[Abstrakt] Am Moment adoptéieren Hausplanzengeräter normalerweis en integréierten Design, wat vill Onbequemlechkeet fir Bewegung an Luede an Ausluede bréngt. Baséierend op d'Charakteristiken vum Wunnraum vun urbanen Awunner an dem Designziel vun der Famillplanzproduktioun, proposéiert dësen Artikel eng nei Aart vu prefabrizéierten Famill Planzungsapparat Design. Den Apparat besteet aus véier Deeler: e Supportsystem, e Kultivatiounssystem, e Waasser- an Düngersystem, an e Liichtergänzungssystem (meeschtens LED Luuchten wuessen). Et huet e klenge Foussofdrock, héich Plazverbrauch, nei Struktur, praktesch Demontage a Montage, niddereg Käschten a staark Prakteschbarkeet. Et kann d'Bedierfnesser vun den urbanen Awunner iwwer Salat fir Sellerie, séier Geméis, nährend Kabes a Begonia fimbristipula entspriechen. No enger klenger Modifikatioun kann et och fir Planzwëssenschaftlech Experimenterfuerschung benotzt ginn

Gesamtdesign vu Kultivatiounsausrüstung

Design Prinzipien

De prefabrizéierte Kultivatiounsapparat ass haaptsächlech op urban Awunner orientéiert. D'Team huet d'Charakteristike vum Wunnraum vun urbanen Awunner komplett ënnersicht. D'Gebitt ass kleng an d'Raumverbrauchsquote ass héich; d'Struktur ass nei a schéin; et ass bequem ze disassemble an montéieren, einfach an einfach ze léieren; et huet niddereg Käschte a staark Praxisbarkeet. Dës véier Prinzipien lafen duerch de ganzen Designprozess, a beméien sech fir dat ultimativt Zil ze erreechen fir mat der Heemëmfeld ze harmoniséieren, schéin an uerdentlech Struktur, a wirtschaftlechen a praktesche Gebrauchswäert.

Material fir ze benotzen

Den Ënnerstëtzungsrahmen gëtt vum Maart Multi-Layer Regalprodukt kaaft, 1,5 m laang, 0,6 m breet an 2,0 m héich. D'Material ass Stahl, gesprëtzt a rostbeständeg, an déi véier Ecker vum Supportrahmen sinn mat Brems-Universal Rieder geschweest; d'Rippplack gëtt ausgewielt fir d'Ënnerstëtzungsrahmenschichtplack ze verstäerken, déi aus 2 mm décke Stahlplack mat Sprayplastik Anti-Rostbehandlung, zwee Stécker pro Schicht ass. D'Kultivatiounstrooss ass aus oppene Kapp PVC hydroponesche Quadratröhre, 10 cm × 10 cm. D'Material ass schwéier PVC Board, mat enger Dicke vun 2,4 mm. Den Duerchmiesser vun de Kultivatiounslächer ass 5 cm, an d'Distanz vun de Kultivatiounslächer ass 10 cm. Den Nährstoffléisungsbehälter oder Waasserbehälter ass aus enger Plastikskëscht mat enger Wanddicke vu 7 mm, mat enger Längt vun 120 cm, enger Breet vu 50 cm an enger Héicht vun 28 cm.

Kultivatioun Apparat Struktur Design

Geméiss dem Gesamtdesignplang besteet de prefabrizéierte Familljekultivatiounsapparat aus véier Deeler: e Supportsystem, e Kultivatiounssystem, e Waasser- an Düngersystem, an e Liichtergänzungssystem (meeschtens LED wuessen Luuchten). D'Verdeelung am System gëtt an der Figur 1 gewisen.

Figur 1, d'Verdeelung am System gëtt an.

Ënnerstëtzung System Design

Den Ënnerstëtzungssystem vum prefabrizéierten Familljekultivatiounsapparat besteet aus engem oprechte Pol, e Strahl an enger Schichtplack. De Pol an de Strahl ginn duerch d'Schmetterlingslochschnalle agebaut, wat bequem ass ze demontéieren an ze montéieren. De Strahl ass mat enger verstäerkter Rippenschichtplack ausgestatt. Déi véier Ecke vum Kultivatiounsrahmen ginn mat universellen Rieder mat Bremsen geschweest fir d'Flexibilitéit vun der Bewegung vum Kultivatiounsapparat ze erhéijen.

