[Апстракт] Тренутно, кућни уређаји за садњу обично усвајају интегрисани дизајн, што доноси много неугодности при кретању, утовару и истовару. На основу карактеристика животног простора градских становника и циља дизајна породичне производње биљака, овај чланак предлаже нови тип дизајна префабрикованог породичног уређаја за садњу. Уређај се састоји од четири дела: система за подршку, система за узгој, система за воду и ђубриво и система за додатно осветљење (углавном ЛЕД светла за узгој). Има мали простор, високу искоришћеност простора, нову структуру, лако се раставља и склапа, има ниску цену и велику практичност. Може да задовољи потребе градских становника за зеленом салатом за целером, брзим поврћем, хранљивим купусом и бегонијом фимбристипула. Након модификације мањег обима, може се користити и за научна експериментална истраживања биљака.

Целокупни дизајн опреме за узгој

Принципи дизајна

Префабриковани уређај за узгој је првенствено оријентисан на становнике градова. Тим је темељно истражио карактеристике животног простора градских становника. Површина је мала, а стопа искоришћења простора висока; структура је нова и лепа; погодна је за растављање и склапање, једноставна и лака за учење; има ниску цену и велику практичност. Ова четири принципа пролазе кроз цео процес пројектовања и теже постизању крајњег циља хармонизације са кућним окружењем, лепе и пристојне структуре, као и економичне и практичне употребне вредности.

Материјали који ће се користити

Носач је купљен од вишеслојног поличног производа са тржишта, дужине 1,5 м, ширине 0,6 м и висине 2,0 м. Материјал је челик, прскан и отпоран на рђу, а четири угла носећег рама су заварена са универзалним кочницама; ребраста плоча је одабрана да ојача слој плоче носећег рама, која је направљена од челичне плоче дебљине 2 мм са третманом против рђе прскањем пластике, два комада по слоју. Корито за култивацију је направљено од ПВЦ хидропонске квадратне цеви са отвореним поклопцем, 10 цм × 10 цм. Материјал је тврда ПВЦ плоча, дебљине 2,4 мм. Пречник рупа за култивацију је 5 цм, а размак између рупа за култивацију је 10 цм. Резервоар за хранљиви раствор или резервоар за воду је направљен од пластичне кутије дебљине зида 7 мм, дужине 120 цм, ширине 50 цм и висине 28 цм.

Дизајн структуре уређаја за култивацију

Према општем плану пројектовања, префабриковани породични уређај за узгој састоји се од четири дела: система за подршку, система за узгој, система за воду и ђубриво и система за додатно осветљење (углавном ЛЕД светла за узгој). Расподела у систему је приказана на слици 1.

На слици 1 је приказана дистрибуција у систему.

Дизајн система подршке

Систем носача префабрикованог породичног уређаја за култивацију састоји се од усправног стуба, греде и плоче за постављање. Стуб и греда се убацују кроз копчу са отвором у облику лептира, што је погодно за растављање и склапање. Греда је опремљена ојачаном плочом са ребрима. Четири угла оквира за култивацију су заварена универзалним точковима са кочницама како би се повећала флексибилност кретања уређаја за култивацију.

Дизајн система за култивацију

Резервоар за култивацију је хидропонска квадратна цев димензија 10 цм × 10 цм са отвореним поклопцем, која се лако чисти и може се користити за култивацију у хранљивом раствору, супстрату или земљишту. Код култивације у хранљивом раствору, корпа за садњу се поставља у рупу за садњу, а саднице се фиксирају сунђером одговарајућих спецификација. Када се супстрат или земљиште обрађују, сунђер или газа се пуне у спојне рупе на оба краја корита за култивацију како би се спречило да супстрат или земљиште блокирају дренажни систем. Два краја резервоара за култивацију су повезана са системом за циркулацију гуменим цревом унутрашњег пречника 30 мм, што ефикасно спречава недостатке структурног очвршћавања изазване лепљењем ПВЦ лепком, што не погодује кретању.

Пројектовање система за циркулацију воде и ђубрива

Код узгоја хранљивог раствора, користите подесиву пумпу за додавање хранљивог раствора у резервоар за узгој на горњем нивоу и контролишите смер протока хранљивог раствора кроз унутрашњи чеп ПВЦ цеви. Да би се избегао неравномеран проток хранљивог раствора, хранљиви раствор у резервоару за узгој са истим слојем усваја једносмерни метод протока у облику слова „С“. Да би се повећао садржај кисеоника у хранљивом раствору, када најнижи слој хранљивог раствора истиче, пројектује се одређени размак између излаза воде и нивоа течности у резервоару за воду. Код узгоја супстрата или земљишта, резервоар за воду се поставља на горњи слој, а заливање и ђубрење се врше системом за наводњавање кап по кап. Главна цев је црна ПЕ цев пречника 32 мм и дебљине зида 2,0 мм, а грана цеви је црна ПЕ цев пречника 16 мм и дебљине зида 1,2 мм. На свакој грани цеви инсталирајте вентил за индивидуалну контролу. Капајући распршивач користи равну капаљку са компензацијом притиска, 2 по рупи, уметнуту у корен саднице у рупи за узгој. Вишак воде се сакупља кроз дренажни систем, филтрира и поново користи.

