THIẾT kế hệ THỐNG TRỒNG RAU SẠCH sử DỤNG NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC PHƯƠNG ĐÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRỒNG RAU SẠCH
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

SVTH:

Nguyễn Văn Thành Lưu Văn Tú
GVHD: Ths. Lại Bạch Thị Thu Hà

Hà Nội – 11/2015

MSV: 511121009
MSV: 511121008


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH..............................................................................................3
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................1
ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................2
CHƯƠNG 1...........................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU SẠCH SỬ DỤNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI.............................................................................................3
1.2.2. Phương pháp trồng rau sạch trong thùng xốp..........................................6
Hình 1.3: Trồng rau sạch trong thùng xốp............................................................7
1.2.3. Phương pháo trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh.............................7
Hình 1.4: Trồng rau bằng phương pháp thủy canh................................................8
Hình 1.7: Hình ảnh cây cải xoong.......................................................................14
Hình 1.8: Rau cải ngọt cao sản............................................................................15

Hình 1.9: Rau cải bẹ xanh...................................................................................16
Hình 1.10: Hệ thống kệ gắn tường 2m (HD001-2M)..........................................19
Hình 1.11: Kệ trồng cây đứng không mái che (HD002-N).............20
Hình 1.12: Hệ thống trồng cây nhiều tầng ( HD003-4T)....................................21
CHƯƠNG 2.........................................................................................................22
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG.............................................................22
Hình 2.1: Quy trình trồng rau sạch trên đất.........................................................24
........................................................................................................................27
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thiết bị.........................................................................27
Hình 2.3: Bản vẽ kích thước bộ điều khiển nhiệt độ REX –C100......................29
.............................................................................................................................30
Hình 2.4: Bộ điều khiển độ ẩm FOX -1H tích hợp cảm biến..............................30
Hình 2.7: Sơ đồ đấu nối PLC FX-1S 14MT.......................................................37
Hình 2.10: Ống chịu nhiệt...................................................................................43
Hình 2.11: Các dạng ống nối vặn ren và ống nối siết chặt bằng đai ốc..............45
Hình 2.12: Bơm li tâm, bơm hướng trục, bơm cánh chéo..................................46
Hình 2.13: Hình ảnh bơm tia...............................................................................47
Hình 2.14: Bơm píttông trụ đơn..........................................................................47


Hình 2.15: Hình ảnh bơm píttông trụ sai động....................................................48
Hình 2.16: Bơm bánh răng..................................................................................48
Hinh 2.17: Bơm trục vít.......................................................................................49
Hình 2.17: Bơm cánh trượt..................................................................................49
Hình 2.18: Bơm pít tông quay.............................................................................49
Hình 2.19: Bơm tăng áp......................................................................................50
Hình 2.21: contactor Mitsubishi S- N20(CX) - AC220380V..............................52
Hình 2.22: Hình vẽ 3D từ phần mềm..................................................................53
Hình 2.23: Hình vẽ lắp ráp 3D............................................................................54
CHƯƠNG 3.........................................................................................................56

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU MẦM TỰ ĐỘNG.........................56
Hình 3.1: Bản vẽ 3D của mô hình.......................................................................58
Hình 3.2: Giao diện người dùng..........................................................................59
3.2. Thiết kế hệ thống điều khiển....................................................................59
3.2.1. Sơ đồ khối của mô hình......................................................................59
Hình 3.3: Sơ đồ khối của mô hình.......................................................................60
Hình 3.4: Nguyên lý làm việc của mô hình.........................................................61
3.3. Phân tích các khối có trong sơ đồ, nêu cấu tạo, nguyên lý làm việc, và
chức năng của các linh kiện.............................................................................61
3.3.1. Mạch nâng áp pin năng lượng mặt trời và mạch nạp – bảo vệ acquy cấp
nguồn toàn bộ hệ thống...................................................................................61
Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch nâng áp pin năng lượng mặt trời.....................62
3.3.1.1. Bộ phận cấp nguồn cho mạch điều khiển (khối nguồn): ...................63
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn................................................................63
Hình 3.7: Sơ đồ chân 7805..................................................................................64
Hình 3.9: Sơ đồ mạch điều khiển........................................................................67
Hình 3.10: Lưu đồ thuật toán mô hình...............................................................69


DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC HÌNH..............................................................................................3
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................1
ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................2
CHƯƠNG 1...........................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU SẠCH SỬ DỤNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI.............................................................................................3
1.2.2. Phương pháp trồng rau sạch trong thùng xốp..........................................6
Hình 1.3: Trồng rau sạch trong thùng xốp............................................................7
1.2.3. Phương pháo trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh.............................7
Hình 1.4: Trồng rau bằng phương pháp thủy canh................................................8

Hình 1.7: Hình ảnh cây cải xoong.......................................................................14
Hình 1.8: Rau cải ngọt cao sản............................................................................15
Hình 1.9: Rau cải bẹ xanh...................................................................................16
Hình 1.10: Hệ thống kệ gắn tường 2m (HD001-2M)..........................................19
Hình 1.11: Kệ trồng cây đứng không mái che (HD002-N).............20
Hình 1.12: Hệ thống trồng cây nhiều tầng ( HD003-4T)....................................21
CHƯƠNG 2.........................................................................................................22
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG.............................................................22
Hình 2.1: Quy trình trồng rau sạch trên đất.........................................................24
........................................................................................................................27
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thiết bị.........................................................................27
Hình 2.3: Bản vẽ kích thước bộ điều khiển nhiệt độ REX –C100......................29
.............................................................................................................................30
Hình 2.4: Bộ điều khiển độ ẩm FOX -1H tích hợp cảm biến..............................30
Hình 2.7: Sơ đồ đấu nối PLC FX-1S 14MT.......................................................37
Hình 2.10: Ống chịu nhiệt...................................................................................43
Hình 2.11: Các dạng ống nối vặn ren và ống nối siết chặt bằng đai ốc..............45
Hình 2.12: Bơm li tâm, bơm hướng trục, bơm cánh chéo..................................46
Hình 2.13: Hình ảnh bơm tia...............................................................................47
Hình 2.14: Bơm píttông trụ đơn..........................................................................47


