具有循环供养系统的无土栽培设备技术方案

本发明专利技术公开具有循环供养系统的无土栽培设备，属于无土栽培技术领域，包括用于放置栽培盆的栽培槽，栽培槽上下两端分别通过进液管、出液管与液体槽进行循环输送营养液，液体槽上方的进液管上设有水泵和电磁阀，栽培槽上下两端的进液管和出液管上均设有电磁阀，电磁阀均通过连接线连接工控机，工控机外部连接太阳能板，本发明专利技术的设备可实现营养液潮汐式灌溉，能耗少，自动化程度高，营养液杂质含量少、浪费率低，灌溉效果优异，可提高植物生长速度和品质。

Soilless Cultivation Equipment with Circulating Feeding System

【技术实现步骤摘要】
具有循环供养系统的无土栽培设备
本专利技术属于无土栽培
，特别是涉及一种具有循环供养系统的无土栽培设备。
技术介绍
随着耕地面积的减少和人口的增加，无土栽培越来越受到人们的欢迎，目前，无土栽培技术得到广泛应用，无土栽培技术为在一个箱体内装入水和农作物需要的营养液来种植蔬菜、花卉等植物，虽然实现无土栽培但是在栽培过程中营养的浪费会比较大容易增加栽培成本，栽培成本过高会很大程度的限制无土栽培技术的推广和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可实现营养液潮汐式灌溉，能耗少，自动化程度高，营养液杂质含量少、浪费率低，灌溉效果优异，可提高植物生长速度和品质的具有循环供养系统的无土栽培设备。为实现上述目的所采取的技术方案为：具有循环供养系统的无土栽培设备，包括用于放置栽培盆的栽培槽，栽培槽上下两端分别通过进液管、出液管与液体槽进行循环输送营养液，液体槽上方的进液管上设有水泵和电磁阀，栽培槽上下两端的进液管和出液管上均设有电磁阀，电磁阀均通过连接线连接工控机，工控机外部连接太阳能板，利用工控机实现自动化控制各电磁阀的开关实现栽培槽内的营养液自动进液和出液，减少人工操作提高无土栽培的效率和产量，并利于降低无土栽培成本，易于进行大规模推广，并且在工控机外部连接有太阳能板，从长久使用来看，太阳能板可为无土栽培技术节约大量能耗，当光伏发电量不足时再以常规电源补充，有益于节约能源，降低污染。优选的，无土栽培设备中的栽培槽不少于两个，且栽培槽之间通过连接管实现并联，通过连接管将多个栽培槽之间进行并联，可使营养液在栽培槽之间传输，当然为实现某个栽培槽单独供营养液可在连接管上设置电磁阀，通过并联的方式可大规模的进行无土栽培植物，实现产业化。优选的，栽培槽槽底面分别连接有低位回液管和高位回液管，低位回液管管顶面与栽培槽槽底面平齐，高位回液管管顶面高于栽培槽槽底面3~6cm，且栽培槽下方的低位回液管和高位回液管相接并与出液管连接，连接处设有电磁阀，当工控机控制水泵抽取营养液，工控机开启进液管出水端的电磁阀，使营养液进入栽培槽内此时栽培槽下方的低位回液管上的电磁阀为关闭状态，出液管为开启状态，栽培槽内的营养液液位不断升高直至高位回液管顶部进行回液至出液管再流至液体槽，使栽培槽内的营养液液位高度保持在3~6cm内，避免营养液注入过多造成浪费及水泵等部件的运作时间，降低注入营养液的能耗，经过一定的时间后，栽培盆内的植物充分吸收营养液后工控机开启低位回液管处的电磁阀，将营养液全部经出液管全部排出栽培槽内实现潮汐供营养液、维持营养液液位高度、排出营养液，该方式可使作物充分吸收营养液但不会造成过多的浪费，还避免了滴灌或漫灌作物根茎顶部的缺点，促使作物根部吸收更多的营养液。优选的，高位回液管顶端内部连接有加速器，加速器由安置在轴承内圈的风扇组成，风扇朝向向下，且扇叶背面竖直设有弧形阻板，阻板一端角切除，阻板表面开设有矩形流通孔，流通孔底面设有折弯状分流板，分流板表面均设分流孔，通过加速器内的风扇可使没过高位回液管顶部的营养液快速进入高位回液管内并且带动风扇转动，阻板可增大风扇受到的营养液驱动力，并且营养液在经过流通孔时，受到分流板分流和分流孔的干扰使进入高位回液管的营养液表层的水分子与营养液中含有的二氧化碳分子的偶极向量的取向产生变化，实现水分子的极性强于二氧化碳分子的极性，促使营养液中的二氧化碳气体基本释放到空气中，提高栽培盆周围空气中的二氧化碳含量，促进无土栽培作物的光合作用效果增强作物的品质，提高作物的生长速度。优选的，栽培槽内上部设有与栽培盆侧壁间隙连接的防晒板，栽培槽侧壁设有水质测试笔，为避免营养液蒸发，在栽培槽内设置防晒板来有效避免营养液蒸发，并且可收集蒸发水分子和气体使其集中从栽培盆与防晒板间隙处排出，保证栽培盆四周空气中的水分子含量和气体浓度较高，促进栽培作物的快速生长，还可定期观测水质测试笔来直观了解营养液的水质变化，预防水质变化影响无土栽培的作物经济收益。优选的，液体槽上方连接有消毒器，消毒器底部分别设有位于液体槽内的消毒吸液管和位于液体槽上方的消毒出液管，消毒吸液管上连接有水泵用于吸取液体槽内的营养液，再利用重力使消毒后的营养液经消毒出液管流出消毒器内部。优选的，消毒吸液管上部位于消毒器内部且顶面与消毒器底面间距为15-20cm，消毒出液管管口与消毒器内部底面平齐，消毒器底部设有用于吸附杂质的吸附板，顶部设有用于消毒的紫外线消毒灯，消毒器侧面连接有密封门，当营养液输送至消毒器内后紫外线消毒灯对营养液快速消毒并且营养液流至消毒器底部时经吸附板对大颗粒杂质吸附，去除栽培盆生长过程中回流到液体槽中营养液中的大颗粒杂质，避免营养作用受杂质影响，减少营养液更换次数，节约无土栽培营养液的消耗，降低无土栽培成本。优选的，液体槽内的营养液液面上方设有挡板，挡板中部中空，均设分隔板并且分隔板两侧面间隔交错设有倾斜的阻气板，阻气板朝向向下阻气板与分隔板的夹角α范围在30°~50°，阻气板端部与分隔板的垂直距离L的长度为两分隔板间距半径的1.1-1.3倍，通过挡板内的阻气板，液体槽在平时放置过程中会出现蒸发气体，采用上述结构的阻气板对自然蒸发的营养液的水分子和产生的气体可产生阻挡使其停留在阻气板与分隔板之间形成的空间内，并且当水分子积聚到一定量后水分子凝聚回到液体槽内，当营养液从出液管回流至液体槽内时，阻气板可增大营养液在其表面的停留时间使停留在阻气板与分隔板之间形成的空间内的水分子与气体与回流的营养液进一步接触重新融入营养液内，并且营养液在阻气板表面的停留时间得到延长后原空气中的氧气和二氧化碳气体充分与营养液接触，增加营养液中的二氧化碳含量，在营养液落到阻气板表面时产生的冲击力还可促使营养液中的二氧化碳形成碳酸，使营养液在注入栽培槽时经加速器作用充分释放营养液中的二氧化碳气体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1）实现了潮汐供营养液、维持营养液液位高度、排出营养液，该方式可使作物充分吸收营养液但不会造成过多的浪费，避免了滴灌或漫灌作物根茎顶部的缺点，促使作物根部吸收更多的营养液；2）利用工控机实现自动化控制减少人工操作提高无土栽培的效率和产量，利于降低无土栽培成本，易于进行大规模推广，配合太阳能板供电可为无土栽培技术节约大量能耗，当光伏发电量不足时再以常规电源补充，有益于节约能源，降低污染；3）通过消毒器对营养液中的大颗粒杂质去除并对营养液消毒，减少营养液更换次数，节约无土栽培营养液的消耗，降低无土栽培成本；4）可提高栽培盆周围空气中的二氧化碳含量，促进无土栽培作物的光合作用效果增强作物的品质，提高作物的生长速度。附图说明图1为本专利技术具有循环供养系统的无土栽培设备的示意图；图2为栽培槽内部示意图；图3为加速器示意图；图4为阻板示意图；图5为挡板剖视图；图6为消毒器剖视图。附图标记说明：1.栽培槽；101.防晒板；102.栽培盆；2.太阳能板；3.工控机；4.消毒器；4a.消毒吸液管；4b.消毒出液管；4c.吸附板；4d.密封门；4e.紫外线消毒灯；5.水泵；6.液体槽；601.挡板；601a.阻气板；601b.分隔板；7.进液管；8.出液管；801.低位回液管；802.高位回液管；803.加速器；803a.轴承；803b.风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有循环供养系统的无土栽培设备，包括用于放置栽培盆（102）的栽培槽（1），栽培槽（1）上下两端分别通过进液管（7）、出液管（8）与液体槽（6）进行循环输送营养液（10），其特征在于：所述液体槽（6）上方的进液管（7）上设有水泵（5）和电磁阀（9），所述栽培槽（1）上下两端的进液管（7）和出液管（8）上均设有电磁阀（9），所述电磁阀（9）均通过连接线连接工控机（3），工控机（3）外部连接太阳能板（2）。

【技术特征摘要】
1.具有循环供养系统的无土栽培设备，包括用于放置栽培盆（102）的栽培槽（1），栽培槽（1）上下两端分别通过进液管（7）、出液管（8）与液体槽（6）进行循环输送营养液（10），其特征在于：所述液体槽（6）上方的进液管（7）上设有水泵（5）和电磁阀（9），所述栽培槽（1）上下两端的进液管（7）和出液管（8）上均设有电磁阀（9），所述电磁阀（9）均通过连接线连接工控机（3），工控机（3）外部连接太阳能板（2）。2.根据权利要求1所述的具有循环供养系统的无土栽培设备，其特征在于：所述无土栽培设备中的栽培槽（1）不少于两个，且栽培槽（1）之间通过连接管实现并联。3.根据权利要求1所述的具有循环供养系统的无土栽培设备，其特征在于：所述栽培槽（1）槽底面分别连接有低位回液管（801）和高位回液管（802），低位回液管（801）管顶面与栽培槽（1）槽底面平齐，高位回液管（802）管顶面高于栽培槽（1）槽底面3~6cm，且栽培槽（1）下方的低位回液管（801）和高位回液管（802）相接并与出液管（8）连接，连接处设有电磁阀（9）。4.根据权利要求3所述的具有循环供养系统的无土栽培设备，其特征在于：所述高位回液管（802）顶端内部连接有加速器（803），加速器（803）由安置在轴承（803a）内圈的风扇（803b）组成，风扇（803b）朝向向下，且扇叶背面竖直设有弧形阻板（12），阻板（12）一端角切除，阻板（12）表面开设有矩形流通孔（12a），流通孔（12a...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓敬，
申请(专利权)人：金华市鸿讯机械工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33