thiết kế chế tạo và lắp đặt nhà kính thông minh phục vụ cho việc chăm sóc vườn ươm thông minh qua internet cho nhà lưới số viện di truyền nông nghiệp việt nam

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa h

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ LẮP ĐẶT NHÀ KÍNH THÔNG MINH PHỤC VỤ CHO VIỆC CHĂM SÓC VƯỜN ƯƠM THÔNG MINH QUA INTERNET CHO NHÀ LƯỚI SỐ 1 - VIỆN DI TRUYỀN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Giáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thành Trung

Sinh viên thực hiện : Đinh Bảo Ngọc

48Thursday, June 13, 20248:39:39 PM8:39:39 PM48Thursday, June 13, 20248:39:39 PM8:39:39 PM48Thursday, June 13, 20248:39:39 PM8:39:39 PM

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho

48dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thoThursday, June 13, 2024

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian tìm hiểu và làm việc, đề tài tốt nghiệp của em đã được hoàn thành Để có kiến thức và kết quả thực tế ngày hôm nay, trước hết em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong khoa Cơ Điện và Công Trình, trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức cơ bản trong 4 năm học tập tại trường Bên cạnh đó em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Nguyễn Thành Trung đã hướng dẫn, giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt nội dung của khóa luận tốt nghiệp

Trong thời gian làm đề tài khóa luận tốt nghiệp còn hạn chế và hiểu biết thực tế còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo của em không tránh khỏi những thiếu xót Nên em mong nhận được ý kiến đóng góp để em có thể đúc kết được nhiều bài học và kinh nghiệm cho bản thân mai sau, từ đó giúp ích được nhiều cho em khi bước vào môi trường làm việc

Cuối cùng em xin gửi đến quý thầy cô lời chúc sức khỏe và thành công trong sự nghiệp giảng dạy Chúc toàn khoa Cơ Điện và Công Trình nói riêng và toàn trường Đại Học Lâm Nghiệp nói chung ngày càng phát triển và đào tạo ra nhiều sinh viên ưu tú

Em xin trân trọng cảm ơn!

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho482413068:39:39 PM8:39:39 PM482413068:39:39 PM8:39:39 PM482413068:39:39 PM8:39:39 PM

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho48Thursday, June 13, 20248:39:39 PM8:39:39 PM48Thursday, June 13, 20248:39:39 PM8:39:39 PM48Thursday, June 13, 20248:39:39 PM8:39:39 PM

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Đinh Bảo Ngọc Mã sinh viên: 1851080321

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: Đinh Bảo Ngọc Mã sinh viên: 1851080321

Trang 5

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ LƯỚI THÔNG MINH 1

1.1 Tổng quan các nhà lưới trong nước và quốc tế 1

1.1.1 Thông tin cơ bản về nhà lưới và nhà kính thông minh 1

2.2.2 Lựa chọn, tham khảo và thiết kế giá ươm mầm………17

2.3 Thiết kế hệ thống phun sương 21

2.4 Lựa chọn, tham khảo và thiết kế hệ thống chiếu sáng 24

CHƯƠNG 3: CHẾ TẠO NHÀ KÍNH THÔNG MINH 26

3.1 Chế tạo khung cơ khí 26

3.2 Chế tạo kệ chứa, lắp đặt giá ươm mầm 27

3.3 Lắp đặt hệ thống phun sương 28

3.4 Lắp đặt hệ thông chiếu sáng vườn ươm 30

CHƯƠNG 4: VẬN HÀNH VÀ THỬ NGHIỆM 32

4.1 Hoàn thiện nhà kính thông minh 32

4.2 Đấu nối tủ điện điều khiển vào nhà kính 33

4.3 Vận hành thử nghiệm 35

KẾT LUẬN 38

PHỤ LỤC 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho482413068:39:39 PM8:39:39 PM482413068:39:39 PM8:39:39 PM482413068:39:39 PM8:39:39 PM

