ITUB20159357A1

ITUB20159357A1 - VERTICAL GREENHOUSE ENERGETICALLY SELF-SUFFICIENT ACQUAPONICA WITH BATTERY ACCUMULATION FOR THE BIOLOGICAL AND CONTEMPORARY PRODUCTION OF FISH SPECIES, VEGETABLE AND ALGAE.

Info

Publication number: ITUB20159357A1
Application number: ITUB2015A009357A
Authority: IT
Inventors: Matteo Benvenuti
Original assignee: Matteo Benvenuti
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2016-02-25

Description

“Serra verticale acquaponica energeticamente autosufficiente con accumulo in batteria per la produzione biologica e contemporanea di specie ittiche, vegetali ed alghe”, "Energy self-sufficient vertical aquaponic greenhouse with battery storage for the biological and contemporary production of fish, vegetable and algae species",

La presente invenzione ha per oggetto una serra verticale acquaponica energeticamente autosufficiente con accumulo in batteria comprendente un sistema verticale di coltivazione fuori suolo acquaponico che consente la produzione contemporanea e continuativa di specie ittiche, specie vegetali ed alghe allo scopo di produrre cibo di alta qualità, esente da fertilizzanti e pesticidi. Inoltre, vuole incrementare la resa per metro quadro -di suolo riducendo il consumo di risorse e ia produzione di rifiuti ed emissioni. The present invention relates to an energetically self-sufficient vertical aquaponic greenhouse with battery storage comprising a vertical soilless aquaponic cultivation system that allows the simultaneous and continuous production of fish species, plant species and algae in order to produce high quality food, free from fertilizers and pesticides. Furthermore, it wants to increase the yield per square meter of land by reducing the consumption of resources and the production of waste and emissions.

L’oggetto della presente invenzione si colloca nel settore delle Duove tecnologie atte a mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici e a ridurre il consumo di risorse, della chimica e le emissioni inquinanti nella produzione di cibo. The object of the present invention is located in the sector of New technologies aimed at mitigating the effects of climate change and reducing the consumption of resources, chemicals and polluting emissions in food production.

Come è noto, il costante aumento demografico mondiale ed il crescente inurbamento della popolazione determinano un incremento della domanda alimentare, che a sua volta comporta la necessità di un aumento della produzione agricola, zootecnica e ittica, con un conseguente aggravio della pressione sugli ecosistemi e delle emissioni inquinanti causate dall’aumento delle miglia alimentari che servono a collegare ì luoghi di produzione a quelli di consumo del cibo sempre più distanti tra Loro. As is known, the constant global demographic increase and the growing urbanization of the population determine an increase in food demand, which in turn entails the need for an increase in agricultural, livestock and fish production, with a consequent increase in pressure on ecosystems and polluting emissions caused by the increase in food miles that serve to connect the places of production to those of consumption of food increasingly distant from each other.

Per far fronte a tali problematiche sono molte le strategie e le nuove tecnologie che vengono adottate in campo agricolo, tuttavia, il richiedente ha riscontrato che le attuali innovazioni proposte nell’ambito della produzione di cibo, sebbene risolvano singoli problemi (come l’aumento della produzione a metro quadro, la riduzione dell’inquinamento, la riduzione del consumo di risorse, ecc..), non risolvono quelli sopra citati contemporanemente. In particolare, la questione meno toccata è quella della riduzione delle miglia alimentari possibile solo avvicinando il luogo della produzione a quello del consumo. To address these issues, there are many strategies and new technologies that are adopted in the agricultural field, however, the applicant found that the current innovations proposed in the field of food production, although they solve individual problems (such as increasing the production per square meter, the reduction of pollution, the reduction of resource consumption, etc.), do not solve those mentioned above at the same time. In particular, the less touched issue is that of reducing food miles only possible by bringing the place of production closer to that of consumption.

