлопласта. В емкость для теплоносителя, вмонтирован охладительный элемент, при этом в качестве теплоносителя использована незамерзающая жидкость.
Полезная модель представлена на схеме.
Устройство выполнено в виде шкафа состоящего из надземной части 1, закрытой от внешнего пространства поликарбонатом. По всей длине шкафа расположены раздвижные двери 2 по принципу купе, обеспечивающие доступ к каждому растению. По центру натянута шпалера в несколько ярусов, которая необходима для придания плоской формы виноградному кусту. Устройство снабжено регулятором температуры воздуха и почвы 3, обеспечивающим регулирование температуры воздуха и почвы на всю глубину залегания корней. В верхней части шкафа находится принудительная вытяжная вентиляция 4, а внизу приточная вентиляция 5, с помощью которой можно регулировать температуру надземной части 1 шкафа. Для увеличения светового дня предусмотрена досвечивание надземной части 1, для этого по всей длине шкафа в верхней части установлены лампы для досветки 6 с использованием светодиодов определенной длины светового излучения (синий и красный). Устройство имеет подземную часть 7, равную проекции надземной 1, которая обустроена в виде котлована с глубиной и шириной 0,8 метра. Котлован со всех сторон, в том числе и дно, изолировано пенопластом толщиной 50 мм для исключения потерь тепла. По дну и сторонам котлована расположен теплообменник 8 в виде трубы из металлопласта уложенный в виде улитки. Расположение в виде улитки исключает неравномерность нагрева почвы по всей площади. В качестве теплоносителя используется незамерзающая жидкость, которая подается по трубам из емкости, выполненной в виде прямоугольного бака 9. Для нагрева теплоносителя в бак 9 вмонтированы два нагревательных элемента 10 фирмы Аристон мощностью по 0,5 кВт, а для циркуляции теплоносителя вмонтирован трехскоростной насос 11. Теплоноситель из незамерзающей жидкости обеспечивает через теплообменник 8 при необходимости снижение температуры до биологического нуля. Для этого в емкость теплоносителя вмонтирован охладительный элемент 12, с помощью которого происходит понижение температуры почвы до биологического нуля (+5 градусов) для введения растений в состояние вынужденного покоя. Эта функция необходима из-за существующих в зимний период высоких температур воздуха в ясную погоду, при которых растение способно выйти из состояния покоя, последующее понижение температуры в пасмурную погоду для них губительны.
Следует отметить, что при выращивании сеянцев винограда существует необходимость сокращения сроков от посева семян до получения урожая. Для вступления в плодоношение необходимо нарастить определенную массу корней, что даже в тепличных условиях есть определенная зависимость от погодных условий внешней среды. Это резкий перепад ночных и дневных температур, недостаток солнечной радиации, не постоянная рекомендуемая влажность воздуха.
Работает устройство следующим образом. Сеянцы винограда высаживают в подземную часть 7 устройства обустроенной в виде котлована с глубиной и шириной 0,8 метра. Указанные параметры ширины и глубины являются оптимальными для комфортного расположения корневой части растений. По мере развития сеянцев винограда их закрепляют к натянутой в несколько ярусов шпалере.
Устройство снабжено регулятором температуры воздуха и почвы 3. В случае если температура понижается относительно заданной, включается насос 11 и нагревательные элементы 10, повышая температуру теплоносителя, повышают температуру воздуха и почвы. В процессе вегетации изменяются внешние факторы - освещенность, температура воздуха, влажность воздуха.
Указанные параметры регулируют датчики температуры, влажности, освещенности через исполнительное устройство. В осенний период, когда температуру воздуха и почвы необходимо снижать до +5°С, нагревательные элементы 10 отключается. С помощью электронного устройства включается охладительный элемент 12, теплоноситель, находящийся в теплообменнике охлаждается, в результате происходит понижение температуры почвы и воздуха и растение вводится в состояние вынужденного покоя.
При ранневесеннем использовании в ясную погоду нет необходимости досвечивать, так как корпус шкафа прозрачен для дневного света, в этом имеется элемент экономии электроэнергии. Для увеличения светового дня предусмотрена досветка с использованием светодиодов определенной длины светового излучения (синий и красный). Наличие в конструкции шести дверей купейного типа по всей длине обеспечивают доступ к каждому растению. В летнее время для снижения температуры воздуха с помощью приточно-отточной вентиляции решается проблема не только регулирования температуры, но и воздухообмена.
Выводы. По сравнению с прототипом предложенное устройство позволит ускорить вступление в плодоношение выращиваемых сеянцев винограда, за счет снижения перепада ночных и дневных температур и качественного периода покоя в зимнее время. Кроме того, конструкция этого устройства позволяет использовать ее круглый год особенно в селекционной работе для получения новых сортов путем гибридизации.