מחבר: Changji Zhou, Hongbo Li וכו'.

מקור המאמר: חממה גננות טכנולוגיה הנדסה חקלאית

זהו בסיס הניסויים של המכון למדעי החקלאות של מחוז היידיאן, כמו גם תערוכת ההיי-טק החקלאי החקלאי ופארק המדע.בשנת 2017 הוביל המחבר את הצגת חממת בדיקת סרטי פלסטיק רב-טווח עם בידוד תרמי גבוה מדרום קוריאה.נכון לעכשיו, המנהל ג'נג הפך אותו לחממה לייצור תותים המשלבת תצוגה טכנולוגית, סיור וקטיף, פנאי ובידור.הוא נקרא "5G Cloud Strawberry", ואני אקח אתכם לחוות אותו יחד.

שתילת חממת תות וניצול החלל שלה

מדף תותים ומערכת תלייה ניתנת להרמה

משבצת טיפוח ושיטת גידול

חריץ הטיפוח מרכז את אספקת המים והניקוז בתחתית חריץ הטיפוח, וקצה מורם כלפי חוץ באמצע המשטח התחתון של חריץ הטיפוח בכיוון הארוך (מבפנים חריץ הגידול חריץ תחתון נוצר בתחתית).אספקת המים העיקרית לחריץ הגידול מונחת ישירות בחריץ התחתון הזה, והמים הדולפים ממצע הגידול נאספים אף הם לחריץ זה באופן אחיד, ולבסוף נשפכים מקצה אחד של חריץ הגידול.

היתרונות של שתילת תותים עם עציץ הם שתחתית עציץ הגידול מופרדת מהמשטח התחתון של חריץ הגידול, ובחלקו התחתון של המצע לא ייווצר אקוויפר גבוה והאוורור הכולל של הקרקע. מצע משופר;הוא יתפשט עם זרימת מי ההשקיה;שלישית, לא תהיה דליפה כאשר המצע מותקן בעציץ הטיפוח, ומדף הטיפוח מסודר ויפה בכללותו.החיסרון בגישה זו הוא בעיקר שהשקיה בטפטוף ושתילת עציצים לגידול מגדילים את ההשקעה בבניית ציוד.

גידול חריצים ועציצים

מערכת תלייה והרמה לגידול

מערכת התלייה וההרמה של מדף הגידול זהה בעצם לזו של מדף הגידול המסורתי של תותים.אבזם התלייה של חריץ הטיפוח מקיף את חריץ הטיפוח, ומחבר את אבזם התלייה ואת הגלגל ההפוכה עם בורג סל פרחים באורך מתכוונן (המשמש להתאמה של עקביות גובה ההתקנה של חריץ הטיפוח).על האקורד התחתון, הקצה השני מלופף על הגלגל המחובר לציר ההינע של מפחית המנוע.

מערכת תליית מדף טיפוח

על בסיס מערכת המתלים האוניברסלית הכוללת, על מנת לענות על הצרכים של צורת החתך המיוחדת של חריץ הטיפוח וצרכי ​​תצוגת התיירות, כמה אביזרים ומתקנים מותאמים אישית מעוצבים גם כאן בצורה חדשנית.

(1) קולב מדף גידול.האבזם התלוי של מדף הטיפוח הוא ראשית אבזם בלולאה סגורה, שנוצר על ידי כיפוף וריתוך חוט פלדה.החתך של כל חלק של האבזם התלוי זהה, והתכונות המכניות עקביות;החלק התחתון של החריץ גם מאמץ את הכיפוף החצי עגול המקביל;השלישי הוא לקפל את אמצע האבזם לזווית חדה, והאבזם העליון מחובר ישירות לנקודת הכיפוף, מה שלא רק מבטיח את מרכז הכובד היציב של חריץ הטיפוח, אלא גם אינו מתרחש דפורמציה לרוחב, וכן זה גם מבטיח שהאבזם מחובר בצורה מהימנה ולא יחליק ויתנתק ממקומו.

