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草料生長系統和方法.pdf

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草料 生長 系統 方法
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摘要
申請專利號:

CN201380080587.5

申請日:

20130829

公開號:

CN105705003A

公開日:

20160622

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01G1/00,A01G7/00,A01G9/00,A01G31/06,E04H5/08 主分類號: A01G1/00,A01G7/00,A01G9/00,A01G31/06,E04H5/08
申請人: 飼料處理控股私人有限公司
發明人: T·D·科利斯,F·拉卡內羅
地址: 澳大利亞昆士蘭州
優先權: AU2013000968W
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司 代理人: 王小東
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380080587.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

提供了一種草料生長系統(10),該草料生長系統包括用于形成隔熱外殼的建筑平板11和隔熱壁和屋頂面板16。多個豎直間隔的、熱大的MgO復合平臺(41)在各端部被立柱(34)和縱梁(37、40)支撐。平臺(41)相對于基本上未阻擋的前沿向下傾斜4°。灌溉系統包括控制裝置(51),該控制裝置用于將選定的六天灌溉程序從供水系統(23、26)傳送到支撐于各所述平臺(41)上方的噴嘴(45)。受控制裝置(51)控制的照明系統驅動被支撐于各所述平臺(41)上方的LED陣列(未示出)。溫度控制裝置包括熱收集器(25),在控制裝置(51)的控制下,熱收集器加熱在調溫閥的作用下與冷供水系統共混的熱供水系統(26),以通過控制供水系統的溫度來控制外殼內的溫度。

