Система орошения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для подпочвенного орошения с одновременным подогревом почвы при выращивании сель. скохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение качества полива путем осуществления автоматизированного подпочвенного полива с одновременным подогревом почвы. Система орошения содержит источник водоснабжения с насосом 6 и электро- приводным двигателем 7. Подводящая сеть 8 имеет увлажнители 9 с расположенными в них нагревателями 10. Система включает датчики запроса орошения 11, температуры 12 и трехпози пион ный электропереклюцатель (ТЭ) 13, первый 16 и второй 17 включатели с органами управления. Система управления выполнена с логическими элементами И 21, ИЛИ 20, НЕ 22. Ветроэнергоагрегат 1 содержит генератор 2. ТЭ 13 соединен с генератором 2, с электросетью 26 и с первым 16 и вторым 17 включателями. Первый включатель 16 связан с приводным двигателем насоса, а второй 17 с токопроводяшими элементами нагревателей. Датчик запроса орошения связан с органом 18 управления первого вклюцате371628 ля 16, дтчик 12 температуры - с органом 9 управления второ.о включателя 17. Датчики заирпса орошения и температуры соединены такжс с входами логического элемита ИЛИ 20, з вы.ход последнего подключен к входам логических элементов И 21 и НЕ 22. Второй вход элемента И соединен с датчиком ветрового давления, а выходы элементов И и НЕ связаны с органами управления ТЭ 13. Каждый увлджнитель системы снабжен обратным клапаном и вы 5 10 15 20 25 30 35 40 полнен в виде отдельной емкости, связанной с подводящей сетью через этот клапан. Полив и подогрев почвы осуществляются включением органов 18 и 19 управления включателей 16 и 7 по сигналам датчиков 11 и 12. Энергия для привода насоса 6 и нагревания шчвы вырабатывается генератором 2, нриводимым ветроколесом 3, или при недостаточной силе ветра подается от внешней электросети 26 посредством переключения ТЭ 13. 2 з.п Ь-лы, 3 ил. 2кого элемента ИЛИ 20. Вьход этого элемента связан с входами логических элементов И 21 и НЕ 22, второй вхо;с э.мец та И 21 с датчиком 4 ве)роцого ддвл ция, д выходы элементов И 2 и НГ 22 с орандми 4 и 5 управления трехпозициоццого переключателя 13.Каждый увлажнитль 9 (фиг. 2), кром. нагревзгеля 1 О, содержит отдельцук) емкость 27 из пористого материала, установленную в корпусе 28, при ем пористая повсрхцость емкости сверху открытз и контактирует с почвой в местах развития корневой системы растения. Нагреватель О соединен подводящей электроводной сетью 29, а емкость 27 - с водоподводяшей сетью 8 через обратный клапан 30, расположенный вертикальноНд фиг. 3 представлена одна из возможных схем конструкции трехпозициоцно) электрои рек.кэчдтеля 13 релейного типа Здесь органы 4 и 15 управления переключателя 13 выполнены в виде электромагнитов, содержащих тдльное ярмо 31 и якорь 32 с осью 33 поворота, Якорь снабжен пружинным механизмом 34 и фиксатором 35 среднего положения. К якорю через изолятор 36 закреплена скоба 37, имеющая контакты 38- 41. Контакты 38 и 41 выполнены со скосами и для повышения надежности контакта снабжены пружинами 42. Контакты 38 и 4 связаны проводниками 43 элсмецтами 6, 17 и 23- 25 системы орошения. Стабилизатор 23 снабжен дсткторным устройством, цропускаюцим электри ческий ток, вырабатываемый снсратором 2 (фиг. 1), полько в направлении ог сцрдгора к элктроперс кли)чдтлк) 13, что обозна чено ца фигстрелкой.Электроперклн)чзтель 3 рзс)отзет следуюпсим образом.При обесточенных органах 14 и 5 управления якорь 32 пружинным механизмом 34 устанавливается в положение, показанное нз фиг. 3, и удерживается в этом положции фиксатором 35. В этом положесии контдкты 38 и 41 замкнуты, что оотвт.ствует среднему положению электроперс клн).цате.я 13 по фиг. 1.Блоки 24 и 25 служат соответственно для преобразования к требуемым параметрам энергии поступан)всей из сети 26 и обратно в сеть Блоки 24 и 25 могут быть выполнены в виде устройства, содержащего диод и автоматический стабилизатор напряжения.