Устройство насосно-распределительного устройства

Растворный узел включает накопительный резервуар, где содержат и приготавливают раствор, баки концентрированных растворов и дозирующее приспособление. Накопительный резервуар снабжен устройствами для перемешивания, фильтрования и подогрева рабочего раствора. Размещают резервуар ниже уровня поддонов. Раствор при этом сливается самотеком, а подается в поддоны насосами. В малых баках готовят и содержат концентрированные растворы отдельных солей, которые по мере необходимости подают через дозаторы в накопительный резервуар для сохранения состава и объема питательного раствора.
Главные части насосно-распределительного устройства – центробежные насосы, сблокированные с электромоторами, и распределитель, направляющий подачу раствора поочередно в секции поддонов. Включение двигателей насосов и управление работой распределителя происходят автоматически. Вся эта система действует в следующем порядке. По заданной программе электрические часы включают магнитный пускатель электродвигателя насоса, который начинает накачивать раствор в первую секцию поддонов. Когда раствор в этой секции достигнет необходимого уровня, срабатывает поплавковый регулятор. При этом замыкается цепь двигателя распределителя и он прекращает подачу раствора в первую секцию, направляя его во вторую группу- поддонов. Раствор из первой секции тем временем самотеком сбрасывается в резервуар. Весь описанный для первой секции поддонов цикл работы повторяется во второй, затем в третьей и последующих секциях. Поплавковый регулятор последней секции выключает подачу электроэнергии к двигателю насоса, и система прекращает работу до очередного сигнала от электроконтактных часов.
Субстрат должен обладать следующими свойствами: легко пропускать воздух и раствор, хорошо смачиваться им, не вступать в химическое соединение с растворенными веществами, иметь слабокислую или нейтральную реакцию. Часто субстратом служит гранитный или кремневый щебень либо гравий с диаметром частиц 5-30 мм. Его недостаток – пониженная водоудерживающая способность. Лучшей водоудерживающей способностью обладают керамзит, вермикулит и перлит. В испытаниях Агрофизического научно-исследовательного института урожай томата на гравии составил 14 кг с 1 м2, а на керамзите – 17,9 кг. Однако в порах керамзита со временем накапливаются соли, угнетающие растения. Встречаются субстраты из гранулированных полиэтилена и стекла. Большой интерес представляют исследования с субстратами из ионообменных материалов, которые можно заряжать ионами нужных. растениям веществ, способных переходить в раствор по мере поглощения их корнями.
Между раствором и субстратом независимо от его относительной инертности происходят обменные реакции. На частицах субстрата в пограничной между раствором и воздухом зоне скапливаются соли. В субстрате может появиться вредная микрофлора и фауна. Корневые остатки загрязняют субстрат и трубопроводы. Если не принимать против этого предупредительные меры, урожаи растений на бывших в употреблении субстратах снижаются. Поэтому после каждой очередной культуры субстраты, не сдвигая с места, дезинфицируют и промывают, используя для этого систему приготовления и подачи раствора. Технически это проще, чем дезинфекция или замена грунтов. Вместо длительной стерилизации почвы поддоны заполняют несколько раз подряд нагретой до 100°С водой.
При правильной эксплуатации субстраты из гранита и кварца используют до 10 лет, из керамзита и перлита – 6-10 лет, а из вермикулита – только 2-3 года.
Питательные растворы должны содержать все нужные растениям элементы питания в оптимальных концентрациях и соотношениях, иметь нужную для данного вида растений и относительно устойчивую реакцию. Для примера можно привести состав раствора, предложенного В. А. Чесноковым и Е. Н. Базыриной (в граммах на 1000 литров воды): калийная селитра – 500, простой суперфосфат – 550, сернокислый магний – 300, аммиачная селитра – 200, хлорное железо – 6, борная кислота – 0,72, сернокислый марганец – 0,45, сернокислый цинк – 0,02, сернокислая медь – 0,02. Иногда используют растворы, состав и концентрация которых дифференцированы по фазам роста и развития растений. Весной и летом культуру ведут на менее концентрированных растворах, чем зимой.
Растения за неделю поглощают до 25% содержащихся в растворах веществ. Растворы периодически анализируют и 1-2 раза в неделю добавляют в них израсходованные соли. Раз в месяц раствор меняют. Ежедневно определяют рН раствора и подкисляют его до нужного уровня фосфорной или серной кислотой или же добавляют щелочь.
В зависимости от погоды и возраста растения ежедневно расходуют на транспирацию 1,5-6 литра  влаги с 1 м2 полезной площади. Поэтому надо добавлять воду в накопительный резервуар и еженедельно поливать субстрат чистой водой (10-15 литров на 1 м2). Такой полив препятствует также засолению субстрата.
Периодичность подтопления субстрата зависит от его свойств, толщины слоя, температуры, освещенности, возраста и силы роста растений. Обычно для молодых растений достаточно подавать раствор 2-3 раза в светлое время суток. Ко времени массового плодоношения огурца подачу раствора повторяют 5-6, для томата- 4-5 раз в день. Цикл подача – слив раствора на каждом поддоне не должен продолжаться более 40 минут.
Высокие урожаи в гидропонных теплицах можно получить только при ежедневной подаче в помещение углекислого газа в количестве 30 (пасмурная погода) – 70 грамм (при солнце) на 1м3 внутреннего объема.