Систем за допуну светлости

Када се уређај за узгој користи за производњу на балкону, природно светло са балкона може се користити без додатног светла или са малом количином додатног светла. Приликом узгоја у дневној соби, потребно је спровести дизајн додатног осветљења. Расветно тело је ЛЕД лампа за узгој дужине 1,2 м, а време осветљења се контролише аутоматским тајмером. Време осветљења је подешено на 14 сати, а време без додатног светла је 10 сати. У сваком слоју постоје 4 ЛЕД светла, која су постављена на дну слоја. Четири цеви на истом слоју су повезане серијски, а слојеви су повезани паралелно. У складу са различитим потребама за осветљењем различитих биљака, може се одабрати ЛЕД светло са различитим спектром.

Склапање уређаја

Префабриковани кућни уређај за узгој је једноставне структуре (слика 2) и процес склапања је једноставан. У првом кораку, након одређивања висине сваког слоја према висини узгајаних усева, уметните греду у отвор лептира на усправном стубу да бисте изградили скелет уређаја; у другом кораку, причврстите ЛЕД цев за узгој на ојачавајуће ребро на задњој страни слоја и поставите слој у унутрашњи жлеб попречне греде оквира за узгој; трећи корак, жлеб за узгој и систем за циркулацију воде и ђубрива су повезани гуменим цревом; четврти корак, инсталирајте ЛЕД цев, подесите аутоматски тајмер и поставите резервоар за воду; пети корак - отклањање грешака система, додајте воду у резервоар за воду. Након подешавања висине и протока пумпе, проверите систем за циркулацију воде и ђубрива и прикључак резервоара за узгој на цурење воде, укључите напајање и проверите прикључак ЛЕД светла и радно стање аутоматског тајмера.

Слика 2, целокупни дизајн префабрикованог уређаја за култивацију

Пријава и евалуација

Примена у гајењу

У 2019. години, уређај ће се користити за узгој поврћа у затвореном простору малих размера као што су зелена салата, кинески купус и целер (слика 3). У 2020. години, на основу сумирања претходног искуства у узгоју, пројектни тим је развио узгој органског супстрата за прехрамбено и медицинско хомологно поврће и технологију узгоја бегоније фимбристипула ханс у хранљивим растворима, што је обогатило примере кућне примене уређаја. У протекле две године узгоја и примене, зелена салата и брзорастуће поврће могу се убрати 25 дана након узгоја на унутрашњој температури од 20-25℃; целер треба да расте 35-40 дана; бегонија фимбристипула ханс и кинески купус су вишегодишње биљке које се могу убрати више пута; бегонија фимбристипула може убрати горњих 10 цм стабљика и листова за око 35 дана, а младе стабљике и листови могу се убрати за око 45 дана за узгој купуса. Након убирања, принос зелене салате и кинеског купуса је 100~150 г по биљци; Принос белог и црвеног целера по биљци је 100~120 г; принос бегоније фимбристипула Ханце у првој берби је низак, 20-30 г по биљци, а уз континуирано клијање бочних грана, може се брати други пут, са размаком од око 15 дана и приносом од 60-80 г по биљци; принос хранљиве рупе је 50-80 г, бере се једном у 25 дана и може се брати континуирано.

Слика 3, Производна примена префабрикованог уређаја за култивацију

Ефекат примене

Након више од годину дана производње и примене, уређај може у потпуности искористити тродимензионални простор просторије за производњу разних усева у малим размерама. Његове операције утовара и истовара су једноставне и лаке за учење, и није потребна стручна обука. Подешавањем висине и протока водене пумпе, може се избећи проблем прекомерног протока и преливања хранљивог раствора у резервоару за култивацију. Дизајн резервоара за култивацију са отвореним поклопцем није само лак за чишћење након употребе, већ се лако замењује и када се додаци оштете. Резервоар за култивацију је повезан гуменим цревом система за циркулацију воде и ђубрива, што остварује модуларни дизајн резервоара за култивацију и система за циркулацију воде и ђубрива, и избегава недостатке интегрисаног дизајна у традиционалном хидропонском уређају. Поред тога, уређај се може користити за научна истраживања под контролисаним условима температуре и влажности, поред производње усева у домаћинству. Не само да штеди простор за тестирање, већ и испуњава захтеве производног окружења, посебно конзистентност окружења за раст корена. Након једноставног побољшања, уређај за култивацију може да задовољи и захтеве различитих метода третмана ризосферског окружења и широко се користи у научним експериментима са биљкама.

Извор чланка: WeChat налогТехнологија пољопривредног инжењерства (пластеничко хортикултура) 

Референтне информације: Ванг Феи, Ванг Цхангии, Схи Јингкуан, ет ал.Пројектовање и примена префабрикованих уређаја за обраду земљишта у домаћинству [J]. Пољопривредна инжењерска технологија, 2021, 41 (16): 12-15.