權利要求書

1.一種草料生長系統,所述草料生長系統包括:隔熱外殼;多個豎直間隔的平臺,所述平臺被支撐在所述外殼內,各平臺在間隔的端部中的每個端部處受到支撐,所述端部通過后沿和大體未受阻的前沿互連,所述平臺從所述后沿向所述前沿向下傾斜;灌溉系統,所述灌溉系統包括灌溉控制裝置,所述灌溉控制裝置用于根據所選擇的灌溉程序從水源到支撐于每個所述平臺上方的噴嘴進行傳送;照明系統,所述照明系統包括照明控制裝置,所述照明控制裝置控制支撐于每個所述平臺上方的照明裝置;以及溫度控制裝置,所述溫度控制裝置通過控制所述供水系統的溫度來控制所述外殼內的溫度。2.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述外殼包括建筑物,所述建筑物具有地面、兩個相對的端壁和將所述端壁互連的兩個相對的側壁、隔熱面板頂壁和一對門,所述側壁和所述端壁由隔熱面板形成,所述頂壁包括所述建筑物的屋頂和天花板二者,所述一對門選擇性閉合所述端壁中的相應相對開口。3.根據權利要求2所述的草料生長系統,其中,所述相對開口限定穿過所述建筑物的通道。4.根據權利要求3所述的草料生長系統,其中,所述通道在所述外殼內由所述通道兩側的平臺限定。5.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述外殼包括通風裝置,所述通風裝置包括風扇組件,所述風扇組件能夠如所述外殼內的空氣的鼓風機、抽吸器或再循環器中一者或多者一樣操作。6.根據權利要求5所述的草料生長系統,其中,所述通風裝置能由控制裝置進行操作,以實現每天大約兩個外殼容積的新鮮空氣交換。7.根據權利要求5所述的草料生長系統,其中,所述通風裝置包括空調裝置。8.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述平臺包括支撐多個平臺構件的支架組件。9.根據權利要求8所述的草料生長系統,其中,所述平臺構件包括具有化學和生物惰性的、防水的非吸附性表面的材料。10.根據權利要求8所述的草料生長系統,其中,所述平臺構件包括選自MgO衍生液壓礦物面板和基于樹脂粘結劑的礦物填充面板的材料。11.根據權利要求10所述的草料生長系統,其中,所述平臺構件被穿透的環氧化物底漆/密封劑密封。12.根據權利要求8所述的草料生長系統,其中,所述平臺在所述平臺的邊界邊緣之間的上表面上大體平坦,所述平臺的平坦的上表面延伸到所述前沿處的完全不間斷的陡峭邊界。13.根據權利要求8所述的草料生長系統,其中,所述平臺由支架裝置支撐,其中,支撐或懸掛所述平臺的立柱位于間隔的所述端部處。14.根據權利要求13所述的草料生長系統,其中,所述平臺構件均支撐在位于所述平臺下面并且在各個所述端部之間延伸的至少一個縱梁上,所述縱梁上的平臺負載被轉移到所述立柱。15.根據權利要求14所述的草料生長系統,其中,所述縱梁中的至少一些被設置成提供腳手架,所述腳手架用于支撐所述灌溉系統和所述照明系統的至少一些元件。16.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述平臺包括均具有平坦上生長表面的平臺構件,所述向下傾斜被選擇為相對于水平成3°至5°。17.根據權利要求16所述的草料生長系統,其中,所述向下傾斜是大約4°。18.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述灌溉系統包括從儲水裝置和供水網中的一個或更多個中選擇的供水系統。19.根據權利要求18所述的草料生長系統,其中,所述供水系統包括利用所述外殼的所述屋頂作為水收集表面的水收集裝置。20.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述灌溉控制裝置包括數字可編程邏輯控制器。21.根據權利要求20所述的草料生長系統,其中,所述灌溉控制裝置按照選定程序來操作泵和/或閥,以將灌溉水傳送到所述噴嘴。22.根據權利要求20所述的草料生長系統,其中,所述噴嘴選自低沖擊噴嘴,所述低沖擊噴嘴被選定用于傳送噴射部件、滴注部件和噴霧部件中的一者或多者。23.根據權利要求18所述的草料生長系統,其中,所述灌溉系統還包括用于所述灌溉水的處理裝置。24.根據權利要求23所述的草料生長系統,其中,所述處理裝置包括所述供水系統的臭氧處理。25.根據權利要求23所述的草料生長系統,其中,所述處理裝置包括給所述供水系統摻入食品級非離子表面活性劑。26.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述照明系統選自熒光燈、白熾燈和發光二極管(LED)陣列。27.根據權利要求26所述的草料生長系統,其中,所述照明系統包括LED陣列。28.根據權利要求27所述的草料生長系統,其中,所述LED陣列包括4份波長為665nm的LED、2份波長為460nm的LED以及波長為475nm、500nm和525nm的LED各1份。29.根據權利要求27所述的草料生長系統,其中,所述LED陣列包括每米燈帶36瓦的LED的組合,所述每米燈帶包括每8個紅色LED有1個藍色LED,所述紅色LED的波長為700nm,所述藍色LED的波長為450nm。30.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述照明控制裝置包括可編程定時器功能,所述可編程定時器功能根據預先選擇的程序來確定草料生產周期或其一部分的亮暗順序。31.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述溫度控制裝置將所述噴嘴處灌溉水的溫度控制到從大約10℃至大約40℃。32.根據權利要求31所述的草料生長系統,其中,所述噴嘴處的所述灌溉水被控制到大約23℃。33.根據權利要求31所述的草料生長系統,其中,僅僅通過灌溉水溫度控制,結合空氣交換的程序,所述外殼內的條件保持在18℃至23℃和40%至80%的相對濕度(RH)的范圍內。34.根據權利要求31所述的草料生長系統,其中,通過灌溉水溫度控制,結合空氣交換的程序和通過使用熱泵裝置而實現的溫度和/或相對濕度控制,所述外殼內的條件保持在18℃至23℃和40%至80%的相對濕度(RH)的范圍內。35.根據權利要求31所述的草料生長系統,其中,所述灌溉水的加熱或冷卻選自熱泵裝置,所述熱泵裝置包括逆循環熱泵裝置、諸如固體或液體燃料或燃氣的燃燒加熱、浸沒式電加熱器裝置或太陽能熱裝置。36.根據權利要求35所述的草料生長系統,其中,所述溫度控制裝置包括調溫閥裝置,所述調溫閥裝置使所述供水系統能夠混合兩個源,即熱水源和冷水源,以傳送溫度受控制的灌溉水,所述灌溉水需要既滿足溫度控制程序又滿足灌溉程序。37.根據權利要求36所述的草料生長系統,其中,所述熱水源包括太陽能儲熱器。38.根據權利要求37所述的草料生長系統,其中,通過帶有太陽能PV陣列的混合系統中的所述太陽能儲熱器來滿足總能量需要,其中太陽能PV面板為蓄電池充電。39.根據權利要求37所述的草料生長系統,其中,如果面積受限,則通過發電機組和/或外部水加熱器實現所述總能量需要。40.根據權利要求37所述的草料生長系統,其中,所述太陽能PV和/或太陽能熱收集器安裝在所述外殼的屋頂上。41.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述平臺被選擇成充當熱緩沖器。42.根據權利要求1所述的草料生長系統,其中,所述灌溉系統、所述照明系統和所述通風系統可以將它們各自的控制裝置集成在控制組件中。43.根據權利要求42所述的草料生長系統,其中,所述控制組件包括用于蓄電池組和集成電子控制面板中的一者或二者的環境外殼。44.根據權利要求43所述的草料生長系統,其中,所述電子控制面板包括用于灌溉子系統、照射子系統和通風子系統的多通道可編程邏輯控制器。45.根據權利要求43所述的草料生長系統,其中,所述電子控制面板包括一個或更多個用戶接口,所述用戶接口允許對子系統參數、隔離開關和/或手動超控進行編程。46.所述用戶接口可包括帶有觸摸或唯顯示屏幕的隔膜保護鍵板、接合筆記本電腦或平板計算機的有線或無線接口和專用接口裝置中的一者或多者。47.一種草料生長方法,所述草料生長方法包括:設置多個豎直間隔的平臺,所述平臺被支撐于隔熱外殼內,各平臺在間隔的端部中的每個端部處受到支撐,所述端部通過后沿和大體未受阻的前沿互連,所述平臺從所述后沿向所述前沿向下傾斜,其中,噴嘴和照明裝置被支撐在每個所述平臺上方;散布草料萌芽種子,以在所述平臺上形成具有基本上恒定的選定厚度的苗床;使所述苗床經受從供水系統到所述噴嘴進行灌溉的程序以及由所述照明裝置在一定時間段內進行照明的程序以使所述苗床發芽并且生長成草料墊,所述外殼內的溫度通過控制所述供水系統的溫度來控制。48.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,通過帶一對間隔叉的帶筆直邊的槳狀件或計量耙來形成所述苗床,所述叉用于接觸所述平臺并且限定由所述平臺、所述叉和所述筆直邊限定邊界的開口,所述開口對應于所述苗床的選定輪廓。49.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,所述播種量被選定為至少8kgm。50.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,所述草料生長種子被預處理,以減少芽孢或細菌的傳播。51.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,所述草料生長種子選自大麥、苜蓿、向日葵、綠豆、芽草、胡蘆巴、洋蔥、嫩豌豆等中的一種或更多種。52.根據權利要求49所述的草料生長方法,其中,給所述供水系統摻入食品級非離子表面活性劑,從所述后沿向所述前沿的所述向下傾斜形成大約4°的排水坡度并且所述灌溉程序由PLC控制成每千克草料出芽成品大約2升。53.根據權利要求52所述的草料生長方法,其中,所述食品級非離子表面活性劑選自諸如十六烷醇、十八烷醇、十八醇十六醇混合物和油醇的長鏈醇、聚氧乙烯烷基醚(CH-(CH)-(O-CH)-OH)、辛乙烯二醇單正十二烷基酯、五甘醇單正十二烷基酯、聚氧丙烯醇單正十二烷基酯(CH-(CH)-(O-CH)-O)、葡萄糖苷烷基醚(CH-(CH)-(O-Glucoside)-OH)、葵基葡萄糖苷、月桂基葡萄糖苷、辛基葡萄糖苷、諸如TritonX-100的聚氧丙烯醇辛基酚醚(CH-(CH)-(O-CH)-OH)、聚氧丙烯醇烷基酚醚(CH-(CH)-(O-CH)-OH,Nonoxynol-9)、諸如甘油月桂酸酯的甘油烷基醚、聚氧丙烯醇山梨糖醇酯(例如,Polysorbate、Tween60、Tween80)、脫水烷基酯(例如,Spans)、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙烯醇和聚丙烯醇的嵌段共聚物(泊洛沙姆)和牛脂烷基乙氧化胺(POEA)。54.根據權利要求52所述的草料生長方法,其中,所述食品級非離子表面活性劑是Tween60。55.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,該草料生長方法還包括用臭氧處理所述外殼內的空氣,所述用臭氧處理的水平是作為8小時時間加權平均值計算出的空氣的臭氧含量小于0.1莫爾/莫爾或100ppb(份/十億)。56.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,該草料生長方法還包括通過真空-紫外臭氧發生器在所述供水系統中產生臭氧。57.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,灌溉程序包括:(i)“浸濕”的初始時間段,在第一天,以短持續時間的頻繁施加,使灌溉噴嘴每小時運行30秒;(ii)頻率較小但持續時間較長的第二天方案,每小時傳送30秒,即30分鐘的間隔和15秒的持續時間;(iii)凈速率為40秒/小時的第三天方案,該第三天方案包括20秒的持續時間和30分鐘的間隔;(iv)第四天和第五天的方案為每小時30秒;以及(v)第六天的方案為每一個半小時進行30秒持續時間的噴射。58.根據權利要求47所述的草料生長方法,其中,照明程序為對包括每米光帶36瓦的LED的組合進行操作,每米光帶包括每8個紅色LED有1個藍色LED,所述紅色LED的波長為700nm,所述藍色LED的波長為450nm,其中,生長周期是六天周期并且從第三天到第六天,照明是恒定的。59.根據權利要求47所述的草料種植方法,其中,生長的草料墊是在前沿上方從所述平臺用手剝離的,在重力作用下落到專門布置的臺車上。

