Thiết kế trồng cây trong nhà kính chủ yếu bao gồm ba khía cạnh:
Một là xây dựng hệ thống phần cứng nhà kính, bao gồm các thiết bị tự động hóa để điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ, nhiệt và độ ẩm;
1. Hệ thống thông gió tự nhiên mở từ trên xuống Hệ thống mở từ trên xuống được lắp đặt trên đỉnh mái của nhà kính bằng kính. Nó được mở bởi một động cơ giới hạn bánh răng và thanh răng. Nhấn nút mở, cửa sổ trên cùng mở ra và tự động dừng ở vị trí thích hợp, nhấn nút đóng, cửa sổ trên cùng Đóng và dừng lại ở tiếp điểm đóng. Các cửa sổ trên cùng được trang bị lưới chống côn trùng để ngăn chặn côn trùng xâm nhập vào phòng. Khi nhiệt độ cao, hãy mở các cửa sổ trên cùng, không khí trong nhà sẽ tạo ra đối lưu để giảm nhiệt độ trong nhà. Hệ thống thông gió có thể thúc đẩy sự trao đổi không khí bên trong và bên ngoài nhà kính và giảm nhiệt độ bên trong nhà kính. Vào mùa hè, thời gian làm việc của hệ thống làm mát (quạt, máy bơm nước) có thể giảm đáng kể, do đó giảm tiêu thụ năng lượng điện của nhà kính và chi phí vận hành.
2. Hệ thống che nắng và cách nhiệt bên trong Nhà kính có thể cải thiện môi trường sinh trưởng của cây trồng theo nhiều cách và đảm bảo sử dụng hợp lý ánh sáng mặt trời. Màn nhôm lá che nắng có thể phản xạ ánh sáng dư thừa ra ngoài trời, tránh hiện tượng rèm hấp thụ nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong phòng; giảm lượng ánh sáng dư thừa hoặc quá nhiều vào trong nhà kính, giảm hiệu ứng nhà kính và giảm nhiệt độ bề mặt của cây trồng. Sau khi hệ thống che nắng được lắp đặt trong nhà kính, nhiệt độ trong nhà vào mùa hè có thể hạ thấp hơn nhiệt độ ngoài trời từ 2 ℃ ~ 7. Khi sử dụng kết hợp với quạt rèm, hiệu quả làm mát sẽ tốt hơn. Ngoài tác dụng làm mát vào mùa hè, vào mùa đông, sau khi rèm giữ nhiệt ban đêm được mở ra còn có tác dụng ngăn tia hồng ngoại thoát ra ngoài, do đó có vai trò giữ nhiệt và tiết kiệm năng lượng. Nói chung, nó có thể tiết kiệm năng lượng hơn 30%.
3. Hệ thống che nắng bên ngoài Nhà kính Vào mùa hè, sau khi lưới che nắng được mở ra, nắng nóng chiếu vào lưới, tia tử ngoại hấp thụ trên bề mặt lưới, cản nhiệt bên ngoài lưới. Nguyên lý đối lưu của không khí nóng và lạnh đạt được chức năng cách nhiệt và tản nhiệt, từ đó duy trì độ mát của lưới. Không sử dụng điện và không sử dụng chất làm lạnh, có thể đạt được hiệu ứng điều chỉnh nhiệt độ của mùa hè mát mẻ. Vào mùa hè nóng nực, nhiệt độ có thể giảm 8 ℃ đến 10 ℃, nhiệt độ càng cao (càng thấp) thì tác dụng của việc điều chỉnh nhiệt độ càng rõ ràng.
4. Hệ thống quạt màn ướt Nhà kính Hệ thống này bao gồm quạt và màn nước. Nó là một hệ thống làm mát cưỡng bức được thiết kế theo nguyên tắc làm mát và bay hơi nước tự nhiên. Hệ thống cung cấp bề mặt cho phép nước bốc hơi, và hệ thống cấp nước để giữ ẩm bề mặt và thiết bị thông gió cho phép không khí đi qua bề mặt. Khi nhiệt độ trong nhà quá cao, bật quạt, máy bơm tuần hoàn rèm nước, rèm nước quay cửa sổ ra ngoài, đóng cửa sổ trên cùng và để không khí ngoài trời đi qua rèm nước để đạt được mục đích làm mát. Diện tích của rèm ướt được đặt theo diện tích nhà kính. Chiều cao của rèm ướt là 1,5 m, dài 8 m, dày 0,1 m. Hệ thống này thường làm giảm nhiệt độ cao trong nhà từ 3 ℃ ~ 7 ℃ so với nhiệt độ cao ngoài trời.
5. Hệ thống ánh sáng bổ sung Ánh sáng trong nhà kính là yếu tố cần thiết cho quá trình quang hợp của cây trồng, đặc biệt quan trọng đối với các loại cây trồng ưa sáng. Nhà kính được trang bị đèn natri ánh sáng bổ sung sinh học nông nghiệp của Philips. Đèn natri nông học là đèn khí natri cường độ cao được thiết kế cho thị trường trồng trọt. Nó có thể cung cấp một sự phân bố quang phổ lý tưởng phù hợp với nhu cầu của sự phát triển của thực vật. Nó không chỉ nhằm vào ánh sáng và hiệu ứng, mà còn tạo ra độ chính xác cho sự phát triển của thực vật tự nhiên. Sự cân bằng năng lượng của" blue" và" đỏ" và việc cải thiện sự phân bố quang phổ làm cho môi trường sinh trưởng của cây trồng được kiểm soát tốt hơn, cây trồng phát triển tốt hơn và có chất lượng cao hơn.