Trang 6

Hình 2.1 Giao diện thiết kế 11

Hình 2.2: Kích thước vòm ươm theo bản vẽ chi tiết 11

Hình 2.3: Offset các mặt phẳng 12

Hình 2.4: Tạo các mặt phẳng theo chiều dài khung vườn ươm 12

Hình 2.5: Vẽ các đường line nối với các vòm 13

Hình 2.6 Tạo file trong môi trường lắp ghép 13

Hình 2.7 Chọn vật liệu làm khung vườn ươm 14

Hình 2.8: Hình vẽ khung vòm ươm trong môi trường lắp ghép 14

Hình 2.9 Đế đỡ hàn với chân khung vườm ươm 15

Hình 2.11 Vòm ươm đáp ứng đủ các thông số về ứng suất 15

Hình 2.12: Kệ chứa với kích thước theo bản vẽ chi tiết 16

Hình 2.13 Tạo các vòm kệ với khoảng cách bằng nhau 16

Hình 2.14 Các mác thép sử dụng lắp ghép giá chứa 17

Hình 2.15 Khung vườm ươm và giá vườn ươm trong môi trường lắp ghép 17

Hình 2.16 Giá ươm mầm trên thị trường 18

Hình 2.17 Kích thước hố ươm mầm 18

Hình 2.18 Kích thước miệng hốc ươm 19

Hình 2.19 Nối biên dạng miệng và đáy hốc ươm 19

Hình 2.20 Tạo lòng hốc ươm 20

Hình 2.21 Tạo lỗ thoát nước cho hốc ươm 20

Hình 2.22 Nhân bản hố ươm 21

Hình 2.23 Giá ươm mầm hoàn chỉnh 21

Hình 2.24 Tạo hệ thống ống nước cho kệ chứa 22

Hình 2.25 Chọn vật liệu thiết kế hệ thống ống nước 22

Hình 2.26 Béc nước lấy từ thư viện Inventor 23

Hình 2.27 Lắp béc phun vào hệ thống nước 23

Hình 2.29 Khoá của hệ thống phun sương 24

Hình 2.30 Mẫu đèn LED tham khảo trên thị trường 24

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu thodahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat treh dic bah xa eco xa huyeh lam thco tihh uhu tho482413068:39:39 PM8:39:39 PM482413068:39:39 PM8:39:39 PM482413068:39:39 PM8:39:39 PM

Trang 7

Hình 2.31 Kích thước đèn LED theo kích thước đèn có sẵn 25

Hình 2.32 Một đoạn đèn LED sau khi hoàn thành 25

Hình 2.33 Đèn được lắp trong một khung giá chứa chi tiết 25

Hình 2.33 Hệ thống chiếu sáng sau khi hoàn thiện 26

Hình 3.1 Tiến hành cắt ống sắt 26

Hình 3.2 Tiến hành hàn khung 26

Hình 3.3 Chân khung vườn ươm 26

Hình 3.4 Màng bọc vườn ươm 26

Hình 3.5 Mái vòm sau khi phủ màng che 27

Hình 3.6 Quá trình chế tạo kệ chứa 28

Hình 3.7 Kệ chứa sau lắp đặt giá ươm 28

Hình 3.8 Máy bơm nước 28

Hình 3.9 Kéo căng dây cáp 29

Hình 3.10 Gắn dây vào bộ phun sương 29

Hình 3.11 Bầu lọc nước 30

Hình 3.12 Van áp suất nước 30

Hình 3.13 Hoàn thành lắp đặt hệ thống đèn LED 31

Hình 3.14 Thử nghiệm hệ thống đèn LED 31

Hình 4.1 Kiểm tra lại nguồn điện, nước của vườn ươm 32

Hình 4.2 Kiểm tra lại kích thước kệ chứa, giá ươm mầm 32

Hình 4.3 Vườn ươm sau khi hoàn thiện 33

Hình 4.4 Di chuyển và vận chuyển tủ điện điều khiển đến Viện Di Truyền Nông Nghiệp 33

Hình 4.5 Kéo dây cáp mạng từ Modem WIFI tổng 34

Hình 4.6 Đấu nguồn cho hệ thống cảm biến mưa cho nhà kính 34

Hình 4.7 Lắp đặt tủ điện vào bên trong nhà kính 34

Hình 4.8 Tủ điện đặt đối diện vườn ươm 35

Hình 4.9 Cấp điện và chạy vận hành thử nghiệm tủ điện 35

Hình 4.10 Giai đoạn ươm hạt 36

Hình 4.11 Giai đoạn dặm cây 36

Hình 4.12 Cây trồng sinh trưởng dưới hệ thống đèn LED 37

Hình 4.13 Cây trồng phát triển sau 2 tuần 37

Trang 8

LỜI MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài

Nhà kính hay còn gọi là nhà lưới, nhà màn,….là công trình có mái che được làm bằng kính hoặc các vật liệu tương tự nhằm tránh các tác hại từ thời tiết , tạo một lớp chắn cho cây trồng khỏi sâu bệnh hoặc các chất độc hại giúp cây trồng có môi trường sinh sống thuận lợi.Hiện tại nhà lưới số 1 – Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam đang nuôi trồng rất nhiều loại cây giống, tuy nhiên vì sự đa dạng của cây trồng nên cần các điều kiện chăm sóc về nhiệt độ và độ ẩm khác nhau.Chính vì vậy cần thiết kế và chế tạo các nhà kính thông minh mini nằm bên trong nhà lưới để đáp ứng được các điều kiện khác nhau đó, sau đó các nhà kính này sẽ được kết nối với các tủ điện điều khiển thông minh nhằm giám sát và điều khiển nhiệt độ, độ ẩm bên trong các nhà kính, đồng thời điều khiển được thời gian tưới và hệ thống ánh sáng hỗ trợ quang hợp khi cần thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

