一种水雾灌溉系统
技术领域
本发明涉及无土栽培技术领域，特别涉及一种水雾灌溉系统。
背景技术
经过多年的发展，室内种植作物已经非常普遍。室内的温度湿度环境控制已经有很大的改善。但是，对于植物生长所需要达到的灌溉要求依然没有达到高效的设计。
目前室内种植使用最多的三种灌溉模式：
(a)基质种植，用滴灌方式灌溉。这个使用的水和营养液的耗费十分巨大，基本上每一个24平方英尺的种植面积就需要配备一个200L左右的水箱供营养液。如果采用中央供水，用营养液的量依然只有小幅度减少，并且营养液无法回收，不被植物根部吸收的所有营养液要么流失，要么在从基质里蒸发到空气中。是一种极大的浪费。
(b)水培，使用营养液的量比基质种植的滴灌多5倍以上。
(c)潮汐培，这种方式的营养液用量和水培差不多。
另外，为了节省水资源的消耗，开发出了高压气雾培的灌溉模式，常用的方式是用超声波将营养液雾化到非常细小的颗粒。这种方式虽然很节省水，但是存在着造价高，无法清洗植物根部，且如果电源中断数小时，就很容易导致植物死亡。所以目前市场上并未有大规模工业化使用。
针对以上现状，目前市场上开发出了低压气雾系统和高压气雾系统进行大规模工业化使用。但是，低压系统造出的营养液溶液颗粒过大，不好吸收且含氧量不高。而且，其每个种植盆下面都有一个营养液池，却没有统一的供液中心，这导致每个营养液池中的液温在灯光的照射下，迅速升高，营养液温度升高，对植物生长不利。而高压气雾系统的成本高，管路承压大，且喷头易于堵塞，一旦堵塞需要立马维修更换，否则对植物生长不利，维护成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种水资源消耗低，让植物充分吸收营养，有利于大规模工业化使用的水雾灌溉系统。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种水雾灌溉系统，包括：培养桶，所述培养桶为若干个，所述培养桶上端设有用于将植物根部插入培养桶内的上盖，所述培养桶两侧设有伸入培养桶内部的水雾喷头，所述培养桶内底侧设有排水口；供液桶，所述供液桶底部设有出料管，所述出料管上设有电磁阀开关和增压泵，所述出料管一端连接有水雾分流管，所述水雾分流管通过分流接头与所述水雾喷头相连；回流循环管，所述回流循环管一端连接在所述供液桶上端，所述回流循环管上设有抽水泵，所述回流循环管通过分流接头与排水口相连；控制系统，与所述电磁阀开管、增压泵和抽水泵电性连接，所述控制系统用于控制电磁阀开关和增压泵通过所述水雾喷头对所述培养桶内的植物根部进行喷灌，所述控制系统用于控制所述抽水泵将培养桶内存留过剩的液体抽回所述供液桶内循环使用。
进一步地，所述供液桶上设有制冷模块和温度检测模块，所述制冷模块和所述温度检测模块与所述控制系统电性连接。
进一步地，所述控制系统包括采集模块、通信模块和处理器，所述采集模块的输入端与所述温度检测模块的输出端相连，所述采集模块的输出端与所述处理器的输入端相连，所述通讯模块与所述处理器相互连接，所述通讯模块的输出端连接有服务器，所述处理器的输出端与所述电磁阀开关、增压泵、抽水泵和制冷模块的输入端相连。
进一步地，所述供液桶一侧靠近所述出料管设有UV消毒灯。
进一步地，所述出料管上设有第一过滤器，所述回流循环管上设有第二过滤器。
进一步地，所述排水口与所述培养桶底部的间隔距离为2-5cm。
进一步地，所述水雾喷头喷出的水流压力为30-100psi，所述水雾喷头喷出的水滴直径为20μm-100μm。
进一步地，还包括安装架，所述安装架包括培养桶安装架和供液桶安装架，所述供液桶安装架设置在所述培养桶安装架一端，所述培养桶安装架为单层或多层。
