מודל חקלאי חדש - חממה

הַגדָרָה

חממה, המכונה גם חממה. מתקן שיכול להעביר אור, לשמור על חום (או חום), ולשמש לגידול צמחים. בעונות שאינן מתאימות לגידול צמחים, היא יכולה לספק תקופת גידול בחממה ולהגדיל את היבול. היא משמשת בעיקר לגידול צמחים או שתילים של ירקות אוהבי טמפרטורה, פרחים, יערות וכו' בעונות טמפרטורה נמוכה. החממה יכולה לממש פעולה אוטומטית חכמה ובלתי מאוישת, לשלוט אוטומטית בסביבת החממה ולהבטיח את גידול גידולי המזון. הנתונים שנאספים על ידי המחשב ניתנים להצגה וספירה מדויקת. ניתן לשלוט בה אוטומטית בסביבת שתילה מודרנית.

סוּג

ישנם סוגים רבים של חממות, אשר ניתן לחלק לארבע קטגוריות הבאות בהתאם לחומרי קורות הגג השונים, חומרי התאורה, הצורות ותנאי החימום.

1. חממת פלסטיק

חממת פלסטיק רב-ממדית בקנה מידה גדול היא סוג של חממה שהופיעה בעשר השנים האחרונות ופותחה במהירות. בהשוואה לחממת זכוכית, יש לה יתרונות של משקל קל, צריכת חומר מסגרת נמוכה יותר, קצב הצללה קטן של חלקים מבניים, עלות נמוכה, חיי שירות ארוכים וכו'. יכולת בקרת הסביבה שלה היא בסיסית.

זה יכול להגיע לאותה רמה של חממות זכוכית, והקבלה של חממות פלסטיק על ידי משתמשים גבוהה בהרבה מזו של חממות זכוכית בעולם, וזה הפך לזרם המרכזי של פיתוח חממות מודרניות.

2. חממת זכוכית

חממת זכוכית היא חממה עם זכוכית כחומר כיסוי שקוף. בעת תכנון היסודות, בנוסף לעמידה בדרישות החוזק, עליה להיות גם בעלת יציבות מספקת ויכולת להתנגד לשקיעה לא אחידה. היסודות המחוברים לתמיכה בין העמודים צריכים להיות בעלי העברת כוח אופקית ויציבות חלל מספקת. תחתית החממה צריכה להיות ממוקמת מתחת לשכבת האדמה הקפואה, וחממת החימום יכולה להתחשב בהשפעת החימום על עומק הקיפאון של היסודות בהתאם לאקלים ולתנאי הקרקע. בעלת יסוד עצמאי. בדרך כלל משתמשים בבטון מזוין. יסודות רצועות. בדרך כלל משתמשים במבנה בנייה (לבנים, אבן), והבנייה מתבצעת גם על ידי בנייה באתר. קורת טבעת מבטון מזוין מונחת לעתים קרובות על גבי היסודות כדי להתקין חלקים משובצים ולהגדיל את חוזק היסודות. חממה, פרויקט חממה, יצרן שלד חממה.

שלוש, חממה סולארית

המדרון הקדמי מכוסה בבידוד תרמי בלילה, והצדדים המזרחי, המערבי והצפוני הם חממות פלסטיק בעלות שיפוע יחיד עם קירות סגירה, המכונות יחד חממות סולאריות. אב הטיפוס שלה הוא חממת זכוכית בעלת שיפוע יחיד. חומר הכיסוי השקוף של המדרון הקדמי מוחלף בסרט פלסטיק במקום זכוכית, שהתפתח לחממה סולארית מוקדמת. החממה הסולארית מאופיינת בשימור חום טוב, השקעה נמוכה וחיסכון באנרגיה, המתאימים מאוד לשימוש באזורים הכפריים הלא מפותחים כלכלית של ארצי. מצד אחד, קרינת השמש היא מקור אנרגיה חשוב לשמירה על טמפרטורת החממה הסולארית או לשמירה על איזון החום; מצד שני, קרינת השמש היא מקור האור לפוטוסינתזה של גידולים. שימור החום של החממה הסולארית מורכב משני חלקים: מבנה המעטפת לשימור חום ושמיכת שימור החום הנעתית. חומר הבידוד התרמי במדרון הקדמי צריך להיות עשוי מחומר גמיש כך שניתן יהיה להניח אותו בקלות לאחר הזריחה ולהניח אותו בשקיעה. המחקר והפיתוח של חומרי בידוד חדשים לגגות קדמיים מתמקדים בעיקר בדרישות של הפעלה מכנית קלה, מחיר נמוך, משקל קל, עמידות בפני הזדקנות, עמידות למים ומדדים אחרים.

