TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HUẾ KHOA ĐIỆN
--- ---
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ KIT ĐIỀU KHIỂN ĐO
LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TƯỚI ĐA NĂNG CHO NHÀ TRỒNG HOA.
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu kit điều khiển đo lường và điều khiển hệ thống tự động tưới đa năng cho nhà trồng hoa - 2 -
Tính Toán Thiết Kế, Bố Trí Hệ Thống Ống Dẫn Nước, Vòi Phun. -
Nghiên cứu kit điều khiển đo lường và điều khiển hệ thống tự động tưới đa năng cho nhà trồng hoa - 4
Xem toàn bộ 65 trang tài liệu này.
Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn:
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ KHÓA LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA TƯỚI PHUN THEO ĐA NĂNG
1.1. Giới thiệu về các công trình nghiên cứu về hệ thống tưới phun hiện
nay.
Kỹ thuật tưới phun là một trong những phương pháp tưới sử dụng nước hợp
lý, tiết kiệm nước và năng lượng, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng năng suất
lao động và tăng năng suất cây trồng.Tưới phun là phương pháp tưới cung cấp
nước cho cây trồng dưới dạng các hạt mưa hoặc hạt sương rơi trên một diện tích
nhỏ xung quanh gốc cây trồng bằng thiết bị gọi là máy phun mưa. Nguyên tắc chính
của phương pháp này là đưa lượng nước rất hạn chế tập trung vào vùng rễ cây
thông qua hệ thống máy bơm, ống dẫn nước và đầu phun để tạo thành mưa cục bộ
tưới cho các loại cây trông.
Các phương pháp tưới:
- Tưới phun mưa: Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật đưa nước tới cây trồng
vào mặt ruộng dưới dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị tạo dòng phun mưa (tia
mưa) thích hợp. Phương pháp này ngày càng được phổ biến và áp dụng rộng rãi,
nhất là tại các nước có nền công nghiệp phát triển. Tưới phun mưa: Sử dụng máy
bơm nước cột áp cao kèm theo ống dẫn và mũi phun tạo mưa. Đây là phương pháp
tưới hiện đại có tác dụng nhiều mặt cả về tạo độ ẩm cho đất và làm mát cho cây,
kích thích sinh trưởng cho cây và đặc biệt có thể tiết kiệm được 30-50% khối
lượng nước so với phương pháp tưới tràn theo rãnh.
- Tưới phun sương: tưới phun sương là một giải pháp điều hòa không khí ,
hoạt động dựa trên nguyên tắc bốc hơi nhanh .Nước sạch được nén với áp suất cao qua những vòi được thiết kế đặc biệt , chuyển hóa thành dạng sương phân tử siêu mỏng với kích thước hạt sương nhỏ , khuếch tán vào không khí nóng xung quanh , khiến sương bốc hơi ngay lập tức .Khi bốc hơi nhanh sương hấp thu nhiệt và do đó làm giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh từ 5 – 7oC . Để giảm nhiệt độ trong
thời tiết quá nắng nóng như hiện nay nên lắp đặt hệ thống phun sương ở trước
hiên nhà , cửa trước khi vào nhà ,hoặc những gia đình có sân vườn thì phun sương là một giải pháp tạo không gian thoáng mát.
Máy phun sương tạo áp suất cao cho nước để biến thể nước thành sương mù và hơi ẩm hạ nhiệt cho môi trường, lắng bụi, tạo không khí mát mẻ dễ chịu. Độ bền cao, vận hành êm không gấy tiếng ồn .Phun sương phù hợp cho: nhà hàng, quán ăn, nhà máy dệt...