本发明的有益效果：通过控制系统经供液桶集中为培养桶提供水或营养液的供给，供液桶通过出料管经增压泵控制水流压力向培养桶两侧的水雾喷头提供中压喷灌，在保证不破坏植物根部的情况下，有助于植物根部充分吸收养分，通过抽水泵将培养桶内过盛的液体经回流循环管回收进入供液桶内循环使用，有效节省资源消耗，减少培育成本，有利于大规模工业化使用的水雾灌溉系统。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中培养桶的结构示意图；
图3为本发明中培养桶与水雾分流管和回流循环管的连接示意图；
图4为本发明中控制系统的连接结构示意图；
图中，10-培养桶；11-上盖；12-水雾喷头；13-排水口；20-供液桶；21-出料管；22-电磁阀开关；23-增压泵；24-水雾分流管；25-制冷模块；26-温度检测模块；27-UV消毒灯；28-第一过滤器；30-回流循环管；31-抽水泵；32-第二过滤器；40-控制系统；41-采集模块；42-通信模块；43-处理器；44-服务器；50-安装架；51-培养桶安装架；52-供液桶安装架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1至图4所示，一种水雾灌溉系统，包括培养桶10、供液桶20、回流循环管30和控制系统40。培养桶10为若干个，培养桶10上端设有用于将植物根部插入培养桶10内的上盖11，培养桶10两侧设有伸入培养桶10内部的水雾喷头12，培养桶10内底侧设有排水口13。其中，培养桶10所采用的数量可根据实际产生线的大小来决定具体采用多少个培养桶10，在大规模的种植中培养桶10可设置在地面或安装架50上，每个培养桶上10均设有两个水雾喷头12，即使一个坏了，另一个也可以正常工作，在大规模使用中提升了系统的可靠性。
供液桶20底部设有出料管21，出料管21上设有电磁阀开关22和增压泵23，出料管21一端连接有水雾分流管24，水雾分流管24通过分流接头与水雾喷头12相连。供液桶20通过增压泵23和水雾分流管24为各个培养桶10提供水或营养液的供给，为大规模的工业化使用提供了一定的便捷性。增压泵23为多级离心泵，增压泵23的功率、流量和扬程等，可以根据每条生产线的培养桶10上的水雾喷头12数量的总和来决定设置相关参数。
回流循环管30一端连接在供液桶20上端，回流循环管30上设有抽水泵31，回流循环管30通过分流接头与排水口13相连。水雾喷头12将植物根部喷淋湿透之后，通过回流循环管30上的分流接头与排水口13相连，经抽水泵31使得培养桶10内的液体即时回流，以备再次利用，从而大大减少蒸发和浪费，降低培育成本。
控制系统40与电磁阀开关22、增压泵23和抽水泵31电性连接，控制系统40用于控制电磁阀开关22和增压泵23通过水雾喷头12对培养桶10内的植物根部进行喷灌，控制系统40用于控制抽水泵31将培养桶10内存留过剩的液体抽回供液桶20内循环使用。通过控制系统40可控制整个水雾灌溉系统的正常运行，对生产线上的水或营养液的供给进行周期管理，可有效节省大量人工成本。
具体的，供液桶20上设有制冷模块25和温度检测模块26，制冷模块25和温度检测模块26与控制系统40电性连接，该制冷模块25为制冷机，该温度检测模块26为温度传感器。
应用本实施例的技术方案，由于水或营养液的温度对植物的生长具有较大的影响，水或营养液的温度过高可能会导致植物的死亡，通过在供液桶20上设有制冷模块25和温度检测器，使得能让供液桶20内的液体被实时监测，控制系统40及时控制并调节供液桶20内的液体温度，为植物培育生长提供保障。
具体的，控制系统40包括采集模块41、通信模块42和处理器43，采集模块41的输入端与温度检测模块26的输出端相连，采集模块41的输出端与处理器43的输入端相连，通讯模块与处理器43相互连接，通讯模块的输出端连接有服务器44，处理器43的输出端与电磁阀开关22、增压泵23、抽水泵31和制冷模块25的输入端相连。