Thiết kế, chế tạo và lắp đặt được nhà kính thông minh cho nhà lưới số 1 – Viện Di truyền nông nghiệp Việt Nam

Kết nối và vận hành được với tủ điện giám sát và điều khiển

3 Đối tượng nghiên cứu

Nhà kính thông minh hỗ trợ chăm sóc vườn ươm tự động

4 Phạm vi nghiên cứu

Tại nhà lưới số 1 của Viện Di Truyền Nông Nghiệp Việt Nam

5 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp chế tạo thử nghiệm thực nghiệm Trên cơ sở khảo sát thực trạng hệ thống, đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết để đề xuất và lựa chọn phương án thực thi Kết quả nghiên cứu lý thuyết là nền tảng để lựa chọn thiết bị Phương án được lựa chọn sau đó sẽ được thi công và kiểm nghiệm bằng thực nghiệm Kết quả nghiên cứu thực nghiệm sẽ được áp dụng vào hệ thống thực tế đồng thời được sử dụng để hoàn thiện kết quả nghiên cứu lý thuyết

HÀ NỘI, ngày 23, tháng 9 năm 2022

Sinh viên thực hiện Ngọc

Trang 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ LƯỚI THÔNG MINH 1.1 Tổng quan các nhà lưới trong nước và quốc tế

1.1.1 Thông tin cơ bản về nhà lưới và nhà kính thông minh

Công trình nhà lưới trong nước và quốc tế đều có cấu tạo gần như tương đồng với nhau Bao gồm 2 hệ: Hệ bao che và Hệ khung chịu lực

Hệ bao che: Những vật liệu như màng, lưới, kính thường là vật liệu sử dụng lên vỏ bao che

Hệ khung chịu lực: Thường dùng từ những vật liệu như thép và tre

1.1.2 Vai trò sử dụng nhà lưới, nhà màng-kính

Nhà lưới giúp bảo vệ cây trồng khỏi côn trùng phá hoại hay đẻ trứng Vì thế, giảm thiểu tối đa việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật Từ đó, đảm bảo độ an toàn cho rau cũng như các sản phẩm nông nghiệp khác, phục vụ tốt cho nhu cầu sử dụng thực phẩm sạch của người tiêu dùng Mặt khác, điều này còn giúp bảo vệ đất trồng, tránh được nguy cơ ô nhiễm đất gây ra bởi các chất hóa học có trong thuốc trừ sâu Trồng cây trong nhà lưới sẽ giúp làm giảm tác động của thời tiết lên cây trồng, tránh được ánh sáng mạnh hay mưa trực tiếp xối vào gây héo úa, dập nát cây trồng Như vậy, sẽ làm tăng năng suất đồng thời đảm bảo và nâng cao chất lượng sản phẩm, giúp người nông dân có được lợi nhuận cao hơn Ngoài ra, việc ứng dụng hệ thống phun tưới tự động trong nhà lưới có thể làm giảm công lao động đáng kể, giúp người trồng trọt bớt vất vả khi canh tác trên quy mô lớn Sử dụng mô hình nhà lưới trong nông nghiệp thực sự mang lại rất nhiều lợi ích cho người nông dân cũng như tăng hiệu quả sản xuất cho nông nghiệp Hãy tìm hiểu về mô hình này và

đưa vào áp dụng cho phù hợp với nhu cầu và điều kiện của bạn

Màng nhà kính có công dụng chắn gió bảo vệ hoa màu, lót hồ chứa nước, làm nhà phơi nông sản, phơi gạch, ngói, đồ gốm…Màng nhà kính giúp điều hòa nhiệt độ, giữ ẩm cho cây trồng, tạo ra môi trường đồng nhất thích hợp cho từng loại cây Các loại rau quả trồng trong nhà kính có thể trồng được quanh năm, màng nhà kính còn dùng để sản xuất rau sạch Trong nhà kính năng suất cây trồng trên một mét vuông sản phẩm cao hơn do tỷ lệ cây loại 1 có chất lượng tốt cao hơn Hoa trồng trong nhà kính sẽ cho màu sắc đẹp hơn, có cành dài hơn nhờ có che chắn, phù hợp cho xuất khẩu Giảm 50% thuốc trừ sâu và sát khuẩn, thuận lợi cho công tác bảo vệ thực vật Một số công dụng khác trong lĩnh vực thủy sản như: làm bạt lót hồ (bạt trải hồ), bạt lót hồ nuôi tôm (bạt lót đầm nuôi tôm), làm nhà ương cá bột (ươm cá bột), *làm nhà ương tôm bột (ươm tôm bột),…Ứng dụng màng nhà kính để phơi và sấy cà phê: NHÀ KÍNH PHƠI NÔNG SẢN, NHÀ KÍNH PHƠI CÀ PHÊ, NHÀ KÍNH PHƠI GẠCH,…