ארבע, חממת פלסטיק

חממת הפלסטיק יכולה לנצל באופן מלא את אנרגיית השמש, יש לה אפקט שימור חום מסוים, ומווסתת את הטמפרטורה והלחות בסככה בטווח מסוים על ידי גלגול הסרט.

חממות פלסטיק באזורים הצפוניים: משמשות בעיקר לחימום הגידול בתחילת האביב ובסתיו המאוחר. ניתן להקדים את הגידול 30-50 יום באביב ו-20-25 יום מאוחר יותר בסתיו. גידול חורפי אינו מותר. באזור הדרומי: בנוסף לשמירה על חום ירקות ופרחים בחורף ובאביב, ולגידול חורפי (ירקות עליים), ניתן גם להחליפו בסוכך שמש, שניתן להשתמש בו להצללה וקירור, למניעת גשם, רוח וברד בקיץ ובסתיו. מאפייני חממת פלסטיק: קלה לבנייה, קלה לשימוש, השקעה נמוכה, זהו מתקן גידול שדה פשוט להגנה. עם התפתחות תעשיית הפלסטיק, היא אומצה באופן נרחב על ידי מדינות בכל רחבי העולם.

המכשיר הראשי

מתקן גידול בחממה פנימית, הכולל שקע שתילה, מערכת אספקת מים, מערכת בקרת טמפרטורה, מערכת תאורה נלווית ומערכת בקרת לחות; שקע השתילה ממוקם בתחתית החלון או הופך למסך לשתילת צמחים; מערכת אספקת המים מספקת מים באופן אוטומטי בכמות מתאימה ובזמן; מערכת בקרת הטמפרטורה כוללת מאוורר פליטה, מאוורר חום, חיישן טמפרטורה וקופסת בקרה למערכת טמפרטורה קבועה להתאמת הטמפרטורה בזמן; מערכת תאורת העזר כוללת תאורת צמחים ומחזיר אור, המותקנים סביב שקע השתילה, ומספקים תאורה כאשר אין אור יום, כך שהצמחים יכולים להתקדם בפוטוסינתזה, ושבירת האור מציגה נוף יפהפה; מערכת בקרת הלחות משתפת פעולה עם מאוורר הפליטה כדי להתאים את הלחות ולהפחית את הטמפרטורה בתוך הבית.

ביצועים

חממות כוללות בעיקר שלוש פונקציות עיקריות: העברת אור, שימור חום ועמידות.

יישום חממה

טכנולוגיית האינטרנט של הדברים (מורחב)

למעשה, טכנולוגיית האינטרנט של הדברים היא שילוב ויישום משולב של טכנולוגיות תפיסה שונות, טכנולוגיות רשת מודרניות, וטכנולוגיות בינה מלאכותית ואוטומציה. בסביבת החממה, חממה אחת יכולה להשתמש בטכנולוגיית האינטרנט של הדברים כדי להפוך לאזור בקרת מדידה של רשת חיישנים אלחוטית, תוך שימוש בצמתי חיישנים שונים וצמתים עם מפעילים פשוטים, כגון מאווררים, מנועים במתח נמוך, שסתומים וביצועים אחרים בזרם נמוך. הארגון מהווה רשת אלחוטית למדידת לחות המצע, הרכב, ערך pH, טמפרטורה, לחות אוויר, לחץ אוויר, עוצמת אור, ריכוז פחמן דו-חמצני וכו', ולאחר מכן באמצעות ניתוח מודל, מווסת אוטומטית את סביבת החממה, שולטת בפעולות ההשקיה והדישון, על מנת להשיג תנאי גידול צמחים.

עבור פארקים חקלאיים עם חממות, האינטרנט של הדברים יכול גם לממש זיהוי ובקרה אוטומטיים של מידע. על ידי ציוד בצמתי חיישנים אלחוטיים, כל צומת חיישנים אלחוטי יכול לנטר פרמטרים סביבתיים שונים. על ידי קבלת הנתונים הנשלחים על ידי צומת התכנסות החיישנים האלחוטי, אחסון, תצוגה וניהול נתונים, ניתן לממש רכישה, ניהול, ניתוח ועיבוד של המידע של כל נקודות הבדיקה הבסיסיות, וניתן להציג אותו למשתמשים בכל חממה בצורה של גרפים ועקומות אינטואיטיביים. במקביל, מסופקים מידע מגוון של אזעקות קוליות ותאורה ומידע אזעקות SMS בהתאם לצורכי השתילה, על מנת לממש ניהול מרחוק אינטנסיבי ורשתי של החממה.

