Ứng dụng PLC trong điều khiển nhiệt độ, độ ẩm nhà kính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Ứng dụng PLC điều khiển nhiệt độ, độ ẩm nhà kính trồng rau Hà Nội Tháng 07 năm 2016 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN Đặt vấn đề Mục đích đề tài Mục tiêu đề tài 4 Phạm vi nghiên cứu 5 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài PHẦN II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I Đối tượng nghiên cứu II Phương pháp nghiên cứu Nhà kính Các thiết bị chủ yếu 10 Phương pháp điều chỉnh nhiệt độ 12 Hệ thống tưới phun sương 17 PHẦN III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG NHÀ LƯỚI 19 Sơ đồ bố trí thiết bị 19 Lựa chọn thiết bị 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 1|Page MỞ ĐẦU Các loại rau nước ta phong phú Nhìn chung ta chia rau thành nhiều nhóm như: nhóm rau xanh có rau cải, rau muống, rau xà lách, rau cần,… nhóm rễ củ như: cà rốt, củ cải, su hào, củ đậu,…; nhóm cho như: cà chua, cà pháo, dưa chuột,…; nhóm hành gồm loại hành, tỏi,… Trong ăn uống ngày, rau tươi có vai trò đặc biệt quan trọng Tuy nhiên lượng protid lipid rau không đáng kể chúng cung cấp cho thể nhiều chất hoạt tính sinh học, đặc biệt muối khoáng có tính kiềm, vitamin, chất pectin axit hữu Ngoài rau có loại đường tan nước chất xenluloza Trong rau có chất ảnh hưởng tốt tới trình tiêu hóa tương tự pepsin, trypsin,… Về thành phần giá trị dinh dưỡng rau có khác tùy theo loại rau Lượng protid rau nói chung mức thấp (dao động từ 0,5% – 1,5%) Tuy có nhiều loại rau người ta phát thấy hàm lượng protid đáng kể nhóm đậu đũa (4% - 6%), rau muống (2,7%), rau ngót (4,1%), cần tây (3,1%), su hào, rau giền, rau đay (1,8% – 2,2%) Về hàm lượng glucid, rau có loại đường đơn dễ hấp thụ, tinh bột, xenluloza chất pectin Hàm lượng trung bình glucid rau khoảng 3% - 4%, có loại lên tới 6% - 8% Chất xenluloza rau có vai trò sinh lý lớn cấu trúc mịn màng ngũ cốc Trong rau, xenluloza dạng liên kết với chất pectin tạo thành phức hợp pectin-xenluloza có tác dụng kích thích mạnh chức nhu động ruột tiết dịch ruột giúp tiêu hóa dễ dàng Rau nguồn vitamin muối khoáng quan trọng, nhu cầu vitamin muối khoáng người cung cấp qua bữa ăn ngày rau Hầu hết loại rau giàu vitamin A C loại vitamin có thức ăn động vật.Các chất khoáng rau vô quan trọng, rau có nhiều chất khoáng có tính kiềm kali, canxi, magie,…Chúng giữ vai trò quan trọng thể người cần thiết để trì kiềm toan Trong thể người chất cho gốc tự cần thiết để trung hòa sản phẩm axit thức ăn trình chuyển hóa tạo thành, đặc biệt rau có nhiều kali dạng kali cacbonnat, muối kali axit hữu nhiều chất khác dễ tan nước dịch tiêu hóa Các muối kali làm giảm khả tích chứa nước protid tổ chức, có tác dụng lợi tiểu Lượng magie rau đáng ý, dao động từ – 75mg% Đặc biệt loại rau thơm, rau giền, rau đậu chưa nhiều hàm lượng magie Rau nguồn chất sắt quan trọng, sắt rau thể hấp thụ tốt sắt hợp chất vô Các loại rau đậu, xà lách nguồn cung cấp mangan tốt Từ phân tích ta thấy vai trò quan trọng rau thể đời sống người Rau tốt cho sức khỏe, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng 2|Page PHẦN I: TỔNG QUAN Đặt vấn đề Nhu cầu thực phẩm an toàn, rau đòi hỏi cấp bách đời sống người tiêu dùng Thực tế rau đáp ứng 50% - 60% nhu cầu người dân Theo thống kê, Việt Nam sản xuất 11,5 triệu rau loại với 43 tỉnh thành phố quy hoạch vùng sản xuất rau an toàn (RAT) Tuy nhiên diện tích đất đủ điều kiện để