אבזם מדף טיפוח

(2) חבל תליית בטיחות.על בסיס מערכת התלייה המסורתית, מותקן סט נוסף של מערכת תלייה בטיחותית כל 6 מ' לאורכו של חריץ הטיפוח.הדרישות למערכת התלייה הבטיחותית הנוספת הן, ראשית, לפעול באופן סינכרוני עם מערכת תליית הכונן;שנית, להיות בעל יכולת נשיאה מספקת.על מנת להשיג את הדרישות הפונקציונליות לעיל, קבוצה של מערכת תליית התקן מתפתל קפיץ מתוכננת ונבחרה כדי להחזיר את חבל התלייה של חריץ הטיפוח.מתפתל הקפיץ מסודר במקביל לחבל התלייה המניע, והוא תלוי ומקובע על האקורד התחתון של מסבך החממה.

מערכת מתלים בטיחותית נוספת

ציוד ייצור עזר של מתלה גידול

(1) מערכת לקלף צמחים.מערכת הקלפת הצמחים המוזכרת כאן מורכבת בעיקרה משני חלקים: תושבת לקלף צמחים וחבל כסף צבעוני.ביניהם, תושבת קרפי הצמחים היא מכלול המורכב מכרטיס קיפול כפוף חלקי ובצורת U וכרטיס בצורת U עם מוטות גבול כפולים.החצי התחתון והתחתון של הכרטיס המקופל בצורת U תואמים לממדים החיצוניים של חריץ הטיפוח, ומקיפים את חריץ הטיפוח מלמטה;לאחר שהענפים הכפולים שלו עולים על המיקום הפתוח של חריץ הטיפוח, בצע עיקול כדי לחבר את מוטות הגבול הכפולים, והוא גם משחק את התפקיד של הגבלת העיוות של פתח חריץ הטיפוח;זהו עיקול קטן בצורת U קמור כלפי מעלה, המשמש לקיבוע חבל הפרדת עלי הפרי של תותים;החלק העליון של הכרטיס בצורת U הוא עיקול בצורת W לקיבוע ענפי תות ועלי סירוק חבל.הכרטיס המקופל בצורת U ומוט הגבול הכפול נוצרים כולם על ידי כיפוף תיל פלדה מגולוון.

חבל הפרדת עלי הפרי משמש לאיסוף הענפים והעלים של התות בתוך רוחב הפתח של חריץ הגידול, ותליית פרי התות מחוץ לחריץ הגידול, מה שלא רק נוח לקטיף פירות, אלא גם מגן על התות מפני ריסוס ישיר של תרופה נוזלית, ויכול לשפר את איכות הנוי של שתילת תותים.

מערכת לקלף צמחים

(2) המתלה הצהוב הנע.מתלה צהוב מזיז מתוכנן במיוחד, כלומר מוט אנכי לתליית לוחות צהובים וכחולים מרותך על חצובה, אותה ניתן להציב ישירות על רצפת החממה וניתן להזזה בכל עת.

(3) רכב להגנת הצומח בנהיגה עצמית.ניתן להצטייד ברכב זה במרסס להגנת הצומח, כלומר מרסס נהיגה אוטומטי, היכול לבצע פעולות הגנת הצומח ללא מפעילים בתוך הבית על פי המסלול המתוכנן במחשב, שיכול להגן על בריאותם של מפעילי החממות.

ציוד להגנת הצומח

מערכת אספקת חומרי השקיה והשקיה

מערכת האספקה ​​וההשקיה של תמיסות תזונה של פרויקט זה מחולקת ל-3 חלקים: האחד הוא חלק הכנת המים הצלולים;השני הוא מערכת ההשקיה והדישון של תותים;השלישית היא מערכת מיחזור הנוזלים לגידול תותים.הציוד להכנת מים צלולים ומערכת התמיסות התזונתיות מכונים ביחד ראש השקיה, והציוד לאספקת והחזרת מים לגידולים מכונה ציוד השקיה.

מערכת אספקת חומרי השקיה והשקיה

חזית השקיה

הציוד להכנת מים נקיים צריך להיות מצויד בדרך כלל במסנני חול וחצץ להסרת חול, וציוד ריכוך מים להסרת מלח.מים נקיים מסוננים ומרככים מאוחסנים במיכל אגירה לשימוש מאוחר יותר.

