آموزش زراعت
اتوماسیون گلخانه و سیستم کنترل اقلیم
کنترل اقلیم گلخانه می تواند سیستمی باشد که به صورت دستی یا اتوماتیک انجام شود. اجزای اولیه این سیستم شامل اندازه‌گیری، ثبت و پردازش داده‌ها است که میتواند شرایط محیطی را حفظ و کنترل کند. ایجاد اتوماسیون در گلخانه همچنین سبب بهینه سازی فرایندها جهت مدیریت بهتر در آن صورت می گیرد.
ایجاد این سیستم در گلخانه از آن جهت اهمیت دارد که یک سیستم گلخانه‌ای خودکار ارزان قیمتاست. با حداقل دخالت انسان کار می کند، شرایط تنظیم شده را به دقت حفظ می کند. و از همه مهمترقادر به یادگیری و وفق دادن خود است.
موارد ذکر شده در بالا تعدادی از موارد جالب آشکار در سیستم کنترل اقلیم است. در این سیستم افرادی هستند که برای تکمیل نیازهای اقتصادی، محیطی، فروش و غیره نظارت می‌کنند. البته لازم به ذکر است با توجه به ابعاد اقتصادی، این سیستم فقط برای گلخانه های بزرگ توصیه می شود؛ و در گلخانه های کوچک و خانگی توصیه نمی شود.
اصولا گلخانه محیطی پویا و پیچیده دارد. در دنیای امروز گلخانه داران به فکر افزایش بهره‌وری محصولات گلخانه ها هستند. در حالی که کارگر به خوبی در دسترس نیست و بهای زیادی بابت انرژی پرداخت می کنند. این موارد باعث شده تا به فکر اتوماسیون سازی و افزایش بهره وری بیفتند. اتوماسیون سازی، فناوری های به روز کنترل محیط را در اختیار آنها قرار می دهد. با این روش، می توانند شرایط محیطی گلخانه را در رسیدن به بهترین و کاراترین محیط رشد کنترل کنند.
سیستم‌های کنترل کامپیوتری یکی از وسایل مهم در اتوماسیون سازی است که ابزارهایی برای کنترل پیشرفته فراهم کرده است. این سیستم ها برای گلخانه‌های مدرن استاندارد طراحی شده و همپای پیشرفت‌های فناوری به سرعت در حال توسعه هستند.
مزایای یک سیستم اتوماسیون گلخانه خوب!
بهبود مدیریت و نگهداری گلخانه
گیاهان زیادی در گلخانه نگهداری می شوند که این باعث می شود محیط گلخانه، پویا باشد. رشد و نمو گیاهان، چالش های متعددی را برای گلخانه داران ایجاد می کند. به عنوان مثال، تغییرات دما را در نظر بگیرید. کنترل مداوم برای اینکه دما در حد مناسبی قرار داشته باشد، کار سختی است.
اما اگر این کار با ابزارهای مناسب و خودکار صورت گیرد، بهره وری زیادی ایجاد می کند. اینجاست که معلوم می شود منفعت اتوماسیون خوب بسیار بیشتر از هزینه‌های آن است. حتی درصد کوچکی از بهبود در بعضی گلخانه ها بهره وری زیادی ایجاد می کند.
سیستم‌های کنترل اقلیم به‌صورت‌های مختلفی پیاده سازی می شود؛ از حد یک ترموستات ساده برای کنترل تهویه تا سیستم‌های کنترل کامل کامپیوتری پیاده سازی و انجام می‌شود.
کاهش هزینه‌ها
آنچه هزینه‌های اضافی را کاهش می دهد هماهنگی بهتر تجهیزات و کنترل دقیق‌تر آنهاست. کنترل های خودکار تعدادی از وظایف اضافی کارگران را با دقت بالایی انجام می دهد و آنها می توانند وظایف مهمتری را انجام دهند. و البته ممکن است تعداد کارگر کمتری مورد نیاز باشد.
سیستم یک سیستم کنترل اقلیم خوب، اطلاعات مهم و زیادی برای مدیر و کارگران فراهم می کند؛ در نتیجه آنها را قادر می سازد تصمیمات بهتری برای بهبود وضعیت گیاهان و گلخانه اتخاذ کنند.
