Mô hình nông nghiệp mới - nhà kính

Sự định nghĩa

Nhà kính, còn được gọi là nhà kính. Một thiết bị có thể truyền ánh sáng, giữ ấm (hoặc nhiệt) và được sử dụng để trồng trọt. Trong những mùa không thích hợp cho cây trồng sinh trưởng, nó có thể cung cấp thời gian sinh trưởng trong nhà kính và tăng năng suất. Nó chủ yếu được sử dụng để trồng cây hoặc ươm giống các loại rau, hoa, cây rừng ưa nhiệt, v.v. vào mùa nhiệt độ thấp. Nhà kính có thể thực hiện vận hành tự động thông minh không cần người điều khiển, tự động kiểm soát môi trường nhà kính và đảm bảo sự phát triển của cây trồng thương mại. Dữ liệu được máy tính thu thập có thể được hiển thị và đếm chính xác. Nó có thể được điều khiển tự động thành một môi trường trồng trọt hiện đại.

Kiểu

Có nhiều loại nhà kính, có thể chia thành bốn loại sau theo vật liệu giàn mái, vật liệu chiếu sáng, hình dạng và điều kiện sưởi ấm khác nhau.

1. Nhà kính nhựa

Nhà kính nhựa nhiều nhịp quy mô lớn là loại nhà kính mới xuất hiện trong mười năm trở lại đây và phát triển nhanh chóng. So với nhà kính kính, nhà kính này có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, tiêu thụ vật liệu khung ít hơn, tỷ lệ che nắng của các bộ phận kết cấu thấp, chi phí thấp, tuổi thọ cao, v.v. Khả năng kiểm soát môi trường của nó về cơ bản là tốt.

Nó có thể đạt đến cùng một mức độ như nhà kính bằng kính, và mức độ chấp nhận của người dùng nhà kính bằng nhựa cao hơn nhiều so với nhà kính bằng kính trên thế giới, và nó đã trở thành xu hướng chủ đạo trong sự phát triển của nhà kính hiện đại.

2. Nhà kính kính

Nhà kính kính là nhà kính có kính làm vật liệu che phủ trong suốt. Khi thiết kế móng, ngoài việc đáp ứng các yêu cầu về cường độ, móng còn phải có đủ độ ổn định và khả năng chống lún không đều. Móng được kết nối với giá đỡ giữa các cột cũng phải có khả năng truyền lực ngang và ổn định không gian đủ. Đáy nhà kính phải được đặt bên dưới lớp đất đóng băng và nhà kính sưởi ấm có thể xem xét ảnh hưởng của việc sưởi ấm đến độ sâu đóng băng của móng theo điều kiện khí hậu và đất đai. Có móng độc lập. Bê tông cốt thép thường được sử dụng. Móng dải. Kết cấu xây (gạch, đá) thường được sử dụng và việc xây dựng cũng được thực hiện bằng cách xây tại chỗ. Một dầm vòng bê tông cốt thép thường được đặt trên đỉnh móng để lắp đặt các bộ phận nhúng và tăng cường độ của móng. Nhà kính, dự án nhà kính, nhà sản xuất khung nhà kính.

Ba, nhà kính năng lượng mặt trời

Mái dốc phía trước được phủ lớp cách nhiệt vào ban đêm, và các mặt đông, tây và bắc là nhà kính nhựa dốc đơn có tường bao quanh, được gọi chung là nhà kính năng lượng mặt trời. Nguyên mẫu của nó là nhà kính kính dốc đơn. Vật liệu che phủ trong suốt của mái dốc phía trước được thay thế bằng màng nhựa thay vì kính, phát triển thành nhà kính năng lượng mặt trời ban đầu. Nhà kính năng lượng mặt trời có đặc điểm là giữ nhiệt tốt, đầu tư thấp và tiết kiệm năng lượng, rất phù hợp để sử dụng ở các vùng nông thôn kém phát triển về kinh tế của đất nước tôi. Một mặt, bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng quan trọng để duy trì nhiệt độ của nhà kính năng lượng mặt trời hoặc duy trì cân bằng nhiệt; mặt khác, bức xạ mặt trời là nguồn sáng cho quá trình quang hợp của cây trồng. Việc giữ nhiệt của nhà kính năng lượng mặt trời bao gồm hai phần: cấu trúc bao quanh giữ nhiệt và chăn giữ nhiệt di động. Vật liệu cách nhiệt trên mái dốc phía trước nên được làm bằng vật liệu mềm dẻo để có thể dễ dàng cất đi sau khi mặt trời mọc và đặt xuống khi mặt trời lặn. Việc nghiên cứu và phát triển vật liệu cách nhiệt mái trước mới chủ yếu tập trung vào các yêu cầu về vận hành cơ giới dễ dàng, giá thành thấp, trọng lượng nhẹ, khả năng chống lão hóa, chống thấm nước và các chỉ số khác.