Trang 10

Hình 1.1 Biểu đồ cho vai trò sử dụng của Nhà lưới, Nhà màng, kính

1.1.3 Quá trình phát triển & lịch sử

a) Lịch sử ra đời nhà lưới:

Ở Việt Nam, nhà lưới xuất hiện từ khi con người biết dùng những lá cây to để che nắng cho cây con khi mới trồng, nghĩa là nông dân Việt Nam đã biết thiết kế, sử dụng mô hình nhà lưới từ thời xa xưa

b) Loại hình phát triển:

Ở Việt Nam hiện nay, trên các vùng khí hậu ôn đới, mát mẻ hay vùng khí hậu nóng ẩm, thường chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa nắng Chính vì thế, mà bà con nông dân cũng thường áp dùng 2 kiểu nhà lưới, đó là nhà lưới kín và nhà lưới hở

c) Lịch sử phát triển của nhà kính trên Thế Giới

Khoảng năm 30 sau Công Nguyên ở Rome, hoàng đế Tiberius mắc 1 chứng bệnh mà phải ăn dưa chuột mỗi ngày Vì vậy, nhà vua bắt đầu xây dựng 1 ngôi nhà dành riêng cho cây trồng, duy trì liên tục việc đốt lửa bên ngoài các bức tường bằng đá để làm nóng không khí bên trong Một mái mở thủ công từ các tấm mỏng cho phép ánh sáng mặt trời đi xuyên qua vào trong nhà Đó là thời điểm nhà kính ra đời

Đồng thời với việc người châu Âu mua lại tất cả các loại giống cây nhập ngoại mới dẫn đến 1 sự đột biến trong việc nghiên cứu về thực vật học, nhiều trường đại học đã bắt đầu xây dựng nhà kính Leiden, Hà Lan, đã được nhiều người nhận xét là một nhà kính thực vật đầu tiên thực hiện

Nhà kính hiện nay: Cấu trúc nhà kính nhỏ, hiện đại dùng để trồng cây ăn quả và rau có giá hợp lý đối với bất kì người nào Bạn thậm chí có thể xây dựng nhà kính của bạn ngay ở nhà Hiện nay, Eurofresh Farms ở Arizona, tuyên bố nhà kính của Mỹ

Trang 11

lớn nhất, với hơn 318 mẫu Anh của các cơ sở sản xuất cà chua và dưa chuột Việc sử dụng nhà kính cũng có thể giúp cung cấp thực phẩm ở các nước đang phát triển với khí hậu khắc nghiệt Nhà kinh hiện đại bây giờ có thể giúp đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của toàn bộ quốc gia

Kết nối trực tiếp giữa những thanh vòm, cột và máng xối bằng co nối phức hợp chữ Y và L tạo thành một kết cấu chắc chắn; có khả năng chịu tải tốt, việc lắp đặt được nhanh chóng và dễ dàng

Trên máng xối có lồng ghép nẹp cài sóng ZIC ZẮC giúp cho việc gắn kết giữa màng phủ nilon với máng xối được nhanh chóng và hiệu quả hơn, quan trọng hơn không để nước mưa lọt

Trang 12

 Cột trụ dày 1.8 mm, thanh giằng sử dụng thép chịu lực cường độ cao  Khẩu độ: tùy yêu cầu

 Chiều cao đến máng xối: 4 – 4,5 mét  Chiều cao tính từ đỉnh nóc: 6 – 6,5 mét  Trụ được đúc bê tông chắc chắn

 Phần mái hở cố định được che phủ bởi lưới chắn côn trùng 32 mét  Cửa lưới

 Nhà kính được phủ màng film Polyethylene Ginegar có độ dày 150 µm  Vách hông được bố trí màng và lưới đan xen, tại khoảng không cho thông khí lưu thông trong ngoài nhà màng

 Ưu điểm / công dụng

- Với thiết kế phần mái nhô lên theo dạng cung tròn lệch, phần chệnh lệch giữa 2 cung tròn hình thành cửa thông gió, lưu thông không khí trong và ngoài, làm mát nhà màng một cách tự nhiên

- Phần mái nhô lên này là giúp giảm hiệu ứng tăng nhiệt độ bên trong nhà kính, tăng phân tầng không khí, nhờ đó tăng được hiệu quả làm mát vào những thời điểm nhiều nắng, đồng thời kiểm soát tốt sự ngưng tụ của hơi nước

- Mô hình nhà kính mái hở cố định 1 bên này khi liên kết với nhau tạo thành một khối thống nhất, phù hợp với mọi quy mô, diện tích trồng trọt rộng lớn