ציוד התצורה של תמיסת תזונה כולל בדרך כלל שלושה מיכלי חומר גלם לדשנים A ו-B, ומיכל חומצה להתאמת ה-pH ומערכת של מערבלי דשן.במהלך הפעולה, תמיסת המניות במיכלים A, B ומיכל חומצה מוגדרת ומעורבבת בפרופורציה על ידי מכונת הדשן לפי הנוסחה שנקבעה ליצירת תמיסת תזונה גולמית, ותמיסת התזונה הגולמית שהוגדרה על ידי מכונת הדשן מאוחסנת במלאי מיכל אחסון פתרון למצב המתנה.

ציוד להכנת תמיסות תזונה

מערכת אספקת והחזרת מים לשתילת תותים

מערכת אספקת והחזרת מים לשתילת תות נוקטת בשיטה של ​​אספקת מים מרכזית והחזרה בקצה אחד של חריץ הגידול.מאחר וחריץ הטיפוח נוקט בשיטת הרמה ותלייה, משתמשים בשתי צורות לאספקת המים והחזרה של חריץ הטיפוח: האחת היא צינור קשיח קבוע;השני הוא צינור גמיש שזז למעלה ולמטה עם חריץ הטיפוח.במהלך ההשקיה והדישון, אספקת הנוזל ממיכל המים הצלולים וממיכל אגירת הנוזל הגולמי נשלחת למכונה המשולבת במים ודשן לערבוב בהתאם ליחס שנקבע (בשיטה פשוטה ניתן להשתמש במוליך דשן פרופורציונלי, כגון ונטורי וכו', שניתן להפעיל או לא להניע בכוח) ולאחר מכן לשלוח לראש מתלה הטיפוח דרך צינור אספקת המים הראשי (צינור אספקת המים הראשי מותקן על מסבך החממה לאורך טווח החממה), וכן צינור הגומי הגמיש מוביל את מי ההשקיה מצינור אספקת המים הראשי לקצה כל מתלה טיפוח, ולאחר מכן חבר לצינור הענף של אספקת המים בחריץ הטיפוח.צינורות הסניף של אספקת המים בחריץ הטיפוח מסודרים לאורכו של חריץ הטיפוח, ולאורך הדרך מחברים את צינורות הטפטוף לפי מיקום הסידור של עציץ הגידול, ומזרינים את חומרי ההזנה לתוך תווך הגידול. סיר דרך צינורות הטפטוף.תמיסת התזונה העודפת המופלטת מהמצע מנוקזת לתוך חריץ הגידול דרך פתח הניקוז בתחתית עציץ הגידול ונאספת לתעלת הניקוז בתחתית חריץ הגידול.התאם את גובה ההתקנה של חריץ הטיפוח כדי ליצור זרימה קבועה מקצה אחד לשני.במדרונות משופעים, נוזל החזרת ההשקיה שנאסף מתחתית החריץ ייאסף בסופו של דבר לקצה החריץ.בקצה חריץ הטיפוח מסודר פתח לחיבור מיכל החיבור של נוזל החזרה, ומתחת למיכל האיסוף מחברים צינור החזרת נוזלים, ונוזל החזרה שנאסף נאסף לבסוף ומוזרם למיכל החזר הנוזל.

מערכת אספקת והחזרת מים להשקיה

ניצול נוזל החזרה

נוזל החזרת השקיה בחממה זה אינו משתמש בפעולת מחזור סגור של מערכת ייצור התותים, אלא אוסף את נוזל ההחזרה מחריץ שתילת התותים ומשתמש בו ישירות לשתילת ירקות נוי.חריץ גידול קבוע בגובה קבוע כמו גידול תותים נקבע על ארבעת הקירות ההיקפיים של החממה, וחריץ הגידול מלא במצע גידול לגידול ירקות נוי.הנוזל החוזר של התותים מושקה ישירות לירקות הנוי הללו, משתמש במים נקיים במיכל האגירה להשקיה יומיומית.בנוסף, צינורות אספקת המים והחזרה של חריץ הטיפוח משולבים לאחד בתכנון צינורות אספקת המים והחזרה.אופן ההשקיה הגאות מאומצת בחריץ הגידול.במהלך תקופת אספקת המים, השסתום של צינור אספקת המים נפתח ושסתום צינור ההחזרה נסגר.שסתום הצינור סגור ושסתום הניקוז פתוח.שיטת השקיה זו חוסכת את צינורות אספקת מי ההשקיה ותתי צינורות בחריץ הגידול, חוסכת השקעה, ובעצם אין לה השפעה על ייצור ירקות נוי.

