MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH TRỒNG RAU, HOA Ở VIỆT NAM

MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH TRỒNG RAU, HOA Ở VIỆT NAM

 

Hệ thống 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. Hệ thống 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 hệ thống 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 các bon níc, khí oxy…) và kiểm soát được sâu bệnh hại cho cây. Hiện nay ở các nước phát triển trên thế giới như Hà lan, Ixrel, Nhật bản, Pháp, Mỹ và Trung quốc...đã và đang phát triển ứng dụng rất rộng rãi các mô hình hệ thống nhà kính trồng rau, hoa quy mô tăng nhanh trong các năm gần đây, các hệ thống nhà kính tuơng đối hiện đại có các dạng cấu trúc và kết cấu khác nhau phù hợp với điều kiện khí hậu, kinh tế mỗi nước. Ở Việt nam một số nơi như Trung tâm nghiên cứu Rau quả Hà nội, HasFasrm-Đà lạt,… đã nhập các mẫu hệ thống nhà kính của Pháp, Ixarel.... Các yêu cầu khi tính toán thiết kế hệ thống nhà kính là phải đảm bảo kiểm soát tối ưu các yếu tố khí hậu môi trường trong hệ thống nhà kính để cây trồng (rau, hoa) sinh trưởng và phát triển tốt nhất. Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch- Bộ NN& PTNT đã và đang nghiên cứu tính toán thiết kế mẫu hệ thống nhà kính phục vụ trồng rau, hoa phù hợp điều kiện ở Việt nam.

1.     CÁC YẾU TỐ KHI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH

Khi tính toán thiết kế hệ thống nhà kính trồng rau, hoa cần phải đáp ứng được các yêu cầu nông học của cây trồng đó là các yếu tố: Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, khí CO2, khí O2 và sâu bệnh ...

Hình 1. Mô hình hệ thống nhà kính hiện đại kiểm soát khí hậu môi trường tự động

 

Yếu tố chọn vị trí và hướng xây dựng hệ thống nhà kính

Vị trí thích hợp nhất để xây hệ thống nhà kính là không bị che khuất ánh sáng, có nguồn nước tưới đảm bảo (số lượng, chất lượng), gần đường vận chuyển, gần đường điện. Hướng hệ thống nhà kính phù hợp để tận dụng ánh sáng và nắng chiếu vào nhà.

Yếu tố để lựa chọn vật liệu sử dụng trong tính toán thiết kế hệ thống nhà kính

-   Vật liệu che phủ mái hệ thống nhà kính: Mái che phủ hệ thống nhà kính bằng plastic (Polyethylene và Polycarbonate) Chịu lực, đàn hồi không biến dạng, trong suốt không biến màu, khả năng lọc bức xạ mặt trời, tán xạ ánh sáng đều ....

-   Các vật liệu xây dựng hệ thống nhà kính phải sẵn có trên thị trường, giá thành đến chân công trường hợp lý, thuận tiện cho việc thay thế, sửa chữa...và phù hợp việc đầu tư của nông dân có kinh tế trung bình khá ở Việt nam. Đảm bảo hiệu quả kinh tế khi đầu tư.

-  Vật liệu hệ thống nhà kính lựa chọn đảm bảo kiến trúc mỹ quan, môi trường khi xây dựng.

Yếu tố lựa chọn các hệ thống thiết bị trong hệ thống nhà kính

-  Hệ thống điều khiển khí hậu môi trường trong hệ thống nhà kính:

+ Điều hoà nhiệt: Hệ thống làm ấm, làm mát, tăng hoặc giảm cường độ sáng, thông gió tự nhiên và nhân tạo trong hệ thống nhà kính .

+ Hệ thống cung cấp bổ xung điều chỉnh nồng độ  CO2 trong hệ thống nhà kính

-  Hệ thống cấp thoát nước trong hệ thống nhà kính: Thoát nước chảy thừa, tưới nước bằng phương pháp tưới phun hoặc tưới nhỏ giọt, cấp dung dịch dinh dưỡng...

-  Hệ thống cấp điện trong hệ thống nhà kính: Điện cung cấp dùng chiếu sáng cho cây, vận hành máy móc thiết bị...

-  Hệ thống lưới chống côn trùng xung quanh nhà và của thông gió trong hệ thống nhà kính.

-  Hệ thống bảo vệ, chống trộm trong hệ thống nhà kính.

-  Hệ thống điều khiển trong hệ thống nhà kính (điều khiển tưới, điều hoà nhiệt), hệ thống thông tin liên lạc.

2. Yếu tố công trình phụ liên quan

-  Đường vận chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm cho trong hệ thống nhà kính...

-  Kho chứa nguyên vật liệu và sản phẩm, nhà ươm cây, nhà lạnh bảo quản trong hệ thống nhà kính.

-  Nhà nghỉ cán bộ công nhân viên.

1.  CÁC YÊU CẦU HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐIỀU HOÀ NHIỆT TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH

Hệ thống thiết bị điều hoà nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố môi trường bên ngoài (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, gió, mưa, sương...) và một số điều kiện môi trường bên trong hệ thống nhà kính để tính toán giảm nhiệt hoặc tăng nhiệt khi cần thiết.

Giảm nhiệt độ trong hệ thống nhà kính bằng các phương pháp sau đây:

-   Thông khí tự nhiên bằng cách đóng mở vách bao xung quanh và mái dùng phương pháp tự động, bán tự động hoặc có thể bằng thủ công trong hệ thống nhà kính.

