Розроблення та дослідження електротехнологічного обладнання для вирощування рослин на малооб’ємній гідропоніці у весняних теплицях

Abstract

В свіжих овочах є велика кількість вітамінів, які необхідні людині для нормального розвитку та підтримки здоров’я. Через свої поживні якості та відносно невеликої ціни, вони займають більшу кількість раціону населення, але враховуючи кліматичну зону України вирощувати цілий рік овочі у відкритому ґрунті неможливо, тому, у несезонні періоди овочі вирощують у теплицях. Використання теплиць дає змогу продовжити час вирощування овочів, це суттєво впливає на збільшення врожайності. Середній рівень урожайності тепличних культур в Україні рівний більше 125 т/га. Українські тепличні комплекси спеціалізуються на вирощування овочів – 79 % від загальної кількості овочів на ринку, вирощуванні квітів - 19 %, вирощуванні грибів та фруктів – 2 %. У теплицях переважно вирощують огірки та помідори, оскільки для них потрібно підтримувати певний мікроклімат, на відкритому ґрунті це зробити досить важко, а в умовах закритого ґрунту є можливість підтримки та створення потрібного мікроклімату. Вирощування огірків становить – 49 % від усього ринку України, помідорів – 45%, на інші культури припадає всього – 6 %. Якщо говорити про типи теплиць, то в Україні найбільше застосовують плівкові теплиці (весняні) – 55,6 %, полікарбонатні теплиці – 41,7 %, а найменше, через велику вартість монтажних робіт та крихкість поверхонь, скляні теплиці – 2,8 %. Ринок тепличних культур достатньо швидко розвивається та збільшується кількість тепличних господарств та якість овочів, які там вирощуються. Але собівартість вирощених у теплицях культур порівняно висока. Її можна знизити, а також підвищити якість та кількість врожаю з 1 м2, шляхом застосуваннянового обладнання та автоматизації виробничих процесів, пошуком нових технологій вирощування, регулювання мікроклімату у теплицях за допомогою мікропроцесорних пристроїв з найменшою похибкою в регульованих параметрах. Також не потрібно забувати про економію ресурсів, використання енергозберігаючих технологій, що зменшує собівартість вирощування овочів. Електрифікація та автоматизація технологічних процесів може своєчасно виявляти відхилення у технологічних процесах вирощування овочів та усувати їх або ж сигналізувати про вихід з ладу обладнання або певних параметрів за межі допустимих. Це вигідно використовувати, оскільки в таких системах втрати врожаю зводяться до мінімальних показників, що призводить до економічної вигоди від застосування електрифікації та автоматизації технологічних процесів у весняних теплицях. Мета досліджень – обґрунтування параметрів електротехнологічного обладнання для вирощування рослин у весняних теплицях на мінеральній ваті, що дозволить на 10-15 % знизити витрати енергії, води та мінеральних добрив, підвищити урожайність овочевих культур та якість продукції. Об’єкт дослідження – процес мінерального живлення рослин у весняних теплицях. Предмет дослідження – структура електротехнологічного обладнання для мінерального живлення рослин у весняних теплицях та параметри відповідного електрообладнання. Методи дослідження та апаратура: моделювання, методи математичної статистики, теорії планування експерименту та ін.; рН-метр рН –150МА, іономір И-160М, тесламетри, амперметри, вольтметри. Теоретична цінність отриманих результатів полягає в обґрунтуванні структури та параметрів системи електротехнологічного обладнання мінеральним живленням рослин у весняних теплицях на мінеральній ваті. Практична цінність отриманих результатів полягає у розробці автоматизованого електрообладнання для мінерального живлення рослин у весняних теплицях, визначенні режимів магнітної обробки живильного розчину та розробці апаратів для магнітної обробки з електромагнітами. На захист магістерської кваліфікаційної роботи виносяться: 1.Параметри системи електротехнологічного обладнання для мінерального живлення рослин у весняних теплицях. 2.Аналітичні залежності зміни параметрів водних розчинів при магнітній обробці. 3.Режими обробки живильного розчину у весняних теплицях при магнітній обробці. 4.Параметри електрообладнання для магнітної обробки живильного розчину. У цій магістерській кваліфікаційній роботі проведений аналіз технологічного та електротехнічного обладнання для вирощування рослин у весняних теплицях, проведені теоретичні і експериментальні дослідження зміни параметрів живильного розчину при магнітній обробці і визначенні оптимальні параметри обробки, обгрунтовані параметри пристроїв для магнітної обробки розчинів з електромагнітами, розроблені заходи з енергозбереження та охорони праці у блоці весняних теплиць, наведені техніко-економічні показники застосування електротехнологічного обладнання для мінерального живлення рослин у весняних теплицях.