גידול ירקות נוי באמצעות נוזל חוזר

חממה ומתקנים תומכים

החממה יובאה מדרום קוריאה במלואה בשנת 2017. אורכה 47 מ', רוחב 23 מ', בשטח כולל של 1081 מ'² .תוחלת החממה 7 מ', המפרץ 3 מ', גובה המרזבים 4.5 מ' וגובה הרכס 6.4 מ', עם סה"כ 3 טפחים ו-15 מפרצים.על מנת לשפר את הבידוד התרמי של החממה, מוקם מסדרון בידוד תרמי ברוחב 1 מטר מסביב לחממה, ומתוכנן וילון בידוד תרמי דו-שכבתי פנימי.במהלך השינוי המבני הוחלפו האקורדים האופקיים בראש העמודים בין טווחי החממה המקורית בקורות מסבך.

מבנה חממה

שיפוץ מערכת הבידוד התרמי של החממה שומר על העיצוב המקורי של מערכת הבידוד התרמי של הגג והקיר עם בידוד תרמי פנימי כפול.אולם לאחר 3 שנות פעילות, רשת צל הבידוד המקורית התיישנה וניזוקה חלקית.בשיפוץ החממה עודכנו כל וילונות הבידוד והוחלפו בשמיכות בידוד מכותנה אקרילית שהן קלות יותר ומבודדות תרמית מתוצרת ביתית.מעצם הפעולה החיבורים חופפים בין וילונות בידוד הגג, שמיכת בידוד הקירות ושמיכת בידוד הגג חופפים, וכל מערכת הבידוד אטומה היטב.

מערכת בידוד חממה

על מנת להבטיח את דרישות האור לגידול היבול, נוספה מערכת אור משלימה בשיפוץ החממה.האור המשלים מאמץ מערכת תאורת LED באפקט ביולוגי, לכל נורת LED לגידול יש הספק של 50 W, מסדרים 2 עמודות בכל טווח.המרווח של כל אורות עמודים הוא 3 מ'.הספק האור הכולל הוא 4.5 קילוואט, שווה ערך ל-4.61 וואט/מ'² ליחידת שטח.עוצמת האור בגובה 1 מטר יכולה להגיע ליותר מ-2000 lx.

במקביל להתקנת האורות המשלימים הפלנטים, מותקנות בכל טווח גם שורה של נורות UVB במרווח של 2 מ', המשמשות בעיקר לחיטוי לא סדיר של האוויר בחממה.ההספק של אור UVB יחיד הוא 40 ואט, וההספק הכולל המותקן הוא 4.36 קילוואט, שווה ערך ל-4.47 וואט/מ"ר² ליחידת שטח.

מערכת חימום החממה משתמשת במשאבת חום מקור אוויר באנרגיה נקייה יותר מבחינה סביבתית, השולחת אוויר חם לתוך החממה דרך מחליף חום.ההספק הכולל של משאבת החום של מקור האוויר בחממה הוא 210kW, ו-38 יחידות של מאווררי חילופי חום מפוזרות באופן שווה בחדר.פיזור החום של כל מאוורר הוא 5.5 קילוואט, מה שיכול להבטיח את טמפרטורת האוויר בחממה מעל 5℃ מתחת לטמפרטורה החיצונית של -15℃ ביום הקר ביותר בבייג'ינג, ובכך להבטיח ייצור בטוח של תותים בחממה.

על מנת להבטיח את אחידות טמפרטורת האוויר והלחות בחממה וליצור תנועת אוויר מסוימת בתוך הבית, החממה מצוידת גם במאוורר זרימת אוויר אופקי.המאווררים המסתובבים מסודרים באמצע טווח החממה במרווח של 18 מ', והספק של מאוורר בודד הוא 0.12 קילוואט.

חממה תומכת ציוד בקרת סביבה

מידע על ציטוט:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng וכו'.ד"ר ג'ואו בדק את שילינג (מאה ועשרים ושש) מתלה תותים שניתן להרים מסוג סיור ומתקנים וציוד תומכים[J].טכנולוגיה הנדסית חקלאית,2022,42(7):36-42.