Bốn, nhà kính nhựa

Nhà kính nhựa có thể tận dụng tối đa năng lượng mặt trời, có tác dụng giữ nhiệt nhất định và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm trong nhà kho trong phạm vi nhất định bằng cách cán màng.

Nhà kính nhựa ở các vùng phía Bắc: chủ yếu đóng vai trò giữ ấm cho cây trồng vào đầu xuân và cuối thu. Có thể trồng sớm hơn 30-50 ngày vào mùa xuân và muộn hơn 20-25 ngày vào mùa thu. Không được phép trồng trọt qua đông. Ở vùng phía Nam: Ngoài việc giữ ấm cho rau và hoa vào mùa đông và mùa xuân, và trồng trọt qua đông (rau lá), nó còn có thể được thay thế bằng mái che nắng, có thể dùng để che nắng, làm mát, phòng mưa, gió và mưa đá vào mùa hè và mùa thu. Đặc điểm của nhà kính nhựa: dễ thi công, dễ sử dụng, đầu tư ít, là một cơ sở canh tác đồng ruộng bảo vệ đơn giản. Với sự phát triển của ngành công nghiệp nhựa, nó đã được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng rộng rãi.

Thiết bị chính

Thiết bị trồng trọt trong nhà kính, bao gồm máng trồng, hệ thống cung cấp nước, hệ thống kiểm soát nhiệt độ, hệ thống chiếu sáng phụ trợ và hệ thống kiểm soát độ ẩm; máng trồng được đặt ở dưới cùng của cửa sổ hoặc làm thành màn hình để trồng cây; hệ thống cung cấp nước tự động cung cấp nước kịp thời và đúng lượng; Hệ thống kiểm soát nhiệt độ bao gồm quạt hút, quạt nóng, cảm biến nhiệt độ và hộp điều khiển hệ thống nhiệt độ không đổi để điều chỉnh nhiệt độ kịp thời; hệ thống chiếu sáng phụ trợ bao gồm đèn cây và đèn phản quang, được lắp đặt xung quanh máng trồng, cung cấp ánh sáng khi không có ánh sáng ban ngày, để cây có thể quang hợp và khúc xạ ánh sáng tạo nên cảnh quan đẹp; hệ thống kiểm soát độ ẩm phối hợp với quạt hút để điều chỉnh độ ẩm và giảm nhiệt độ trong nhà.

Hiệu suất

Nhà kính chủ yếu có ba chức năng chính: truyền ánh sáng, giữ nhiệt và độ bền.

Ứng dụng nhà kính

Công nghệ Internet vạn vật (Mở rộng)

Trên thực tế, công nghệ Internet vạn vật là sự tổng hợp và ứng dụng tích hợp của nhiều công nghệ nhận thức, công nghệ mạng hiện đại, trí tuệ nhân tạo và công nghệ tự động hóa. Trong môi trường nhà kính, một nhà kính đơn lẻ có thể sử dụng công nghệ Internet vạn vật để trở thành khu vực điều khiển đo lường của mạng cảm biến không dây, sử dụng các nút cảm biến khác nhau và các nút có bộ truyền động đơn giản, chẳng hạn như quạt, động cơ điện áp thấp, van và các thiết bị thực hiện dòng điện thấp khác. Tổ chức tạo thành một mạng không dây để đo độ ẩm của giá thể, thành phần, giá trị pH, nhiệt độ, độ ẩm không khí, áp suất không khí, cường độ ánh sáng, nồng độ carbon dioxide, v.v., sau đó thông qua phân tích mô hình, tự động điều chỉnh môi trường nhà kính, kiểm soát hoạt động tưới tiêu và bón phân, để có được điều kiện sinh trưởng của cây trồng.

Đối với các khu nông nghiệp có nhà kính, Internet vạn vật (IoT) cũng có thể tự động phát hiện và điều khiển thông tin. Nhờ được trang bị các nút cảm biến không dây, mỗi nút cảm biến không dây có thể giám sát các thông số môi trường khác nhau. Bằng cách tiếp nhận dữ liệu từ nút hội tụ cảm biến không dây, lưu trữ, hiển thị và quản lý dữ liệu, việc thu thập, quản lý, phân tích và xử lý thông tin của tất cả các điểm kiểm tra cơ sở có thể được thực hiện, và thông tin này có thể được hiển thị cho người dùng trong mỗi nhà kính dưới dạng đồ thị và đường cong trực quan. Đồng thời, các thông tin cảnh báo bằng âm thanh, ánh sáng và thông tin cảnh báo qua SMS được cung cấp theo nhu cầu trồng cây, giúp hiện thực hóa việc quản lý nhà kính từ xa chuyên sâu và kết nối mạng.

