亚游官网智能温室建设中应考虑的几个因素?

更新时间:2019-09-29 03:45
 

  一个完整的自控温室小气候控制系统由温度、湿度、二氧化碳浓度、光照、营养液等五个子系统组成,它们分别完成对上述作物生长条件的控制。温室系统是一个非线性分布参数、时变、大时延、多变量强调耦合的复杂系统,它所处的环境充满着大量不确定因素,其控制任务是要完成动态多目标的协调控制。

  进行温室建筑布局、形式、尺寸等方面设计,应考虑结构、机械、覆盖与支撑材料、通风、保温、给排水以及环境调控设备等多种等多种因素,并应考虑本地的地理气候条件,充分利用自然资源,力图降低制造成本和运行费用。其结构框架设计的特点归结如下。

  (1)温室结构布局。南北栋建筑可使太阳直射光平均日总量透过率最高。因此,采用一种主向阳面做成大弧度顶面的锯齿型屋面,其光照总量要比采用对称向北屋面大大增加。

  (2)温室覆盖材料透光率对温室的光照总量有着重要影响,采有超长塑料薄膜(阳光穿透率85%)为覆盖材料。其性能价格比优于玻璃、聚磷酸脂中空板(PC)、聚氯乙烯板(PVC)、玻璃纤维聚脂板(FRP)。

  (3)温室的通风应充分利用自然条件,确定温室开窗的朝向十分重要,如地区全年平均主导风向为东南,则天窗的位置应设在北侧。同时温室屋面设计成大弧度曲面,不仅美观,更重要的是室外气流在靠近屋面形成贴附的空气流线,从而在天窗外侧凹陷处形成涡流区,使该区的静压力低于温室内的气压,并且随着室外风速越大,压差也就越大,通过天窗排除的空气也越多,起到通风降温的效果。

  为了通风以及与外界进行热交换,在外界环境适宜或室内空气不够新鲜时需要打开天窗,当外界环境恶劣时,必须关上天窗。天窗开启与闭合利用电机作为动力源,由一个带有均匀小孔的金属圆弧齿条支撑。电机带动滚柱转动,则固定在滚柱上的小齿轮使金属条向上运动,撑起一端由铰链固定的天窗,实现天窗的开启;如电机反转,则关闭天窗。由于天窗的幅面较大,所受的空气阻力也大,故应选较大功率的电机。如功率为550瓦,额定转速1400r/min,工作电流1.6A的JW7124电机。

  为了在太阳照射较强时,温室大棚内部的温度能保持在一定范围内,使室内的所种植物不致因温度过高而发育不良甚至枯死,温室顶部设有遮阳网。遮阳网采用镀有金属的塑料细绳编织而成,因为有金属光泽,太阳光的辐射热会被反射回去,达到遮阳目的。遮阳网的张开与收拢,由电机牵引一个闭环的钢丝绳实现。

  外侧膜的主要目的是通风,使温室内的空气质量达到预定的要求。外侧膜的升起与放下所用的机构比较简单,在它的底端因定一根钢管,由电机带动转动。电机与钢管的连接采用蜗杆传动,运行平稳无噪声。当电机转动时,钢管随之转动卷起外侧膜,电机亦随之上升,该电机应选用质量轻、功率小的电机如YS6314/180W。

  内膜的展开与收起亦通过一个闭环的钢丝牵引而完成,内膜的一端固定在大棚的支架体上,电机转动使得钢丝卷起,同时带动内膜的活动端运动。如向固定端运行,则内膜被折叠收缩,阳光可直接照射,如远离固定端(即电机反转),则关上内膜,与外界隔离。由于电机属一带二的工作,其负载较大,应选择功率较大的电机,如型号为Y801-4,功率为550W的电机。

  微雾系统利用高压喷雾解决炎热季节温室内的降温问题。该系统通过高压喷头喷射出的冷雾降温,冷雾能快速蒸发,且不浸湿地面。在室温内试验表明,该系统的使用能有效地降低温室的温度,改善作物的生长环境。

  高压喷雾降温也称冷雾降温,是目前在温室中应用的较先进的降温方法。它的基本原理是普通的水经过系统自身配备过滤系统后,进人高压泵,水在很高的压力(4MPa以上)下,通过管路,流过孔径非常小的喷嘴(直径为15pm),形成直径为20um以下的细雾滴,雾滴弥温整个温室与空气混合,利用水的蒸发潜热特点,大量吸收空气中的热量,从而达到降温的目的。

  降温系统包含水源部分和喷雾部分。水源部分由水箱、过滤器、高压泵、管路、控制器组成;喷雾部分由冷雾喷头和管路组成,喷头排成一线安装在大棚的顶部。干净的水(脏水需要二级甚至多级过滤)经过过滤器(精滤)进入水箱,经高压泵输送到固定的喷头使之雾化,产生悬浮在空气中的小雾滴。为防止喷头堵塞,喷雾用水应保持十分纯净,过滤单位要达5utm。当温室内温度超过控制器事先设定的温度值时,控制系统自动开机喷雾降温;温度正常,该系统自动关机。温室内的温度,通过温度传感器,在显示器上显示。控制器也可作定时器,在一定时间间隔内循环喷雾。

  温室的保温能力有限,天气寒冷时,需要外加的升温装置,用热风机加热空气保持室内温度。热风机的工作原理是,当环境温度低于工控机所设温度值时,热风机启动,燃烧器将柴油高度雾化后,产生高温气体,通过高效率的换热器,把由风机引入的空气充分加热,产生的精洁高温热空气通过出风口送入室内各处,同时换热后的低温烟气通过烟囱排出室外。

  各种农作物对水的需求完全不同,并且毫无规律可循。各种作物对水的需求量的数据采集技术要求比较高,目前的技术力量还很难达到自动控制灌溉时间与灌溉量,只好人工定时灌溉。亚游官网

  影响植物生长的主要因素是温度、湿度、光照强度这三点,其他的因素尽管有时会对植物生长产生影响,但都是通过改变这三个要素而间接地影响植物的生长,因此,温室控制的重点是对这三个参数值的控制。

  借助于先进的工业设施技术,控制作物生长所需的部分和全部环境条件,并使其达到最优,以摆脱自然条件的限制,则各控制系统以及系统之间应相互配合来实现。

  电控柜内的电路由主回路与控制回路两部分组成。主回路向电动机,微雾系统,热风机等负载供电。控制回路则主要控制主回路,分为自动控制回路和手动控制回路两种方式。其中手动控制回路是为了在特殊情况下(如工控机出现故障),能够人为地调节温室内各机构与设备的状态,以免温室环境的失常而影响农作物的生长。

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