1.2. Các phương pháp tưới thủ công và bán thủ công.
- Phương pháp tưới rãnh
Là phương pháp tưới để nước chảy theo các rãnh được thiết kế giữa các hàng
cây. Nước được thấm dần vào đất và cung cấp cho cây trồng. Cách tưới này tiết
kiệm và chủ động được nước tưới cho vườn cây, lớp đất mặt vẫn tơi xốp, không
bị gí chặt, kết cấu đất vẫn giữ vững, đất không bị bào mòn, chất dinh dưỡng không
bị rửa trôi. Đây là phương pháp tưới thông dụng thường được bà con tưới cho
nhiều vườn cây ăn quả trong cả nước. Nhưng chỉ áp dụng được với nơi có địa hình
tương đối bằng phẳng (độ dốc<50). Biện pháp tưới này cũng có một số hạn chế
như: lãng phí một phần nước ở cuối rãnh tưới; gặp khó khăn trong việc vận
chuyển công cụ sản xuất qua rãnh; phải chi phí khá lớn nhân công và thời gian cho
việc cải tạo các rãnh nước.
Tưới rãnh thích hợp với cây trồng hàng rộng như ngô, bông, mía , khoai
lang...Khi tưới nước từ rãnh thấm vào đất nhờ tác dụng của lực mao dẫn trong đất
và chỉ một phần ít thấm xuống đáy rãnh theo trọng lực. Tưới rãnh lớp đất mặt vẫn
tơi xốp, kết cấu đất ít bị phá vỡ, đất ít bị bào mòn, chất dinh dưỡng không bị rữa
trôi
- Phương pháp tưới dải
Tưới dải là tạo nên một lớp nước mỏng 5 – 6 cm chảy men theo độ dốc mặt
đất.
- Phương pháp tưới ngầm
Tưới ngầm là phương pháp tưới tước cho cây qua hệ thống thiết bị máy bơm
kèm theo hệ thống các ống dẫn nước đặc biệt nằm dưới lòng đất hoặc có sự chênh
lệch mực nước của nguồn cung cấp nước. Tưới ngầm tiết kiệm nước. Đất không
bị gí chặt, giữ
nguyên hiện trạng kết cấu đất, đất không bị
bào mòn, phân bón
không bị rửa trôi. Chi phí đầu tư ban đầu cho phương pháp này khá lớn, chỉ áp dụng
được đối với các loại đất có độ xốp cần thiết cho nước thấm qua dễ dàng. Đây là phương pháp tưới hiện đại được thực hiện bởi 2 phương pháp sau:
- Biện pháp thứ nhất là đặt ống tưới ngầm hoặc các hầm đào ngầm dưới mặt
đất ở một chiều sâu khoảng 40 – 50 cm và cách nhau một khoảng cách nhất
định để cung cấp nước cho cây trồng.
- Biện pháp thứ hai là xây dựng cống điều tiết trên mương tiêu lộ thiên đểđiều
tiết mực nước trong mương dâng cao cho thông qua các ống ngầm hoặc trực tiếp
ngấm vào tầng đất giữa 2 mương để cung cấp cho cây trồng.
- Phương pháp tưới ngập
Tưới ngập là phương pháp cho nước vào vườn cây một lớp nước nhất định,
trong một thời gian xác định để cung cấp nước cho cây. Phương pháp này kết hợp
được việc tưới nước với tiêu diệt một số loài sâu hại cư trú trong lòng đất (dế cắn
rễ cây, nhộng, các loài ruồi, sâu đục hạt quả xoài và quả các loại cây khác). Phương
pháp tưới này tốn nhiều nước, chỉ áp dụng được với nơi có địa hình tương đối
bằng phẳng, thoát nước tốt. Đất bị gí chặt, dinh dưỡng bị rửa trôi theo dòng nước
tiêu, kết cấu đất bị phá vỡ.
Tưới ngập là tạo nên trên mặt đất một lớp nước nhất định và dần dần thấm
vào đất.Phương pháp này áp dụng cho các cây trồng ưa nước như lúa, cói, một số cây thức ăn giasúc hoặc áp dụng trong trường hợp rữa mặn.
1.3. Các phương pháp tưới phun mưa.
Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng
dưới dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị tạo dòng phun mưa (tia mưa) thích hợp.