Hình 2.15: Hình ảnh bơm píttông trụ sai động....................................................48
Hình 2.16: Bơm bánh răng..................................................................................48
Hinh 2.17: Bơm trục vít.......................................................................................49
Hình 2.17: Bơm cánh trượt..................................................................................49
Hình 2.18: Bơm pít tông quay.............................................................................49
Hình 2.19: Bơm tăng áp......................................................................................50
Hình 2.21: contactor Mitsubishi S- N20(CX) - AC220380V..............................52
Hình 2.22: Hình vẽ 3D từ phần mềm..................................................................53

Hình 2.23: Hình vẽ lắp ráp 3D............................................................................54
CHƯƠNG 3.........................................................................................................56
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU MẦM TỰ ĐỘNG.........................56
Hình 3.1: Bản vẽ 3D của mô hình.......................................................................58
Hình 3.2: Giao diện người dùng..........................................................................59
3.2. Thiết kế hệ thống điều khiển....................................................................59
3.2.1. Sơ đồ khối của mô hình......................................................................59
Hình 3.3: Sơ đồ khối của mô hình.......................................................................60
Hình 3.4: Nguyên lý làm việc của mô hình.........................................................61
3.3. Phân tích các khối có trong sơ đồ, nêu cấu tạo, nguyên lý làm việc, và
chức năng của các linh kiện.............................................................................61
3.3.1. Mạch nâng áp pin năng lượng mặt trời và mạch nạp – bảo vệ acquy cấp
nguồn toàn bộ hệ thống...................................................................................61
Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch nâng áp pin năng lượng mặt trời.....................62
3.3.1.1. Bộ phận cấp nguồn cho mạch điều khiển (khối nguồn): ...................63
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn................................................................63
Hình 3.7: Sơ đồ chân 7805..................................................................................64
Hình 3.9: Sơ đồ mạch điều khiển........................................................................67
Hình 3.10: Lưu đồ thuật toán mô hình...............................................................69


DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH..............................................................................................3
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................1
ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................2
CHƯƠNG 1...........................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU SẠCH SỬ DỤNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI.............................................................................................3
1.2.2. Phương pháp trồng rau sạch trong thùng xốp..........................................6
Hình 1.3: Trồng rau sạch trong thùng xốp............................................................7

1.2.3. Phương pháo trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh.............................7
Hình 1.4: Trồng rau bằng phương pháp thủy canh................................................8
Hình 1.7: Hình ảnh cây cải xoong.......................................................................14
Hình 1.8: Rau cải ngọt cao sản............................................................................15
Hình 1.9: Rau cải bẹ xanh...................................................................................16
Hình 1.10: Hệ thống kệ gắn tường 2m (HD001-2M)..........................................19
Hình 1.11: Kệ trồng cây đứng không mái che (HD002-N).............20
Hình 1.12: Hệ thống trồng cây nhiều tầng ( HD003-4T)....................................21
CHƯƠNG 2.........................................................................................................22
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG.............................................................22
Hình 2.1: Quy trình trồng rau sạch trên đất.........................................................24
........................................................................................................................27
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thiết bị.........................................................................27
Hình 2.3: Bản vẽ kích thước bộ điều khiển nhiệt độ REX –C100......................29
.............................................................................................................................30
Hình 2.4: Bộ điều khiển độ ẩm FOX -1H tích hợp cảm biến..............................30
Hình 2.7: Sơ đồ đấu nối PLC FX-1S 14MT.......................................................37
Hình 2.10: Ống chịu nhiệt...................................................................................43
Hình 2.11: Các dạng ống nối vặn ren và ống nối siết chặt bằng đai ốc..............45
Hình 2.12: Bơm li tâm, bơm hướng trục, bơm cánh chéo..................................46


Hình 2.13: Hình ảnh bơm tia...............................................................................47
Hình 2.14: Bơm píttông trụ đơn..........................................................................47
Hình 2.15: Hình ảnh bơm píttông trụ sai động....................................................48
Hình 2.16: Bơm bánh răng..................................................................................48
Hinh 2.17: Bơm trục vít.......................................................................................49
Hình 2.17: Bơm cánh trượt..................................................................................49
Hình 2.18: Bơm pít tông quay.............................................................................49
Hình 2.19: Bơm tăng áp......................................................................................50