-  Thông khí bằng nhân tạo như dùng quạt hút, quạt đẩy trong hệ thống nhà kính...

-  Giảm nhiệt trong hệ thống nhà kính bằng sử dụng tấm vật liệu bốc hơi tản nhiệt.

-  Giảm nhiệt trong hệ thống nhà kính bằng sử dụng hệ thống tưới phun sương.

-  Giảm nhiệt trong hệ thống nhà kính bằng sử dụng hệ thống lưới cắt nắng, màng che.

Như vậy yêu cầu chung khi tính toán thiết kế hệ thống nhà kính là lựa chọn  cấu trúc, hệ thống  thiết bị, vật liệu đảm bảo tính năng kiểm soát được khí hậu môi trường trong nhà (trong đó các yếu tố nêu trên là chủ đạo) và điểm quan trọng là giá thành đầu tư hợp   lý.

Hình 2. Giảm nhiệt độ trong hệ thống nhà kính

a-  Thông khí tự nhiên; b- Quạt hút, đẩy; c- Tấm bốc hơi tản nhiệt

Tăng nhiệt độ trong hệ thống nhà kính bằng các phương pháp sau đây:

-  Hệ thống sưởi ấm nhân tạo trong hệ thống nhà kính như sử dụng lò ga, điện, hệ thống nước nóng, cấp nhiệt từ tấm thu nhiệt mặt trời...

-   Điều khiển độ ẩm không khí trong trong hệ thống nhà kính

3.   CÁC YÊU CẦU VỀ KIẾN TRÚC, KẾT CẤU VÀ VẬT LIỆU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ KÍNH

Dạng kiến trúc: Kiến trúc hệ thống nhà kính nên chọn dạng vòm để tăng tính chịu lực và tạo độ căng của mái, giảm tối đa cột chống, tăng tính cách nhiệt và kiến trúc mỹ thuật.

Dạng kết cấu: Hệ thống nhà kính chủ yếu chịu lực kéo, xô ngang do tác động gió, mưa nên sử dụng dây cáp

để chịu lực.

+ Dùng các vì kèo thép hộp, théo góc với các thanh giằng trong hệ thống nhà kính. Dạng vì kèo theo yêu cầu chịu lực và kiến trúc.

+ Các vì kèo nên sản xuất thành các mô đun lắp ghép, nối ghép với kết cấu dùng các bulông để thuận tiện cho việc lắp ghép và thay thế dễ dàng trong hệ thống nhà kính.

- Vật liệu: Sử dụng các vật liệu sẵn có tại địa phương và rẻ tiền tại các bộ phận thích hợp cho hệ thống nhà kính.

+ Sản xuất các phụ kiện như nẹp nhựa, tấm nóc, ốc vít dùng căng tấm phủ nhằm thay thế dễ dàng khi tấm bị rách cho hệ thống nhà kính.

+ Vật liệu che phủ mái cho hệ thống nhà kính loại chịu lực kéo, chống rách lọc bức xạ và tán xạ đều.

+ Nền hệ thống nhà kính bằng vật liệu hút ẩm , điều hoà nhiệt tốt.

Hình 3. Hình dạng kết cấu và kiến trúc hệ thống nhà kính

4.    Một số kết luận

-  Khi thiết kế hệ thống nhà kính trồng rau, hoa ở Việt nam , cần đặc biệt quan tâm chú ý đến yêu cầu nông học của cây trồng và các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn kiến trúc và kết cấu.

-  Lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống nhà kính cần đặc biệt chú ý đến điều kiện tự nhiên, khí hậu của vùng và vị trí, hướng chọn xây dựng phải phù hợp cho việc dễ dàng điều chỉnh các yếu tố trong hệ thống nhà kính.

-  Lựa chọn kiến trúc hệ thống nhà kính nên chọn dạng kiến trúc vòm để tăng khả năng chịu lực gió, mưa, kiến trúc và kết cấu đơn giản dễ chế tạo và lắp đặt có hệ thống nhà kính đóng mở thông khí điều hoà nhiệt độ phù hợp với điều kiện khí hậu và kinh tế- kỹ thuật ở Việt nam.

-  Việc tính toán kết cấu hệ thống nhà kính cần được chi tiết để giảm giá thành đầu tư xây dựng đảm bảo tính vững chắc. Nên sử dụng một số chương trình có độ tin cậy cao như chương trình AnSys của Mỹ hoặc chương trình SAP của Mỹ để tính toán.

-  Các loại vật liệu lựa chọn trong thiết kế hệ thống nhà kính phải sẵn có (đặc biệt là vật liệu ở địa phương hoặc trong nước) để dễ dàng cung cấp xây dựng cũng như thay thế, sửa chữa và đặc biệt có giá thành hợp lý với điều kiện nông dân Việt nam có thể đầu tư được.

-  Hệ thống nhà kính trồng rau, hoa cần phải phát triển theo hướng công nghiệp, sản phẩm dùng cho xuất khẩu không những đem lại hiệu quả kinh tế cao, mà còn mang lại lợi ích kinh tế- xã hội, môi trường sạch bền vững cho cộng đồng.

Nguyễn Văn Hiệu- Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

Nguồn: https://www.slideshare.net/kylevan311/nhakinh

Xem thêm bài viết về NUÔI TÔM TRONG HỆ THỐNG NHÀ KÍNH tại đây.

Prev

Nhà màng nhà kính - công cụ cho trồng rau trái vụ

Next

Nuôi tôm trong hệ thống nhà kính