Π compito tecnico, quindi, posto alla base della presente invenzione è quello di realizzare una struttura che consenta, allo stesso tempo, di incrementare la produzione di cibo annuale a metro quadro, di ridurre il consumo di risorse (acqua, suolo, energia, materiali, ecc...), di essere facilmente installabile vicino ai luoghi di consumo del cibo, di produrre l’energia e di recuperare l’acqua di cui ha bisogno e che si possa adattare alle diverse condizioni ambientali. Ulteriore scopo di questa invenzione è quello di eliminare l’uso di fertilizzanti e pesticidi nella produzione di specie vegetali.L’invenzione adotta la pratica deH’acquaponica cioè quella tecnica di produzione simbiontica di specie ittiche e vegetali, che unisce Γ acquacoltura di ricircolo alla coltivazione idroponica. The technical task, therefore, placed at the base of the present invention is that of realizing a structure that allows, at the same time, to increase the annual production of food per square meter, to reduce the consumption of resources (water, soil, energy, materials , etc ...), to be easily installed near the places where food is consumed, to produce the energy and to recover the water it needs and which can be adapted to different environmental conditions. A further purpose of this invention is to eliminate the use of fertilizers and pesticides in the production of plant species.The invention adopts the practice of aquaponics, that is the technique of symbiotic production of fish and vegetable species, which combines hydroponic cultivation.

L'invenzione è costituita da un basamento (1) di forma poligonale il quale può essere collocato su superfici non perfettamente piane e messo in posizione orizzontale regolando i dispositivi di sostegno (2). Sul lato opposto al dispositivo di regolazione, si trova il sistema di ancoraggio (3) della struttura iperboloide (4), la quale garantisce il trasferimento dei carichi verticali al basamento. Tali ancoraggi sono costituiti da sistemi a cerniera fìssati al basamento mediante dispositivi di giunzione a serraggio meccanico. Su questa struttura di base viene collocato un pannello rigido di materiale idrofobo (5), isolato termicamente nella parte inferiore per limitare la dispersione termica verso il basso, tale pannello ha la stessa forma poligonale del basamento ed è reso solidale con esso mediante dispositivi di fissaggio. Per favorire la semplicità del montaggio sia basamento che pannello rigido sono suddivìsi in un adeguato numero di parti che possono essere aggiuntate insieme mediante sistemi ad incastro e dispositivi di giunzione a serraggio meccanico. The invention consists of a polygonal base (1) which can be placed on surfaces that are not perfectly flat and placed in a horizontal position by adjusting the support devices (2). On the side opposite the adjustment device, there is the anchoring system (3) of the hyperboloid structure (4), which guarantees the transfer of vertical loads to the base. These anchors consist of hinge systems fixed to the base by means of joint devices with mechanical tightening. A rigid panel of hydrophobic material (5) is placed on this base structure, thermally insulated in the lower part to limit the thermal dispersion downwards, this panel has the same polygonal shape as the base and is made integral with it by means of fastening devices . To facilitate the simplicity of assembly, both the base and the rigid panel are divided into an adequate number of parts that can be added together by means of interlocking systems and jointing devices with mechanical tightening.

Sopra il basamento ed il pannello rigido idrofobo è posizionato almeno un contenitore impermeabile (6) in materiale atossico, stabile ai raggi ultra violetti e adatto al contenimento di acqua potabile, il quale costituisce la vasca per l'allevamento ittico. Le dimensioni totali dì tale contenitore sono inferiori a quelle del basamento, al fine di lasciare uno spazio di almeno 60 cm tra il suo bordo e la struttura iperboloide, per consentire lo svolgimento delle operazioni gestionali. La vasca di allevamento all'esterno è rivestita con un materassino dì materiale termo riflettente (7), per riflettere la radiazione infrarossa nella stagione invernale riducendo le oscillazioni termiche del volume d'acqua della stessa. Tale materassino è fissato alla vasca mediante dispositivi di fissaggio disaccoppiabili, per poterlo rimuovere durante ì mesi caldi, evitando il surriscaldamento dell'acqua. Inoltre, nello spazio tra la vasca e la struttura iperboloide, sopra il pannello rigido, è realizzata una pavimentazione galleggiante (8) che crea un'intercapedine che consente il passaggio dell’impianti stica necessaria al funzionamento della serra verticale. Above the base and the hydrophobic rigid panel there is at least one waterproof container (6) made of non-toxic material, stable to ultra violet rays and suitable for containing drinking water, which constitutes the tank for fish farming. The total dimensions of this container are smaller than those of the base, in order to leave a space of at least 60 cm between its edge and the hyperboloid structure, to allow management operations to be carried out. The outdoor breeding tank is covered with a mat of thermo-reflective material (7), to reflect the infrared radiation in the winter season by reducing the thermal fluctuations of the water volume of the same. This mattress is fixed to the tub by means of decoupling fixing devices, in order to be able to remove it during the hot months, avoiding overheating of the water. In addition, in the space between the tank and the hyperboloid structure, above the rigid panel, a floating flooring (8) is created which creates a cavity that allows the passage of the systems necessary for the operation of the vertical greenhouse.