Hình 2.21: contactor Mitsubishi S- N20(CX) - AC220380V..............................52
Hình 2.22: Hình vẽ 3D từ phần mềm..................................................................53
Hình 2.23: Hình vẽ lắp ráp 3D............................................................................54
CHƯƠNG 3.........................................................................................................56
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU MẦM TỰ ĐỘNG.........................56
Hình 3.1: Bản vẽ 3D của mô hình.......................................................................58
Hình 3.2: Giao diện người dùng..........................................................................59
3.2. Thiết kế hệ thống điều khiển....................................................................59
3.2.1. Sơ đồ khối của mô hình......................................................................59
Hình 3.3: Sơ đồ khối của mô hình.......................................................................60
Hình 3.4: Nguyên lý làm việc của mô hình.........................................................61
3.3. Phân tích các khối có trong sơ đồ, nêu cấu tạo, nguyên lý làm việc, và
chức năng của các linh kiện.............................................................................61
3.3.1. Mạch nâng áp pin năng lượng mặt trời và mạch nạp – bảo vệ acquy cấp
nguồn toàn bộ hệ thống...................................................................................61
Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch nâng áp pin năng lượng mặt trời.....................62
3.3.1.1. Bộ phận cấp nguồn cho mạch điều khiển (khối nguồn): ...................63
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn................................................................63
Hình 3.7: Sơ đồ chân 7805..................................................................................64
Hình 3.9: Sơ đồ mạch điều khiển........................................................................67
Hình 3.10: Lưu đồ thuật toán mô hình...............................................................69


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trường Đại
Học Phương Đông nói chung, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Điện – Cơ Điện
tử đã trang bị cho em nền tảng kiến thức vững chắc, đã tạo nhiều điều kiện để
em học tập và hoàn thành tốt khóa học.
Tiếp theo, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo, Ths.Lại Bạch Thi
Thu Hà, người đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn, giúp đỡ em

trong suốt thời gian làm báo cáo thực tập tốt nghiệp.
Việc hoàn thành đồ án rất quan trọng đối với cá nhân mỗi sinh viên, nó
giúp cho mỗi sinh viên có thể tiếp cận với các vấn đề thực tế sau khi đã được
học các kiến thức lý thuyết tại trường. Đồ án này chúng em đã cố gắng hoàn
thiện nhưng không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót… Mong các thầy cô và
các bạn đóng góp những ý kiến quý báu để đồ án của chúng em được hoàn thiện
hơn.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Thành - Lưu Văn Tú

1


ĐẶT VẤN ĐỀ
Rau sạch, rau an toàn là một vấn đề cấp thiết hiện nay trong cuộc sống.
Đặc biệt khi môi trường của chúng ta đang sống có quá nhiều bụi bẩn và độc tố,
khiến cho vấn đề về thực phẩm ngày càng trở nên quan trọng và cấp thiết. Trồng
rau sạch là một trong những giải pháp về rau an toàn, vừa tốt cho người tiêu
dùng, vừa hiệu quả về kinh tế, và có thể dễ dàng triển khai trên quy mô lớn.
Hiện nay ở Việt Nam trồng rau sạch đã trở thành một phong trào phát
triển khá rộng rãi. Nhưng đa phần chỉ là các hộ gia đình tự trồng để phục vụ theo
nhu cầu của mình , hoặc là các hộ kinh doanh với số lượng ít . Qua đó ta thấy
được nhu cầu về rau an toàn nói chung và nhu cầu về ăn rau sạch nói riêng đã
phát triển mạnh. Hiện nay trên thị trường Việt Nam các sản phẩm hỗ trợ việc
trồng rau sạch rất ít và gần như chưa có trên mặt thị trường , rau vẫn được trồng
bằng các phương pháp thủ công và hiệu quả năng suất đem lại không cao.
Trong thời đại ngày nay, các loại máy móc ít nhiều đều có tính chất tự
động hoặc bán tự động. Đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng và sản
xuất thực phẩm, các hệ thống máy tự động đang ngày càng chiếm vai trò then

chốt trong việc giảm giá thành sản phẩm và tăng năng suất lao động. Đối với
lĩnh vực sản xuất thực phẩm, hoạt động trồng ra cũng đang dần được tự động
hóa để cho rau được những sản phẩm ra sạch, an toàn và năng suất chất lượng
cao, đáp ứng nhu cầu thực phẩm an toàn ngày càng cao của mọi người.
Dựa vào nhu cầu thực tế đó để giúp lĩnh vực tự động hóa ngày càng phát
triển hơn trong mọi hoạt đông sản xuất, nhóm sinh viên đã quyết định thực hiện
đề tài:“Thiết kế hệ thống chăm sóc rau sạch sử dụng năng lượng mặt trời”
Nhằm nghiên cứu, học tập và đáp ứng nhu cầu của thị trường về rau sạch và
trồng rau sạch của Việt Nam hiện nay.

2


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHĂM SÓC RAU SẠCH SỬ DỤNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
1.1.

Nhu cầu trồng rau sạch ở Việt Nam.
Trong tiêu dùng ngày nay, vấn đề chất lượng thực phẩm rất được người

tiêu dùng chú ý đến, mà rau xanh, sạch là vấn đề nan giải hiện nay nên nhiều hộ
gia đình, nhiều tỉnh thành đã và đang vận động và hướng dẫn người dân thực
hiện trồng rau sạch với diện tích nhỏ, nhằm đảm bảo sức khỏe cũng như bảo
đảm vệ sinh an toàn thực phẩm. Sau vài năm được phổ biến và đem lại được lợi
ích cho người dân ở những thành thị, những hộ gia đình không có diện tích đất
thừa để canh tác và nuôi trồng nên việc trồng rau sạch ở những khu trung cư,
trong những hộp xốp, thùng và những giá bậc thang ngày càng được người dân ưa
thích và ngày càng phát triển rộng ở các thành phố, những khu chung cư cao tầng.
Không những vậy do nhu cầu về năng lượng điện ngày càng tăng, việc

đầu tư cho hệ thống lưới điện đòi hỏi rất nhiều kinh phí dẫn tới tình trạng thiếu
hụt điện năng và chất lượng điện năng suy giảm. Ðiều này ảnh hưởng trực tiếp
tới các thiết bị dùng điện trong công nghiệp cũng như trong gia đình, đặc biệt
ảnh hưởng lớn tới tuổi thọ các thiết bị điện tử nhạy cảm như hệ thống thông tin,
điều khiển công nghiệp.Việc sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển đổi thành
năng lượng điện ngày một phát triển rộng dãi , và dễ dàng sử dụng đối với những
hộ gia đình hay cả với những khu công nghiệp quy mô lớn.Việc sử dụng năng
lượng mặt trời giờ đây được áp dụng từ các ngành nông nghiệp vừa và nhỏ cho
đến những ngành công nghiệp nặng , chúng góp phần vào việc tiết kiệm nhiên
liệu cũng như góp phần thúc đẩy khải thác những nguồn năng lượng sạch khác.
Trồng rau sạch tại nhà là cách giải quyết nhu cầu về rau sạch tiện lợi bậc
nhất với những cư dân đô thị. Có thể sử dụng những nơi có diện tích nhỏ như
bếp ban công, hành lang hay kệ bếp để trồng rau.
3


Do các hệ thống trồng rau ngày càng phát triển kéo theo đó là việc phát
triển của những hệ thống trồng rau ngày càng hiện đại và phát triển về mặt công
nghệ cũng như về tính mỹ quan cho người dùng. Mục tiêu của tự động hóa là
tăng năng suất lao động cho người dân cải thiện được tối đa thời gian của người
trồng rau. Trong tương lai,hệ thống sẽ phát triển và giúp cho mọi người có thể
sản xuất vật tư và sản phẩm rẻ hơn, nhanh hơn và tốt hơn.
Hiện nay, tự động hóa không chỉ được áp dụng trong hầu hết tất cả các
lĩnh vực của đời sống, mà còn giúp tăng năng suất lao động, nâng cao chất
lượng sản phẩm, phát triển kinh thế hiệu quả nhất. Không chỉ các ngành then
chốt, yêu cầu kỹ thuật cao, sản xuất lớn cần tự động hóa mà các ngành nhỏ lẻ,
đơn giản nhất cũng đang được tự động hóa. Trong lĩnh vực nông nghiệp, sản
xuất rau sạch giờ đây cũng rất phát triển nhờ vào tự động hóa, từ những nông
trại lớn cho đến sản xuất nhỏ lẻ cũng có thế áp dụng được giúp người dân có thể
sản xuất nhanh và bền vững các sản phẩm nông sản chất lượng cao. Tự động

hóa trong nông nghiệp đã được phát triển rất mạnh trên thế giới và giờ đây nó
cũng đã được áp dụng rộng rãi trong nước.
Các giải pháp tự động hoá phục vụ cho các nhu cầu thiết thực của nền
nông nghiệp nước nhà với các sản phẩm và giải pháp tối ưu sau:
− Thiết kế và Cung cấp hệ thống thiết bị tưới trong nhà kính, nhà lưới và
ngoài cánh đồng.
− Cung cấp thiết bị điều khiển tưới và quản lý dinh dưỡng cây trồng qua hệ
thống tưới nhỏ giọt.

Hình 1.1: Mô hình trồng rau đơn giản.
− Cung cấp hệ thống tự động kiểm soát khí hậu trong nhà kính.
4


− Tư vấn kỹ thuật trồng trọt công nghệ cao, dinh dưỡng cây trồng, chế biến,
bảo quản và đóng gói rau hoa quả.
− Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm nhằm thông báo đến người dùng và
nhằm tự động hóa quá trình canh tác.
− Cung cấp và thiết kế hệ thống quản lý mọi quá trình trong sản xuất giúp
cho sản xuất 1 cách tối ưu và hiệu quả mà không tốn kém thời gian canh tác.
− Thiết kế và cung cấp hệ thống trồng rau bằng đèn led quang hợp giúp cây
phát triển mà không cần dùng đến ánh sáng mặt trời.
− Thiết kế hệ thống trồng rau bằng năng lượng mặt trời giúp tiết kiệm điện
năng, giảm chi phí, tiết kiệm chi phí sinh hoạt của hộ gia đình.
Tất cả các phương án trên đều là các phương pháp tự động hóa, chúng
giúp ích rất nhiều cho chúng ra sản xuất ra những sản phầm rau sạch phục vụ
nhu cầu nhất thiết của xã hội hiện nay.
Việt Nam có nguồn năng lượng mặt trời dồi dào cường độ bức xạ mặt
trời trung bình ngày trong năm ở phía bắc là 3,69 kWh/m2 và phía nam là 5,9
kWh/m2. Lượng bức xạ mặt trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của

từng địa phương, giữa các địa phương ở nước ta có sự chêng lệch đáng kể về
bức xạ mặt trời. Cường độ bức xạ ở phía Nam thường cao hơn phía Bắc.Chính
vì điều đó mà có rất nhiều hệ thống trồng rau đã áp dụng mô hình trồng rau từ
nguồn điện này cho các thiết bị tự động hóa trong các mô hình trồng rau khác
nhau.Pin mặt trời là phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ năng lượng mặt trời
qua thiết bị biến đổi quang điện. Pin mặt trời có ưu điểm là gọn nhẹ, có thể lắp
bất kỳ ở đâu có ánh sáng mặt trời.

