Nhà kính thông minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
*****

CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ
ĐỀ TÀI:

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH Ở ĐÀ LẠT

GVHD

: PGS.TS Trương Việt Anh

SVTH

:

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin cảm ơn thầy TRƯƠNG VIỆT ANH là người trực tiếp hướng
dẫn, giúp đỡ và chỉ bảo chúng em trong Chuyên đề thực tế này. Thầy đã giúp
chúng em giải quyết các vấn để nảy sinh trong quá trình làm và hoàn thành đề tài
đúng thời gian định hướng ban đầu. Đặc biệt là học hỏi được những kinh nghiệm
và thái độ làm việc của thầy để chúng em áp dụng sau này.
Chúng em xin gửi lời cám ơn đến các thầy cô khoa Điện -Điện tử của trường
ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy truyền đạt cho
chúng em những kiến thức về chuyên ngành. Đó là những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu mà chúng em đã học được trong suốt thời gian qua

Kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe.

Nhóm sinh viên thực hiện đồ án:


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

Ngày…..tháng….. năm 2018
Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

Ngày…..tháng….. năm 2018
Giáo viên phản biên


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.......................................................................................................1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH Ở
ĐÀ LẠT........................................................................................................2
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG SCADA DÙNG PLC ĐIỀU KHIỂN NHÀ KÍNH....3
2.1. Giới thiệu về hệ thống SCADA....................................................3
2.2.

Sơ đồ hệ thống SCADA.........................................................................4

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG NHÀ KÍNH...........................................7

4.

3.1.

Vai trò của hệ thống ánh sáng đối với nhà kính..........................................7

3.2.

Các loại đèn dung trong chiếu sáng nhà kính.............................................7

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ NHÀ KÍNH....................................10
4.1.

Vai trò của hệ thống thông gió đối với nhà kính........................................10

4.2.

Các phương pháp thông gió nhà kính.....................................................10
H ệ t h ố n g t h ô n g k h í t ự n h i ê n .................................................10

4.2.1.

H ệ T h ố n g T h ô n g K h í Á p Đ ặ t ...................................................13

4.2.2.
5.

CHƯƠNG 5 : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM...................15
5.1.

Vai trò của hệ thống điều khiển nhiệt độ và độ ẩm....................................15

5.2.

Các loại hệ thống làm mát.................................................................15

5.2.1.

L à m M á t V à T ạ o Đ ộ Ẩ m B ằ n g H ệ T h ố n g P h u n S ư ơ n g .........16

5.2.2.
6.

H ệ T h ố n g C á c T ấ m L à m M á t B ằ n g H ơ i N ư ớ c ..................15

CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO CÂY TRỒNG..........20
6.1. Vai trò của hệ thống tưới nước tự động..................................20
6.2.

Yêu cầu khi thiết kế hệ thống tưới nước tự động.......................................21

6.3.

Các hình thức thức tưới nước tự động....................................................23

6.3.1.

Tưới nước tự động kiểu phun mưa...................................................23

6.3.1.1.

Tưới phun mưa là gì...................................................................23

6.3.1.2.

Cấu tạo hệ thống tưới phun mưa..................................................23

6.3.1.3. Ưu điểm và khuyết điểm hệ thống tưới phun mưa......24
6.3.2.
6.3.2.1.

Tưới nước tự động kiểu nhỏ giọt......................................................27
Hệ thống tưới nhỏ giọt là gì.........................................................27

6.3.2.2. Ưu điểm, nhược điểm của hệ thống tưới nhỏ giọt........28
CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG BÁO CHÁY CHO NHÀ KÍNH....................................30
7.1.

Cấu tạo của một hệ thống báo cháy........................................................30

7.2.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy.............................................31