說明書

技術領域

本發明涉及草料生長,更特別地,涉及用于生長草料的系統和方法。

背景技術

在整個畜牧業的歷史中,已經通過許多過程應對了在季節性短缺時提供有營養的動物飼料的挑戰。在季節性很強的區域中,出于季節性干草生產的目的,對牧場進行地形改造。可種植、收獲并且適宜地儲存青飼作物。這些傳統的歐洲方法并不一直可用于將缺少土地、氣候或畜牧業養殖條件的其他環境來實現足夠的飼料儲備。

在世界的許多地方,土地可能是充足的,但生長條件差。溫度和/或降雨可能過于極端,以致不能在整年內可靠地生長草料。在這些情形下,牧民需要從外部來源購買飼料,相比于他們自己種植飼料,這樣通常更貴。因此,需要在總體條件不利于生長草料的狀況下允許農場主種植牲畜用草料的生長系統和方法。

對于這種系統,已經有許多建議。申請人自己的澳大利亞專利申請No.200701138提供了一種包括隔熱容器的可傳輸草料生產單元。隔熱容器包含支架系統、灌溉系統、照明系統和熱控制系統。支架系統具有從容器后方延伸到容器前方的多個擱架,這些擱架具有足以接納至少一個草料生長盤的寬度和足以接納一定數量的多排盤使其在生長周期內循環通過容器的深度。通過這個裝置,可將育種盤裝載在擱架后方并且可從擱架前方取下生長有草料墊的盤,在生長周期內,隨著草料生長,所述盤被操作人員向前推動。灌溉系統包括多個噴嘴,這些噴嘴設置在支架系統中,用于用預定量的水周期性噴射每個盤。照明系統是憑經驗操作的熒光照明,用于保持預定亮度。熱控制單元包括逆循環AC單元,用于將溫度保持在預定溫度范圍內。

這個系統和其使用方法的優點是具有便攜性,并且在非洲得以廣泛復制。然而,該系統具有因容器大小和“流過式(flowthrough)”操作系統所施加的固有容量限制。另外,便攜性和占用空間限制需要大量的能量輸入。

系統的后續發展演進到固定設施,該設施包括專門建造的建筑物,優選地是隔熱的并且包括:豎直陣列的平板,所述平板均具有用于將從種子長出的植物支撐于平板上的頂表面;間隔構件,其被布置成將相鄰平板豎直分開;灌溉系統,其具有被設置成澆灌植物的窗口;加熱管,其與各平板關聯,使流體在其中循環,用于將植物保持在增強生長的溫度范圍內。特定實施方式包括一種生長植物的方法,所述方法包括:設置這樣豎直陣列的平板,所述平板均包括熱交換管;將植物種子散布到平板的頂表面上;提供自動化灌溉系統,以基于灌溉安排來灌溉種子;以及向平板的頂表面施加光,以促進種子的生長。將空氣在平板頂表面上方推動使植物通風的額外步驟提供了多種益處。

通過借助熱交換管加熱大熱平板來調節系統的能量要求。可通過太陽能熱裝置來加熱熱交換管系統中的液體循環。然而,平板固有是重的并且傳輸的成本高。為了能夠操縱平板,他們的大小固有地受限制。循環熱交換管道表現出安裝和操作復雜度。

本發明的目的是,提供現有技術的設施的以上狀態的替代形式并且具有有益的特定益處。

發明內容

根據本發明的第一方面,提供了一種草料生長系統,所述草料生長系統包括:

隔熱外殼;

多個豎直間隔的平臺,所述平臺被支撐在所述外殼內,各平臺在間隔的端部中的每個端部處受到支撐,所述端部通過后沿和大體未受阻的前沿互連,所述平臺從所述后沿向所述前沿向下傾斜;

灌溉系統,所述灌溉系統包括灌溉控制裝置,所述灌溉控制裝置用于根據所選擇的灌溉程序從供水系統到支撐于每個所述平臺上方的噴嘴進行傳送;

照明系統,所述照明系統包括照明控制裝置,所述照明控制裝置控制支撐于每個所述平臺上方的照明裝置;以及

溫度控制裝置,所述溫度控制裝置通過控制所述供水系統的溫度來控制所述外殼內的溫度。

所述外殼可采取鋪于地面或懸掛地面建筑物的形式。建筑物可由金屬覆層隔熱面板形成,要么是承壓蒙皮結構,要么被完全或部分地形成框架。外殼優選地設置有門形式的至少一個開口;這可包括簡單人員進出門中的一個或更多個,并且一個或更多個門允許臺車或手推車運送種子進入并且帶出產品。

所述外殼可包括建筑物,所述建筑物具有地面、兩個相對的端壁和將所述端壁互連的兩個相對的側壁、隔熱面板頂壁和一對門,所述側壁和所述端壁由隔熱面板形成,所述頂壁包括所述建筑物的屋頂和天花板二者,所述一對門選擇性閉合所述端壁中的相應相對開口。所述相對開口可限定穿過所述建筑物的通道,并且根據需要可設置有上升和/或下降的斜坡。所述通道可在所述外殼內由所述通道一側或兩側的平臺限定。外殼可容納任何選定數量的平臺組件,這些平臺之間呈首尾相連的關系,僅受外殼尺寸的約束。在通道的任一端具有開口門,這使得在夏天能夠通過房間內的氣團通風使密封空間降溫。

可設置可操作的通風設備,以控制外殼內的O2/CO2平衡和冷凝氣氛。在生長階段后期的照明周期期間,草料墊既進行呼吸(即,使用O2)又進行光合作用(即,使用CO2但生成O2)。然而,在整個萌芽階段直到包括葉綠體的細胞的生物數量占主導之前,植物僅僅只進行呼吸,這樣會造成O2濃度顯著降低至低于正常的159mmHg的分壓。可設置風扇組件,風扇組件能夠如外殼內的空氣的鼓風機、抽吸器或再循環器中的一者或多者一樣操作。風扇組件優選地位于外殼內的高處,在“熱區”中工作并且避免了射入地面高度的塵垢。可由控制裝置操作通風設備,以實現新鮮空氣交換,這是平衡外殼內的空氣組分并且抑制霉菌生長所需的。例如,可提供凈化程序,每天進行大約兩個外殼容積的新鮮空氣交換。通風設備可包括在極端外部環境條件下使用的空調裝置。通風裝置可包括對門的選擇性或無意的操作。