- Điểm đặc biệt trong thiết kế nhà kính mái hở cố định một bên là canh chỉnh hướng gió sao cho phù hợp với mái đón gió

- Liên kết giữa những thanh vòm, trụ cột và máng xối bằng các loại bas nối được tính toán tỉ mỉ và riêng biệt tạo nên hệ khung chắc chắn; có khả năng chịu tốc độ gió cao, khả năng chịu tải trọng treo tốt theo đúng yêu cầu của chủ đầu tư Việc sử dụng các loại nhôm đỡ mặt kính (Bas) giúp quá trình lắp đặt cũng tháo dỡ được tiến hành nhanh chóng, đáp ứng đúng tiến độ

- Máng xối được thiết kế đi kèm với bộ nẹp cài zigzag sóng, giúp việc liên kết giữa màng phủ và máng xối hiệu quả hơn, tránh hiện tượng rò rỉ nước vào bên trong nhà kính và đọng nước lại trên màng

 Nhược điểm:

- Các loại côn trùng và mầm bệnh xâm nhập vào bên trong

- Diện tích canh tác không lớn

Trang 13

Hình 1.3 Nhà kính cố định mái hở 2 bên

Mẫu nhà kính 2 mái hở cố định được thiết kế với 2 bên mái có độ cong bằng nhau nhưng đan lệch tạo thành cửa thông gió ở cả 2 bên đỉnh mái Hai cửa thông gió này giúp giảm hiệu ứng tăng nhiệt độ bên trong nhà kính, tăng phân tầng không khí Nhờ vậy sẽ giúp tăng hiệu quả làm mát khi thời tiết nắng nóng cũng như kiểm soát tốt hơi nước bị nhưng tụ

Với những vùng có hướng gió phức tạp, nhà kính mái hở 2 bên cố định tại SkyFarm là giải pháp hợp lý bởi chúng sẽ đảm bảo duy trì độ thoáng khí trong nhà trồng cây Thiết kế với màn nhựa chắn nước phía trên cũng sẽ làm cho rau, hoa quả không bị mưa làm dập

 Thông tin kỹ thuật:

+ Cột trụ D76 dày 1.8 mm, thanh giằng sử dụng thép chịu lực cường độ cao + Khẩu độ: Tùy thuộc yêu cầu khách hàng

+ Chiều cao đến máng xối: 4 – 4.5 mét + Chiều cao tính từ đỉnh nóc: 6 – 6,5 mét + Trụ được đúc bê tông chắc chắn

+ Phần mái hở cố định được che phủ bởi lưới chắn côn trùng 32 mesh + Cửa trượt, khung thép, phủ màng

 Hệ thống – Thiết bị đi kèm:

+ Hệ thống quạt đối lưu, thông gió bên trong và ngoài + Hệ thống lưới cắt nắng tự động

+ Hệ thống tưới: nhỏ giọt, phun sương, etc…

Trang 14

+ Hệ thống đèn quang phổ + Hệ thống điều khiển tự động

+ Hệ thống kiểm soát: độ ẩm , không khí, nhiệt độ, etc…

 Ưu điểm của mẫu nhà kính 2 mái hở cố định

Mô hình nhà kính 2 mái hở cố định được thiết kế phù hợp cho vùng nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, nhất là khu vực đất thấp

Liên kết giữa những thanh vòm, trụ cột và máng xối bằng các loại bas nối được các kỹ sư tính toán tỉ mỉ và riêng biệt Nhờ đó tạo nên hệ khung chắc chắn, có khả năng chịu tốc độ gió cao, khả năng chịu tải trọng treo tốt theo đúng yêu cầu của chủ đầu tư Hơn nữa, việc sử dụng các loại bas giúp quá trình lắp đặt cũng được tiến hành nhanh chóng, đáp ứng đúng tiến độ

Máng xối được thiết kế đi kèm với bộ nẹp cài zigzag sóng Nhờ vậy mà giúp việc liên kết giữa màng phủ và máng xối đạt hiệu quả hơn, tránh hiện tượng rò rỉ nước vào bên trong nhà kính và đọng nước lại trên màng

Trên thực tế, nhà kính 2 mái hở cố định cũng giống như cấu trúc mái hở cố định 1 bên Tuy nhiên khác biệt ở chỗ, mô hình này có cửa thông gió đôi Đây thực sự là một chọn lựa hoàn hảo cho các bà con nông dân và doanh nghiệp cần có một không gian trồng trọt năng suất cao, tạo ra lợi nhuận với giá thành hạ đáng kể

Một số ưu điểm khác của mẫu nhà kính 2 mái hở cố định có thể kể tới như: + Thiết kế cho phép thông gió liên tục, cho dù không có gió

+ Tỷ lệ thông gió lớn nhờ 2 đỉnh mái cố định và vách nhà màng + Có thể giúp tận dụng tối đa nguồn sáng cho cây quang hợp + Cây trồng khỏe hơn, sản phẩm tươi hơn, năng suất hơn