Kultivatioun System Design

De Kultivatiounstank ass en 10 cm × 10 cm hydroponesche Quadratröhre mat engem oppene Cover Design, deen einfach ze botzen ass, a ka fir Nährstoffléisung Kultivatioun, Substratkultivatioun oder Buedemkultivatioun benotzt ginn. Bei der Kultivatioun vun der Nährstoffléisung gëtt de Planzekuerf an d'Planzung plazéiert, an d'Séige gi mat engem Schwamm vun entspriechende Spezifikatioune fixéiert. Wann de Substrat oder de Buedem kultivéiert ass, gëtt Schwamm oder Gaze an d'Verbindungslächer op béide Enn vum Kultivatiounsdach gestoppt fir ze verhënneren datt de Substrat oder de Buedem den Drainagesystem blockéiert. Déi zwee Enden vum Kultivatiounsbehälter sinn mam Zirkulatiounssystem duerch e Gummi-Schlauch mat engem banneschten Duerchmiesser vun 30 mm verbonnen, wat effektiv d'Defekte vun der struktureller Solidifikatioun vermeit, déi duerch PVC-Leimverbindung verursaacht gëtt, wat net fir d'Bewegung fördert.

Waasser an Dünger Circulatioun System Design

An der Nährstoffléisung Kultivatioun benotzt eng justierbar Pompel fir d'Nährstoffléisung an den Top-Niveau Kultivatiounstank ze addéieren, a kontrolléiert d'Flowrichtung vun der Nährstoffléisung duerch den banneschten Stecker vum PVC-Päif. Fir den ongläiche Floss vun der Nährstoffléisung ze vermeiden, adoptéiert d'Nährstoffléisung am selwechte Schicht Kultivatiounstank eng unidirektional "S-förmlech" Flowmethod. Fir de Sauerstoffgehalt vun der Nährstoffléisung z'erhéijen, wann déi ënnescht Schicht vun der Nährstoffléisung fléisst, gëtt e gewësse Spalt tëscht dem Waasserausgang an dem Flëssegkeetsniveau vum Waassertank entwéckelt. Am Substrat oder Buedemkultivatioun gëtt de Waasserbehälter op der ieweschter Schicht plazéiert, a Bewässerung an Düngung ginn duerch e Tropfbewässerungssystem duerchgefouert. Den Haaptleit ass e schwaarze PE-Päif mat engem Duerchmiesser vun 32 mm an enger Wanddicke vun 2,0 mm, an d'Brancheleitung ass e schwaarze PE-Päif mat engem Duerchmiesser vu 16 mm an enger Wanddicke vun 1,2 mm. All Branchpipe Installéiert e Ventil fir individuell Kontroll. De Drop Pfeil benotzt en Drock-kompenséiert riichter Pfeil Drëps, 2 pro Lach, an d'Wurzel vum Keimling am Kultivatiounsloch agebaut. Iwwerschoss Waasser gëtt duerch d'Drainagesystem gesammelt, gefiltert an erëm benotzt.

Liicht Zousaz System

Wann d'Kultivatiounsapparat fir d'Balkonproduktioun benotzt gëtt, kann d'natierlecht Liicht vum Balkon ouni Ergänzungslicht oder eng kleng Quantitéit Ergänzungslicht benotzt ginn. Wann Dir an der Stuff kultivéiert, ass et néideg fir den zousätzleche Beliichtungsdesign auszeféieren. D'Beliichtungsarmatur ass en 1,2 m laang LED wuessen Liicht, an d'Liichtzäit gëtt vun engem automateschen Timer kontrolléiert. D'Liichtzäit ass op 14 h gesat, an déi net zousätzlech Liichtzäit ass 10 h. Et gi 4 LED Luuchten an all Layer, déi um Enn vun der Layer installéiert sinn. Déi véier Réier op der selwechter Schicht sinn a Serie verbonnen, an d'Schichten sinn parallel verbonnen. Geméiss de verschiddene Beliichtungsbedürfnisser vu verschiddene Planzen, kann LED Liicht mat verschiddene Spektrum ausgewielt ginn.

Apparat Assemblée

De prefabrizéierten Hauskultivatiounsapparat ass einfach a Struktur (Figur 2) an de Montageprozess ass einfach. Am éischte Schrëtt, no der Bestëmmung vun der Héicht vun all Schicht no der Héicht vun de kultivéierte Kulturen, setzt de Strahl an d'Schmetterlingsloch vum oprechte Pole fir den Apparat Skelett ze bauen; am zweete Schrëtt, fixéiert d'LED wuessen Liichttuer op der Verstäerkungsribbe op der Récksäit vun der Schicht, a setzt d'Schicht an der banneschten Trog vum Crossbeam vum Kultivatiounsrahmen; den drëtte Schrëtt, d'Kultivatiounstrooss an d'Waasser- an Dünger-Zirkulatiounssystem sinn duerch e Gummi-Schlauch verbonnen; de véierte Schrëtt, d'LED-Röhre installéieren, den automateschen Timer setzen an de Waassertank setzen; de fënnefte Schrëtt-System Debugging, füügt Waasser an de Waassertank No der Upassung vum Pompelkapp a Flow, kontrolléiert d'Waasser- an Düngerzirkulatiounssystem an d'Verbindung vum Kultivatiounsbehälter fir Waasserleckage, Stroum un a kontrolléiert d'LED Luuchten Verbindung an d'Aarbecht Zoustand vum automateschen Timer.