平臺均可包括材料的自支撐片材,或者可包括支撐多個平臺構件的支架組件。例如,支架組件可包括框架和/或縱梁組件,平臺構件均包括被所述框架和/或縱梁組件支撐的材料片材。所述材料優選地是具有化學和生物惰性的、防水的非吸附性表面。自支撐平臺可包括諸如碳纖維/環氧化物層壓板的復合面板。復合面板可包括泡沫芯并且可包括內部縱梁。復合面板可包括填充濫用層,諸如通過將粉末狀石料與環氧化物粘合劑粘結在一起而制得的“人造石”表面。這些表面層還可增加面板的熱質量。

平臺可包括諸如壓縮纖維水泥片材的工業材料。在本發明的一些實施方式中,面板材料被選定為具有諸如來自MgO衍生液壓礦物面板或基于樹脂粘結劑的礦物填充面板(諸如,“人造石”復合材料)等的高熱質量,所述材料是針對其相對高的比熱來選擇的。可用合適的密封劑來密封固有沒有密封的材料的面板。例如,可用穿透的環氧化物底漆/密封劑密封來密封面板。平臺的表面性質可被選擇為使平臺被涂覆,由此,可通過將生長的草料墊拽離平臺的自由下邊緣,不費力地剝離草料墊。墊相對較重并且可超過20kg的OH&S限制。因此,可允許墊落到帶輪臺車等上,帶輪臺車等被限定為在穿過外殼的通道中進行操作。

所述平臺可以在所述平臺的邊界邊緣之間的上表面上大體平坦。優選地,所述平臺的平坦的上表面延伸到所述前沿處的完全不間斷的陡峭邊界。

所述平臺可通過支架布置支撐,其中,支撐或懸掛所述平臺的立柱位于間隔的所述端部處。間隔的端部可包括平臺的相應的端沿,所述端沿與前沿和后沿相交于各個拐角。立柱可支撐平臺并且位于與各個拐角之間的端沿相鄰的選定位置處。

平臺可根據用于生長的頭頂間隙的需要、向著最大出芽高度上方進行灌溉和照明的需要、和每平方米的占用空間有最密集農產品的期望來擁有任何選定的豎直間隔。

支架狀置可具有任何選定的材料。為了構造的成本和相對便利,諸如立柱的支架裝置部件可包括RHS或開口槽形金屬(諸如鋼或鋁)。諸如,可通過涂料或粉末涂層來涂覆金屬以減少腐蝕,或者諸如可通過電解液或熱浸鍍鋅、鋅-鋁涂層等來鈍化金屬或者陽極保護以防腐蝕。

將針對平臺本身的物理參數來選擇立柱之間的支架裝置。過程開始時的苗床輕;由苗床制作的草料墊重。在生長階段期間,平臺必須耐受相當大的靜態負載而沒有發生能察覺到的彎曲,并且平臺在草料墊剝離時耐受相當大的動態負載。雖然平臺可被選定是足夠堅硬和堅固的以只在端部受到支撐,但優選地,平坦構件中的每個支撐在位于平臺下面并且在各個端部之間延伸的至少一個縱梁上,縱梁上的平臺負載被轉移到立柱。

所述立柱可包括成對的間隔立柱,這些立柱位于平臺的各端部,各端部的成對立柱通過橫梁互連,橫梁被在端部之間延伸的一個或更多個縱梁互連并且從下面支撐平臺。所述縱梁中的至少一些可被設置成提供腳手架,所述腳手架用于支撐所述灌溉系統和所述照明系統的至少一些元件。

支架裝置可以以一定角度支撐呈現平坦的上生長表面的平臺,所述角度被選定為在開始階段和萌芽階段期間保持草料苗床,同時提供足夠的排水。苗床保持涉及控制許多變量,包括灌溉參數、播種率和表面能以及生長表面傾斜度。類似地,排水經受許多變量影響,包括但不限于種子涂層的浸濕度、平臺生長表面的浸濕度、種子的大小和形狀及其對苗床中的毛細管作用的影響以及平臺生長表面傾斜度。

從使用水灌溉的草料飼料發芽系數的觀點來看,這些需要用灌溉系統進行大量機械(即,強制沖擊噴射)浸濕,并且往往會以與水平成超過5°的傾斜角度以超過4.5kgm-2的種子裝載率而大幅下降。然而,排水因干燥和浸透的小塊的混合,而大有不同,在傾斜度小于6°時,浸透的小塊占主導。浸透的小塊造成種子腐爛和苗被淹;干燥的小塊沒有蓬勃地萌芽。

令人驚奇的是,經確定,可在相對于水平保持大約4°的傾斜度的平坦生長表面上,使用超過8kgm-2的高播種率,使得足夠抵抗種子質量在重力作用下大幅下降,并且使排水充分。這與所有現有技術的教導相反并且取決于如下文描述地仔細選擇過程的條件。平臺可包括均具有平坦的上生長表面的平臺構件,其中,在選擇這些過程條件中的一個或更多個時,向下傾斜度可選擇為相對于水平成3°至5°。出于下文中給出的原因,可優選地將平坦上生長表面相對于水平成大約4°傾斜。

平坦的基本不間斷生長表面促使進行簡單粗篩,以在上面散布待抽芽的種子。例如,通過帶簡單筆直邊的槳狀件或計量耙可被設置成具有一對間隔叉來接觸表面并且限定由所述表面、所述叉和所述筆直邊限定邊界的開口,所述開口對應于所述苗床的選定輪廓。種子可被鏟到平臺上,然后用計量耙進行散布,叉控制苗床深度。

因平臺相對于外殼內的過道空間傾斜,又因沒有任何邊緣、排水道、立柱或其他障礙物,使得生長的草料墊被生長基本遍布生長表面的長度和寬度,從而通過在前沿上方滑動被剝離。這容易能用手來實現。該墊重;它可被剝離,直接落到低的手推車中,手推車可穿過外殼一端的開口進入過道,并且能被推動而退出外殼另一端的開口。在過程中的任何時間都沒有去除平臺。

灌溉系統可包括從儲水裝置和供水網中的一個或更多個中選擇的供水系統。對于遠程區域使用,可從諸如罐或蓄水池的雨水收集點抽吸供水。在某些實施方式中,供水系統可包括利用外殼的屋頂作為水收集表面的水收集裝置。

灌溉系統可包括泵或者可利用供水系統的預先存在的水頭壓力。

灌溉控制裝置可包括數字或模擬控制。已知提供模擬可編程邏輯控制器,模擬可編程邏輯控制器在它們操作時完全是氣動的或液壓的,因此獨立于電源。然而,出現低壓和基于逆變器的電子系統意指,諸如數字可編程邏輯控制器的最具成本效益的電子裝置可形成控制裝置的中央元件,甚至是對于遠程裝置。灌溉控制裝置可相應包括數字可編程邏輯控制器。