Al basamento si ancora una struttura portante verticale a forma di iperboloide (4). Tale struttura è costituita da montanti, in numero doppio rispetto al numero dei vertici del poligono del basamento, che costituiscono le generatrici dell'iperboloide. Ogni montante presenta almeno cinque fori asolati che si trovano rispettivamente: in prossimità delle due estremità, al centro e nelle due posizioni intermedie tra il foro di estremità e quello centrale. La posizione di questi ultimi fori determina la curvatura longitudinale ed lo stato torsionaie della struttura. Potendo assimilare i montanti alle generatrici di un iperboloide, è possibile calcolare la posizione dei fori, mediante le ben note formule per il calcolo dei punti di intersezione delle generatrici di un iperboloide. I montantì sono disposti su due strati sovrapposti ed incrociati a formare una struttura reticolare a doppia curvatura, grazie all'uso dei dispositivi di collegamento a serraggio meccanico, che connettono reciprocamente i vari elementi. Al fine di stabilizzare la forma della struttura si inseriscono degli anelli di compressione (9), i quali sono connessi ad essa nei punti di contatto tra i montanti che sono alla stessa quota rispetto all'estradosso del basamento. La struttura iperboloide verticale è chiusa da una copertura spiovente i cui elementi costruttivi sono ancorati: ad una estremità a dispositivi di ancoraggio a cerniera fissate all'ultimo anello di compressione, e all’altra ad una piastra circolare flangiata con connessioni a cerniera che connette tutti i montati (che sono in numero pari agli spigoli del poligono di base) e mette in tensione l’intero sistema. Tale piastra (10) consente anche di creare un appoggio per il supporto (Π) che sostiene il generatore eolico, collegato ad essa mediante dispositivi di giunzione a serraggio meccanico. Sia la struttura reticolare iperboloide che la copertura fanno da supporto all’ involucro esterno della serra, il quale può essere realizzato con un materiale ad alto grado di trasparenza (alcuni esempi sono il nylon, e l’etfe) con sistema di montaggio monostrato o a doppio strato pressurizzato a trasmittanza variabile. In quest’ultimo caso l’involucro è costituito da alcuni cuscini i quali possono essere gonfiati e mantenuti in pressione da un sistema di insufflaggio d’aria al fine di incremetare l’isolamento termico della struttura. In entrambe i casi l’involucro è ancorato alla struttura iperboloide mediante profili specifici atti a garantire sia la tenuta meccanica che quella termica. L’involucro è suddiviso in almeno tre parti orizzontali, in modo da poterle rimuovere singolarmente, anche manualmente, qualora le esigenze di controllo della temperatura interna della serra lo richiedano. Anche la copertura può sostentere le stesse tipologie di involucro e, a sezioni alternate, presenta un sistema di aperture a richiamo (14) che consente lo smaltimento del calore in eccesso. A hyperboloid-shaped vertical load-bearing structure (4) is anchored to the base. This structure is made up of uprights, twice the number of the vertices of the base polygon, which constitute the generatrices of the hyperboloid. Each upright has at least five slotted holes which are respectively located: near the two ends, in the center and in the two intermediate positions between the end hole and the central one. The position of these last holes determines the longitudinal curvature and the torsional state of the structure. Being able to assimilate the uprights to the generatrices of a hyperboloid, it is possible to calculate the position of the holes, using the well-known formulas for calculating the intersection points of the generatrices of a hyperboloid. The uprights are arranged on two superimposed and crossed layers to form a reticular structure with double curvature, thanks to the use of the connection devices with mechanical clamping, which mutually connect the various elements. In order to stabilize the shape of the structure, compression rings (9) are inserted, which are connected to it at the points of contact between the uprights which are at the same height with respect to the extrados of the base. The vertical hyperboloid structure is closed by a sloping roof whose construction elements are anchored: at one end to hinged anchoring devices fixed to the last compression ring, and at the other to a circular flanged plate with hinged connections that connects all the mounted ones (which are equal in number to the edges of the base polygon) and puts the entire system in tension. This plate (10) also allows to create a support for the support (Π) which supports the wind generator, connected to it by means of jointing devices with mechanical tightening. Both the hyperboloid reticular structure and the cover support the external envelope of the greenhouse, which can be made with a material with a high degree of transparency (some examples are nylon, and etfe) with a single-layer or double mounting system. pressurized layer with variable transmittance. In the latter case, the envelope is made up of some cushions which can be inflated and maintained under pressure by an air blowing system in order to increase the thermal insulation of the structure. In both cases, the casing is anchored to the hyperboloid structure by means of specific profiles designed to ensure both mechanical and thermal sealing. The casing is divided into at least three horizontal parts, so that they can be removed individually, even manually, if the internal temperature control needs of the greenhouse require it. The roof can also support the same types of casing and, in alternating sections, has a system of recall openings (14) which allows the excess heat to be disposed of.