应用本实施例的技术方案，采集模块41与温度检测模块26相连，采集模块41的输出端与处理器43的输入端相连，用于对供液桶20内的液体温度进行监测，采集模块41将检测到的信息传输给处理器43，通过处理器43与制冷模块25的输入端相连，控制制冷模块25对供液桶20内的液体温度进行控制和调试；通讯模块与处理器43相互连接，通讯模块的输出端连接有服务器44，使得留有和外界数据交互的接口，可以由一个控制中心，对所有的生产线分别控制营养液的供应管理，并通过服务器44对每条生产线的运行数据进行记录以帮助持续改进；处理器43用于接收数据信息，控制电磁阀开关22、增压泵23、抽水泵31和制冷模块25在灌溉过程中的正常运行。
具体的，供液桶20一侧靠近出料管21设有UV消毒灯27。
应用本实施例的技术方案，在供液桶20通过增压泵23为培养桶10进行集中供液时，可通过UV消毒灯27对出料管21内部的液体进行UV消毒，防止细菌滋生，导致植物烂根，发霉，生虫等问题发生。
具体的，出料管21上设有第一过滤器28，回流循环管30上设有第二过滤器32。
应用本实施例的技术方案，在供液桶20通过增压泵23经出料管21为培养桶10进行集中供液时，可通过第一过滤器28将从供液桶20流出的液体经第一过滤器28将杂质或细小颗粒进行过滤收集，以防止水雾喷头12堵塞，无法为植物提供及时供给的问题。回流循环管30上的第二过滤器32用于过滤供液桶20内被回收的液体，防止杂质和细小颗粒流回供液桶20，影响供液桶20内的液体质量。其中，第一过滤器28为4组水过滤器组成，第二过滤器32为1组水过滤器组成。
具体的，排水口13与培养桶10底部的间隔距离为2-5cm。
应用本实施例的技术方案，结合水雾分流管24的特别连接方式，使种植的过程中可以选择将培养桶10内的营养液保持2-5cm的深度，以防止停电或者设备故障造成的缺水导致植物根部无法吸收营养液和水分而死亡。也可以选择在每次更换营养液时，将所有种植桶的水排干，以便清洗。在每一季收割之后，也可以排干所有种植桶以清洗和消毒，杀菌。
具体的，水雾喷头12喷出的水流压力为30-100psi，水雾喷头12喷出的水滴直径为20μm-100μm。
应用本实施例的技术方案，通过增压泵23将水雾喷头12喷出的水流压力控制在30-100psi，水雾喷头12喷出的水滴直径为20μm-100μm，使得达到中压培育植物的效果。由于低压气雾培颗粒太大，含氧量不足。高压气雾培的造价太高不利于大规模推广使用。而中压气雾培则结合了两者的优势，既有低压气雾培的成本优势，又有高压气雾培含氧量高，气雾颗粒小易于被根部吸收的优点，结合水雾喷头12使得喷射水量小，颗粒细密，在将植物根部喷淋湿透之后，就可即时回流，以备再次利用，从而大大减少蒸发和浪费。
具体的，还包括安装架50，安装架50包括培养桶安装架51和供液桶安装架52，供液桶安装架52设置在培养桶安装架51一端，培养桶安装架51为单层或多层。
应用本实施例的技术方案，通过安装架50的设置可以在室内进行使用，可以是室内单层种植，室内多层种植，也可以是温室单层或多层种植。
本发明的有益效果：通过控制系统经供液桶集中为培养桶提供水或营养液的供给，供液桶通过出料管经增压泵控制水流压力向培养桶两侧的水雾喷头提供中压喷灌，在保证不破坏植物根部的情况下，有助于植物根部充分吸收养分，通过抽水泵将培养桶内过盛的液体经回流循环管回收进入供液桶内循环使用，有效节省资源消耗，减少培育成本，有利于大规模工业化使用的水雾灌溉系统。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