Датчик 11 запроса орошения в зависимости от требований к орошеник) может представлять собой датчик влдгоцасышения, датчик времени или их комбинации со связями через логические элементы И или ИЛИ.Датчик 4 ветрового давления может быть выполнен в видс тдхогенердтора, кинсматически связанного с ветроколесом, и релейцог элемс цтд и настроен цд срдбдтьвание црц частоте вращения ветроколеса, обеспечиван)щей цормальнун) совместную работу приводного двигателя 7 насоса 6 и цдгр вателеи (О увлджцитслей 9. 20Систсма орошс ния рдбогдет слелун)(цим обрдзом.На выходе датчиков ветрового давления 4 запроса орошения 11, температуры 12 обрдунтся сигналы Х, Х Х, ц., выхоле элемента ИЛИ 20 -- сигнал 1 на выхоле элемецто(1 И 21 и тЕ 22 соответствс цноигцдлы / и / Сипалы Х Х, Хь / / могут принимать лискрезньц значения 0 и 1.1 ри подаче игцдла 71= - 1 якорь 32 (фц. 3) рехцозициоцного электропереключдтеля по цорзчивдстся по направлению прои. чзсоьчй стрслки л уп ра еп в ярмо 31, контакты 38 и 41 рдзмыканися, д ксцтакт 40 замыкается, ио соответстнх т правой ш фи. 1 озцции элсктроперсключдтеля 13.рн Пддс СИГНаЛа /1=-0(/ =О) КдтуцКИ 35 электрлюг(иоц 14 и 15 обестоццваются и якорь 32 пружинным механизмом 34 устацдцливдстся в срслцее положение и удержцвдстся фиксатором 35, здмыкая контакты 38 и 41. 1 ри подаче сигнала / = 1 якорь 32 (фиг. 3) поворачивается по направле 40 нию часовой стрелки до хвора якоря в ярмо 31, кц 1 зкты 38 и 41 размыкаются, а контзкт 3) здмыкдется, что соответствует леной цо фцг 1 позиции электроцереклюцдт.1 я 11. 45Ск,ни и не вы хол 1 стдбц.1 цззторд 23 и блок:24 1 рели м положении эл ктроперек,1 н)1111551 1,1 б.спсцивд.т.я л.15 слхчд 51, кг;1 и о озцло ороцсцце (Х - 1) и (илц( п.1 грс в Х =1), д в тс р слишком слшый (Х - (1). чтбы и цердгор 2 вырабо т;л эцс цн, цобхолимун) лля питания элс к) ро,(ни гате,я 7 и нагрева гелс й 1 О. В э)оллл 11 с б,(ок 24 прцсмд обсспечивает пслдч эц ргии, которой цедсхстает Лля пц- Хцця унд дцццх уетрпйСтц ТОЛЬКО От ГЕНЕ зтр; 2, ц 1 позволяет получи гь эконом и н эл к грозир ги и.1 ри лц);11 шо сцльцм вст)с сццдл Х .=1. 1. лцццдл с лдтцикд 11:дцросд орошения Х=1, то сигналы нд выходах логических элементов ИЛИ 20 Ъ 1=1, НЕ 22 7)=0, И 21 /=и орган 14 управления устанавливает электропереключатель 13 в левую по схеме позицию. Сигнал Х=1 посту. пает на орган 18 управления включателя 16, который переключается в левую по схеме позицию.При вращении ветроколеса 3 генератором 2 вырабатывается электроэнергия, которая через электропереключатель 13 и включатель 16 подводится к приводному двигателю 7, который вращает вал насоса 6. Насос полает воду из источника 5 водоснабжения по подводяшсйГи 8 к увлажнителям 9 и через верхнюю пористую стенку норис. той емкости 27 вола пслволится к месту скопления корневой сист мы растений.Если одновременно с единичным сигналом Х = 1 от датчика запроса орошения поступает сигнал от датчика температуры Хд= 1, то орган 19 управления переключает включатель 17 в левую по схеме позицию и энергия, выраоатываемая генератором 2, церез трехпозиционный элекгропереключатель 13 и включатели 16 и 17 поступает к приводном) лвигателю 7 и нагревателям 10 увлажнителей 9. Подогретая вода через верхнюю пористую стенку пористой емкости 27 поступает к месту скопления корневой системы растения.Если не требуется орошения, сигнал датчика 11 запроса орошения Х.=О, однако сигнал датчика 12 температуры (Хд) равен 1, осуществляется питание нагревателей 10 при выключенном двигдтеле 7 насоса, так как оргдц 18 управления отключен и включатель 16 цахолится в правой по схеме позиции. Благодаря наличию обратного клапана 30, расположенного вертикально, в каждой емкости 27 находится вода, которая служит хорошим теплообменником между нагревательным элементом и почвой. Каждый нагреватель обеспечивает местный подогрев почвы.Если орошение и нагрев почвы не требуются, сигналы на выходах датчиков запроса орошения 11 и температуры 12 .