1.2. Giới thiệu các phương pháp trồng rau sạch.
1.2.1. Phương pháp trồng rau sạch bằng giá thể.
5


Hình 1.2: Mô hình trồng rau bằng giá thể
Bảng 1.1: Ưu – Nhược điểm của hình thức trồng rau sạch bằng giá thể.
Ưu điểm
- Thời gian trồng rau ngắn: từ
5 đến 7 ngày.

Nhược điểm
- Rau được trồng trong môi
trường có độ ẩm cao nên dễ bị

- Vật tư dùng cho công việc nhiễm khuẩn nếu không được bảo
trồng rau: đơn giản có thể mua bất quản và thu hoạch đúng cách.
kỳ đâu (dùng rổ nhựa để trồng).

- Diện tích tương đối lớn và

- Chi phí mua sắm vật tư ban cồng kệnh so với 1 số phương

đầu rẻ: Rổ nhựa, giá thể (đất hữu pháp khác.
cơ), hạt giống, bình phun sương.

- Tốn kém hơn so với 1 số

- Tính xoay vòng nhanh do phương pháp khác.
thời gian sản xuất ngắn ngày.
- Kỹ thuật trồng rau đơn giản

1.2.2. Phương pháp trồng rau sạch trong thùng xốp.
Phương pháp trồng rau sạch bằng thùng xốp đang được nhiều người dân
sử dụng rông rãi, và được ưa chuộng nhất hiện nay.Vì tính đơn giản cũng như dễ
thực hiện.
6


Hình 1.3: Trồng rau sạch trong thùng xốp.
Bảng 1.2: Ưu nhược điểm của hình thức trồng rau sạch trong thùng xốp.
Ưu điểm
- Tận dụng những thùng xốp bỏ

Nhược điểm
- Thùng xốp dễ bị hỏng sau nhiều

đi.

lần sử dụng.
- Rau trồng sạch và đảm bảo.

- Khó áp dụng dài lâu.

- Cách trồng rau sạch trong thùng
xốp sẽ là một phương pháp trồng rau
tại nhà vô cùng tiện dụng bởi chúng có
trọng lượng vô cùng nhẹ, dễ trồng, dễ
quản lý và chất liệu xốp có khả năng
cách nhiệt cho rễ cây rất tốt.
- Có thể trồng được các loại rau
có kích thước lớn.
- Chi phí đầu tư ban đầu không
lớn.
1.2.3. Phương pháo trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh.
Thủy canh là cách trồng rau sạch không cần đất mà trồng trực tiếp vào
dung dịch dinh dưỡng. Dinh dưỡng thủy canh đã được chuẩn hoá theo tiêu
chuẩn quốc tế không ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng.

7


Hình 1.4: Trồng rau bằng phương pháp thủy canh.
Bảng 1.3: Ưu – Nhược điểm của phương pháp thủy canh.
Ưu điểm
- Tiết kiệm diện tích nuôi trồng,

Nhược điểm
- Dễ bị nhiễm khuẩn trong dung

và có thể trồng trong những khu có dịch nuôi trồng.
diện tích vừa và nhỏ.

- Chỉ trồng các loại cây rau, quả

- Thời gian thực hiện ngắn ngày ngắn ngày.
(từ 4 đến 6 ngày)

- Giá thành sản xuất còn cao.

- Không phải làm đất, không có

- Vốn đầu tư ban đầu cao do chi

cỏ dại.

phí về trang thiết bị. Tuy nhiên, chi phí

- Trồng được nhiều vụ, có thể trái này không cao so với những chi phí về
vụ, không cần tưới.

thuốc trừ sâu bệnh và côn trùng, thuê

- Không phải sử dụng thuốc trừ công nhân. Hơn nữa các máy móc
sâu bệnh, trừ cỏ dại.

được tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tốn

- Năng suất cao hơn từ 25% đến 50%.

chi phí đầu tư ban đầu.

- Sản phẩm hoàn toàn sạch đồng nhất.

- Đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ

- Dễ dàng khử trùng vì các giá thể thuật cao để sản xuất có hiệu quả. Điều
có tính trơ về mặt hóa học nên việc lưu này gây cản trở cho việc mở rộng
trữ chất dinh dưỡng trong khi trồng phương pháp thủy canh đại trà.
8


không

có

nên

khử

trùng

bằng

- Trong quá trình hấp thụ chất

formandehyt hoặc thuốc tẩy và rửa lại dinh dưỡng thực vật làm thay đổi pH
bằng nước sạch còn nếu giá thể là than trong dịch thủy canh. Do đó cần phải
bùn và cát thì khử trùng bằng xông hơi điều chỉnh pH 2-3 lần/tuần. Giá trị pH
cho tái sử dụng.

thích hợp 5.8-6.5. Giá trị pH lệch khỏi

- Dễ dàng tưới tiêu là ưu điểm lớn khoảng này thì mức độ ảnh hửng lớn
nhất so với trồng trọt truyền thống đề sự hấp thụ chất dinh dưỡng.
được áp dụng trong kỹ thuật màng

- Khi cây hấp thụ chất dinh dưỡng

dinh dưỡng và cây trồng trong nước và nước từ dung dịch, độ dẫn điên
nhờ sử dụng ống phun và ống đục lỗ.