trồng RAT đạt 8,5% tổng diện tích rau nước Ở thành phố lớn Hồ Chí Minh kiểm soát 20% - 30% nhu cầu rau xanh thành phố Với yêu cầu ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, đặc biệt tự động hóa trình sản xuất vấn đề bách nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm nông nghiệp, giảm công lao động, tiết kiệm lượng, hạ giá thành sản phẩm, tăng cường sức cạnh tranh nội địa thị trường giới việc áp dụng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao điều cần thiết Nhà kính mô hình hữu ích quan trọng việc sản xuất nông nghiệp theo hướng nông nghiệp công nghệ cao, đặc biệt nhà kính cho phép kiểm soát đầy đủ chặt chẽ hầu hết thông số trình sản xuất kể việc sử dụng tối ưu đất canh tác sản lượng trồng thời vụ, nhà kính đáp ứng yêu cầu cho sinh trưởng phát triển tốt trồng như: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, khí oxy, cacbonic,…và kiểm soát sâu bệnh hại Do vậy, nhà kính có vai trò quan trọng việc sản xuất rau cho suất cao, hiệu kinh tế tốt, sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất sản xuất theo quy mô công nghiệp Hiện nhiều nước phát triển giới Hà Lan, Ixrel, Nhật Bản, Pháp, Mỹ Trung Quốc phát triển ứng dụng rộng rãi mô hình nhà kính trồng rau Các nhà kính đại có dạng cấu trúc kết cấu khác phù hợp với điều kiện khí hậu, kinh tế nước Ở Việt Nam, với 70% dân số làm nông nghiệp, ngành nông nghiệp ngành kinh tế mũi nhọn Trong 10 năm qua sản xuất nông nghiệp nước ta đạt thành tựu lĩnh vực chọn tạo giống, kỹ thuật canh tác…, tạo khối lượng sản phẩm, hàng hoá đáng kể góp phần thúc đẩy tăng trưởng kinh tế quốc dân Trong đáng kể đến việc bà nông dân doanh nghiệp sản xuất nông nghiệp bắt đầu áp dụng mô hình nhà kính mà bà nông dân thường gọi nông nghiệp công nghệ cao để sản xuất rau loại hoa cao cấp Đặc biệt Đà Lạt nói riêng Lâm Đồng nói chung – coi vùng sản xuất rau hoa trọng điểm nước Việc áp dụng mô hình sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ nhà lưới, nhà kính mang lại hiệu kinh tế cao Trồng rau nhà kính chịu ảnh hưởng mạnh mẽ điều kiện môi trường quan trọng ảnh hưởng đến phát triển, suất chất 3|Page lượng trồng nhiệt độ, độ ẩm ánh sáng Việc giám sát liên tục thông số môi trường cung cấp thông tin cho người trồng có hiểu biết tốt thông số ảnh hưởng đến trồng sở người trồng đưa định để tạo suất mùa vụ cao Trong phương pháp truyền thống trước đây, thông số môi trường thu thập thủ công người nông dân người lao động giữ vai trò quan trọng giám sát nhà kính, đặc biệt trồng rau Tuy nhiên quy mô nhà kính ngày gia tăng phương pháp nhiều thời gian đòi hỏi cố gắng công sức lao động Bên cạnh đó, hoạt động trồng rau nhà kính đại việc điều khiển thông số môi trường coi vấn đề quan trọng ảnh hưởng đến phát triển suất số lượng chất lượng trồng Trên thực tế, để điều khiển thông số đòi hỏi ta phải thực đo giám sát chúng Trong năm qua, hệ thống điều chỉnh môi trường nhà kính phát triển sử dụng đa dạng công nghệ khác Chính lí nêu trên, mà đề tài “Ứng dụng PLC điều khiển nhiệt độ, độ ẩm nhà kính trồng rau” chúng em đưa vào nghiên cứu thực Hiện thị trường giới có nhiều hệ thống thiết bị điều khiển ứng dụng vào sản xuất nông nghiệp nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, hạ giá thành giảm sức lao động thủ công sản xuất Một thiết bị điều khiển ứng dụng rộng rãi thiết bị điều khiển lập trình PLC (Programable Logic Controller) PLC sản xuất phân phối loạt nhà sản xuất thiết bị