Infine, per garantire un adeguato controllo della temperatura nei mesi caldi, è presente un sistema di ombreggiamento costituito da fasce rettangolari (15) di materiale ombreggiante, di larghezza pari ad un lato del poligono di base, e di altezza pari a quella della serra verticale. Ad intervalli regolari, dei supporti rettilinei (16) e paralleli al lato corto del rettangolo sono ancorati alla fascia ombreggiante. Alle estremità di questi supporti sono presenti degli anelli (17), all’interno dei quali passa un cavo in acciaio che funge da guida per la movimentazione delle fasce. Il cavo (18) è ancorato: in basso ad uno dei vertici del poligono di base, mediante un dispositivo di ancoraggio con dispositivo di tension amento; mentre in alto al punto di intersezione dei montanti che si trova sulla stessa verticale del vertice di base e l’ancoraggio viene effettuato nello stesso modo. Ogni fascia ombreggiante ha due cavi che fungono da guida di scorrimento. La movimentazione delle fasce ombreggiane è ottenuta mediante un sistema di cavi e contrappesi che scorrono su delle carrucole poste poste in corrispondenza dell’ ancora ggio superiore del cavo guida. Le fasce sono in numero pari ad almeno la metà dei lati del poligono di base. Finally, to ensure adequate temperature control in the hot months, there is a shading system consisting of rectangular bands (15) of shading material, with a width equal to one side of the base polygon, and a height equal to that of the vertical greenhouse. . At regular intervals, straight supports (16) parallel to the short side of the rectangle are anchored to the shading strip. At the ends of these supports there are rings (17), inside which passes a steel cable that acts as a guide for the movement of the bands. The cable (18) is anchored: at the bottom to one of the vertices of the base polygon, by means of an anchoring device with tensioning device; while at the top at the intersection point of the uprights which is on the same vertical as the base vertex and anchoring is carried out in the same way. Each shade strip has two cables that act as a guide. The movement of the shading bands is obtained by means of a system of cables and counterweights that slide on pulleys placed at the upper anchor of the guide cable. The bands are equal in number to at least half of the sides of the base polygon.

Infine, l’accesso all’interno della serra verticale è garantito da un’apertura posta nella parte bassa della struttura realizzata mediante la rimozione di una porzione di montate, dall’estremità fino al primo punto di incrocio con il montante successivo. Tale apertura è poi chiusa da un pannello incernierato alla struttura delle stesse dimensioni del foro. Finally, access to the inside of the vertical greenhouse is guaranteed by an opening located in the lower part of the structure made by removing a portion of the mounted elements, from the end to the first crossing point with the next upright. This opening is then closed by a panel hinged to the structure of the same size as the hole.