=Х,=0, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 20 )=О, сигналы 21=0, 2=и орган 15 управления переключает трехпозиционный электропереключатель 13 в правую по схеме позицию. Энергия, вырабатываемая генератором 2 автономного источника энергии, через стабилизатор 23 и преобразующий блок 25 отводится в сеть 26. Если при этом требуется орошение или подогрев почвы, то сигналы Х. и Хз равны единице, 11= - 1, 2=2=0 и переключатель 13 устанавливается в среднк)ю по схеме позицию.Энергия, поступзнгшдя от генератора 2 через стабилизатор 23 и от сети 26 через блок 24, через электропереключатель 13 подводится к приводи)лх лвигдтелн 7 или цзгре 1 З 71628дателям О. В гстдльном система рдботдет диалогично описанному.Предлагаемая система подпочвенного орошения позволяет снизить количество обслуживающего персонала, повысить качество орошения и снизить его энерго затраты. Система работает в зависимости от требований орошения и подогрева почвы. Благодаря применению индивидуальных увлажнителей-нагревателей возможен местный локальный подогрев и орошенис поч вы, например, в местах скопления корневой системы растений, что значительно снизит затраты энергии и воды, при использовании таких увлажнителей-нагреватс- лей исключаются непроизводительные затраты тепла, которое переносится подогретой 15 водой по трубам, а вертикальное расположение увлажнителя с нагревателем уменьшает отток тепла через подводящий трубопровод и обеспечивает подвод воды под кор ни растений.Использование предлагаемой системы позволяет производить обогрев поливной воды при орошении, в результате чего стабилизируется рост сельскохозяйственных растений. При работе системы в режиме подогрева в результате нагрева почвы снижа ется вероятность уничтожения растений в результате заморозков, что дает возможность продлить вегетативный период растений. формула изобретения301. Система орошения, включающая насос с электроприводом и выключателем, орган управления которого подключен к логическому блоку управления с датчиком ветрового давления и датчиком запроса орошения, блок электропитания, ск тоя- З 5 гций из ветрового колеса, генератора и стабилизатора напряжения, подключенного через трехпозиционный электропереключатель к выключателю электропривода насоса, водоподводящую оросительную сеть с увлажнителями и блоки отбора и приема мощности внешней силовой электроцепи, подключенные к вторым входу и выходу трехпозиционного электропереключателя, соленоиды органов управления которого подключены к логическому блоку управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества полива путем осуществления автоматизированного подпочвенного полива с одновременным подогревом почвы, система снабжена электрондогревателями увлажнителей, датчиком температуры и выключателем подогревателей, с вязывдкицих послед. ние с блоком электропитания, причем орган управления выключателем подогревателей подключен к ддтчику температуры. 2. Система по и. 1, отличающаяся тем, чго логический блок управления выполнен в виде схемы ИЛИ, подклкченной входами к датчику запроса орошения и к ддтчикх температуры, хемы 1 И:, вклкценной между одним из органов )правления трехпозиционным электропереклк)чателем и выходом схе мы ИЛИ, и схемы И, входы котори подключсны к выходам датчика ветрового давления и схемы ИЛИ, а выход к второму органу управления трехпозиционным электро переключателем.3. Система по и. 1, отличающаяся тем, что увлажнители выполнены в виде установленных под корнеобитаемым слоем почвы и связанных с водоподводищей оросительной сетью через обратные клапаны емкостей из пористого изолирующего материала, заключенных в корпус с возможностьк контактировдния с почвой и снабженных установленными внутри емкостей нагревателями, выполненными в виде проволочных опротивлений, подклниенных к выключателю нагревателей.1371628 37 15 Ж Л Составитель Г. 11 араевРелактор 11 Гереши Техред И Верее Корректор11 атайЗаказ 14,6 Тирай 661 ПолписноеВ 11 ИИГ 111 Го тларственгино комитета СССР по делая изобретений и открытий33035, Москва, Ж - :15, Рашская наб д 4 511 роп волстненно-полиграфинеское преаприятие, г ъккгород. л, 11 роектная, 4