(EC) thay đổi.Độ dẫn điện thể hiện độ
đậm đặc của dung dịch dinh dưỡng.
Giá trị EC tốt nhất khoảng 1,5-2,5
dS/m. Giá trị EC cao sẽ ngăn cản sự
hấp thụ dung dịch dinh dưỡng do áp
suất thẩm thấu thấp. Giá trị EC thấp sẽ
ảnh hưởng đến sức khỏe và sản lượng
của cây.
- Ngoài ra, những thay đổi đột
ngột các yếu tố môi trường cũng như
việc cung cấp dinh dưỡng và tưới nước
không đúng có thể gây ra những rối
loạn sinh lý ở cây.

1.2.4. Phương pháp trồng rau sạch bằng phân trùn quế.
Giun trùn quế là một loài vật mang lại rất nhiều ích lợi cho việc cải tạo
đất đai nhờ vào phân và cả giun quế chứa nhiều chất dinh dưỡng tốt cho đất, sẽ
sử dụng giun quế để có thể cải tạo đất sau mỗi lần thu hoạch rau như thế sẽ giảm
bớt công phải thay thế đất mới mang lại hiệu quả về kinh tế hơn.
1.2.4.1. Tìm hiểu về giun quế.
9

Tìm hiểu về giun quế:
Giun quế có kích thức tương đối nhỏ, độ dài vào khoảng 10-15 cm, thân
hơi bẹt, bề ngang của con trưởng thành có thể đạt 0,1-0,2 cm, có màu từ đỏ đến
mận chín (tùy theo tuổi), màu nhạt dần về phía bụng, hai đầu hơi nhọn. Cơ thể
giun có hình thon dài dần về phía bụng, hai đầu hơi nhọn. Cơ thể giun có hình
thon dài nối với nhau bởi nhiều đốt, trên mỗi đốt có một vành tơ. Khi di chuyển,
các đốt co duỗi kết hợp các lông tơ phía bên dưới các đốt bám vào cơ chất đầy
cơ thể di chuyển một cách dễ dàng.
Giun quế hô hấp qua da, chúng có khả năng hấp thụ Oxi và thải Cacbonic
trong môi trường nước, điều này giúp cho chúng có khả năng sống trong nước
nhiều ngày, thậm chí trong nhiều tháng.
Hệ thống bài tiết bao gồm một cặp thân ở mỗi đốt, các cơ quan này bảo
đảm cho việc bài tiết các chất thải chứa đạm dưới dạng Amoniac và Ure. Giun
quế nuốt thức ăn bằng môi ở lỗ miệng, lượng thức ăn mỗi ngày là tương đương
với trọng lượng cơ thể của nó. Sau khi qua hệ thống tiêu hóa với nhiểu vi sinh
vật cộng sinh, chúng thải ra phân ra ngoài rất giàu dinh dưỡng, nhưng vi sinh vật
công sinh có ích trong hệ thống tiêu hóa này theo phân ra khỏi cơ thể giun
những vẫn còn hoạt đông ở “ màng dinh dưỡng” trong một thời gian dài. Đây là
một trong những nguyên nhân làm cho phân giun có hàm lương dinh dưỡng cao
và có hiểu quả cải tạo đất tốt hơn dạng phân hữu cơ phân hủy bình thường trong
tự nhiên, chính vì thế chúng em đã dùng nó làm chất dinh dưỡng bón cho rau
sạch phát triển tốt nhất trong đồ án của mình.

Bảng 1.4: Ưu – Nhược điểm của giun quế
-

Ưu điểm
Bổ sung chất dinh dưỡng cho

đất.
-

Nhược điểm
- Giá thành cao.\
- Nuôi giun quế rất công phu và

Hạn chế phải cải tạo đất trong khó.

quá trình canh tác
10


1.2.4.2.

Hướng phát triển với giun quế.
-Rau : Sử dụng phân trùn quế như loại giá thể giử ẩm, vừa an toàn

vừa sử dụng được nhiều lần.Chỉ cần lớp phân trùn quế mỏng từ 2-3 cm là có thể
gieo hạt rau mầm.
- Rau ăn lá : Trộn thêm đất phù sa với tỉ lệ 1:1 để giúp đất trồng tơi xốp
và thoát nước tốt. Đổ lớp đất trộn dầy từ 5-10 cm tùy vào loại rau ăn lá.
Với diện tích nhỏ của ban công trong nhà trung cư nhỏ hẹp, diện tích đất
ít hầu như đều phải cải tạo đất nhiều lần để canh tác, mà mỗi lần thay đất thì rất
khó khăn và cầu kỳ phức tạp . Vì vậy sử dụng giun quế để làm mới đất và bổ
xung chất dinh dưỡng cho đất đã bạc màu kém màu mỡ là một biện pháp tốt
nhằm tiết kiệm thời gian cho những người đi làm không có thời gian. Đồng thời
cũng nâng cao năng suất .
1.3. Đặc tính sinh trưởng và phát triển của từng loại rau theo mùa.

1.3.1. Đặc tính của rau xà lách.
Xà lách là một loại rau có tính dinh dưỡng rất cao, được sử dụng làm rau
ăn sống trong rất nhiều món ăn của người việt hang ngày.