בנוסף, ניתן ליישם את טכנולוגיית האינטרנט של הדברים בשלבים שונים של ייצור חממה. בשלב שבו החממה מוכנה להיכנס לייצור, על ידי סידור חיישנים שונים בחממה, ניתן לנתח את המידע הסביבתי הפנימי של החממה בזמן אמת, על מנת לבחור טוב יותר את הזנים המתאימים לשתילה; בשלב הייצור, העוסקים יכולים להשתמש בטכנולוגיית האינטרנט של הדברים כדי לאסוף את הטמפרטורה בחממה. סוגים שונים של מידע כגון לחות וכו', כדי להשיג ניהול מדויק. לדוגמה, ניתן לשלוט על זמן הפתיחה והסגירה של רשת ההצללה באמצעות חיישנים על סמך מידע כגון טמפרטורה ואור בחממה, וניתן להתאים את זמן ההפעלה של מערכת החימום על סמך מידע הטמפרטורה שנאסף וכו'; לאחר קציר המוצר, ניתן להשתמש במידע שנאסף על ידי האינטרנט של הדברים גם כדי לנתח את הביצועים והגורמים הסביבתיים של צמחים בשלבים שונים ולהזין אותם לסבב הייצור הבא, על מנת להשיג ניהול מדויק יותר ולקבל מוצרים טובים יותר.

עקרון העבודה

החממה משתמשת בחומרי כיסוי שקופים ובציוד לבקרת סביבה כדי ליצור מיקרו אקלים מקומי, ומקימה מתקנים מיוחדים התורמים לצמיחה והתפתחות של גידולים. תפקיד החממה הוא ליצור תנאים סביבתיים המתאימים לצמיחה והתפתחות של גידולים כדי להשיג ייצור יעיל. קרינת השמש הנשלטת על ידי קרינה קצרת גלים נכנסת לחממה דרך החומרים השקופים של החממה. החממה תעלה את טמפרטורת הקרקע הפנימית ואת הטמפרטורה ותמיר אותן לקרינה ארוכת גלים.

קרינה ארוכת גל נחסמת על ידי חומר כיסוי החממה בחממה, ובכך נוצרת הצטברות חום בתוך הבית. העלייה בטמפרטורת החדר נקראת "אפקט החממה". החממה משתמשת ב"אפקט החממה" כדי להשיג את מטרת ייצור הגידולים, ויוצרת סביבה מתאימה לגידול גידולים במהלך העונה שבה הגידולים אינם מתאימים לשתילה באוויר הפתוח על ידי התאמת הטמפרטורה בתוך הבית, ובכך מגדילה את יבולי היבולים.

בעיות התמצאות ומיקום

עדיף ללכת מעבר לשכבה הקפואה. התכנון הבסיסי של החממה מבוסס על המבנה הגיאולוגי ותנאי האקלים המקומיים. היסודות עמוקים יחסית באזורים קרים ובאזורים עם אדמה רופפת.

בחירת האתר צריכה להיות שטוחה ככל האפשר. בחירת אתר החממה חשובה מאוד. מפלס מי התהום לא צריך להיות גבוה מדי, יש להימנע מהרים גבוהים ומבנים החוסמים אור, ולמשתמשי שתילה ורבייה, אסור לבנות סככות במקומות מזוהמים. בנוסף, באזורים עם מונסון חזק יש לקחת בחשבון את עמידות הרוח של החממה הנבחרת. עמידות הרוח של חממות כלליות צריכה להיות מעל רמה 8.

לכיוון החממה יש השפעה רבה על קיבולת אגירת החום בחממה, בכל הנוגע לחממה סולארית. על פי ניסיון, עדיף שחממות בדרום יפנו מערבה. זה מאפשר לחממה לצבור יותר חום. אם נבנות מספר חממות, המרווח בין החממות לא צריך להיות קטן מרוחב חממה אחת.

כיוון החממה פירושו שראשי החממה נמצאים בצדדים הצפוני והדרומי בהתאמה. כיוון זה מאפשר פיזור שווה של היבולים בחממה.

ניתן להשתמש בחומר קיר החממה כל עוד יש לו יכולת שימור חום טובה ויכולת אגירת חום. הקיר הפנימי של החממה, המודגשת כאן, חייב להיות בעל תפקיד של אגירת חום, ובנייה של החממה הסולארית חייבת להיות מותאמת לתנאים המקומיים. על מנת לאגור חום. בלילה, חום זה ישתחרר כדי לשמור על איזון הטמפרטורה בסככה. לקירות לבנים, קירות טיח בטון וקירות אדמה יש יכולת אגירת חום. באופן כללי עדיף לאמץ מבנה לבנים-בטון לקירות החממות.