+ Giảm thiểu tối đa việc sử dụng hóa chất và thuốc bảo vệ thực vật

Với những ưu điểm vượt trội này, việc sử dụng mẫu nhà kính 2 mái hở cố định là lựa chọn đáng để cân nhắc

- Hiệu quả chống côn trùng thấp

- Hiệu quả chống các yếu tố môi trường thấp

- Khi môi trường bị cô lập, độ ẩm cao cùng với việc thâm canh liên tục làm phát sinh các loại nấm bệnh

Trang 15

Hình 1.4 Nhà kính đóng mở kiểu cánh bướm

Nhà lưới-nhà kính mô hình mái mở 2 bên cố định có thiết kế tương tự với nhà kính có cấu tạo 1 bên hở Tuy nhiên 2 mái trên của nhà kính cho phép thông gió tốt hơn Với những vùng có hướng gió phức tạp, nhà lưới-nhà kính có mô hình mái hở 2 bên cố định là giải pháp hợp lí do mang lại hiệu quả khi đảm bảo duy trì độ thoáng khí trong nhà trồng cây Thiết kế với màn nhựa chắn nước phía trên sẽ làm cho rau, hoa quả không bị mưa làm dập

 Thông số kĩ thuật:

o Cột thép thanh giằng sử dụng thép chịu lực o Hệ cột có chiều rộng 8m-9m

o Chiều cao từ mặt đất lên đỉnh nóc: 5,5-6m

o Chân cột: Bọc bê tông chống thấm, chống sét cao trên mặt đất 0,5m o Bên hông phủ lưới chắn côn trùng

o Mái lợp bỡi màng phủ dày 150-200 µm

 Ưu điểm/ công dụng:

o Dễ dàng lắp đặt, bảo trì nhờ các thanh pat lắp ráp nhanh

o Các khung, cột, mái nhà màng chắc chắn chịu được gió bão, chịu tải trọng đáp ứng nhu cầu của chủ đầu tư

o Giúp chống sự thâm nhập của côn trùng, sâu bệnh gây hại

o Hạn chế việc sử dụng các loại thuốc hóa học, thuốc bảo vệ thực vật o Mái có thể đóng mở linh hoạt tùy vào yêu cầu canh tác và thời tiết

o Mô hình nhà màng mái cánh bướm thiết kế phù hợp với các loại cây trồng từ nhỏ tới lớn, các cây leo cao và đặc biệt là các loài cây có giá trị cao như lan hồ điệp

Trang 16

o Mô hình nhà kính này có thể chuyển đổi linh hoạt theo từng mùa, khi nóng thì mở mái để lưu thông không khí tự nhiên, khi lạnh thì đóng mái để tăng nhiệt độ trong nhà kính đảm bảo điều kiện tốt nhất cho sự phát triển cây trồng

o Ngoài ra, trong nhà màng có thể lắp đặt các hệ thống công nghệ cao khác như hệ thống kết nối vạn vật qua Internet, cảm biến nhiệt độ tự đóng mở cửa mái, các hệ thống làm mát, phun sương, tưới tiêu, có thể điều khiển từ xa qua điện thoại

- Chi phí cao

- Thời gian thi công tốn khá nhiều thời gian

- Việc lợp kín gây khó khăn cho việc điều hoà không khí và thông gió - Côn trùng sống trong đất phát triển với mật độ cao

o Trụ được đúc bê tông chắc chắn, khoảng cách mỗi trụ là 4m

Trang 17

o Mái phủ màng film polyethylene Ginegar có độ dày từ 150µm (micron mét) đến 200 µm tuổi thọ có thể kéo dài từ 5 – 7 năm

o Cửa được phủ lưới

o Nhà kính được phủ màng film Polyethylene Ginegar có độ dày 150µm o Phần hông xung quanh nhà kính được che phủ toàn bộ bằng màng polyethylene (pe) hoặc ½ bằng lớp lưới cước chống côn trùng, ½ được che phủ bởi màng polyethylene

 Hệ thống đi kèm với mô hình nhà kính mái cong

Mô hình nhà kính mái cong sẽ bao gồm những hệ thống đi kèm như sau: o Hệ thống tưới: Tưới nhỏ giọt, hoặc tưới phun sương,… tùy theo sự lựa chọn của khách hàng

o Hệ thống quạt thông gió

o Hệ thống lưới cắt nắng tự động (loại 65%; 75%; 85%) o Màng cuốn hông, cuốn nóc,…

o Hệ thống đèn quang phổ

o Và những thiết bị khác (Giá thể, bàn trồng, hệ thống bón phân tự động, chiếu sáng kích thích sinh trưởng cây trồng, v.v…)