پیشرفت آبیاری
یکی از بخش های سیستم های کنترل اقلیم، کنترل پیشرفته آبیاری است. در این بخش، آبیاری دقیق‌تر و سر موقع انجام می‌شود. با کنترل مؤثر آبیاری، تا 70 درصد درمصرف آب برای آبیاری صرفه جویی می شود. مزیت این سیستم ها این است که نظارت و کنترل پایداربا دقت بالا ایجاد می‌کند؛ که وقتی با مصرف بهینه آب همراه شود حتی میتواند مصرف کود را کاهش داده و در نتیجه تاثیر مناسبی در گلخانه ها ایجاد کند.
بهبود کنترل دما
یکی دیگر از کارهایی که توسط سیستم اتوماسیون می تواند به دقت انجام شود کنترل دقیق دما است. در این سیستم دما به صورت مداوم و دقیق توسط ابزارهای مناسب اندازه گیری می شود. با توجه به داده های دریافتی رژیم‌های دمایی کنترل‌کننده رشد انتخاب می شود و در دستور کار قرار می گیرد.
این کار میتواند نیاز به مصرف تنظیم‌کننده های رشد را کاهش دهد. و نیز اگر در هر گلخانه رطوبت، آبیاری و دما مدیریت خوبی صورت گیرد، تنش ها و در نتیجه بیماری های گیاهان کاهش می یابد. که نتیجه این کار،کاهش مصرف سموم و مواد شیمیایی است.
محصولات سالم تر
در گلخانه‌های که ازسیستم کنترل اقلیم استفاده می کنند، شرایط محیطی به دقت کنترل می شود. آبیاری گیاهان به دقت صورت می گیرد. نتیجه آنست که گیاهان سالم‌تری پرورش می یابد. گیاهان سالم‌تر هستند و کمتر دچار به آفات و بیماری‌ها می شوند. بنابراین اگر شرایط محیطی خوبی در گلخانه فراهم شود، جمعیت آفات کاهش یافته و مصرف آفت‌کش‌ها بسیار کمترمی شود.
سیستم اتوماسیون گلخانه مزایایی دارد که عبارتند از:
- محیط اطراف گیاه به خوبی کنترل می شود.
- انرژی بازده بالاتری دارد.
- نیروی کارگری بازدهی بیشتری دارد
- مدیریت بهبود می یابد
- مصرف آب کاهش می یابد
- مصرف کود کاهش می یابد
- مصرف مواد شیمیایی کاهش می یابد
- مصرف آفت‌کش‌ها کاهش می یابد
- کیفیت محصول افزایش می یابد.
- کمیت و یکنواختی محصول افزایش می یابد.
- ضایعات محصول کم می شود.
پارامترهایی که کنترل می‌شود
- گرم کردن و خنک کردن (در نتیجه دما به خوبی کنترل می شود)
- پنکه‌ها، بادگیرها و هواکش‌ها ( در نتیجه چرخش و تبادل هوا به خوبی صورت می گیرد.)
- مه، رطوبت، هواکش‌های رطوبت‌زدایی و گرما (در نتیجه نمناکی به به خوبی کنترل می شود)
- سیستم‌های تیجاد سایه پرده‌ای (سایه کافی در گلخانه ایجاد می شود)
- نظارت و تزریق میزان co۲
- گرما ذخیره می شود.
- پمپ کردن، ظرفیت، والوها ( در نتیجه آبیاری به صورت موثر صورت می گیرد)
- تیمار شیمیایی
- تزریق و مخلوط کردن کود به صورت مطلوب ( در نتیجه تغذیه گیاه به خوبی مدیریت می شود)
- سیستم‌های ذخیره و تأمین آب به خوبی مدیریت و کنترل می شوند.
- سیستم‌های توزیع مشترک به خوبی مدیریت و کنترل می شوند.
سطوح مختلف کنترل اقلیم
سیستم اتوماسیون در گلخانه ها، کار کنترل اقلیم را در سه سطح انجام می دهند. که در ادامه به آن می پردازیم:
الف) کنترل در سطح عمل
کنترل اقلیم در سطح عمل، یعنی کنترل تجهیزات برای انجام یک عمل خاص مانند دما، آبیاری و … کنترل کننده ای این بخش معمولا ابزارهایی الکترونیک هستند؛ مثلا کنترل کننده‌های آنالوگ مرحله‌ای یا کنترل کننده‌های با پایه ریز پردازشگر. مثلا کنترلگرهای دما، اجازه 2 تا 3 مرحله گرم کردن و 3 تا 5 مرحله خنک کردن هوای گلخانه را می دهند.