Ngoài ra, công nghệ Internet vạn vật có thể được áp dụng cho các giai đoạn khác nhau của sản xuất nhà kính. Ở giai đoạn nhà kính sẵn sàng đưa vào sản xuất, bằng cách bố trí nhiều cảm biến khác nhau trong nhà kính, thông tin môi trường bên trong nhà kính có thể được phân tích theo thời gian thực, để lựa chọn tốt hơn các giống cây trồng phù hợp; trong giai đoạn sản xuất, các học viên có thể sử dụng công nghệ Internet vạn vật để thu thập nhiệt độ trong nhà kính Các loại thông tin khác nhau như độ ẩm, v.v. để đạt được sự quản lý tốt. Ví dụ, thời gian mở và đóng của lưới che nắng có thể được điều khiển bằng cảm biến dựa trên thông tin như nhiệt độ và ánh sáng trong nhà kính, và thời gian khởi động của hệ thống sưởi ấm có thể được điều chỉnh dựa trên thông tin nhiệt độ thu thập được, v.v.; Sau khi sản phẩm được thu hoạch, thông tin do Internet vạn vật thu thập cũng có thể được sử dụng để phân tích hiệu suất và các yếu tố môi trường của cây trồng ở các giai đoạn khác nhau và phản hồi chúng cho vòng sản xuất tiếp theo, để đạt được sự quản lý chính xác hơn và có được sản phẩm tốt hơn.

Nguyên lý hoạt động

Nhà kính sử dụng vật liệu che phủ trong suốt và thiết bị kiểm soát môi trường để tạo ra vi khí hậu cục bộ, đồng thời thiết lập các cơ sở đặc biệt có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Vai trò của nhà kính là tạo ra các điều kiện môi trường phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đạt được năng suất cao. Bức xạ mặt trời chủ yếu là bức xạ sóng ngắn đi vào nhà kính thông qua vật liệu trong suốt của nhà kính. Nhà kính sẽ làm tăng nhiệt độ đất và nhiệt độ trong nhà, sau đó chuyển đổi thành bức xạ sóng dài.

Bức xạ sóng dài bị chặn bởi vật liệu che phủ nhà kính trong nhà kính, từ đó hình thành sự tích tụ nhiệt trong nhà. Sự gia tăng nhiệt độ phòng được gọi là "hiệu ứng nhà kính". Nhà kính sử dụng "hiệu ứng nhà kính" để đạt được mục đích sản xuất cây trồng, và tạo ra môi trường thích hợp cho cây trồng sinh trưởng trong mùa không thích hợp để trồng ngoài trời bằng cách điều chỉnh nhiệt độ trong nhà, từ đó tăng năng suất cây trồng.

Các vấn đề về định hướng và vị trí

Tốt hơn hết là nên vượt ra ngoài lớp băng giá. Thiết kế cơ bản của nhà kính dựa trên cấu trúc địa chất và điều kiện khí hậu địa phương. Nền móng tương đối sâu ở những vùng lạnh và đất tơi xốp.

Việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà kính phải càng bằng phẳng càng tốt. Việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà kính rất quan trọng. Mực nước ngầm không nên quá cao, tránh xa núi cao và các tòa nhà che khuất ánh sáng, và đối với người trồng trọt và chăn nuôi, không được xây dựng nhà kho ở những nơi ô nhiễm. Ngoài ra, đối với những khu vực có gió mùa mạnh, cần xem xét khả năng chịu gió của nhà kính đã chọn. Khả năng chịu gió của nhà kính thông thường nên trên cấp 8.

Hướng nhà kính có ảnh hưởng lớn đến khả năng lưu trữ nhiệt của nhà kính, đặc biệt là đối với nhà kính năng lượng mặt trời. Theo kinh nghiệm, nhà kính ở phía Nam nên hướng về phía Tây sẽ tốt hơn. Điều này giúp nhà kính tích tụ nhiều nhiệt hơn. Nếu xây dựng nhiều nhà kính, khoảng cách giữa các nhà kính không được nhỏ hơn chiều rộng của một nhà kính.

Hướng của nhà kính nghĩa là các đầu nhà kính lần lượt nằm ở phía bắc và phía nam. Hướng này cho phép cây trồng trong nhà kính được phân bố đều.

Vật liệu tường nhà kính có thể được sử dụng miễn là nó có khả năng giữ nhiệt và lưu trữ nhiệt tốt. Tường trong nhà kính được nhấn mạnh ở đây phải có chức năng lưu trữ nhiệt, và kết cấu xây dựng nhà kính năng lượng mặt trời phải được điều chỉnh phù hợp với điều kiện địa phương để lưu trữ nhiệt. Vào ban đêm, nhiệt lượng này sẽ được giải phóng để duy trì sự cân bằng nhiệt độ trong nhà kho. Tường gạch, tường trát xi măng và tường đất đều có khả năng lưu trữ nhiệt. Nhìn chung, tốt hơn nên sử dụng kết cấu gạch-bê tông cho tường nhà kính.