智能温室—给植物一个舒适的家

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楼主 2020-04-21 02:28:24
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专注现代农业园区规划,智能温室、无土栽培、生态餐厅等设施农业项目咨询与建造



传统农业只能靠天吃饭,一旦遇上自然灾害,辛辛苦苦种植的庄稼将会毁于一旦。为了人类的繁衍,农业必须解决战天斗地,随着科技的发展,以中国全新的农业科技产品应运而生,这就是:智能温室。


智能温室,也称作自动化温室,是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施,基于农业温室环境的高科技“智能”温室。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。

智能温室有玻璃材质、PC板材质、膜材质,全部采用新型热镀锌骨架组成,各配套系统主要有以下几方面组成:


一、智能控制系统



温室大棚内温度、湿度、光照强弱以及土壤的温度和含水量等因素,对温室的作物生长起着关键性作用。温室自动化控制系统是以PLC为核心,采用计算机集散网络控制结构对温室对温室内的空气温度、土壤温度、相对湿度、CO2浓度、土壤水份、光照强度、水流量以及PH值、EC值等参数进行实时自动调节、检测,创造植物生长的最佳环境,使温室内的环境接近人工设想的理想值,以满足温室作物生长发育的需求。适用于种苗繁育、高产种植、名贵珍稀花卉培养等场地,以增加温室产品产量,提高劳动生产率。是高科技成果为规模化生产的现代农业服务的成功范例。

计算机操作人员根据种植作物所需求的数据及控制参数输入计算机,系统即可实现无人自动操作,计算机采集的各项数据准确的显示、统计,为专家决策提供可靠依据。控制柜设有手动/自动切换开关,必要时可进行手动控制操作。


二、通风系统

智能温室通风目的主要是为了排除温室的余热及温室内的水分, 调整温室内空气成分, 排除有害气体,使温室内的环境温度、湿度和空气等条件适宜植物生长的要求。


1、自然通风 

温室大部分时间依靠自然通风调节室内环境。大型生产性玻璃温室的结构形式一般为双坡面连栋温室,通风形式为在侧墙和屋脊设置通风窗。其通风总面积不小于温室地面积的15%,最好大于30%。屋脊风窗开启时, 窗扇最好可以超过水平面向上倾斜, 全打开时与水平面形成100角,则可获得良好的通风效果。自然通风的通风量与风速、风向、通风窗位置、通风窗面积及温室内外温度差有关。当通风窗总面积为室内地面积的27%时, 若只有屋脊通风, 即使室外风速达到10公里/小时, 也达不到每分钟0. 75次理想换气率; 当屋脊通风窗和侧墙通风窗全打开时,在几乎无风的情况下, 换气率也能达到0.68次/ 分钟,接近正常推荐的0.75次/分钟换气率。

2、强制通风

温室虽然大部分时间依赖自然通风来调节环境, 但在夏季气温较高时,尤其室外温度超过33℃以上的炎热天气, 单靠自然通风难以满足温室降温要求时, 采用强制通风并配合其它措施进行降温是生产中常用的手段。强制通风是采用风机将电能或其它机械能转化为风能, 强迫空气流动来进行温室换气并达到降温效果。强制通风的理论降温极限为室内空气温度等于室外空气温度。因为,此时的温室内外温差为零, 通风量为无穷大, 在实际应用中是不可能的, 由于机械设备和植物生理上的原因,一般温室的通风强度为每分钟换气0.75次~1. 5次, 能够控制温室内外的温差在5℃以内。


三、温室加温

在我国北方地区的玻璃温室, 需要冬季加温, 否则冬季不能生产。温室加温时间长短不一样, 在东北地区加温时间大约需要5个月~6个月, 在华北地区需要3个月~5个月。在南方地区种植花卉或育苗也需要进行加温或临时补温。


1、热水加温 

热水加温系统由热水锅炉、供热管和散热设备三个基本部分组成,其工作过程是用锅炉将水加热,然后由水泵加压, 热水通过供热管道供给温室内的散热器,通过散热器来加温, 提高温室的温度,冷却的热水回到锅炉再加热重复循环。热水采暖系统运行稳定可靠,是玻璃温室目前最常用的采暖方式。

2.、热风加温 

热风加温系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成。其工作过程为:由热源提供的热量加热空气换气器, 用风机强迫温室内的部分空气流过空气换热器,这样不断循环进行温室加热。热风加热系统的热源可以是燃油、燃气、燃煤装置或电加热器,也可以是热水或蒸气。热源不同,热风加温设备安装形式也不一样。蒸汽、电热或热水式加温系统的空气换热器安装在温室内与风机配合直接提供热风。燃油、燃气式的加热装置安装在温室内, 燃烧后的烟气排放到温室内。燃煤热风炉一般体积较大,使用中也比较脏,一般都安装在温室外面。为了使热风在温室内均匀分布,由通风机将热空气送入通风管。

3.、电加温 

较常见的电加温方式是将地热线埋在地下,用来提高地温, 主要用在温室育苗。电能是最清洁、方便的能源, 但电能是二次能源,本身比较贵,因此只能作为一种临时加温措施短期使用。

四、温室节能系统

温室的热量散失主要通过以下途径: 通过玻璃围护结构传导散热,可占总散热损失的70%~80%;º 向天空辐射散热; » 通风散热; ¼空气渗透散热; ½地中传热。温室节能就是要减少温室的散热量,其有效办法是安装保温幕,可降低夜间的热损耗。在满足作物光照的前提下,安装双层透光材料,也就是内遮荫保温系统,其热损耗可减少50%。采用防寒沟,填上保温材料减少地中传热也十分有效。



五、外遮阳系统



该系统主要作用是遮蔽过多的阳光,保证作物免遭强光灼伤,由于阻挡了大量光线的进入,有效减少了温室内部热量的积聚,从而拥有比内遮阳系统更好的降温效果。通过选用不同遮阳率的幕布,可满足不同作物对阳光的需求。同时,外遮阳系统还具有防雹保护作用。



六、湿帘降温系统

“湿帘-负压风机”降温系统是由纸质多孔湿帘、水循环系统、风扇组成。未饱和的空气流经多孔、湿润的湿帘表面时,大量水分蒸发,空气中由温度体现的显热转化为蒸发潜热,从而降低空气自身的温度。风扇抽风时将经过湿帘降温的冷空气源源不断的引入室内,从而达到降温效果。湿帘冷风机降温是用循环水泵不间断地把接水盘内的水抽出,并通过布水系统均匀地喷淋在蒸发过滤层上,使室外热空气通过蒸发换热器(蒸发湿帘)内与水分进行热量交换,通过水蒸发而达到降温、清凉,洁净的空气则由低噪音风机加压送入室内,以此达到降温效果。




通过以上几种系统为农作物建立一个适宜的生长环境,并根据天气的变化进行人工或电脑控制,让作物不受外界环境的侵扰,完全实现全天候种植。


智能温室主要可实现蔬菜种植、花卉种植、育苗、无土栽培、植物工厂、水产畜牧养殖,农业观光园等,同时还可以用作生态餐厅经营。



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