o Hệ thống kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ

 Ưu điểm / công dụng

o Nhà vòm lưới lắp đặt, bảo dưỡng dễ dàng do được lắp ráp nhờ các bát kết nối nhanh chóng, tiện lợi

o Mái vòm cong giúp nước mưa chảy xuống máng xối, không thâm nhập vào nhà màng

o Tạo môi trường vi khí hậu tách biệt với thời tiết bên ngoài đáp ứng yêu cầu phát triển của từng loại cây

o Ngăn sự thâm nhập của côn trùng, sâu bệnh gây hại cho cây trồng o Không sử dụng các loại thuốc diệt cỏ, thuốc bảo vệ thực vật

o Mẫu nhà lưới mái cong có chi phí thấp, tính thẩm mỹ cao nên thường được xây dựng trên sân thượng nhà phố, dùng làm nhà lưới cho trồng thí nghiệm, trồng rau công nghệ cao cho các trường học

o Tùy theo nhu cầu của chủ đầu tư, khu vực trồng, mà có các thiết kế nhà lưới mái vòm thích hợp cho các diện tích từ nhỏ tới lớn, đáp ứng được chất lượng và năng suất sản phẩm

Trang 18

- Do là mô hình kín nên mùa nắng nóng nhiệt độ bên trong cao hơn bên ngoài môi trường làm ảnh hưởng quá trình phát triển của cây trồng

- Không khí không được thoáng, sau nhiều vụ canh tác sẽ phát sinh nhiều nấm bệnh, công trùng trong đất

- Lưu ý: Khi xây dựng nhà màng mái vòm ở những khu vực có sương giá, phần mái và tường bao quanh sẽ bọc bằng màng nhà kính giúp giảm bớt sự thoát nhiệt, tạo môi trường thích hợp cho cây trồng phát triển tốt ngay cả trong thời tiết sương giá

Còn khi làm ở các khu vực nóng, khô thì phần tường bao quanh sẽ được bọc bằng lưới chống côn trùng, và trên mái sẽ có thêm lưới cắt nắng để đảm bảo không khí lưu thông tốt, nhiệt độ thoáng mát giúp cây phát triển

1.1 Tìm hiểu về phần mềm thiết kế

Phần mềm Inventor còn được gọi đầy đủ hơn với cái tên Autodesk Inventor

Đây là loại phần mềm vẽ 3D được hình thành và phát triển bởi công ty Autodesk USA Các mô hình vẽ 3D của sản phẩm cơ khí sẽ được vẽ, thiết kế và hoàn thiện trên Inventor.Inventor có giao diện trực quan, dễ sử dụng, người thiết kế mô hình vẽ 3D không cần phải tốn nhiều thời gian cho việc tìm hiểu Bên cạnh đó công ty

Autodesk USA còn phát triển các tính năng để hỗ trợ người dùng nhiều nhất có thể.Một điểm mạnh của Inventor đó là có thể trao đổi thông tin, dữ liệu với các phần mềm giải pháp được phát triển bởi Autodesk Bên cạnh đó,nó còn có khả năng trao đổi dữ liệu với các ứng dụng khác như: ENGINEER / Pro, CATIA V5, SolidWorks, UGS… Inventor có rất nhiều công cụ hỗ trợ đơn giản để chuyển đổi sang thiết kế 3D cho những người dùng AutoCAD Ngoài ra, nó còn hỗ trợ nhập, xuất trực tiếp với các tập tin IGS, SAT, STEP

Trang 19

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NHÀ KÍNH THÔNG MINH 2.1 Thiết kế khung nhà kính

Mở phần mềm Inventor -> Chọn Standard.ipt -> Create -> Top Plane và

giao diện hiện lên ta được kết quả:

Hình 2.1 Giao diện thiết kế

Trong môi trường Sketch, ta vẽ kích thước vòm ươm theo bản vẽ đã đo từ

trước Với kích thước chiều cao của giàn là 1700 mm và chiều cao đỉnh vòm là 2500 mm và chiều rộng là 3400 mm là bởi vì với kích thước như thế ta có thể đặt được 3 giá chứa với kích thước cây tính cho từng nhà vườn, không khí trong nhà ươm được đảm bảo thu hẹp tối đa chiều cao để có thể điều chỉnh được nhiệt độ và độ ẩm cần thiết cho cây non phát triển Vvà quan trọng là khi người chăm sóc có chiều cao dưới 1,7 m hay cao hơn đều có thể hoạt động thoải mái, đi lại không bị va chạm với đỉnh giàn, không bị ngột ngạt, gò bó

Hình 2.2: Kích thước vòm ươm theo bản vẽ chi tiết

Trang 20

Sau khi có Sketch đầu tiên, ta chia chiều dài của khung vườn ra 10 phần bằng

nhau Sử dụng lệnh Offset from Plane để tạo 10 mặt phẳng như nhau theo kích thước

1,9m Đây là khoảng cách giữa các vòm ươm để độ liên kết có thể hoạt động được tối đa, và cũng giảm bớt được vật liệu, giảm giá thành khi thiết kế và lắp đặt vườn ươm