công nghiệp ORMON, SIEMEN, HITACHI,… Mục đích đề tài Đề tài thực với mục đích sau:    Xây dựng quy trình sản xuất rau nhà kính với điều kiện môi trường thay đổi Nắm bắt hình thức điều khiển hoạt động thiết bị điều khiển Biết ứng dụng, điều khiển thiết bị nhà kính Mục tiêu đề tài Mục tiêu thực mục đích đề tài đặt ra:     Tìm hiểu công nghệ trồng rau nhà kính Tìm hiểu yêu cầu nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng,… loại rau Tìm hiểu thiết bị điều khiển PLC Ứng dụng PLC điều khiển nhiệt độ, độ ẩm 4|Page Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài rộng, tất loại rau nghiên cứu đưa vào thực nghiệm với thiết bị điều khiển nhà lưới, nhà kính Thời gian nghiên cứu đề tài: Từ tháng 11 năm 2013 đến hết tháng năm 2014 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thêm liệu sinh trưởng, suất chất lượng rau nghiên cứu Cung cấp thêm liệu thiết bị điều khiển, hiểu biết thêm thiết bị điều khiển - Ý nghĩa thực tiễn: Việc thực trồng rau nhà kính kiểm soát sinh trưởng giúp sản xuất rau có hiệu quả, tăng xuất lao động, cung cấp đầy đủ lượng rau theo nhu cầu với chất lượng rau đảm bảo Chúng ta nhân rộng mô hình để có nông nghiệp công nghệ cao 5|Page PHẦN II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I Đối tượng nghiên cứu Với đề tài thực với nhiều đối tượng rau rau lấy lá, lấy củ, lấy quả…Tuy nhiên để thực cho tốt đề tài chúng em chọn loại rau cụ thể thuộc họ rau lấy để nghiên cứu ứng dụng rau mồng tơi Cây mồng tơi Cây mồng tơi Mồng tơi hay mùng tơi có tên khoa học Basella alba L, thuộc họ mồng tơi (Basellaceae) Đây loại dây leo quấn, mập nhớt, hình tim, mọc xen, đơn, nguyên, có cuống Mồng tơi loại tương đối dễ trồng, thích hợp nhiều chất đất khác tốt đất nhiều mùn, giàu chất dinh dưỡng, thoát nước tốt a Giá trị mồng tơi Mồng tơi loại rau phổ biến, sử dụng để chế biến bữa ăn ngày Không ăn thong thường, dân gian mồng tơi có tác dụng chữa bệnh Canh mồng tơi ăn lý tưởng để giải nhiệt, giúp nhuận tràng, chống táo bón Theo đông y, rau mồng tơi có tính hàn, vị chua, tán nhiệt, máu, lợi tiểu, giải độc, đẹp da, trị rôm sảy, mụn nhọt hiệu quả…rất thích hợp mùa nóng Ngoài mồng tơi có tác dụng chữa bệnh như: Giảm cholesterol, làm lành vết thương, tốt cho xương khớp, chữa yếu sinh lí, trị mụn nhọt, say nắng, đẹp da, trị tiểu khó, chữa bỏng, nhiệt giải độc, chữa táo bón,… b Đặc điểm thực vật học mồng tơi Mồng tơi thuộc họ thân thảo, leo, có dây quấn Lá mọc so le, phiến nguyên mọng nước Hoa xếp thành bông, bế hình cầu hay hình trứng, chín chuyển sang màu tím đen c Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh mồng tơi - Yêu cầu nhiệt độ: 6|Page Nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến trình sinh trưởng phát triển mồng tơi Mồng tơi rau mùa hè, ưa nhiệt độ cao, nhiệt độ thích hợp cho suốt thời gian sinh trưởng từ 25 – 300C Cây mồng tơi mọc nhanh, dây leo quấn dài dài đến 10m - Yêu cầu độ ẩm: Cũng loại rau nói chung mồng tơi cần có nước để phát triển có lớn, tốc độ thoát nước cao Tuy nhiên mưa kéo dài hay đất úng nước ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển mồng tơi Để đảm bảo nhu cầu nước cho sinh trưởng tốt độ ẩm cần thiết thích hợp khoảng 70 - 80% - Yêu cầu ánh sáng: Ánh sáng yếu tố quan trọng cho sống thực vật Đối với mồng tơi ánh sáng thích hợp ánh sáng vùng cận nhiệt đới với cường độ trung bình khoảng 17 – 20klux thời gian chiếu sáng từ 16 – 17h Để mồng tơi sinh trưởng bình thường cho suất theo yêu cầu thời gian chiếu sáng từ 12-14h/ngày Cường độ chiếu sáng không ảnh hưởng đến trình tổng hợp chất hữu cho cây, giúp tăng nhanh sinh khối mà giúp quang hợp ảnh hưởng đến hình thành hoa - Yêu cầu dinh dưỡng: Để tạo nên sinh khối cho cây, bên cạnh yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mồng tơi cần hàm lượng chất dinh dưỡng đất trung bình đến cao Mặc dù mồng tơi không kén đất, nhiên loại rau khác suất cao, phẩm chất tốt yêu cầu đất phải tơi xốp, thoát nước tốt, độ pH phù hợp từ 6,0 – 6,7 Do mồng tơi ngắn ngày, khoảng 40 ngày sau gieo hạt thu hoạch nên cần loại phân dễ tiêu Đối với mồng tơi, bón lót loại phân hữu như: phân chuồng hoai mục, phân cút,…và phân vô NPK 16:16:18 thích hợp cho d Biện pháp kỹ thuật  Thời vụ: Mồng tơi gieo trồng chủ yếu vụ xuân thu hoạch suốt vụ hè thu Gieo trồng từ đầu tháng đến tháng 5, thu hoạch từ tháng đến tháng Tuy nhiên tỉnh phía Nam trồng quanh năm  Giống: Có loại giống mông tơi phổ biến sản xuất mồng tơi trắng có phiến nhỏ, thân mảnh, thân có màu xanh nhạt Mồng tơi tía có phiến nhỏ, thân gân có màu tím đỏ mồng tơi to nhập từ Trung Quốc, dày, màu xanh đậm, phiến to, thân mập, 7|Page      thường trồng dày để dễ cắt tỉa cành non, nhớt cho suất cao Làm đất: Chọn loại đất thịt nhẹ, thịt trung bình, đất cát pha, độ pH từ 6,0 – 6,7 Làm luống rộng – 1,2m, rãnh luống rộng 0,2 – 0,3m cao 25 – 30cm Mật độ, khoảng cách: Có thể gieo thẳng theo hàng gieo tỉa có – thật Khoảng cách khoảng 20 – 25cm x 20cm/1 Mật độ 16,5 vạn cây/ha, lượng hạt gieo khoảng 20 – 21kg/ha Phân bón: Phân hữu cần ủ thật hoại, xử lý diệt khuẩn theo hướng dẫn Và cần bón thúc cho với lượng phân bón phù hợp tùy theo chất đất giai đoạn sinh trưởng mồng tơi Nước tưới: Mồng tơi cần nhiều nước để sinh trưởng, nhiên lượng nước cung cấp cho mùng tơi phải trung bình vừa phải tránh lạm dụng nước gây ngập úng Thu hoạch: Sau gieo trồng khoảng 30 – 40 ngày thu hoạch, dung dao sắc cắt gốc cách mặt đất – 10cm Từ trở khoảng 12 – 15 ngày lại thu hoạch lứa Nên thu hoạch vào buổi sáng sớm II Phương pháp nghiên cứu Nhà kính Với cấu trúc nhà kính có không gian rộng, vách cao lựa chọn lý tưởng cho “nhà máy” trồng cây, tiết kiệm chi phí cho khu vực trồng rộng lớn, với độ vững cao cho việc sử dụng nhiều năm Cấu trúc nhà thiết kế sở xem xét ảnh hưởng tham số môi truờng trồng cần canh tác Đề tài áp dụng cho 70m2 trồng rau mồng tơi nhà kính có mái che 8|Page Mô hình nhà kính có mái che Nhà kính bố trí thành luống trồng đường vào để thu hoạch chăm sóc cho dễ dàng tiết kiệm diện tích Đường trục nhà có khoảng cách 0,8m Các đường nhánh xếp bao quanh nhà ngang nhà với khoảng cách 0,5m Đồng thời, với luống khác cách ly chống lại lây lan bệnh dịch trồng riêng loại rau cách thích hợp 9|Page Ta dùng cảm biến độ ẩm tương đối không khí HS1101 Cảm biến có dải đo rộng từ 1% - 99% Thực chất cảm biến tụ điện có điện dung thay đổi theo độ ẩm, ta đo điện dung thay đổi tụ ta tính độ ẩm tương đối không khí theo công thức: C(pF) = C55%(1,25.10-7.RH - 1,36.10-5.RH2 + 2,19.10-3.RH + 9.10-1) Trong đó: C(pF)_Điện dung cảm biến độ ẩm tương đối %RH C55%_Điện dung cảu cảm biến độ ẩm tương đối 55% có giá trị trung bình khoảng 180pF RH_Độ ẩm tương đối % Phương pháp điều chỉnh nhiệt độ Mồng tơi ngày ngắn, sinh trưởng tốt nơi đất thấp vùng cận nhiệt đới Nhiệt độ thích hợp từ 25 – 300C Chính mà yêu cầu đặt cho toán điều chỉnh nhiệt độ nhà kính sau: Vào mùa hè, nhiệt độ phía Bắc nước ta thường cao khoảng 30 – 350C để mồng tơi sinh trưởng bình thường ta phải thực biện pháp giảm nhiệt độ nhà kính xuống Nhiệt độ nhà lưới tăng lên cao hiệu ứng nhà kính, trồng thiết bị nhà kính tỏa Để giảm nhiệt độ nhà kính ta có số giải pháp đề xuất a Điều khiển tự động đóng mở mái che Hệ thống mở mái hoạt động nhiệt độ nhà kính cao (>= 350C) bên trời không mưa lúc quạt thổi mát bên sườn nhà kính hoạt động động mở hoạt động quay góc 60 Theo tượng đối lưu khí nóng thổi Mái đóng lại trời mưa nhiệt độ nhà kính giảm tới nhiệt độ phù hợp (=300C) quạt thông gió tiếp tục hoạt động để thổi khí nóng bên sườn nhà lưới 12 | P a g e Hệ thống nhà lưới mở mái thoát khí nóng Cơ cấu truyền lực quay trục mở mái nhà lưới Phần mở mái có lề gắn mái Cấu tạo đóng/mở mái cho phép thông gió tự nhiên cưỡng trời mưa mái đóng lại Các công tắc hành trình cấu cho phép điều khiển dừng động mở mái góc 60 o 13 | P a g e Cơ cấu mở mái b Tưới phun sương Tưới phun sương dạng phương pháp tưới đại tiết kiệm nước, hình thức đưa nước trực tiếp từ cao xuống trồng tạo độ 14 | P a g e ẩm không khí làm mát bề mặt thân cành cách liên tục đồng dạng hạt sương Hệ thống phun sương bao gồm: - Máy nén áp lực - Ống dẫn - Bộ phận lọc nước - Béc phun đầu nối Nguyên tắc làm mát dễ bay hơi: Bằng cách phóng nước cực mạnh qua đầu phun thiết kế đặc biệt, tạo hạt sương rơi nhẹ với kích thước trung bình khoảng 50 microns hay nhỏ Những hạt nước tí hon nhanh chóng hấp thụ vào không khí bốc nhanh tạo thành khói sương bay nhẹ không khí làm giảm nhiệt độ không khí tăng độ ẩm nhà lưới Ngoài phun sương giúp tiết kiệm nước tưới, sử dụng điện năng, không gây tiếng ồn, đặc biệt giảm 100C so với nhiệt độ môi trường, tăng cường thêm độ ẩm cho đất Tuy nhiên phương pháp phun sương có giá thành cao, đầu tư lớn động cơ, vòi phun, ống dẫn Và làm thừa độ ẩm đất c Quạt thông gió Phương pháp thông gió phương pháp sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp Trong ngành nông nghiệp phương pháp ứng dụng vào điều tiết nhiệt độ nhà lưới, sấy nông sản… 15 | P a g e Hệ thống thông gió cho nhà kính phục vụ bốn mục đích quan trọng: kiểm soát nhiệt độ, kiểm soát độ ẩm, không khí lưu thông, bổ sung CO2 Nhiệt độ: Có lẽ lý hệ thống thông gió để kiểm soát nhiệt độ Hệ thống thông gió thường sử dụng để loại bỏ nhiệt dư thừa tạo mắc kẹt lượng xạ từ mặt trời Quạt thông gió tên gọi làm cạn kiệt nhiệt không mong muốn không khí cũ nhà kính Độ ẩm: Độ ẩm khu vườn bị ảnh hưởng kèm theo nhiều biến số Sự khác biệt nhiệt độ bên bên gây ngưng tụ trực tiếp ảnh hưởng đến độ ẩm Thực vật tự nhiên giải phóng nước làm tăng độ ẩm không gian kín Quạt thông gió sử dụng để loại bỏ nhiệt không mong muốn phục vụ mục đích thứ hai loại bỏ độ ẩm mức mà không bị mắc kẹt không gian nhà kính Lưu thông không khí: Không khí lưu thông không khí chuyển động không gian vật lý Nhà kính hưởng lợi nhiều từ quạt dao động, tạo không khí chuyển động phù hợp Không kết không khí chuyển động phù hợp tính thống nhiệt độ độ ẩm môi trường ngày tăng, giúp tăng cường toàn vẹn cấu trúc Bổ sung CO2 : Cây tiêu thụ CO2 để quang hợp nhả O2 Nếu lượng CO2 môi trường khép kín sử dụng hết không bổ sung khả quang hợp bị tổn hại, khí CO2 cạn kiệt Thông gió giúp hệ thống cung cấp không khí lành có chứa CO2 cho để quang hợp Có hình thức thông gió nhà lưới: - Thông gió tự nhiên: Nhà lưới sử dụng thông gió tự nhiên có hai bên thu vào di động mái nhà, loạt