灌溉控制裝置可按照選定程序來操作泵和/或閥,以根據供水系統的性質將灌溉水傳送到噴嘴。噴嘴優選地選自低沖擊噴嘴。例如,噴嘴可傳送噴射部件、滴注部件和噴霧部件中的一者或多者,這是出于下文中將變得清楚的原因。特定平臺的噴嘴可被支撐于上方平臺的下側;在平臺被支撐于一個或更多個縱梁的情況下,噴嘴和供應它們的導入管道系統可被作為腳手架支撐于縱梁上。

灌溉系統對于控制外殼內的溫度的過程是至關重要的。因此,灌溉系統設置有變化來自供水系統的水的溫度的裝置,如下文描述的。

灌溉系統還可包括用于灌溉水的處理裝置。本發明的設備所用于的出牙過程不是水栽過程;這些過程基本上保持無養料,以抑制微生物污染物生長。然而,可將微生物遏抑劑、表面活性劑等預先摻入灌溉水。可通過摻入供水儲存器或者通過按計量噴射到通向噴灑器噴嘴的傳送管進行預先摻入。預處理可包括供水系統的臭氧處理。預處理可包括給供水系統摻入食品級非離子表面活性劑。下文中,參照本發明的方法來描述具體示例。

照明系統可選自熒光燈、白熾燈或諸如發光二極管(LED)陣列的電子照明。完全從效率的觀點來看,使用LED陣列來提供實質性益處。然而,存在要解決的色譜問題,能夠傳送可用光通量的高強度LED的投資費用相對高。熒光照明具有包括頻率沒有因光合作用(例如,葉綠素)和其他代謝性發色基團被吸收的相對寬的可見光譜。憑借變壓器/壓艙組件的加熱和陰極加熱造成的效率損失是顯著的。在白熾照明的情況下,在極冷的氣候中,可容忍原本將是過度能量供給的高熱輸出(單位:流明)。然而,對于被視為經濟的豎直密度,輻射熱通常是過度極端的。因此,優選地從熒光照明和LED照明選擇照明。可通過在早期階段的非光合作用萌芽期間去除照明來得到其他效率。

雖然光合作用植物的制糖廠處于包含葉綠素的葉綠體中,但存在許多承載發色基團的有機物質,這些有機物質有助于植物新陳代謝并且可被光刺激來促進生長和生產。例如,當葉綠素本身在大約460nm和大約665nm具有兩個銳吸收峰,生物學上重要的花青素在大約525nm具有峰并且類胡蘿卜素化合物在475nm至525m內進行吸收,在吸收曲線下方的峰值高度和面積有所不同。

設想到,出芽草料微粒的益處與其他更好表征的成熟植物不同。例如,將認為草料出芽中的花青素進行的吸收將是無意義的,但促使類胡蘿卜素會是有益的,尤其對于葉綠素具有高光通量,因為有保護效果。因此,4個波長為665nm的LED、2個波長為460nm的LED和波長為475nm、500nm和525nm的LED各1個的組合可以是有利的。然而,這種精確校準陣列的成本高。

已知在培養溶液的園藝中,使用LED的混合頻率,尤其是紅色LED和藍色LED的組合可促成以“消耗的生長重量(瓦特-小時)”為基礎的生長。在本情況下,申請人已經憑經驗確定,代謝方面有利并且能在最低成本實現的LED的組合是每米燈帶具有36瓦的LED的組合,所述每米燈帶包括每8個紅色LED有1個藍色LED,所述紅色LED的波長為700nm,所述藍色LED的波長為450nm。對于凈墊生長面積具有2.2m2的平臺,使用長度為2.2m的合適準直反射器,燈帶產生36Wm-2的平均光通量。當與所有白色LED傳送的36Wm-2的控制燈帶相比,紅色LED和藍色LED的這種布置導致多10%的千克/瓦特-小時。

照明控制器可采取一般通過選擇照明而支配的任何形式。照明控制器可包括可編程定時器功能,所述可編程定時器功能根據預先選擇的程序來確定草料生產周期或其一部分的亮暗順序。照明控制器可包括與灌溉控制器相同的物理控制器組件。可將照明的程序與灌溉的程序相協調。照明控制器或組合的控制器可包括可編程邏輯控制器。

溫度控制裝置可對供水系統的溫度采取任何形式的控制。可控制噴灑器頭部處的灌溉水的溫度,使其保持在諸如從大約10℃至大約40℃的生物學上可接受的范圍內。在日平均值是大約18℃的環境中,已經確定,對于選定的灌溉輸入,23℃的噴灑器頭部處的灌溉水溫度將保持在外殼內的環境中的合理生長溫度。

在日平均值是大約18℃的環境中和天氣好時,已經確定,通過僅僅灌溉水溫度控制,結合空氣交換的程序,外殼內的條件可保持在18℃至23℃和40%至80%的相對濕度(RH)的范圍內。為了生長大麥,例如,可得到大約23℃的溫度和40%至80%的RH的最佳條件。在不利的外部天氣條件下,可通過灌溉水溫度控制,結合空氣交換的程序和通過使用熱泵裝置(諸如,逆循環空調單元)而實現的溫度和/或相對濕度控制,將所述外殼內的條件保持在18℃至23℃和40%至80%的相對濕度(RH)的范圍內。

加熱或冷卻灌溉水的能源可選自熱泵裝置,包括逆循環熱泵裝置、諸如固體或液體燃料或燃氣的燃燒加熱、浸沒式電加熱器裝置或太陽能熱裝置。所述溫度控制裝置可包括調溫閥裝置,所述調溫閥裝置使所述供水系統能夠混合兩個源,即熱水源和冷水源,以傳送溫度受控制的灌溉水,所述灌溉水需要既滿足溫度控制程序又滿足灌溉程序。所述熱水源可包括太陽能儲熱器。

所述溫度控制裝置可適于加熱或冷卻外殼內的環境。

平臺的性質可將充當熱緩沖器,其中,穿過種子或出芽的水可將熱傳遞到平臺或者從平臺提取熱。平臺此后用作散熱器或用于與灌溉周期之間的環境平衡的源。這是通過使灌溉水順著適中的斜度(優選4°)緩慢流動來促成的。緩慢流動還使從平臺前唇緣流向地面排水溝最少。

本發明的設備的能量需求將最常包括熱組件和電組件。雖然干線電力可滿足總能量需求,但料想到,干線連接區域中的經濟操作可包括混合的干線電力/熱太陽能系統,由此,通過以上提到的太陽能熱裝置(在必要時,由浸沒加熱器來實現)和電子控制來加熱供水系統,通過由干線供應供電的電子裝置進行照明和通風。