Hình 2.3: Offset các mặt phẳng

Trong các mặt phẳng tạo, dùng lệnh Project Geometry để in các hình vẽ của

Sketch trước, ta được các Sketch tương đương với khoảng cách như trên là 1,9m

Hình 2.4: Tạo các mặt phẳng theo chiều dài khung vườn ươm

Trong môi trường Sketch 3D ta vẽ các đường Line 3D nối các đường vai lại

với nhau để tạo nên liên kết giữa các vòm

Trang 21

Hình 2.5: Vẽ các đường line nối với các vòm

Sau khi đã thiết kế xong vòm ươm, ta chuyển file sang môi trường lắp ghép

Chọn New => Standard.iam để vào môi trường lắp ghép

Hình 2.6 Tạo file trong môi trường lắp ghép

Với khung nhà kính kích thước là 17900 x 3400 x2500 (mm), để chịu được lực của cả khung thì ta phải chọn loại thép ống  21.3 x 2.0, tức là ống thép có đường kính 21.3 mm, độ dày 2.0 mm để lắp khung thì có thể chịu được tải trọng của cả khung vườm ươm

Trang 22

Hình 2.7 Chọn vật liệu làm khung vườn ươm

Trong môi trường lắp ghép, ta dùng lệnh Insert Frame để chọn các loại vật

liệu chế tạo khung vòm ươm Sổ các tùy chọn trong menu, ra chọn thép ống có đường kính bằng 21.3 x 2.0 để làm khung vườn ươm, ta được:

Hình 2.8: Hình vẽ khung vòm ươm trong môi trường lắp ghép

Thiết kế đế đỡ với kích thước 20 x 15 x 2 để hàn vào chân của khung vườn ươm, tạo điểm tựa để khung đứng vững trên nền đất Ta chọn đế có kích thước như vậy để làm tang tiết diện tiếp xúc với nền đất, tăng độ cứng vũng, chống chịu tốt cho bộ khung

Trang 23

Hình 2.9 Đế đỡ hàn với chân khung vườm ươm

Vòm ươm với chiều cao tại đỉnh là 2,5m là chiều cao được tính toán sao cho lực chia đều cho các thanh của khung, không dồn ứng suất kéo hay nén vào thanh nào cả

Hình 2.11 Vòm ươm đáp ứng đủ các thông số về ứng suất

2.2.1 Thiết kế kệ chứa

Ta dùng lệnh Offet from Plane để tạo 1 mặt phẳng cách mặt phẳng của vòm

ươm 1,5m Khoảng cách này là khoảng cách để làm lối đi lại và để các đồ dùng cần thiết khi chăm sóc Sau đó trên mặt phẳng đó ta vẽ kệ chứa với kích thước như trong bản vẽ chi tiết Kích thước của giá ươm là 1310 x 15775 x 560 (mm), khoảng cách lối đi giữa các giàn là 61 cm, lối đi đủ cho 2 người trưởng thành tránh nhau Để đảm bảo cho số lượng vườn ươm là 15000 cây giống, ta phải chia giàn ươm thành 2 hàng

mới đủ không gian đáp ứng số lượng cho mỗi vườn

Trang 24

Hình 2.12: Kệ chứa với kích thước theo bản vẽ chi tiết

Dùng lệnh Offset -> Offset from Plane với kích thước 1,75m để tạo các vòm

kệ chứa với khoảng cách bằng nhau, sau đó tương tự như trên khung vườm ươm, ta

dùng lệnh Project Geometry để in Sketch trước lên các mặt phẳng vừa tạo Kích

thước này là kích thước để ta đặt vừa 1 khay ươm và đảm bảo số lượng các khay trên giàn Kết quả ta được các vòm giá chứa với khoảng cách bằng nhau:

Hình 2.13 Tạo các vòm kệ với khoảng cách bằng nhau

Sau khi đã có khung của giá chứa, ta Save file và chuyển sang môi trường lắp ghép để thiết kế vật liệu cho giá chứa Đối với giá chứa, ta chọn vật liệu là thép hộp với kích thước: 25 x 25 x 2 (mm), nghĩa là kích thước thép hộp là 25 x 25 và độ dày là 2 mm như hình 2.2.3 Sở dĩ ta chọn loại thép này bởi vì khối lượng các giá ươm mầm, hệ thống nước, hệ thống chiếu sáng trọng tải nặng hơn rất nhiều so với khung vườn bên ngoài, nên ta chọn thép hộp 25x25x2 để làm khung chính của giá ươm mầm vì loại thép này chịu lực tốt, giá thành hợp lý, phù hợp với điều kiện lắp đặt