Figur 2, Gesamtdesign vum prefabrizéierten Kultivatiounsapparat

Applikatioun an Evaluatioun

Kultivatioun Applikatioun

Am Joer 2019 gëtt den Apparat fir kleng Indoor Kultivatioun vu Geméis wéi Salat, Chinesesch Kabes a Sellerie benotzt (Figur 3). Am Joer 2020, op Basis vun der viregter Kultivatiounserfahrung, huet d'Projetteam d'organesch Substratkultivatioun vum homologe Geméis an der Medizin entwéckelt an d'Nährstoffléisung Kultivatiounstechnologie vu Begonia fimbristipula hance, déi d'Hausapplikatiounsbeispiller vum Apparat beräichert. An de leschten zwee Joer Kultivatioun an Uwendung, Zalot a séier Geméis kënne 25 Deeg nom Kultivatioun bei enger Indoor Temperatur vun 20-25 ℃ gesammelt ginn; Sellerie muss fir 35-40 Deeg wuessen; Begonia fimbristipula Hance a Chinesesch Kabes si méijähreg Planzen, déi a méi Zäite gesammelt kënne ginn; Begonia fimbristipula kann déi iewescht 10 cm Stämm a Blieder an ongeféier 35 Deeg ernimmen, an déi jonk Stämm a Blieder kënnen an ongeféier 45 Deeg gesammelt ginn fir Kabes ze wuessen. Wann d'Ernte gesammelt gëtt, ass d'Ausbezuelung vu Salat a Chinesesch Kabes 100 ~ 150 g pro Planz; d'Ausbezuele vu wäiss Sellerie a roude Sellerie pro Planz ass 100 ~ 120 g; d'Ausbezuelung vu Begonia fimbristipula Hance an der éischter Ernte ass niddereg, 20-30 g pro Planz, a mat der kontinuéierlecher Keimung vu Säitezweige kann et fir d'zweete Kéier gesammelt ginn, mat engem Intervall vun ongeféier 15 Deeg a Rendement vun 60- 80 g pro Planz; d'Ausbezuelung vum ernähren Menü Lach ass 50-80 g, eemol all 25 Deeg gesammelt, a kann kontinuéierlech gesammelt ginn.

Figur 3, Produktioun Uwendung vun prefabrizéierten ubauen Apparat

Applikatioun Effekt

No méi wéi engem Joer vun der Produktioun an der Uwendung kann den Apparat den dreidimensionalen Raum vum Raum fir kleng Skala Produktioun vu verschiddene Kulturen voll benotzen. Seng Luede an Ausluede Operatiounen sinn einfach an einfach ze léieren, a keng professionell Ausbildung ass néideg. Duerch d'Upassung vum Lift an de Flow vun der Waasserpompel kann de Problem vun exzessive Floss an Iwwerschwemmung vun Nährstoffléisung am Kultivatiounstank vermeit ginn. Den oppene Cover Design vum Kultivatiounstank ass net nëmmen einfach ze botzen nom Gebrauch, awer och einfach ze ersetzen wann d'Accessoiren beschiedegt sinn. De Kultivatiounsbehälter ass mat dem Gummi-Schlauch vum Waasser- a Düngerzirkulatiounssystem verbonnen, deen de modulare Design vum Kultivatiounsbehälter an de Waasser- an Düngerzirkulatiounssystem realiséiert, an d'Nodeeler vum integréierten Design am traditionellen hydroponesche Gerät vermeit. Zousätzlech kann den Apparat fir wëssenschaftlech Fuerschung ënner kontrolléierbar Temperatur- a Fiichtegkeetsbedingunge benotzt ginn, nieft der Haushaltskulturproduktioun. Et spuert net nëmmen Testraum, awer entsprécht och den Ufuerderunge vum Produktiounsëmfeld, besonnesch d'Konsistenz vum Wuerzelwachstumsëmfeld. No einfacher Verbesserung kann d'Kultivatiounsapparat och den Ufuerderunge vun de verschiddene Behandlungsmethoden vum Rhizosphärëmfeld entspriechen, a gouf wäit an Planzwëssenschaftlech Experimenter benotzt.

Artikel Quell: Wechat Kont vunAgricultural Engineering Technology (Treibhausgarten) 

Referenzinformatioun: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.Design and application of prefabricated household cultivation device[J].Agricultural Engineering Technology,2021,41(16):12-15.