All 'interno della serra si trova il sistema di coltivazione. La vasca di allevamento costituita da almeno un contenitore (6) atossico atto al contenimento dì acqua potabile sul cui fondo è presente almeno un dreno (19). Questo è collegato mediante almeno una tubazione, in materiale atossico, ad una valvola a quattro vie (20), col legata rispettivamente: allo scarico di fondo (21), costituito da un tratto di tubazione in materiale atossico al cui termine è presente una valvola a sfera (22); al biofiltro (23); al sistema di pompaggio (25) e distribuzione dell’acqua. Il biofiltro è un contenitore opaco con coperchio rimuovibile, in materiale atossico e resistente ai raggi ultravioletti, al cui interno è presente del materiale filtrante atossico con un’alta superficie specifica (24). L’acqua proveniente dalla vasca di allevamento, entra nella parte alta del contenitore mediante un raccordo flangiato ed esce dal biofiltro dal basso dopo aver attraversato tutti gli strati di materiale filtrante presenti all’interno del contenitore. Il bordo superiore del biofiltro è posto alla stessa quota di quello della vasca di allevamento, in modo che l’acqua vi fluisca per gravità. Una volta passata dal biofiltro l’acqua arriva al dispositivo di pompaggio che le imprime l’energìa necessaria per farla arrivare nella parte più alta della struttura. Dopo il dispositivo di pompaggio si trova una valvola a tre vie (27) collegaia: da una parte ad un tratto di tubazione atossica (26) che rimanda l’acqua all’ interno della vasca di allevamento; mentre dall’altro ad un collettore ad almeno quattro vie (28) con altrettante valvole di intercettazione a valle del quale si trovano altrettanti rami deirimpianto di distribuzione. Le quattro tubazioni (29) in materiale atossico sono ancorate mediante sistemi di bloccaggio ad incastro per tubi alla struttura reticolare iperboloide. Tali tubi, in prossimità della copertura, si diramano e sono ancorati alla struttura con dei dispositivi dì bloccaggio ad incastro seguendo un percorso parallelo (30) all’andamento del perimetro della copertura. Tali tubi sono chiusi alle estremità mediante un dispositivo di chiusura ermetica. In corrispondenza dei montati della copertura, i tubi di distribuzione vengono punzonati per consentire l’instali azione dei dispositivi di gocciolamento costituiti da tubicini (31) alla cui estremità è posto un dispositivo di gocciolamento regolabile. La lunghezza dei tubicini è almeno pari a 3⁄4 dell’altezza della serra verticale, e la loro estremità rivolta verso il tubo è fissata in modo reversibile alla struttura dei tubi di coltivazione in modo che possano muoversi insieme ad essi durante le operazioni di movimentazione verticale di quest’ultimi. 1 tubi di coltivazione (32) sono dei tubi in PVC atossico, adatto al contatto con acqua potabile, le cui pareti, di spessore almeno due millimetri, sono sagomati in modo da ottenere almeno trentaseì alloggiamenti adatti a contenere altrettanti dispositivi di supporto per la coltivazione delle piante. I tubi hanno una lunghezza di almeno due metri ed un diametro di almeno 110 narri, al loro interno contengono dispositivi plastici ad elevata superficie specifica di varie dimensioni. Ad una estremità del tubo è installato un dispositivo di sostegno rimuovibile (33) che co sente l’ancoraggio del tubo al sistema di movimentazione verticale, costituito da un sistema di carrucole e contrappesi. All’altra estremità è fissato mediante tre dispositivi di fissaggio in materiale plastico atossico, un dispositivo a forma di cono circolare rovesciato terminante con un cannello (34), il quale consente la raccolta delle acque che percolano all’interna del tubo dal dispositivo di gocciolazione. Tale dispositivo ha un diametro di poco superiore a quello del tubo di coltivazione, al fine di raccogliere anche eventuali percolazioni lungo la superficie esterna del tubo. All’estremità del cannello è installato, con un incastro rimovibile, un raccordo a 90° in materiale atossico collegato ad un tratto di tubazione (35) sempre in materiale atossico, che termina con un taglio inclinato ed una corda di materiale vegetale (36) che arriva fino alla vasca di allevamento. Questa corda, oltre che a guidare le acque in uscita dal tubo di coltivazione verso la vasca di allevamento, diventa il supporto per la coltivazione delle alghe. Inside the greenhouse there is the cultivation system. The breeding tank consists of at least one non-toxic container (6) suitable for containing drinking water on the bottom of which there is at least one drain (19). This is connected by at least one pipe, in non-toxic material, to a four-way valve (20), connected respectively: to the bottom drain (21), consisting of a section of pipe in non-toxic material at the end of which there is a valve ball (22); to the biofilter (23); to the pumping system (25) and water distribution. The biofilter is an opaque container with a removable lid, made of non-toxic material and resistant to ultraviolet rays, inside which there is non-toxic filter material with a high specific surface (24). The water from the breeding tank enters the upper part of the container through a flanged connection and exits the biofilter from the bottom after passing through all the layers of filter material present inside the container. The upper edge of the biofilter is placed at the same level as that of the breeding tank, so that the water flows through it by gravity. Once the water has passed through the biofilter, it reaches the pumping device which gives it the energy necessary to get it to the highest part of the structure. After the pumping device there is a three-way valve (27) connects: on one side to a section of non-toxic piping (26) which sends the water back into the breeding tank; while on the other to a manifold with at least four ways (28) with as many shut-off valves downstream of which there are as many branches of the distribution system. The four pipes (29) in non-toxic material are anchored by means of interlocking locking systems for pipes to the hyperboloid reticular structure. These pipes, near the roof, branch off and are anchored to the structure with interlocking locking devices following a path parallel (30) to the perimeter of the roof. These tubes are closed at the ends by means of a hermetic sealing device. In correspondence with the mounted elements of the roof, the distribution pipes are punched to allow the installation of the dripping devices consisting of tubes (31) at the end of which an adjustable dripping device is placed. The length of the tubes is at least equal to 3⁄4 of the height of the vertical greenhouse, and their end facing the tube is reversibly fixed to the structure of the cultivation tubes so that they can move together with them during handling operations vertical of the latter. The cultivation pipes (32) are non-toxic PVC pipes, suitable for contact with drinking water, whose walls, at least two millimeters thick, are shaped in such a way as to obtain at least thirty-six housings suitable to contain as many support devices for cultivation some plants. The tubes have a length of at least two meters and a diameter of at least 110 narri, inside them they contain plastic devices with a high specific surface of various sizes. A removable support device (33) is installed at one end of the pipe which allows the pipe to be anchored to the vertical handling system, consisting of a system of pulleys and counterweights. At the other end, a device in the shape of an inverted circular cone ending with a torch (34), which allows the collection of the water that percolates inside the pipe from the dripping device, is fixed by means of three fixing devices in non-toxic plastic material. . This device has a diameter slightly greater than that of the cultivation tube, in order to also collect any percolations along the external surface of the tube. At the end of the torch is installed, with a removable joint, a 90 ° fitting in non-toxic material connected to a section of pipe (35) also in non-toxic material, which ends with an inclined cut and a rope of plant material (36) which reaches up to the breeding tank. This rope, in addition to guiding the water coming out of the cultivation tube towards the breeding tank, becomes the support for the cultivation of algae.

L’acqua di rabbocco da utilizzare all’ interno del sistema è garantita da un sistema dì raccolta delle acque piovane, collocato sul bordo del basamento, il quale invia l’acqua raccolta ad un serbatoio posto sotto il basamento stesso. Da qui un dispositivo di pompaggio, collegato ad un galleggiante posto nella vasca di allevamento, la immette all’interno di essa mediante una tubazione. Il serbatoio di raccolta delle acque meteoriche può essere collegato alla rete di distribuzione pubblica, ad un sistema ad osmosi inversa o a un dispositivo di raccolta acque più grande, al fine di garantire il mantenimento del livello di acqua costante al suo interno. Per garantire un adeguato apporto luminoso alle piante oltre a quello dovuto all’illuminazione naturale, è presente un sistema di illuminazione artificiale (37) ad elevata efficienza energetica e che emette una luce con lunghezze d’onda specifiche per la crescita delle piante. È costituito da almeno tre apparecchi disposti con un angolo di 120° l’uno rispetto all’altro e calati dal centro della copertura e da almeno tre apparecchi ancorati ai montanti della struttura iperboloide. Sempre dall’alto sono calati almeno due dispositivi radianti a basso voltaggio che contribuiscono al riscaldamento durante i mesi freddi. The top-up water to be used inside the system is guaranteed by a rainwater collection system, placed on the edge of the base, which sends the collected water to a tank placed under the base itself. From here a pumping device, connected to a float placed in the breeding tank, introduces it inside it through a pipe. The rainwater collection tank can be connected to the public distribution network, to a reverse osmosis system or to a larger water collection device, in order to guarantee the maintenance of a constant water level inside. To ensure adequate light input to plants in addition to that due to natural lighting, there is an artificial lighting system (37) with high energy efficiency and which emits light with specific wavelengths for plant growth. It consists of at least three devices arranged at an angle of 120 ° to each other and lowered from the center of the roof and at least three devices anchored to the uprights of the hyperboloid structure. Also from above are at least two low-voltage radiant devices that contribute to heating during the cold months.

La serra verticale funziona in corrente contìnua in bassa tensione, Tutta l’energia necessaria al funzionamento della serra verticale è prodotta da un sistema di produzione di energia da fonte rinnovabile ad accumulo ibrido almeno sol are-eolico. Nello specifico il generatore eolico è posto sul supporto ancorato alla copertura mentre almeno un pannello fotovoltaico è collocato all’esterno della struttura. L’energia prodotta viene immagazzinata all’interno di almeno due batterie da 100 Ah ed i loro cicli di carica e scarica sono gestiti da un regolatore di ricarica con tecnologia MPPT che sì trova all’interno del quadro elettrico. Per garantire il funzionamento 24 ore su 24, qualora le batterie fosse scariche il sistema effettuerà una commutazione automatica sulla linea elettrica proveniente da un trasfonnatore che converte la corrente elettrica alternata della rete elettrica nazionale in corrente continua alla tensione di esercizio desiderata. Tale commutazione avviene mediante un dispositivo di commutazione elettromeccanico o elettronico e viene mantenuta fino a quando il valore di tensione delle batterie non è tornato a quello di esercizio. The vertical greenhouse works in direct current at low voltage. All the energy necessary for the operation of the vertical greenhouse is produced by an energy production system from a renewable source with hybrid storage at least solar-wind. Specifically, the wind generator is placed on the support anchored to the roof while at least one photovoltaic panel is placed outside the structure. The energy produced is stored inside at least two 100 Ah batteries and their charge and discharge cycles are managed by a charging regulator with MPPT technology located inside the electrical panel. To ensure 24-hour operation, if the batteries are discharged, the system will perform an automatic switchover on the power line coming from a transformer that converts the alternating current of the national electricity grid into direct current at the desired operating voltage. This switching takes place by means of an electromechanical or electronic switching device and is maintained until the voltage value of the batteries has returned to the operating value.

Infine, è presente una piattaforma di telegestione, collegata a tutti i dispositivi presenti nella struttura, consentendone il monitoraggio ed il controllo remoto e Γ archiviazione dei dati all’ interno di un database. In pari colare, Π sistema monito ra tutti i parametri sulla qualità dell'acqua e tutti quelli relativi alle condizioni fermo igrometri che interne all'ambiente ed esterne. Tali parametri vengono poi analizzati da un’applicazione che agisce sui dispositivi interni al sistemai per ottimizzare le condizioni di crescita. Finally, there is a remote management platform, connected to all the devices in the structure, allowing remote monitoring and control and Γ data storage within a database. Likewise, the system monitors all the parameters on the quality of the water and all those relating to the internal and external hygrometer conditions. These parameters are then analyzed by an application that acts on the internal devices of the system to optimize the growth conditions.

Claims

"Energy self-sufficient vertical aquaponic greenhouse with battery storage for the biological and contemporary production of fish, vegetable and algae species", CLAIMS 1) Device to raise and produce high quality fish, vegetable and algae species at the same time, in a sustainable, continuous and zero-kilometer way by means of an energetically self-sufficient vertical aquaponic cultivation system including: to. a height-adjustable base on which the load-bearing structure is anchored; b. a vertical bearing structure closed by a cover; c. a transparent casing; d. an aquaponic cultivation system; And. a hybrid system for the production of electricity from renewable sources with battery storage; f. a high energy efficiency artificial lighting system suitable for the cultivation of plant species; g. a rainwater recovery system; h. a remote management system that allows the remote control of all the equipment inside the greenhouse and the monitoring of the operating parameters of the entire structure.

2) Device according to claim 1, wherein the aquaponic cultivation system includes: at least one breeding tank, at least one biofilter, a water distribution and pumping system, some vertical cultivation devices, algae cultivation devices.

3) Device according to claims 1 and 2, in which the single vertical cultivation device comprises: non-toxic tube with housings for support devices for plant species, material with a high specific surface placed inside the tube, an inverted circular cone-shaped device ending with a torch with a diameter slightly greater than that of the tube; 4) Device according to claim 1, wherein the rainwater recovery system comprises: collection channels, accumulation tank, tank pumping system with float, top-up device; 5) Device according to claim 1, in which the remote management and monitoring system can be managed both remotely, by means of a suitable software, and manually on site by means of a display inside the structure. 6) Device according to claims 1 and 5, in which the remote management and monitoring system can be managed both manually and automatically, by means of a software that analyzes the data coming from the system and acts on the devices inside it to optimize the growth conditions of vegetable, fish and algae species. 7) Device according to all the previous claims, allows to: reduce water consumption compared to a traditional cultivation, increase production per square meter (even for non-arable surfaces), reduce electricity consumption, cancel polluting emissions, cancel the use of fertilizers and pesticides, automate the production process of vegetable and fish species, reduce production costs.