Hình 1.5: Cây xà lách ở Việt Nam.
Bảng 1.5: Đặc tính của rau xà lách.
Mùa
Dinh dưỡng

thích
hợp

11

Nhiệt độ

Ghi chú


Xà lách là loại rau giàu Vụ

Nhiệt

độ Các loại bệnh xà

vitamin A và các khoáng chất đông

thích hợp lách quan trong hơn

như Ca, Fe. Ở Việt Nam được xuân

15-25oC

sâu hại.Bệnh phổ

dùng để ăn sống. Tính chất

biến

của xà lách là giải nhiệt, lọc

nhung,

máu,

cấp

được xử lý bằng

khoáng chất giảm đau , gây

các nhổ bỏ cây

ngủ và trị các bệnh về tiểu

bệnh

đường và bệnh về ho.

thuốc như validacin

khai

vị,

cung

như

thôi

thối

hoặc

gốc

dùng

hoặc kasumin…
1.3.2. Đặc tính của một số cây rau gia vị.
Rau gia vị là một loại rau có giá trị dinh dưỡng cao, có thể làm thuốc chữ
bệnh.Rau gia vị là một loại rau không thể thiếu trong những món ăn hàng ngày
của mọi gia đình.

Hình 1.6: Hình ảnh một số cây rau gia vị
Bảng 1.6: Đặc tính của rau gia vị.
Dinh dưỡng

Mùa thích hợp

Nhiệt độ

12

Ghi chú


Rau gia vị cung Rau gia vị có Tất

cả Rau gia vị được dùng

cấp một lượng lớn thể trồng quanh đều phù để ăn sống hoặc chế
vitamin và khoáng năm.

hợp với biến với những loại

chất cần thiết cho

khí

cơ thể con người.

nhiệt đới kích thích cho món ăn

Rau gia vị cung

gió mùa ngon

cấp cho cơ thể con

ở

người

ta.

rất

nhiều

hậu thực phẩm khác để
miệng

hơn,

nước ngoài ra một số loại
rau gia vị còn có một

loại dinh dưỡng, và

số tác dụng dược lý

là loại thực phẩm

nên được sử dụng làm

không

thiếu

một số vị thuốc nam

trong đời sống con

có giá trị sử dụng rất

người.

an toàn và hiệu quả

thể

cao.

1.3.3. Đặc tính cây rau cải xoong.
Cải xoong là loại rau có giá trị dinh dưỡng từ lâu , được sử dụng hàng
ngày trong bữa ăn của gia đình người việt, và cũng đang được người nước ngoài
biết đến bởi giá trị dinh dưỡng cao và dễ dàng chế biến thành các món ăn lạ.

13


Hình 1.7: Hình ảnh cây cải xoong.
Bảng 1.7: Đặc tính của cây rau cải xoong.
Dinh dưỡng

Mùa thích
hợp

Nhiệt độ

Ghi chú

Rau cải xoong là Rau

cải Cây

Thêm một loại cải nữa tốt

một loại thực vật xoong

có sinh

cho sức khỏe, đó chính là

trồng trưởng

rau cải xoong , nó có rất

bán thủy sinh, rau thể

cải xoong có đặc được quanh tốt
điểm

thân

mềm năm.

ở nhiều bà nội trợ lựa chọn

nhiệt

để chế biến những món ăn

đậm nhiều nhánh,

độ

5- giàu dinh dưỡng cho gia

có rễ mọc màu

20oC.

đình. Bạn hoàn toàn có thể

trắng để đâm xung

Độ ẩm

tự mình giao hạt giống rau

quanh đất và rất tốt

từ 75-

mầm cải xoong để có được

cho sức khỏe.

80%.

những món ăn ngon cho
gia đình.

1.3.4. Đặc tính cây rau cải ngọt cao sản.
Rau Cải là món rau ăn quen thuộc. Lá rau cải có thể chữa đau dạ dày,
bệnh cam răng. Hạt rau cải có vị cay, tính ấm, không độc có tác dụng trị đau
răng, trị ho, tiêu thũng, tiêu đờm, thông kinh mạch. Nếu bạn hay người nhà bị
14


đau bụng dưới, đau đầu, cam răng…, có thể khắc phục bằng cách sử dụng lá
rau cải.

Hình 1.8: Rau cải ngọt cao sản
Bảng 1.8: Đặc tính cây rau cải ngọt cao sản.
Mùa thích
Dinh dưỡng
Nhiệt độ
Ghi chú
hợp
- Là loại rau cực kì bổ, Phát triển Nhiệt độ - Cây sinh trưởng
giàu vitamin và khoáng tốt ở thời thích hợp phát triển nhanh.
chất đặc biệt là chất xơ điểm đông 25-30oC
- Sức chống chịu tốt
sẽ giúp cơ thể tiêu hóa xuân.
Độ ẩm từ
với điều kiện tự

dễ dàng , tốt cho đường
75- 80%.
nhiên môi trường.
ruột, nhuận tràng
- Khả năng kháng
- Giúp da mịn màng,
bệnh cao.
săn chắc.
- Cây đẹp, lá xanh
- Chống mỡ gan rất
mượt mà, hơi dẹp.
hiệu quả, bảo vệ cho lá
- Trổ bông chậm, ít
gan khỏe mạnh
phân nhánh.
- Chống ung thư, thích
- Ăn được cả thân và
hợp cho người muốn
lá, hương vị ngọt
giảm cân.
mát.
- Năng suất rất cao
25-30 tấn/ha.
1.3.5. Đặc tính cây rau cải bẹ xanh.
Rau cải bẹ trắng chứa nguyên tố vi lượng cùng các hoạt chất thực vật
(Phytochemicals) đặc biệt là có vitamin C, chống ôxy hóa mạnh. Các nhà dinh
dưỡng học đã chứng minh, người lớn nếu một ngày ăn 500g cải trắng, lượng
15

canxi, sắt, carpten và vitamin cầu thiết cho cơ thể sẽ được cung cấp nhiều, giúp
đầu óc bình tĩnh, giảm mệt mỏi, giảm cholesterol.