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................32


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

MỞ ĐẦU
Với những yêu cầu về ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, đặc biệt tự
động ho á quá trình sản xuất đang là vấn đề bức bách nhằm nâng cao chất lượng sản
phẩm nông nghiệp, giảm công lao động, tiết kiệm năng lượng, hạ giá thành sản phẩm,
tăng cường sức cạnh tranh nội địa cũng như trên thị trường thế giới thì việc áp dụng
sản xuất Nông nghiệp công nghệ cao là điều cần thiết.
Nhà kính là một hệ thống cơ sở rất hữu ích và quan trọng trong việc sản xuất nông
nghiệp theo hướng nông nghiệp công nghệ cao.
Nhà kính có vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất rau, hoa cho năng suất hiệu quả
kinh tế cao, sản phẩm đạt được tiêu chuẩn xuất khẩu và có thể sản xuất theo kiểu công
nghiệp. Nhà kính cho phép kiểm soát đầy đủ và chặt chẽ hầu hết các thông số quá trình
sản xuất, kể cả việc sử dụng tối ưu đất canh tác và sản lượng cây trồng trong thời vụ,
do nhà kính đáp ứng được yêu cầu cho sự sinh trưởng phát triển tốt nhất của cây trồng
(như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, khí carbonic, khí oxy...) và kiểm soát được sâu bệnh
hại cho cây.
Từ những vấn đề cần thiết như đã trình bày ở trên cùng với sự giúp đỡ của thầy
hướng dẫn, nhóm đã tiến hành thực hiện đề tài “Hệ thống nhà kính thông minh” nhằm
khảo sát các dạng nhà che phủ nông nghiệp hiện đang được sử dụng tại thành phố Đà
Lạt, so sánh các đặc điểm cấu trúc chi tiết nhằm đưa ra đề nghị một cấu trúc nhà che
phủ kết hợp tối đa các ưu điểm, hạn chế các nhược điểm để phù hợp cho điều kiện
kinh tế - xã hội, điều kiện tự nhiên cũng như tập quán canh tác của nông dân địa
phương.
Do thời gian nghiên cứu có hạn nên không thể tránh khỏi nhưng sai sót, nhóm
nghiên cứu rất mong nhận đựoc sự góp ý, phê bình và sửa chữa từ quý thầy cô và các
bạn sinh viên để đề tài này hoàn thiện hơn.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

1

CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH Ở
ĐÀ LẠT
Lâm Đồng là một trong những tinh đầu tiên của cả nước từng được ghi nhận về
ứng dụng nhà lưới, nhà kính trong sản xuất nông nghiệp. Từ đầu năm 2004 đã khởi
động chương trình ừọng điểm trong đó có chương trình phát triển trồng rau và các loại
cây cảnh có hiệu quả kinh tế cao trong nhà lưới, nhà kính.
Nhà kính, nhà lưới đang được ngành Nông Nghiệp - Phát Triển Nông Thôn
Lâm Đồng xác định như là bước đột phá trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao.
Ngoài việc điều tiết nhiệt độ, ánh sáng.., nhà lưới, nhà kính còn có tác dụng cao trong
phòng chống sâu bệnh để cây trồng phát triển cả về năng suất và chất lượng, quay
nhanh vòng sử dụng và hạn chế rửa trôi đất.
Thống kê của Trung tâm Nông nghiệp Đà Lạt, tới thời điểm hiện nay thành
phố đã có 800 ha nhà kính và 50 ha nhà lưới; từ 35-40% diện tích đất nông nghiệp
được tưới nước tự động, trong đó có 700 ha rau hoa đã được tưới phun mưa.
Với những kết quả khảo nghiệm đạt được về mối tương quan giữa những
thông số kỹ thuật được thiết lập liên quan đến kết cấu, vật liệu, cách lắp đặt với
đặc trưng sinh thái của các đối tượng cây trồng chuyên biệt, thiết nghĩ mô hình cần
thiết cần triển khai đến các hộ dân vì những tiện ích mà nó mang lại. Mô hình tự
động mà đề tài thiết kế và chế tạo tuy giá thành còn khá cao nhưng là tiền đề mở ra
hướng nghiên cứu cho nhiều công trình khoa học khác nữa nhằm tự động hóa quá
trình sản xuất khi mà nhu cầu phát triển của nông dân Lâm Đồng ngày một nâng
cao.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

2


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG SCADA DÙNG PLC ĐIỀU KHIỂN NHÀ KÍNH
2.1.