lỗ 16 | P a g e thông Nhà lưới với loạt mái nhà lỗ thông loại bỏ nhiệt thông qua gió nóng thiên nhiên - Hệ thống thông gió khí: Hệ thống thông gió khí nhà lưới, hệ thống quạt tạo không khí chuyển động mang lại không khí lành vào nhà lưới làm cạn kiệt nhiệt không mong muốn độ ẩm Hệ thống tưới phun sương a Sơ đồ công nghệ hệ thống tưới phun sương Sơ đồ công nghệ hệ thống tưới phun sương  Yêu cầu kĩ thuật phun - Vòi phun nước đặt cao và để vòi phun phun mặt - Thể cách bố trí vòi phun sương nhà lưới với chiều cao hệ thống 3m so với mặt đất Chiều cao bầu gieo hạt 0,2m khoảng cách bầu giá đỡ 0,1m Những bầu gieo hạt đặt giá đỡ cách mặt đất 1,2m Khi phun sương xong hấp thụ lượng nước dư thừa bầu đất gom lại xả vào bể chứa - Để đảm bảo áp suất đầu vòi phun đồng hệ thống ống bố trí cách Trong hệ thống có van điện từ gắn vào ống dẫn 17 | P a g e tới luống cho phép điều khiển tưới riêng lẻ luống rau theo chế độ đặc biệt b Hệ thống van phun sương Các van phun sương phải tạo áp lực định để tạo nước thành sương Các van cấp nước đường ống dẫn nước áp lực Sơ đồ lắp đặt vòi phun, van điện đường ống nước Các van lắp cách giúp phun sương Ngoài cách đầu luống từ 0.8m đến 1m 18 | P a g e PHẦN III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG NHÀ LƯỚI Sơ đồ bố trí thiết bị Sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống Lựa chọn thiết bị a Động đóng mở mái vòm, rèm che Tham khảo mô hình nhà lưới GH-300 áp dụng thực tế TP Hồ Chí Minh với diện tích gần 300 m2 gồm có nhà kích thước 6x16 m Để đóng mở mái vòm góc 60 o với nhà lưới dùng động pha roto lồng sóc ½ Hp = 0,373 Kw, có hộp số giảm tốc 100:1 Để kéo rèm tắt nắng dùng động roto lồng sóc ½ Hp, có hộp số giảm tốc 15:1 Như vậy, tham khảo từ mô hình thực tế nhà trồng GH-300, áp dụng vào cho nhà lưới trồng rau mồng tơi mà chúng em thiết kế với diện tích 70m2 (kích thước 7x10m) chúng em lựa chọn động đóng mở mái kéo rèm sau: 19 | P a g e Động KĐB pha rôt lồng sóc  Lựa chọn động đóng, mở mái: Sử dụng động KĐB pha roto lồng sóc - Mã hiệu: 4POLE - Hãng sản xuất: Vihem - Xuất sứ: Việt Nam - Công suất: 0.37 KW - Điện áp: 220V/380V - Hộp số giảm tốc: (100:1) - Hiệu suất (%): 0.9  Lựa chọn động rèm che: Sử dụng động KĐB pha roto lồng sóc - Mã hiệu: 4POLE - Hãng sản xuất: Vihem - Xuất sứ: Việt Nam - Công suất: 0.37 KW - Điện áp: 220 V/ 380V - Hộp số giảm tốc: (15:1) - Hiệu suất (%): 0.9 b Quạt thông gió Để đảm bảo việc điều hòa không khí giảm nhiệt độ nhà lưới tốt nhất, với việc tham khảo mô hình số nhà trồng áp dụng nước Israel, Nhật Bản, Trung Quốc…và nhà trồng GH-300 qua 20 | P a g e internet chúng em lựa chọn quạt thông gió cho nhà lưới trồng rau mồng tơi loại quạt thông gió JHF Quạt thông gió JHF Đặc trưng: - Quạt thông gió nhà lưới JHF trải qua đợt kiểm tra giới hạn 360 để đảm bảo hiệu hoạt động quạt - Quạt sử dụng moto tiêu thụ lượng, hoạt động nhiệt độ cao môi trường ẩm ướt - Cánh quạt làm từ nhôm với góc quay rộng, khối lượng nhẹ, tiếng ồn khả chống ăn mòn cao - Cửa lưới an toàn trước sau đảm bảo quạt hoạt động an toàn - Chốt treo làm thép chống gỉ Thông số kỹ thuật: - Model: JHF – 40 - Điện áp: 220V - Tần số: 50Hz - Công suất: 80W - Lưu lượng khí: 4600 m3 /h - Áp suất tổng: 60Pa - Dòng khí: 12 – 16 m - Kích thước: 460*460*310 mm 21 | P a g e c Van điều áp Van điều áp - Pitton làm acetalic resin - Áp lực đầu vào tối đa 25 bar/363 PSI - Nhiệt độ tối đa 80°C/176°F - Thân van làm đồng theo tiêu