Hình 1.9: Rau cải bẹ xanh.
Bảng 1.9: Đặc tính cây cải bẹ xanh.

16


Dinh dưỡng
Cải bẹ xanh mỡ cao sản là
giống cải được rất yêu thích
và dùng phổ biến phổ biến ở
nước ta. Cải được trồng làm
rau ăn rất mát và cung cấp
đầy các chất dinh dưỡng tốt
cho cơ thể chúng ta.
- Cải bẹ xanh không chỉ làm
thức ăn mà còn có mặt trong
các bài thuốc đông y trị
được nhiều bệnh rất công
dụng. Có rất nhiều chất dinh
dưỡng trong có trong cải bẹ
xanh các loại vitamin A, B,
C, K , chất abumin , axit
nicotic, caroten.
1.4.

Mùa
thích hợp

Có
thể
trồng
quanh
năm.

Nhiệt độ

Ghi chú

Thích
hợp trong
khoảng
25-30oC.
Độ ẩm từ
75- 80%.

- Tỉ lên này mầm cao
>85%.
- Sức kháng bệnh cao.
- Dễ dàng thích nghi
với điều kiện môi
trường.
- Cây có khả năng sinh
trưởng phát triển tốt,
khá đồng đều, không bị
phân nhánh, ra hoa
muộn.
- Cây cao 25-30 cm , lá
to , xanh mướt đẹp mắt.

- Năng suất thu được có
thể lên đến 25-30 tấn/ha
- Hương vị cay the nhẹ,
dễ ăn.

Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của rau.

1.4.1. Nhiệt độ.
Là yếu tố quan trọng nhất trong sinh trưởng và sự phát triển của cây
rau. Nhiệt độ chính là yếu tố tạo nên các vùng khí hậu khác nhau trên trái đất
và từ đó có các tập đoàn rau riêng biệt cho từng vùng. Mỗi loài rau đòi hỏi có
nhiệt độ thích hợp để sống.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nảy mầm của hạt, ví dụ hành có thể nảy
mầm ở 2°C, cà rốt và các loại cải 5°C, bầu bí nảy mầm ở 35°C.
Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến sự phát triển, sự nở hoa, chất lượng sản
phẩm, khả năng bảo quản, thời gian ngủ của hạt và ảnh hưỏng đến sự phát
triển của sâu bệnh trên các loại rau.
1.4.2.

Ánh sáng.
Là yếu tố quan trọng nhất cho sự sinh trưởng và sự phát triển của rau.

Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng duy nhất, vô tận để cây xanh quang
hợp, biến các chất vô cơ, nước và khí cacbonic thành hợp chất hữu cơ tích
lũy trong lá, hoa, quả, củ… phục vụ cho nhu cầu sống của con người và các
động vật.
17


Các loài rau khác nhau có nhu cầu về ánh sáng không giống nhau: các

loại rau trồng vào mùa hè yêu cầu độ chiếu sáng mạnh, thời gian chiếu sáng
dài 12 – 14 giờ/ngày. Rau trồng vào mùa đông yêu cầu cưòng độ ánh sáng
yếu và thời gian chiếu sáng từ 8 đến 12 giờ/ngày.
Do đó, người trồng rau có nắm vững điều này thì mới bố trí được cây
trồng hợp lý, tạo được ánh sáng phù hợp để rau phát triển tốt nhất. Ngoài ra,
thời gian chiếu sáng còn ảnh hưởng đến giới tính của một số loài như dưa
chuột trong điều kiện ánh sáng đầy đủ số lượng hoa cái tăng, thời gian chiếu
sáng giảm sẽ tăng số lượng hoa đực.
Ngày nay, ngoài ánh sáng Mặt trời, người ta còn dùng hệ thống đèn
huỳnh quang để bổ sung ánh sáng cho rau trồng trong nhà có mái che.

1.4.3. Độ ẩm
Độ ẩm trong không khí, trong đất có tác động đến các giai đoạn sinh
trưởng của cây như sự nảy mầm của hạt, sự ra hoa, kết hạt, thòi gian chín của
quả, chất lượng rau, sản lượng, sinh trưởng sinh dưỡng, phát sinh sâu bệnh
và bảo quản hạt giông.
Nhiệt độ và độ ẩm có quan hệ mật thiết với nhau và có tác động lớn đến
sinh trưỏng, tái sinh của nhiều loài rau, đặc biệt là trong sản xuất hạt giống.
1.4.4. Độ thông thoáng.
Tùy vào từng loại cây phải phân chia vị trí các cây trồng cách bố trí
khác nhau để phù hợp với cách thích nghi của từng loại.
Độ thong thoáng ảnh huớng đến sự phát triển và sinh truởng của cây
cho cơ chế lấy chất dinh duỡng của từng loại cây, phân chia phù hợp để cây
có thể thuận lợi đón nhận chất dinh duỡng đảm bảo năng suất cây trồng.
Dựa vào những yếu tố ảnh hưởng này giúp ta nhận định được độ quan
trong của mỗi yếu tố trong quá trình trồng rau để lựa chọn mô hình trồng cây
lựa chọn thiết kế cũng như các mô hình tự động hóa để đảm bảo cho rau phát
triển một cách tốt nhất.
1.5. Các phương pháp trồng rau sạch sử dụng hệ thống tự động.
18