Giới thiệu về hệ thống SCADA

SCADA System: Hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát, hệ thống thu
thập dữ liệu và điều khiển giám sát tự động nhà máy, tổ hợp nhà cao tầng, điều khiển
thông minh,… nhằm hỗ trợ con người giám sát và điều khiển từ xa hệ thống,...
SCADA là viết tắt của Supervisory Control And Data Acquisition - là tên gọi
chung cho Hệ thống Thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát.
Vai trò, nhiệm vụ của hệ thống SCADA trong nhà máy nói chung
Như tên gọi, hệ thống SCADA có 2 nhiệm vụ chính là thu thập số liệu và ra lệnh điều
khiển.
Dữ liệu thể hiện các thông tin về đối tượng công nghệ cần phải điều khiển được
thu thập bằng các thiết bị cảm biến đặt tại hiện trường phân xưởng của nhà máy và
được truyền về máy chủ đặt tại phòng điều khiển trung tâm. Tại đây, các số liệu này
được quản lý bằng các công cụ quản lý cơ sở dữ liệu từ đó đưa ra thông tin cho người
quản lý dưới dạng các báo cáo, đồ thị hoặc hình ảnh.
Dựa vào các số liệu đưa về, hệ thống tự động phân tích nhờ các chương trình
được lập trình sẵn sau đó đưa ra tác động điều khiển truyền đến các cơ cấu chấp hành
(động cơ, van đóng mở...) tại hiện trường phân xưởng nhà máy để thực hiện việc điều
khiển. Tác động điều khiển có thể được đưa ra tự động hoặc có thể từ việc nhận lệnh

từ người quản lý thông qua giao diện người – máy HMI.
Một hệ thống SCADA nói chung bao gồm 3 phân cấp:
Phân cấp hiện trường
Bao gồm các thiết bị đo lường như cảm biến (sensor), bộ chuyển đổi tín hiệu đo
lường (transducer), bộ truyền tín hiệu đo (transmiter)… và các thiết bị chấp hành như
động cơ, biến tần và các bộ điều khiển động cơ ( motor, inverter, motor controller… ),
van và các bộ điều khiển van (valve, valve controller)…

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

3


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Các thiết bị này có nhiệm vụ đo đếm các đại lượng vật lý của đối tượng công
nghệ cần điều khiển và ra tác động điều khiển trực tiếp đến các đối tượng này.
Với vai trò là một thành phần của hệ thống SCADA, các thiết bị này đều có khả
năng truyền tín hiệu ở cự ly gần thông qua hệ thống truyền thông hiện trường.
Phân cấp điều khiển
Bao gồm các thiết bị như Thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit),
hoặc Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (Programable Logic Controller).
Các thiết bị này đóng vai trò kết nối máy chủ tại trung tâm điều khiển với các
thiết bị thuộc cấp hiện trường. Thiết bị này nhận tín hiệu từ các thiết bị đo, lưu trữ tạm
và truyền về trung tâm điều khiển đồng thời và nhận lệnh từ trung tâm điều khiển để ra
lệnh cho các cơ cấu chấp hành.
Thiết bị này thường được đặt ở phòng vận hành của phân xưởng hoặc ngay tại
gian máy.

Phân cấp điều khiển giám sát
Bao gồm hệ thống các máy chủ, màn hình giao diện HMI (Human- Machine
Interface), các máy trạm vận hành và các máy tính văn phòng dùng để khai thác thông
tin từ máy chủ thông qua hệ thống mạng LAN văn phòng.
2.2.

Sơ đồ hệ thống SCADA

Hình 1. Sơ đồ một hệ thống SCADA

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

4


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 2 Hệ thống thiết bị điều khiển nhà kính

Hình 3 Sơ đồ kết nối thiết bị với PLC

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

5


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

PLC: Là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống điều khiển, nhận tín hiệu analog từ các
cảm biến nhiệt độ, độ ẩm sau đó xử lý các tín hiệu đó theo yêu cầu cho trước để chúng
ta có thể biết được lượng gió và lượng nước cần dùng để đảm bảo cho cây trồng có
tiêu chuẩn tốt nhất thông qua biến tần.

Hình 4 PLC S7-300 của Siemens

Hình 5 Giao diện màn hình làm việc HMI SCADA

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

6


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG NHÀ KÍNH
3.1.

Vai trò của hệ thống ánh sáng đối với nhà kính
Cây trồng đáp ứng với độ dài tương ứng với các giai đoạn sáng và tối cũng như

cường độ và chất lượng của ánh sáng. Ánh sáng nhân tạo đã được sử dụng rộng rãi để
kiểm soát quá trình tăng trưởng thực vật trong điều kiện khác nhau. Cây khác nhau về
sự cần thiết ánh sáng, một số phát triển mạnh với ánh nắng mặt trời, những loại khác
phát triển tốt nhất trong bóng râm. Hầu hết các cây sẽ lớn lên tỉ lệ theo nhiều ánh sáng

tự nhiên hoặc nhân tạo. Ánh sáng nhân tạo có thể được sử dụng trong các cách sau:
Để cung cấp ánh sáng cường độ cao khi mong muốn tăng trưởng thực vật tăng .
Để mở rộng giờ của ánh sáng ban ngày tự nhiên hoặc để cung cấp một sự gián
đoạn bóng tối về đêm để duy trì các điều kiện ban ngày dài hơn.
Ánh sáng phù hợp không chỉ kéo dài ngày làm vườn bằng cách cho phép người
làm vườn làm việc trong các nhà kính trong buổi tối mùa đông và đầu mùa xuân,
nhưng nó hỗ trợ tăng trưởng thực vật.
3.2.

Các loại đèn dung trong chiếu sáng nhà kính

 Đèn huỳnh quang
Có lợi thế về hiệu quả ánh sáng cao hơn với nhiệt độ thấp. Đây là loại đèn được
sử dụng rộng rãi nhất đối với ánh sáng bổ sung. Nó có sẵn nhiều màu sắc nhưng đèn
mát -trắng là phổ biến nhất. Cường độ cao (1500 ma) đèn huỳnh quang đòi hỏi công
suất cao hơn cũng thường được sử dụng để đạt độ sáng bằng 2.000 ngọn nến.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

7


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 6 Đèn huỳnh quang

 Bóng đèn sợi đốt
Những thay đổi từ 60 watt đến 500 watt. Chúng được sử dụng để mở rộng ngày

trong nhà kính. Người trồng có thể thay đổi mức độ chân nến bằng cách điều chỉnh
khoảng cách và chiều cao gắn trên cây.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

8


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 7 Chiếu sáng bằng đèn sợi đốt

 Đèn LED
Hiện nay, đèn Led trồng cây ứng dụng trong việc trồng trọt, can thiệp vào quá
trình sinh trưởng và trao đổi chất ở cây trồng đang là một hướng đi mới và đột phá
trong ngành công nghiệp điện và ánh sáng. Giờ đây, cây không còn phụ thuộc hoàn
toàn vào ánh sáng Mặt Trời, không có ánh sáng Mặt Trời, cây vẫn sinh trưởng và phát
triển bình thường.
Đèn Led trồng cây có rất nhiều ưu điểm, nhưng nổi bật hơn cả đó là tính năng tiết
kiệm điện năng và tăng năng suất cho cây trồng. Tùy công suất của mỗi loại bóng đèn
nhưng hầu hết các bóng đèn Led trồng cây đều rất tiết kiệm điện. Đèn Led mang lại
ánh sáng giả lập ánh sáng Mặt Trời cho cấy trồng, giúp cây quang hợp và trao đổi chất
để phát triển, giúp người trồng có thể chủ động và dễ dàng hơn khi trồng cây trong
trường chỗ trồng thiếu sáng hoặc không có ánh sáng.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

9

CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 8 Chiếu sáng bằng đèn LED

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

10


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

4. CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG THÔNG GIÓ NHÀ KÍNH
4.1.

Vai trò của hệ thống thông gió đối với nhà kính
Mái nhà kính giúp bảo vệ hoa màu không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện khí hậu

khắc nghiệt bên ngoài như: phơi nắng quá độ, nhiệt độ thấp, mưa to, gió mạnh,
v.v... nhưng cũng giới hạn việc thay đổi mới không khí và làm chậm sự di chuyển của
không khí bên trong nhà kính.
Không khí rất cần thiết cho quá trình trao đổi khí và quang hợp của cây trồng.
Việc thay đổi cùng với sự di chuyển đầy đủ của không khí bên trong nhà kính theo một
nhịp độ thích hợp có thể tạo ra những điều kiện nhiệt độ tối ưu, giảm độ ẩm và tập
trung đồng đều khí CO2 trong toàn bộ không gian nhà kính.

4.2.

Các phương pháp thông gió nhà kính

4.2.1.

Hệ thống thông khí tự nhiên

Hệ thống thông khí tự nhiên bao gồm những chỗ mở ra được trên mái, hông
hay/và mặt tiền của nhà kính như: cửa sổ, lối ra vào, tấm che cuộn lên được, v.v… với
những kiểu dáng và góc độ khác nhau, và có thể được mở ra và đóng vào nhờ những
cơ cấu khác nhau, vận hành bằng tay và bằng động cơ, hoặc tự động theo một mô hình
thông khí đã ấn định sẵn của một thiết bị điều khiển khí hậu.
Sự khác biệt về nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong nhà kính cùng với áp suất
tạo ra bởi gió sẽ làm phát sinh sự trao đổi và làm mới không khí trong nhà kính có hệ
thống thông khí tự nhiên.
Phương pháp thông khí này được sử dụng trong hầu hết các mẫu nhà kính với độ
cao tương xứng của nhà kính, với tỉ lệ thích hợp giữa các phần che lợp và thông khí,
và một hệ thống lối ra vào phù hợp.
Thông thường một hệ thống thông khí tự nhiên gồm:
 Cửa Sổ
Cửa sổ được xếp hay mở nghiêng, v.v…, bởi các giải pháp cơ khí khác nhau, cho phép
sử dụng các loại vật tư dùng lắp nhà kính và được lắp vào trong cấu trúc của nhà kính.
HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

11


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 9. Cửa sổ

 Lưới Chống Côn Trùng
Lưới chống côn trùng che tại các chỗ mở ra để không cho côn trùng vật hại xâm nhập
và đến được cây trồng.

Hình 10. Lưới chống côn trùng

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

12


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

 Hệ Thống Truyền Động
Hệ thống truyền động gồm các bộ phận bằng sắt (trục, hộp thanh răng, thanh răng,
khớp nối, v.v…) và bộ giảm số (tự động), dùng để đóng và mở các cửa sổ.

Hình 11.Hệ thống truyền động

 Hệ Thống Điện cho bộ phận truyền động
Lắp đặt hệ thống điện cho mô-tơ giảm số gồm tủ điện, các thiết bị bảo vệ mạch, thiết
bị an toàn đổi pha, bộ khởi động được bảo vệ tự động với máy đổi điện xoay vòng.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

13


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 12. Tủ điện điều khiển hệ thống truyền động

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

14


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

4.2.2. H ệ T h ố n g T h ô n g K h í Á p Đ ặ t
Hệ thống gồm một tập hợp những quạt xoắn ốc nhỏ phân bố theo các cách khác
nhau trên toàn bộ diện tích của nhà kính, ở độ cao phía trên chiều cao của cây trồng.
Việc vận hành các quạt này tạo nên những luồng không khí nhỏ có tác dụng trộn lẫn và
làm đồng đều điều kiện không khí trong nhà kính.
Khi đóng cửa sổ mái nhà kính hay khi mức độ trao đổi không khí thấp hoặc bằng
0 trong nhà kính thì việc thổi một luồng không khí nhỏ trên tán cây sẽ giúp cải thiện
đáng kể sự trao đổi các chất khí, tránh sự bảo hòa hơi nước do độ ẩm cao gặp nhiệt độ
thấp và tăng cường sự thải khí trong điều kiện nhiệt độ cao. Hệ thống này sẽ phụ thêm
vào việc sử dụng các thiết bị sưởi, phun sương, cấp khí CO2, v.v..., nhằm mục đích
bình ổn nhiệt độ, độ ẩm và các điều kiện về nồng độ khí CO2.

Hệ thống thông khí áp đặt để chống sự phân tầng của không khí gồm có:


Quạt chống phân tầng: loại xoắn ốc, có thân hình ống, có nhiều cánh và

dùng mô-tơ điện, và được mạ chống rỉ sét. Chúng được thiết kế để thổi xa và
mạnh.


Bộ chỉnh tốc độ (nếu có nhu cầu): tạo ra một luồng không khí “được

điều khiển” thổi nhẹ dọc tán lá của hoa màu.


Lắp đặt về điện: bảng điện với các thiết bị bảo vệ mạch, bộ khởi động,

dây điện, đường điện, và hệ thống truyền động đến các quạt.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

15


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

Hình 14.Hệ thống thông khí áp đặt

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 13.Quạt thông gió

16


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Hình 15.Hệ thống thông gió được kết nối với PLC

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

17


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

5. CHƯƠNG 5 : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM
5.1.

Vai trò của hệ thống điều khiển nhiệt độ và độ ẩm

Giảm nhiệt độ của nhà kính ở khí hậu nóng là một thách thức về kỹ thuật liên quan đến
việc đánh giá sự cân bằng về khối lượng và năng lượng, hệ thống thông khí, và những
quá trình sinh học và vật lý nội tại của hoa màu.
5.2.

Các loại hệ thống làm mát

5.2.1.

Hệ Thống Các Tấm Làm Mát Bằng Hơi Nước

Hệ thống các tấm làm mát bằng hơi nước hướng đến mục tiêu cung cấp nhiệt độ
và độ ẩm thích hợp nhất trong các khu vực khác nhau cần được điều hòa về nhiệt độ,
ta đạt được điều này bằng cách làm mới không khí bên trong với không khí bên ngoài
đã được giảm nhiệt độ và tăng độ ẩm bằng hơi nước khi đi qua tấm làm mát có những
ô với độ nghiêng và cách bố trí khác nhau, mang lại hiệu quả cao cho quá trình làm
mát.
Không khí được làm mát đi qua khu vực bên trong, làm giảm nhiệt và tạo ra
nhiệt độ và độ ẩm cần thiết cho cây trồng, vật nuôi hay người làm việc.
Phương pháp thông khí này được sử dụng trong hầu hết các mẫu nhà kính với độ cao
tương xứng của nhà kính, với tỉ lệ thích hợp giữa các phần che lợp và thông khí, và
một hệ thống lối ra vào phù hợp.
Hệ thống các tấm làm mát bằng hơi nước gồm có


Quạt ly tâm hút đẩy: cung cấp đầy đủ lượng không khí mới cho khu vực cần
được làm mát. Thông thường là loại quạt Li tâm với các lá sách đóng mở được,
hoạt động theo hướng hút đẩy.



Tấm làm mát: thường được chế tạo bằng các miếng cellulose xếp theo nhiều
góc độ khác nhau, hợp thành một bảng các ô với độ sâu khác nhau, tùy theo yêu
cầu của dự án và công suất cần cho quá trình.



Tường nước cho các tấm làm mát: các tấm làm mát có hình dạng khác nhau và
được lắp thành từng nhóm với số lượng khác nhau, đủ để bao phủ toàn bộ bề mặt

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

18


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

và được bố trí để được làm ướt đồng bộ để tạo ra luồng hơi nước cần thiết. Tường
nước có một đường cấp nước ở phía trên và một đường thoát nước ở phía dưới.


Phần cấp nước cho tường nước: gồm có một bồn và một bơm điện, cung cấp
lượng nước cần thiết để làm ướt tường nước.

Hình 16. Tấm làm mát

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

19


CHUYÊN ĐỀ THỰC TẾ

5.2.2.

GVHD: PGS.TS Trương Việt Anh

Làm Mát Và Tạo Độ Ẩm Bằng Hệ Thống Phun

Sương

Hình 17.Hệ thống phun sướng

Vào mùa hè thì hoa màu phải đối mặt với những hiện tượng thời tiết bất lợi, như nhiệt
độ cao, bức xạ tia mặt trời cao, gió khô,v.v... Những hiện tượng thời tiết này sẽ làm
cho nhiệt độ trong nhà kính tăng cao quá mức và độ ẩm của không khí bị giảm sút
nhiều.
Để tránh cho hoa màu bị hư hại bởi những yếu tố nêu trên, Nhakinh.NET có thể cung
cấp những hệ thống phun sương giúp cho cây trồng cũng như vật nuôi có được điều
kiện sinh trưởng tối ưu.
Hệ thống phun sương này được thiết kế để làm tăng độ ẩm và làm mát nhà kính với
chi phí tối thiểu. Những hệ thống này được đề nghị sử dụng để khắc phục sự thiếu hụt
về độ ẩm trong những giai đoạn trồng trọt đầu tiên và để tránh sự tăng cao nhiệt độ.
Hệ thống phun sương áp suất thấp gồm có:


Bộ tạo áp: bơm điện để tạo ra lưu lượng và áp suất theo yêu cầu của các đầu
phun.



Đầu lọc: được tính toán dựa trên nguồn cấp nước, các chất rắn có trong nước và

đường kính vòi của miệng phun.

HỆ THỐNG NHÀ KÍNH THÔNG MINH

20