chuẩn UNI EN 1982 CC753S - Các phận khác làm đồng theo tiêu chuẩn UNI EN 12165 CW 617N - Đĩa đêm thép không gỉ theo tiêu chuẩn AISI 303 - Gioăng cao su gioăng đĩa đệm làm cao su NBR d Van điện Van điện  Mã sản phẩm: 2W 160-15 - Mô tả: Là van nước điều khiển đóng - mở điện áp 220VAC 22 | P a g e - Trạng thái bình thường van đóng, cần mở van cấp điện 220V cho van  Thông số kỹ thuật: + Điện áp điều khiển 220VAC 50Hz + Đường kính ống ren trong: 21mm + Nhiệt độ môi trường làm việc từ -50 C đến 800C + Áp suất chịu tối đa 7kg/cm2 + Khối lượng: 850 gram + Kích thước (Dài x Rộng x Cao, mm): 120 x 80 x 60 e Ống nhựa PVC Ống nhựa dẫn nước PVC Đặc điểm: - Mặt trong, ống bóng, hệ số ma sát nhỏ - Chịu áp lực cao - Lắp đặt nhẹ nhàng, xác, bền không thấm nước - Có độ bền học độ chịu va đập cao - Sử dụng yêu cầu kỹ thuật độ bền không 50 năm - Giá thành rẻ, chi phí lắp đặt thấp so với loại ống khác - Độ chịu hóa chất cao Tùy theo lưu lượng máy bơm khoảng cách bơm dung dịch mà ta lựa chọn đường kính ống chiều dài ống phù hợp 23 | P a g e f Vòi phun Coolnet Đầu vòi phun sương nhánh - Vòi phun Coolnet bao gồm đầu vòi phun tạo thành cụm hình chữ thập - Lưu lượng vòi phun 18-20 l/h, (hoặc l/h x đầu phun) áp lực nước 4bars - Áp lực nước khuyên dùng: 4bars Tuy nhiên vòi phun Coolnet tiếp tục phun sương với độ hạt nhỏ (30~90 micron) áp lực nước 3bar thấp Đầu nối đầu vào vòi phun đầu nối cái, ấn tự động làm chặt - Bộ phận gia trọng giữ cho vòi phun thẳng - Van chống rò rỉ áp suất cao: vỏ màu xanh - Áp suất đóng: 2bar - Áp suất mở : 3bar - Không bị nhỏ giọt ngừng hệ thống áp suất giảm - Vật liệu chế tạo:  Nhựa plastic loại nylon  Độ chịu ăn mòn hoá học cao  Ghi nhãn AA (chống axít) 24 | P a g e g Máy phun sương - Tên sản phẩm : Máy Phun sương PSI - 300 - Hãng sản xuất : Viện Vật Lý - Áp lực phun : 300 psi - Số bec phun tối đa : 60 bec - Lưu lượng nước: 3.6 lit/phút - Kích thước (rộng/cao/sâu) : 240/145/200 mm - Trọng lượng : 7kg - Điện áp : 220 V / 50Hz - Công suất : 130W - Bảo hành : 12 tháng 25 | P a g e TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình rau – ĐH Nông Nghiệp HN Datasheet PT100, HS1101,… http://nongnghiep.vn/nongnghiepvn/vi-vn/72/133/133/60316/Ky-thuat-trong-raumong-toi-an-toan.aspx http://www.caygiong.org/default.asp?tab=detailnews&zone=30&id=45&tin=346& path=trong-rau-mong-toi http://vietbao.vn/Suc-khoe/Tac-dung-chua-benh-ky-dieu-cua-rau-mongtoi/66553284/252/ http://www.2lua.vn/article/trong-rau-mong-toi http://tintuconline.com.vn/vn/suckhoe/20131118201538817/9-tac-dung-cua-raumong-toi-khong-nen-bo-qua.html http://doc.edu.vn/tai-lieu/luan-van-anh-huong-cua-gibberellin-den-sinh-truongphat-trien-nang-suat-va-chat-luong-cua-xa-lach-vu-xuan-he-2008-tai-1885/ … 26 | P a g e [...]... thấp trong vùng cận nhiệt đới Nhiệt độ thích hợp từ 25 – 300C Chính vì vậy mà yêu cầu đặt ra cho bài toán điều chỉnh nhiệt độ trong nhà kính như sau: Vào mùa hè, nhiệt độ phía Bắc nước ta thường rất cao khoảng 30 – 350C vì vậy để cây mồng tơi sinh trưởng bình thường ta phải thực hiện các biện pháp giảm nhiệt độ trong nhà kính xuống Nhiệt độ trong nhà lưới có thể tăng lên rất cao do hiệu ứng nhà kính, ... hiệu ứng nhà kính, do các cây trồng và thiết bị trong nhà kính tỏa ra Để giảm nhiệt độ trong nhà kính ta có một số giải pháp được đề xuất dưới đây a Điều khiển tự động đóng mở mái che Hệ thống mở mái hoạt động khi nhiệt độ trong nhà kính quá cao (>= 350C) và