البته این بسته به ویژگیهایی که کارخانه سازنده در آن قرار داده است هم مربوط می شود. لازم به ذکر است کار کنترل دما ممکن است توسط بعضی مدل های خنک کننده های هوا نیز صورت بگیرد.
ب) کنترل در سطح تجهیزات
کار کنترل اقلیم در سطح تجهیزات بر روی تجهیزات منفرد یعنی تک کاره صورت می پذیرد. این سطح کنترل بر روی ابزارهایی صورت می پذیرد که یک نوع تجهیزات یا رابط یا … را کنترل می کنند؛ مثل کنترل کننده موتور در کنترل عمل هواکش، یت کنتارکتورها و استارترهای موتور در پمپ ها و … .هر سیستم کنترل کننده در سطح تجهیزات، باید بتواند عمل اصلی و مهم آن تجهیزات را به خوبی مدیریت و راهبری کند.
ج) کنترل در سطح سیستم
کنترل اقلیم گلخانه در سطح سیستم یک نوع کنترل سیستمی است؛ که کار کنترل کلیه ی تجهیزات و اعمال و سیستم ها را تحت الشعاع خود قرار می دهد. در این نوع سیستم، عملکرد هر وسیله بر روی سایر وسایل تاثیر می گذارد.
انواع سیستم کنترل اقلیم گلخانه
1. کنترل مرحله ای
همان طور که از نام کنترل مرحله ای پیداست، کار کنترل با توجه به پاسخ های کنترلی به صورت مرحله به مرحله صورت می گیرد. البته این روش برای دستگاههایی مناسب است که به صورت مرحله ای کار می کنند. مثل پنکه ها یا واحدهای گرم کننده. اما برای تجهیزاتی که می توانند با حداکثر ظرفیت کار کنند، مناسب نیستند؛ مثل هواکش های سقف.
2. کنترل تلفیقی
در این روش کنترلی، کنترل ها به صورت وابسته به اعمال می شود. در نتیجه اثرات چندگانه تجهیزات گلخانه ای، به صورت تلفیقی و همزمان کنترل می شوند. در نتیجه پاسخ های فعال و غیرفعال است که کنترل ها اعمال می شوند.
3. سیستم کنترل پس خور Feed Back))
در این سیستم، پاسخ یا فیدبک سیستم ارزیابی شده و اعمال سیستم بر اساس آن تنظیم می شود.
4. سیستم کنترل نسبی
در این سیستم، کنترل به صورت نسبی اعمال می شود. اینکه وضعیت اندازه گیری شده تا چه حد از میزان مورد انتظار و تنظیم شده سیستم فاصله دارد. این سیستم قادر به کنترل تجهیزاتی در گلخانه است؛ که بتوانند عکس العمل مناسبی بر اساس فاصله بین شرایط واقعی و شرایط تنظیم شده از خود نشان بدهند.
5. اتوماسیون گلخانه کامل
این سیستم، میزان انحراف شرایط اندازه‌گیری شده از شرایط تنظیم شده را بررسی می کند؛ و پس از بررسی پاسخ کنترلی مناسبی را صادر می کند. زمانی که این سیستم همزمان با سیستم کنترل نسبی به کار گرفته شود، یک روش دوگانه برای بازگرداندن حالت انحراف به شرایط تنظیم شده فراهم می‌شود.
6. سیستم کنترل اشتقاقی
کنترل اشتقاقی با توجه به درجه پاسخ حاصل از سیستم، سرعت تغییر شرایط اندازه‌گیری شده را تغییر می‌دهد. این سیستم وقتی با کنترل‌های نسبی و کامل بکار گرفته شود، زمانی را که برای اصلاح انحراف حاصل از پاسخ کنترلی لازم است، کاهش می‌دهد.
7. سیستم کنترل پیش خور(Feed Forward)
این سیستم، یک نوع سیستم پیش بینی است. با توجه به پاسخ های سیستم، اثر شرایط موجود را بر روی پارامترهای کنترلی محاسبه می کند. در این شرایط، پاسخ کنترلی را پیش بینی می کند. در نتیجه مدیران و کارکنان می تواند تدابیر مناسبی را با توجه به شرایط موجود اتخاذ کنند.
داخل اینیستاگرام ما حتما عضو شو تا به همین زودی بهت نحوه ساخت دستگاه هیدروپونیک رو یاد بدیم