在遠程應用中,料想到,通過太陽能熱/太陽能PV混合系統來滿足總能量需要,由此,太陽能PV面板為蓄電池充電并且太陽能熱裝置加熱隔熱儲存器。蓄電池可直接為LVDC設備直接供電或者借助逆變器為AC設備供電。在遠程應用中,預期太陽能PV和太陽能熱元件將具有大量儲備能量。然而,如果面積受限,則通過發電機組和/或外部水加熱器來補充所述系統。所述太陽能PV和/或太陽能熱收集器可安裝在外殼的屋頂上。

所述灌溉系統、所述照明系統和所述通風系統可將它們各自的控制裝置集成在控制組件中。所述控制組件可包括用于蓄電池組和集成電子控制面板中的一者或二者的環境外殼,相對溫暖和高濕度的生長環境對于這兩個系統都是有害的。所述電子控制面板可包括用于灌溉子系統、照明子系統和通風子系統中的每個的可編程邏輯控制器,或者可包括多通道可編程邏輯控制器。所述電子控制面板可包括一個或更多個用戶接口,所述用戶接口允許對子系統參數、隔離開關和/或手動超控進行編程。所述用戶接口可包括帶有觸摸或唯顯示屏幕的隔膜保護鍵板、接合筆記本電腦或平板計算機的有線或無線接口以及專用接口裝置中的一者或多者。

根據本發明的另一方面,提供了一種草料生長方法,所述草料生長方法包括:

設置多個豎直間隔的平臺,所述平臺被支撐于隔熱外殼內,各平臺在間隔的端部中的每個端部處受到支撐,所述端部通過后沿和大體未受阻的前沿互連,所述平臺從所述后沿向所述前沿向下傾斜,其中,噴嘴和照明裝置被支撐在每個所述平臺上方;

散布草料萌芽種子,以在所述平臺上形成具有基本上恒定的選定厚度的苗床;

使所述苗床經受從供水系統到所述噴嘴進行灌溉的程序以及由所述照明裝置在一定時間段內進行照明的程序以使所述苗床發芽并且生長成草料墊,所述外殼內的溫度通過控制所述供水系統的溫度來控制。

所述豎直間隔的平臺、隔熱外殼、平臺支撐、噴嘴和照明裝置可以是根據以上描述的。

可通過任何合適的裝置(諸如,通過帶一對間隔叉的帶筆直邊的槳狀件或計量耙)將草料出芽種子散布到平臺上,所述叉用于接觸所述平臺并且限定由所述平臺、所述叉和所述筆直邊限定邊界的開口,所述開口對應于所述苗床的選定輪廓。所述苗床可包括單層種子。通過增加平臺上的種子加載,含營養的種子的密度增大,并且生產的經濟性相應增加。通過使苗床出芽的能力來確定最大苗床深度,而沒有因諸如代謝產品的過量而造成萌芽失敗的百分比大或者使萌芽的出芽枯萎的百分比大。包括苗床深度的出芽參數的管理都有助于減少腐爛和其他污染結果。例如,使出芽枯萎過多的高萌芽速率與諸如麥芽糖的過量游離糖、附帶增加的真菌、細菌和原生物增殖相關。

本文中引用的現有技術的方法能夠實現高達4.5kgm-2的草料播種量。已經發現,通過對限定參數進行管理,使用本發明的方法和設備的播種量可以是至少8kgm-2。

用于本發明的草料生長種子可以被預處理。例如,種子可經過處理,以減少芽孢或細菌的傳播,從而從統計學講降低了污染可能性。可用浸濕劑對種子進行預處理,以促使苗床被浸濕,同時支持天然排水。

本發明的草料生長單元可用于將各種谷物和家畜和人類消耗品(包括大麥、苜蓿、向日葵、綠豆、芽草、胡蘆巴、洋蔥、嫩豌豆等)的種子出牙。

存在控制被料想用于本發明的類型和密度的苗床三重復雜的情形。在物理大幅下降的情況下保持苗床暗指如上討論的大約4°斜度的平臺。種子本身往往會具有疏水涂層。同時通過利用次氯酸鈉溶液預先沖洗來剝離它,存在與這種方法關聯的死亡率和化學污染問題。疏水種子當在苗床中時非常不均勻地浸濕。一些小塊的浸濕是適宜的,其他的在毛細管作用下基本上達到飽和,其他的對于沒有萌芽的點是干燥的。在苗床上方的流體靜壓頭部沒有在毛細管作用下保持4°斜度的情況下,緊貼平臺本身的單層往往根本沒有流干。

令人驚奇的是,給供水系統受控地摻入合適的食品級非離子表面活性劑,這解決了各因素之間的復雜相互作用并且促成了苗床被均勻浸濕,在與平臺生長表面相鄰處包括單層的天然排水。這個浸濕原理,結合大約4°的平臺排水斜度和選擇由PLC密切控制的澆水方案,會導致低至每千克草料出芽成品的2升水消耗。通過這種手段,未經處理的種子可基本上解決了不均勻萌芽和生長、從下到上腐爛等有害效果,并且能夠以超過8kgm-2的播種量進行草料墊生長。

所述食品級非離子表面活性劑可選自諸如十六烷醇、十八烷醇、十八醇十六醇混合物和油醇的長鏈醇、聚氧乙烯烷基醚(CH3-(CH2)10-16-(O-C2H4)1-25-OH)、辛乙烯二醇單正十二烷基酯、五甘醇單正十二烷基酯、聚氧丙烯醇單正十二烷基酯(CH3-(CH2)10-16-(O-C3H4)1-25-O)、葡萄糖苷烷基醚(CH3-(CH2)10-16-(O-Glucoside)1-3-OH)、葵基葡萄糖苷、月桂基葡萄糖苷、辛基葡萄糖苷、諸如TritonX-100的聚氧丙烯醇辛基酚醚(C8H17-(C6H4)-(O-C2H4)1-25-OH)、聚氧丙烯醇烷基酚醚(C9H19-(C6H4)-(O-C2H4)1-25-OH,Nonoxynol-9)、諸如甘油月桂酸酯的甘油烷基醚、聚氧丙烯醇山梨糖醇酯(例如,Polysorbate、Tween60、Tween80)、脫水烷基酯(例如,Spans)、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙烯醇和聚丙烯醇的嵌段共聚物(泊洛沙姆)和牛脂烷基乙氧化胺(POEA)。