6. Hệ thống phun sương áp suất cao Thiết kế của nhà kính áp dụng hệ thống tưới phun sương phía trên (hệ thống phun sương). Đường kính phun của mỗi vòi khoảng 2,5 mét. Do nguyên lý của áp suất cao và khúc xạ, dòng nước được phun ra, có thể được sử dụng để tưới hoặc đóng vai trò làm mát và tạo ẩm vào mùa hè. Khi nước bốc hơi, nó có thể hấp thụ một lượng nhiệt lớn và làm giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh. Hệ thống phun áp lực cao áp dụng nguyên tắc này. Sử dụng bộ phận tạo sương, nước đi qua đường ống cao áp tạo ra những giọt nước có kích thước 1-15 micron từ vòi phun. Các giọt có thể lơ lửng và lơ lửng trong không khí trong một thời gian dài cho đến khi chúng hấp thụ đủ nhiệt để bay hơi.
7. Hệ thống sưởi trong nhà Nhà kính được thiết kế với thiết bị sưởi điện hỗ trợ. Nguyên lý biến đổi nhiệt điện được sử dụng chủ yếu để làm nóng nước thông qua các thiết bị đun nóng. Hai lớp tản nhiệt dạng vây mạ kẽm nhúng nóng được lắp đặt xung quanh nhà kính và các ống dẫn sáng 1,2 inch được lắp đặt dưới mỗi luống gieo hạt. Hai bộ tản nhiệt tạo thành một hệ thống sưởi trong nhà, hệ thống này được làm nóng bằng cách sưởi ấm để tạo ra một môi trường nhiệt độ cần thiết cho sự phát triển của cây trồng. Sử dụng hệ thống sưởi nước, sử dụng nước nóng làm nguồn nhiệt, nhiệt độ phòng giảm từ từ, tản nhiệt đồng đều, không ảnh hưởng cục bộ nghiêm trọng đến cây trồng.
8. Hệ thống điều khiển điện Nhà kính sử dụng hệ thống điều khiển điện (với các chức năng chuyển đổi lẫn nhau bằng tay và bằng điện). Hệ thống điều khiển có hướng dẫn cuộc gọi đến, hướng dẫn dừng và làm việc, và các ổ cắm trong nhà kính được trang bị bộ ngắt mạch chống rò rỉ. Nhà kính sử dụng ba mức điện và toàn bộ nhà kính sử dụng hệ thống TN-S. Tất cả các bộ phận không dẫn điện của các bộ phận bằng sắt được kết nối và bắc cầu đúng cách.
9. Thiết bị quan trắc môi trường Để đáp ứng nhu cầu nghiên cứu khoa học trong nhà kính, mỗi khu vực lắp đặt một thiết bị quan trắc môi trường, dữ liệu môi trường cảm quan thời gian thực được tải lên máy chủ không dây trong khoảng thời gian 10 phút. Thiết bị tích hợp ứng dụng các cảm biến chính xác cao của nước ngoài, bao gồm độ ẩm của đất, nhiệt độ đất, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, bức xạ mặt trời,… Các chỉ tiêu giám sát khác cũng có thể được mở rộng tùy theo nhu cầu nghiên cứu.
10. Thiết bị đầu cuối điều khiển từ xa Internet of Things Nhà kính dựa trên hệ thống điều khiển điện hiện có tại chỗ. Mỗi khu vực được trang bị 1 thiết bị đầu cuối điều khiển từ xa Internet of Things. Bằng cách kết hợp hệ thống điều khiển điện tại chỗ, các thiết bị điều khiển điện khác nhau trong từng khu vực của nhà kính có thể được thực hiện. Để điều khiển từ xa, người dùng có thể truy cập nền tảng giám sát Internet of Things thông qua máy tính, hoặc thực hiện điều khiển từ xa thông qua phần mềm ứng dụng trên điện thoại thông minh.
11. Thiết bị đầu cuối giám sát thời tiết tự động Một bộ thiết bị đầu cuối giám sát thời tiết tự động hỗ trợ Internet of Things được lắp đặt bên ngoài nhà kính để cung cấp dữ liệu tham chiếu môi trường bên ngoài đồng bộ cho nghiên cứu khoa học trong từng khu vực của nhà kính. Các chỉ số giám sát bao gồm: nhiệt độ không khí, độ ẩm, nhiệt độ đất, độ ẩm của đất, bức xạ mặt trời, nồng độ carbon dioxide, tốc độ gió, hướng gió, lượng mưa và 9 loại yếu tố khác. Nó hỗ trợ truy cập mạng không dây và tải dữ liệu thời tiết bên ngoài lên nền tảng dịch vụ cứ sau 10 phút.
12. Hệ thống giám sát video từ xa Mỗi khu vực của nhà kính được trang bị một camera web hồng ngoại độ nét cao (mức megapixel), hỗ trợ các chức năng như tuần tra, kéo dài tiêu cự, quay và chụp ảnh thông qua PTZ. Triển khai hệ thống mạng video và truy cập mạng khu vực để hỗ trợ các chức năng như giám sát sinh trưởng cây trồng từ xa và lưu trữ ảnh quá trình sinh trưởng cây trồng của các nhà nghiên cứu khoa học thông qua các trang web nền tảng và thiết bị đầu cuối di động. Việc áp dụng công nghệ nhà kính thông minh của Internet of Things sẽ thay đổi hiện trạng về chi phí sản xuất nông nghiệp cao và hiệu quả thấp ở Trung Quốc, làm cho sản xuất nông nghiệp theo hướng quy mô, công nghiệp hóa và thông minh, thúc đẩy sự chuyển đổi của Trung Quốc' từ nông nghiệp truyền thống sang nông nghiệp hiện đại, và thúc đẩy sự phát triển của nền nông nghiệp&# 39 của Trung Quốc.
Các chức năng chính của nó như sau:
