[Abstract]Obecnie domowe urządzenia do sadzenia zwykle przyjmują zintegrowaną konstrukcję, co powoduje wiele niedogodności podczas przemieszczania oraz załadunku i rozładunku.W oparciu o charakterystykę przestrzeni życiowej mieszkańców miast oraz cel projektowy produkcji roślin rodzinnych, w artykule zaproponowano nowy rodzaj konstrukcji prefabrykowanych urządzeń do sadzenia roślin rodzinnych.Urządzenie składa się z czterech części: systemu podtrzymującego, systemu uprawy, systemu wody i nawozów oraz systemu doświetlania (głównie lamp LED).Ma niewielką powierzchnię, duże wykorzystanie przestrzeni, nowatorską strukturę, wygodny demontaż i montaż, niski koszt i dużą praktyczność.Może zaspokoić zapotrzebowanie mieszkańców miast na sałatę selerową, szybkie warzywo, pożywną kapustę i begonię fimbristipula.Po modyfikacji na małą skalę może być również używany do badań naukowych nad roślinami

Ogólny projekt sprzętu do uprawy

Zasady projektowania

Prefabrykowane urządzenie do uprawy jest skierowane głównie do mieszkańców miast.Zespół w pełni zbadał charakterystykę przestrzeni życiowej mieszkańców miast.Powierzchnia jest niewielka, a stopień wykorzystania przestrzeni wysoki;struktura jest nowatorska i piękna;jest wygodny do demontażu i montażu, prosty i łatwy do nauczenia;ma niski koszt i dużą praktyczność.Te cztery zasady przewijają się przez cały proces projektowania i dążą do osiągnięcia ostatecznego celu, jakim jest harmonizacja z otoczeniem domu, piękna i przyzwoita konstrukcja oraz ekonomiczna i praktyczna wartość użytkowa.

Materiały do ​​wykorzystania

Rama nośna jest kupowana z dostępnego na rynku wielowarstwowego produktu półkowego o długości 1,5 m, szerokości 0,6 m i wysokości 2,0 m.Materiał jest stalowy, natryskiwany i odporny na rdzę, a cztery rogi ramy nośnej są przyspawane z uniwersalnymi kołami hamulca;płyta żebrowana jest wybrana w celu wzmocnienia płyty warstwy ramy nośnej, która jest wykonana z blachy stalowej o grubości 2 mm z powłoką antykorozyjną w sprayu, po dwie sztuki na warstwę.Koryto do uprawy jest wykonane z kwadratowej rurki hydroponicznej PVC z otwartą pokrywą, 10 cm × 10 cm.Materiał to twarda płyta PCV o grubości 2,4 mm.Średnica otworów uprawowych wynosi 5 cm, a rozstaw otworów uprawowych 10 cm.Zbiornik na pożywkę lub zbiornik na wodę wykonany jest z plastikowego pudełka o grubości ścianki 7 mm, długości 120 cm, szerokości 50 cm i wysokości 28 cm.

Projektowanie konstrukcji urządzeń uprawowych

Zgodnie z ogólnym planem projektowym, prefabrykowane rodzinne urządzenie do uprawy składa się z czterech części: systemu podtrzymującego, systemu uprawy, systemu wody i nawozów oraz systemu dodatkowego oświetlenia (głównie lamp LED).Rozkład w systemie przedstawiono na rysunku 1.

Rysunek 1, dystrybucja w systemie jest pokazana na.

Projekt systemu wsparcia

System nośny prefabrykowanego urządzenia do hodowli rodzinnej składa się z pionowego słupa, belki i płyty warstwowej.Słup i belka są wkładane przez klamrę z otworem motylkowym, co jest wygodne do demontażu i montażu.Belka wyposażona jest we wzmocnioną blachę żebrową.Cztery rogi ramy uprawowej przyspawane są uniwersalnymi kołami z hamulcami, aby zwiększyć elastyczność ruchu urządzenia uprawowego.

Projekt systemu uprawy

Zbiornik do uprawy to hydroponiczna kwadratowa rura o wymiarach 10 cm × 10 cm z otwartą pokrywą, która jest łatwa do czyszczenia i może być używana do uprawy pożywek, uprawy podłoża lub uprawy gleby.W uprawie pożywki kosz do sadzenia umieszcza się w otworze do sadzenia, a sadzonki mocuje się gąbką o odpowiednich specyfikacjach.Podczas uprawy podłoża lub gleby gąbkę lub gazę wpycha się w otwory łączące na obu końcach koryta uprawowego, aby zapobiec blokowaniu systemu odwadniającego przez podłoże lub glebę.Dwa końce zbiornika uprawowego połączone są z układem cyrkulacyjnym wężem gumowym o średnicy wewnętrznej 30 mm, co skutecznie eliminuje wady krzepnięcia strukturalnego spowodowane sklejaniem kleju PVC, który nie sprzyja ruchowi.

Projektowanie systemów obiegu wody i nawozów

W uprawie pożywki użyj regulowanej pompy, aby dodać pożywkę do zbiornika na najwyższym poziomie i kontroluj kierunek przepływu pożywki przez wewnętrzną zatyczkę rury PVC.Aby uniknąć nierównomiernego przepływu pożywki, pożywka w jednowarstwowym zbiorniku do uprawy przyjmuje jednokierunkową metodę przepływu „w kształcie litery S”.W celu zwiększenia zawartości tlenu w pożywce, gdy wypłynie najniższa warstwa pożywki, między wylotem wody a poziomem cieczy w zbiorniku wody zaprojektowano pewną szczelinę.W uprawie podłoża lub gleby zbiornik na wodę umieszcza się na wierzchniej warstwie, a podlewanie i nawożenie odbywa się poprzez system nawadniania kropelkowego.Główna rura to czarna rura PE o średnicy 32 mm i grubości ścianki 2,0 mm, a rura odgałęziona to czarna rura PE o średnicy 16 mm i grubości ścianki 1,2 mm.Każda rura rozgałęźna Zainstaluj zawór do indywidualnego sterowania.Strzała opadająca wykorzystuje kroplownik ze strzałką prostą z kompensacją ciśnienia, 2 na otwór, włożony do korzenia sadzonki w otworze uprawowym.Nadmiar wody jest zbierany przez system odwadniający, filtrowany i ponownie wykorzystywany.

Lekki system suplementów

Kiedy urządzenie uprawowe jest używane do produkcji balkonów, naturalne światło z balkonu może być wykorzystywane bez dodatkowego światła lub niewielkiej ilości dodatkowego światła.Podczas uprawy w salonie konieczne jest wykonanie projektu oświetlenia uzupełniającego.Oprawa oświetleniowa to lampa LED o długości 1,2 m, a czas świecenia jest kontrolowany przez automatyczny timer.Czas świecenia jest ustawiony na 14 godzin, a czas światła dodatkowego wynosi 10 godzin.W każdej warstwie znajdują się 4 diody LED, które są zainstalowane na dole warstwy.Cztery rury na tej samej warstwie są połączone szeregowo, a warstwy są połączone równolegle.W zależności od różnych potrzeb oświetleniowych różnych roślin można wybrać światło LED o różnym spektrum.

Montaż urządzeń

Prefabrykowane urządzenie do uprawy domowej ma prostą konstrukcję (Rysunek 2), a proces montażu jest prosty.W pierwszym kroku, po określeniu wysokości każdej warstwy zgodnie z wysokością uprawianych roślin, włóż belkę do otworu motylkowego słupka pionowego, aby zbudować szkielet urządzenia;w drugim kroku zamocuj świetlówkę LED do żebra wzmacniającego z tyłu warstwy i umieść warstwę w wewnętrznej rynnie belki poprzecznej ramy uprawowej;krok trzeci koryto uprawowe oraz system cyrkulacji wody i nawozu są połączone wężem gumowym;czwarty krok, zainstaluj rurkę LED, ustaw automatyczny timer i umieść zbiornik na wodę;piąty krok - debugowanie systemu, dodaj wodę do zbiornika wody Po wyregulowaniu głowicy pompy i przepływu sprawdź system cyrkulacji wody i nawozu oraz podłączenie zbiornika uprawowego pod kątem wycieków wody, włącz zasilanie i sprawdź podłączenie świateł LED i działanie stan automatycznego timera.

Rysunek 2, ogólny projekt prefabrykowanego urządzenia do uprawy

Zastosowanie i ocena

Aplikacja do uprawy

W 2019 roku urządzenie będzie wykorzystywane do małoobszarowej uprawy halowej warzyw takich jak sałata, kapusta pekińska i seler (rysunek 3).W 2020 roku, na podstawie podsumowania dotychczasowych doświadczeń uprawowych, zespół projektowy opracował technologię uprawy na podłożu organicznym warzywa homologicznego do żywności i leków oraz technologię uprawy Begonia fimbristipula na pożywce, co wzbogaciło przykładowe zastosowania urządzenia w warunkach domowych.W ciągu ostatnich dwóch lat uprawy i aplikacji sałata i szybkie warzywa można zbierać 25 dni po uprawie w temperaturze wewnętrznej 20-25 ℃;seler musi rosnąć przez 35-40 dni;Begonia fimbristipula Hance i kapusta pekińska to rośliny wieloletnie, które można zbierać wielokrotnie;Begonia fimbristipula może zebrać 10-centymetrowe wierzchołkowe łodygi i liście w około 35 dni, a młode łodygi i liście można zebrać w około 45 dni do uprawy kapusty.Po zbiorze plon sałaty i kapusty pekińskiej wynosi 100-150 g na roślinę;wydajność selera białego i selera czerwonego z rośliny wynosi 100~120 g;plon Begonia fimbristipula Hance w pierwszym zbiorze jest niski, 20-30 g na roślinę, a przy ciągłym kiełkowaniu bocznych gałęzi można ją zbierać po raz drugi, w odstępie około 15 dni i plony 60- 80 g na roślinę;wydajność odżywczego menu wynosi 50-80 g, zbierana raz na 25 dni i może być zbierana w sposób ciągły.

Rysunek 3, Zastosowanie produkcyjne prefabrykowanego urządzenia do uprawy

Efekt zastosowania

Po ponad roku produkcji i stosowania urządzenie może w pełni wykorzystać trójwymiarową przestrzeń pomieszczenia do produkcji małoseryjnej różnorodnych upraw.Operacje załadunku i rozładunku są proste i łatwe do opanowania i nie są wymagane żadne profesjonalne szkolenia.Regulując skok i przepływ pompy wodnej można uniknąć problemu nadmiernego przepływu i przelewania pożywki w zbiorniku uprawowym.Otwarta konstrukcja pokrywy zbiornika uprawowego jest nie tylko łatwa do czyszczenia po użyciu, ale także łatwa do wymiany, gdy akcesoria są uszkodzone.Zbiornik uprawowy jest połączony z gumowym wężem systemu cyrkulacji wody i nawozu, który realizuje modułową konstrukcję zbiornika uprawowego i systemu cyrkulacji wody i nawozu oraz pozwala uniknąć wad zintegrowanej konstrukcji w tradycyjnym urządzeniu hydroponicznym.Ponadto urządzenie może być wykorzystywane do badań naukowych w kontrolowanych warunkach temperatury i wilgotności, a także do przydomowej produkcji roślinnej.Nie tylko oszczędza miejsce testowe, ale także spełnia wymagania środowiska produkcyjnego, zwłaszcza spójność środowiska wzrostu korzeni.Po prostym ulepszeniu urządzenie do uprawy może również spełniać wymagania różnych metod leczenia środowiska ryzosfery i było szeroko stosowane w eksperymentach naukowych na roślinach.

Źródło artykułu: Konto Wechat ofTechnologia inżynierii rolniczej (ogrodnictwo szklarniowe) 

Informacje referencyjne: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan i in.Projektowanie i zastosowanie prefabrykowanego urządzenia do uprawy przydomowej [J].Agricultural Engineering Technology,2021,41(16):12-15.