bên ngoài trời không mưa lúc này quạt thổi mát 2 bên sườn nhà kính hoạt động và động cơ mở nóc hoạt động quay đi một góc 60 Theo hiện tượng đối lưu... xuất rau an toàn trong nhà kính với các số liệu thống kê, từ đó xây dựng bài toán điều khiển Chúng ta có thể điều chỉnh tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của rau trong nhà kính như: điều khiển độ ẩm ta phun sương, điều khiển ánh sáng ta mở mái nhà kính hay điều khiển chế độ dinh dưỡng Tuy nhiên về tính cụ thể của đề tài thì chúng ta sẽ xét 1 yếu tố có tác động và ảnh hưởng... sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp Trong ngành nông nghiệp thì phương pháp này được ứng dụng vào điều tiết nhiệt độ nhà lưới, trong sấy nông sản… 15 | P a g e Hệ thống thông gió cho cả nhà kính phục vụ cùng bốn mục đích rất quan trọng: kiểm soát nhiệt độ, kiểm soát độ ẩm, không khí lưu thông, và bổ sung CO2 Nhiệt độ: Có lẽ lý do chính nhất của các hệ thống thông gió là để kiểm soát nhiệt độ. .. theo nhiệt độ theo công thức sau: Rt = Ro.(1+αt) Trong đó: Rt là điện trở ở nhiệt độ t R0 là điện trở ở 00C và bằng 100Ω α là hệ số cuả nhiệt điện trở  Khoảng nhiệt độ làm việc từ -2500C đến +8500C c) Cảm biến độ ẩm Độ ẩm của nhà kính được đo bởi cảm biến và phản hồi thông số về hệ thống điều khiển Thực chất là quá trình chuyển đổi đại lượng không điện thành điện 11 | P a g e Ta dùng cảm biến độ ẩm. .. đổi về nhiệt độ 2 Các thiết bị chủ yếu a) PLC S7-200, S7-300 của SIEMEN PLC (Programmable Logic Controller) là bộ điều khiển lập trình, PLC được xếp vào trong họ máy tính, được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại PLC có đầy đủ chức năng và tính toán như vi xử lý Ngoài ra PLC có tích hợp một số hàm chuyên dùng như bộ điều khiển PID, dịch chuyển khối dữ liệu, khối truyền thông…  PLC có... tăng độ ẩm trong không gian kín Quạt thông gió được sử dụng để loại bỏ nhiệt không mong muốn cũng có thể phục vụ mục đích thứ hai của loại bỏ độ ẩm quá mức mà nếu không sẽ bị mắc kẹt trong không gian nhà kính Lưu thông không khí: Không khí lưu thông là không khí chuyển động trong không gian vật lý Nhà kính cũng như có thể hưởng lợi rất nhiều từ quạt dao động, trong đó tạo ra không khí chuyển động phù... gió thường được sử dụng để loại bỏ nhiệt dư thừa được tạo ra bởi sự mắc kẹt của năng lượng bức xạ từ mặt trời Quạt thông gió như tên gọi của nó là làm cạn kiệt nhiệt không mong muốn và không khí cũ trong nhà kính Độ ẩm: Độ ẩm trong một khu vườn bị ảnh hưởng kèm theo bởi nhiều biến số Sự khác biệt nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài có thể gây ra ngưng tụ trực tiếp ảnh hưởng đến độ ẩm Thực vật tự nhiên... khói sương bay nhẹ trong không khí làm giảm nhiệt độ không khí và tăng độ ẩm trong nhà lưới Ngoài ra phun sương giúp tiết kiệm nước tưới, sử dụng ít điện năng, không gây tiếng ồn, đặc biệt có thể giảm được 100C so với nhiệt độ ngoài môi trường, tăng cường thêm độ ẩm cho đất Tuy nhiên phương pháp phun sương có giá thành cao, đầu tư lớn về động cơ, vòi phun, ống dẫn Và có thể làm thừa độ ẩm của đất c Quạt... nóng được thổi ra ngoài Mái được đóng lại khi trời mưa hoặc nhiệt độ trong nhà kính đã giảm tới nhiệt độ phù hợp (=300C) thì quạt thông gió tiếp tục hoạt động để thổi khí nóng ra bên sườn nhà lưới 12 | P a g e Hệ thống nóc nhà lưới khi mở mái thoát khí nóng Cơ cấu truyền lực quay trục mở mái nóc nhà lưới Phần mở mái có bản lề gắn trên nóc mái Cấu tạo đóng/mở