本發明的方法可包括補充處理裝置。例如,可通過將O3發生器與容納的空氣或供水系統關聯來產生其他抗微生物效果。臭氧是腐蝕性和刺激性氣體。因為容器的內部是工作區,所以期望將任何臭氧處理保持的濃度為作為8小時時間加權平均值計算出的空氣的臭氧含量小于0.1莫爾/莫爾或100ppb(份/十億)的可容許暴露限制。較高濃度可用于在進入之前推動的空氣的程序。臭氧濃度一直優選地低于5摩爾/摩爾,即對壽命和健康即刻有害的濃度。

可通過產生臭氧結合供水系統來進行臭氧化。供水系統可與例如真空-紫外(VUV)臭氧發生器關聯。與電暈放電發生器不同的是,VUV臭氧發生器不產生有害的氮氧化物副產品,還與電暈放電系統不同的是,VUV臭氧發生器在濕潤空氣環境中非常好地工作。另選地,假定安全散布氫氣,可使用將水分子裂解成H2、O2和O3的電解臭氧發生(EOG)。臭氧僅僅略溶于水中。因此,供水系統的臭氧化是安全的。

令人驚奇的是,已經確定水的臭氧化導致萌芽較快。經推測,臭氧有助于從干種子剝離天然疏水表面。還可以是,臭氧的分解產生可用于促成如上所述的萌芽過程的氧氣,如上所述,萌芽過程是依賴氧氣的呼吸過程。

臭氧還可被注入進入房間的空氣中。這樣可有助于保持房間干凈,基本上無菌。

澆水程序可采取與種子出芽相符的任何合適形式。由于該過程不是溶液培養的,因此不需要再循環來保留養分。事實上,優選地,因沒有再循環,污染風險降低。可選擇澆水程序,由此,使平臺前沿上方的排水量最少。諸如必須一定出現的排水可通向形成在地面中的水槽,進而通向地面排水溝,被自由邊緣下方的唇緣排水溝收集,以被傳輸到平臺尾端,進而傳輸到排水溝等。

根據苗床的性質,憑經驗來確定澆水程序的細節。然而,作為一般適用的規則,已經確定,通過初始浸濕時的中等施加速率、初始子葉長出時的低速率、初始光合作用時的中等速率和光合作用生長階段的高速率來表征澆水程序。在此背景下,可通過改變噴嘴的操作時間或者通過流過噴嘴的速率來實現施加速率。例如,“低施加速率”可包括在六天生長周期中的最初48小時內的頻繁噴霧施加,而中等施加速率可以頻率較低但更類似于“澆水”。

已經憑經驗確定,“浸濕”的初始階段可涉及以短持續時間的頻繁施加,在第一天使灌溉噴嘴每小時運行30秒。這使得在攝取水少時,在浸濕同時的流失最少。第二天,隨著代謝過程從不活躍到活躍,灑水方案可以頻率較低但具有較長持續時間,同時傳送相同速率(也就是說,每小時30秒)。可預期第三天達到耗水的峰值,因為出芽達到足以支持恒定光照下的光合作用的含水質量。例如,可通過增加噴射的持續時間(也就是說,凈速率是40秒/小時)將速率增加1/3。第四天和第五天代表恒定光照下的光合作用生長的“穩定狀態”,此時的水需求節流回到噴嘴打開時的例如每小時30秒。形成的墊此時處于可以以每小時進行30秒持續時間的噴射來傳送速率的階段。第六天是“淬水”日,澆水需求進一步降低,每一個半小時進行30秒持續時間的噴射。這種方案將迎合超過8kgm2鋪設的苗床的墊生長,同時表現出每千克生產的種子消耗少于2升的水。

控制照明可包括控制照明的周期和照明的強度。在優選的LED照明的情況下,控制裝置優選地將照明打開和關閉。在萌芽階段期間,相比于光,更多地是由溫暖度和濕度來管控植物生長的動態。優選地,通過在例如以上灌溉程序的第三天打開照明,使程序更經濟。此后,優選地,從第三天至第六天,照明是恒定的。

一旦生長出(就草料而言,典型地,六天),用手或機器從平臺去除收獲的植物,沖洗并且清潔平臺,并且重新開始過程。在播種量大于8kgm-2時,斷定生長的草料墊將超過人工操縱的OH&S極限。因此,相鄰各排平臺之間的過道可形成使帶輪臺車可從中經過的通道,草料墊被傾斜于平臺地手動拽離,在重力作用下落到臺車上。

附圖說明

圖1是實施方式的部分切除的立體圖;

圖2是實施方式的內部平面圖;

圖3是實施方式的內部側視圖;

圖4是實施方式的內部端視圖;

圖5是實施方式中使用的支架系統的詳細側視圖;

圖6是圖5的支架系統的詳細端視圖;以及

圖7是圖5和圖6的支架系統中使用的平臺的詳細立體圖。

具體實施方式

以下描述本發明的示例性實施方式。下面的說明提供了具體細節,以便徹底理解并且能夠描述這些實施方式。本領域的技術人員應該理解,可在沒有這些細節的情況下實踐本發明。在其他情形下,沒有示出或描述熟知的結構和功能,以免不必要地混淆對實施方式的描述。除非上下文另外清楚要求,否則在整個說明書和權利要求書中,詞語“包括”和其變型將以包含的含義來理解,與排他或窮舉的含義形成對照;也就是說,以“包括,但不限于”的含義來理解。使用單數或復數的詞語還分別包括復數或單數。另外,詞語“在內”、“上方”、“下方”和類似重要的詞語在用于本申請中時,應當是指本申請整體,而非本申請的任何特定部分。當權利要求書在引用兩個或多個項時使用詞語“或”時,該詞語涵蓋該詞語的全部以下解釋:清單中這些項中的任一個、清單中的所有項和清單中這些項的任何組合。

在圖中提供了草料生長系統10,草料生長系統10包括鋪于地面的混凝土平板和一體的鋼筋混凝土邊梁12。邊梁12支撐隔熱外殼,該隔熱外殼包括側壁13、端壁14和頂壁15,這些壁均包括多個金屬蒙皮隔熱面板16,金屬蒙皮隔熱面板16在面板接合件17處支撐在金屬框架構件上。端壁14均具有隔熱門20;當相應門20打開時,限定穿過外殼的縱向通道21。通過一體混凝土斜道22匹配門20處的邊梁12和平板11之間的高度差。通過這種手段,帶輪臺車等可從外殼的一端穿至另一端。

在外殼的外部設置儲水罐23,儲水罐23被至少部分供應收集在頂壁15上的雨水。電輔助的太陽能熱水加熱器24安裝在頂壁15上并且包括加熱隔熱儲罐26的熱太陽能收集器25。太陽能PV面板陣列27產生電力,以滿足草料生長過程的電能需要,過量的電能儲存在深循環蓄電池組中。