Phương pháp này ngày càng được phổ biến và áp dụng rộng rãi, nhất là tại các
nước có nền công nghiệp phát triển.Tưới phun mưa: Sử dụng máy bơm nước cột
áp cao kèm theo ống dẫn và mũi phun tạo mưa. Đây là phương pháp tưới hiện đại
có tác dụng nhiều mặt cả về tạo độ ẩm cho đất và làm mát cho cây, kích thích sinh
trưởng cho cây và đặc biệt có thể tiết kiệm được 30-50% khối lượng nước so với
phương pháp tưới tràn theo rãnh.
* Ưu điểm :
- Hiệu quả sử dụng rất cao vì hạn chế cao độ tổn thất nước do bốc hơi vì tia
phun ngắn, cường độ phun mưa và diện tích - khoảng không gian làm ướt - có thể được điều chỉnh cho phù hợp sự tăng trưởng của cây trồng, không tạo nên dòng
chảy mặt đất, không phá vỡ cấu tượng đất do hạt mưa nhỏ.
- Do toàn bộ hệ thống đường ống đặt ngầm nên tiết kiệm đất, thuận tiện việc
chăm sóc, canh tác trên đồng ruộng. Mặt khác cũng dễ dàng tự động hóa từng phần
hoặc toàn phần hệ thống tưới, như cơ khí hoá và tự động hóa phần thiết bị điều
khiển, thiết bị tưới mặt ruộng hoặc điều khiển toàn bộ hệ thống từ xa theo chương
trình lập sẵn nên tiết kiệm sức lao động và nâng cao năng suất tưới.
- Nâng cao năng suất tưới và năng suất các khâu canh tác nông nghiệp khác.
- Sử dụng áp lực làm việc loại trung bình và thấp, lưu lượng yêu cầu nhỏ nên
tiết kiệm năng lượng và nguồn nước.
- Có tác dụng cải tạo vi khí hậu khu tưới.
- Hạn chế sâu bệnh, cỏ dại phát triển.
- Kết hợp được tưới nước với phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học.
- Rất phù hợp với các cây trồng mềm yếu (vườn hoa, vườn ươm, cây đang ra
hoa, thụ phấn) và các cây trồng cao cấp trong nhà kính...vv.
*Nhược điểm :
- Vòi phun dễ bị tắc nghẽn (khi nước tưới có nhiều tạp chất), nhất là đối với
các vòi phun sương mù (Mist Sdrayer) có các lỗ phun mưa rất nhỏ.
- Yêu cầu trình độ nhất định trong thiết kế xây dựng và quản lý.
- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các kỹ thuật tưới cổ điển.
- Các đường
ống và thiết bị
hay hư
hỏng, dễ
bị mất mát, phá hoại do con
người và côn trùng tại mặt ruộng (điều này rất dễ xảy ra ở Việt Nam).
Ngoài tưới tiết kiệm nước bằng công nghệ nhỏ giọt và phun mưa, còn có các
dạng tưới ngầm theo hình thức nước trong các ống đặt ngầm dưới đất theo các lỗ thấm ra ngoài, tuy dạng tưới này được xem là tương đối tốt hiện nay nhưng thiết bị đắt, lắp đặt vận hành và sửa chữa rất phức tạp nên trong bài viết này chúng tôi
không đề cập ở đây.
1.4. Phương pháp tưới nhỏ giọt.
Tưới nhỏ giọt (Drip Irrigation/Strickle Irrigation) là một dạng cơ bản của kỹ thuật tưới tiết kiệm nước (hay vi tưới micro irrigation). Đây là hình thức đưa nước
trực tiếp trên mặt đất đến vùng gốc cây trồng một cách liên tục dưới dạng từng
giọt nhờ các thiết bị đặc trưng là các vòi tạo giọt (được cấp nước bởi hệ thống
đường ống dẫn cấp nước áp lực). Đây là phương pháp tưới hiện đại, thường được
áp dụng đối với những vườn cây ăn trái đặc sản có hiệu quả kinh tế cao ở những
vùng thiếu nước tưới. Cách tưới này tiết kiệm lượng nước tưới tối đa. Đất không