在縱向通道21的每側布置生長組件30,在這種情況下,生長組件30均包括支架組件31,支架組件31被劃分成三個隔間32,每個隔間支撐六個平臺組件33。支架組件均包括四對間隔立柱34,立柱34由鍍鋅RHS鋼形成并且被支撐于平板11上的負載墊35上。

平板組件33包括焊接到前方鍍鋅RHS縱梁37和中間鍍鋅RHS縱梁40的鍍鋅的三邊角度框架部分36。通過間隙填充、彈性體、濕固將填充MgO的復合物平臺41結合到框架部分36和縱梁37、40的上表面。通過將平臺41固定于中間縱梁40的三個間隔的埋頭不銹鋼自鉆螺桿38來實現復合平臺41的安置定位。

借助螺孔42將平臺組件33栓接在相鄰成對的間隔立柱34之間,呈豎直間隔關系。框架部分36的向上引導幅材43在使用時形成溢出和根墊壩。平臺組件33栓接至立柱34,使平臺41的上表面朝向平臺41的沒有被框架部分36的幅材43堵塞的自由邊以大約4°向下傾斜。因為平臺組件33像立柱一樣大體平行,所以通過多個上支架44支撐所述組件以防垮塌,各上支架44栓接在形成各個對的立柱34之間。

灌溉系統將儲水罐23和熱水儲罐26連接到多個噴嘴45,噴嘴45被支撐于所述平臺組件33中的每個上方。灌溉系統的管道網方面包括140kPA壓力的開關控制水泵46,水泵46中的一個水泵從儲水罐23抽吸水,使水穿過儲罐26中熱交換盤管,水泵46中的另一個直接從儲水罐23抽吸。兩個泵46的出口裝有電控的調溫閥(未示出),所述調溫閥適于將組合流出物的溫度控制到通過下文中描述的手段選擇的溫度。組合流出物經由包括電控閥50的管道歧管47行進至噴嘴45。

集成控制組件包括環境外殼51,環境外殼51包含多通道可編程邏輯控制器(PLC)、配電板和太陽能面板調節器。用戶接口觸摸屏52體現并且提供用戶對PLC的控制并且提供歷史上的和當前的系統數據。密封的AGM深周期電池組53被太陽能面板27充電,進而為控制組件、泵46和其他功能件供電,如下文中描述的。環境外殼51還設置有主隔熱開關54和受保護數據端口組件55,受保護數據端口組件55用于借助外部便攜式電腦或平板裝置進行編程。集成控制組件包括將電力切換至與儲水罐23關聯的浸沒式電解臭氧化裝置。

儲水罐含有食品級非離子表面活性劑(Tween60)并且保持在0.05%v/v(熱天氣)和0.1%v/v(冷天氣)之間,這顧及到了通過調溫閥和控制該調溫閥的PLC施加的預期混合比率。

灌溉系統完全能由控制灌溉時間周期的PLC來完全控制,PLC定時器通過打開電控閥50切換至灌溉。泵46本身是自動的;壓力開關使得所有流動控制能夠通過電控閥50的PLC切換來管理。這樣使得恒定頭部能夠保持于靠近噴嘴45,從而防止排水回流并且允許僅僅按時間和周期持續時間來精確控制量。PLC控制調溫閥下游的含有非離子表面活性劑的灌溉水的精確配量。

典型的灌溉方案可以是按照表1:

表1

六天程序內的灌溉水傳輸被選定為每千克生長嫩芽在2升和3升之間。

溫度控制是通過憑借PLC-接口屏幕52選擇電控調溫閥處的灌溉溫度或者通過基于外殼中的溫度傳感器選擇調溫閥程序來進行的,所述設備是能夠進行溫度控制的任一種方法。在本情況下,當選擇固定方法時,將PLC進行的調溫閥控制設置成大約23℃,并且當針對晝夜變化進行編程時,將PLC進行的調溫閥控制選擇至大致平均23℃。

照明系統包括每米燈帶具有36瓦的發光二極管(LED)56,燈帶包括每8個紅色(700nm)LED有1個藍色(450nm)LED。LED56的燈帶被安裝于下方平臺組件33上方的中間縱梁40,除了在燈帶安裝于專用支架57的頂部平臺組件33的情況下之外。燈帶、縱梁40和支架57協作,得到36Wm-2的平均光通量。PLC被編程成在六天生長周期內對LED進行開關。不同于照明時間受限于控制霉菌生長的現有技術的系統,在大約2天的初始萌芽時間段(此時通過PLC去除照明)之后,從典型六天草料生長周期中的第二天至第六天,照明是全天進行的。

通過PLC進行定時控制的一對排風機60操作成在頭2天半的每天交換兩個外殼的空氣量,此后每天交換一個外殼的量,以保持生長周期的呼吸主導的萌芽階段期間的氧化水平。另外,PLC使UV空氣臭氧化裝置(未示出)的操作與空氣交換排風機60協調。

為了防止污染和感染,不進行灌溉再循環;任何未吸收的灌溉水經由地面排水溝61通向廢料。

當描述本發明的特定特征或方面時使用的特定術語應該不暗指術語在本文中被重新定義成受限于與術語關聯的本發明的任何特定特性、特征或方面。因此,本發明的實際范圍不僅涵蓋公開的實施方式,而且涵蓋實踐或實現本發明的所有等同方式。

以上對本發明實施方式的詳細描述不旨在是排他性的,或者將本發明限于以上公開的精確形式或者限于本公開中提到的特定使用領域。雖然以上出于示例性目的描述了本發明的特定實施方式和示例,但各種等同修改形式有可能在本發明的范圍內,如相關領域的技術人員將認識到的。另外,本文中提供的本發明的教導可應用于其他系統,不一定可應用于上述系統。

可組合上述的各種實施方式的元件和動作,以得到其他實施方式。以上專利和申請和其他參考文獻中的全部(包括在隨附提交文檔中羅列的任何參考文獻)以引用方式并入本文中。如有必要,可修改本發明的一些方面,以采用上述的各種參考文獻的系統、功能和構思,以得到本發明的其他實施方式。可依照以上的“具體實施方式”對本發明進行改變。雖然以上描述詳述了本發明的特定實施方式并且描述了預料到的最佳模式,但無論文本中的以上內容如何出現,本發明可按許多方式來實踐。因此,實現細節可大大變化,同時仍然被本文中公開的本發明涵蓋。

如上所述,當描述本發明的特定特征或方面時使用的特定術語不應該意指在本文中被重新定義成受限于與該術語關聯的本發明的任何特定特性、特征或方面。雖然本發明的特定方面在以下以特定權利要求形式表現,但本發明的發明人料想到任何數量的權利要求書形式的本發明的各種方面。因此,本發明的發明人保留在提交申請之后添加額外權利要求的權利,以期得到本發明的其他方面的這些額外權利要求形式。

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