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| 智能温室控制系统详解 | |
| 发布时间:2019-03-07 11:37:51 | 浏览次数： | |
| 温室控制系统分为：自动卷帘系统、自动降温系统、自动灌溉系统、自动喷药系统等。例如以下设计： 智能化PC板温室 大棚 技术设计要求： 本工程温室用于科研及蔬菜种苗培育温室壹栋，包括温室钢架主体结构及基础，覆盖材料、外遮阳系统、顶部开窗通风系统、内保温系统、湿帘降温通风系统、生物补光系统、移动苗床系统、喷淋/灌溉系统、循环通风系统、电热线加温系统、电气控制系统。  ( 二)、温室主体结构 1 、性能指标： 1) 风载 0.45kN/㎡ 2) 雪载 0.5kN/㎡ 3) 吊挂载荷 0.18kN/㎡ 4) 最大排水量 140mm/h 5) 电参数：220V, 50HZ, PHI/380V, 50HZ, PH3 2 、规格尺寸 ： 1) 栋宽： 9.6m×3栋，（东西方向）28.8m。 2) 间距：4m，共13.7间，（南北方向）54.8m。 3) 天沟：3.5m。 4) 顶高：4.37m。 5) 屋面角：26度。 3 、排列方式： 与温室屋脊平行的外墙称为“侧墙”,与屋脊垂直的温室外墙称为“山墙”。 (根据地形)温室屋脊的走向为东西向，以便充分利用自然光和季风。 山墙长：3.2m×9m=28.8m 侧墙长：4m×9间=36m。 温室总占地面积：29.1m×55.1m=1603.41㎡ 温室分区和隔断情况描述：无。 ( 三)、温室主体结构 温室主体结构由立柱、屋面梁、檩条、天沟及各类连杆、连接件等几十种零部件组成。全部钢结构件均采用热浸镀锌表面防腐处理。使用寿命保证25年以上不生锈。 温室主要材料，包括： 1、温室立柱截面尺寸为100×60×3mm的热镀锌矩形管。 2、屋面斜梁截面尺寸为50×30×2mm的热镀锌矩形管。 3、屋面檩条截面尺寸为50×30×2mm的热镀锌矩形管。 4、侧面檩条截面尺寸为50×30×2mm、80×40×2.5mm的热镀锌矩形管。 5、外遮阳立柱截面尺寸为50×50×2mm的热镀锌矩形管。 6、外遮阳横梁及纵檩截面尺寸为50×30×2mm、40×30×2mm的热镀锌矩形管。 7、立柱底板采用10mm厚的钢板。 8、格构架上下弦采用50×50×2mm的矩形管,腹杆用角钢焊接而成,再经热镀锌。 9、天沟为热镀锌冷弯折板，2.5mm厚。 10、PC板的镶嵌采用温室专用铝合金型材。 温室钢材骨架均采用上海宝钢生产的Q235原材按《GB/T13912－1992金属覆盖层--钢铁制品热镀锌层技术要求》经热浸镀锌处理。  ( 四)、温室基础 1、全部采用柱下条形基础，基础埋深0.8m，高出自然地坪500mm，条型基础，采用240mm×240mm砖基础圈梁中预埋钢板与上部温室立柱组合连接，保证钢柱与基础的固结，温室地面采用混凝土。碎石垫层为100＃，C20细石混凝土铺设，室内外设计地面高差为100mm，温室四周为0.6m散水坡。温室基础顶面标高沿天沟方向单向找坡2.5‰，以利于温室天沟的排水（7L/s）。 2、温室苗床南北面东西方向及苗床中间设1.2m宽工作道路以及苗床间道路采用C20细石混凝土铺设，厚度为100mm。苗床下地面下50mm厚碎石上红砖铺砌。 3、在温室进门的左边设洗手池1个。《温室内排水沟，室外排水沟根据甲方要求另行设计，基础承载力按（R）=150Kpa设计。如不符，则根据当地地质要求处理。 4、门: 温室南面中间一跨设带有滑轮装置的双向塑钢推拉门，1 套，高2m；宽3.2m。密封保温性好，覆盖物为8mm厚PC板。 ( 五)、覆盖材料 温室屋面覆盖材料采用PC中空板，厚度8mm，防露滴。为防止和减少露滴的出现，拜耳阳光板防露滴品种板材内部涂有防露滴剂。防露滴保护层增强了阳光板板材的表面张力，防止水珠滴落。冷凝水在板材内面形成一层薄雾甚至是一层水汽，并在板材末端消失。 PC板的镶嵌采用温室专用铝合金型材。型材标准采用GB/T5237-96。为保证PC板边缘与铝型材连接处的密封性，共采用几种截面类型橡胶条密封，橡胶条材料为三元乙丙橡胶，抗老化性强。 ( 六)、温室外遮阳 为保证温室室内光照适宜的光照强度，避免过强太阳辐射引起室内温度的升高（保证夏季温室的正常工作），温室设室外遮阳幕，室外遮阳幕沿屋面平行布置，距温室垂直距离0.5m，遮阳网，能阻止多余的太阳辐射进入温室，既保证作物能够正常生长，又降低温室内能量聚集，一般可降低温室温度3-8℃。，遮阳率70%，保质期3年，使用寿命8年以上。 室外遮阳系统主体结构直接布置在温室外，中间立柱固定在温室水沟上高1.3m，其柱距与温室立柱相同，间距4m，截面尺为50×50×2mm。每排柱顶架设通长的横梁及纵檩，横梁、纵檩截面尺寸为50×30×2mm、40×30×2mm，间距与遮阳立柱相同。  系统基本组成 表3、技术性能。 电机型号： DW-80 行程(m) 4.00 运行速度（m/min） 0.50 单程运行时间（min） 10.00 电源（三相/50HZ） 380V 电机功率（KW） 0.75 1） 控制箱及电机 温室拉幕系统专用减速器、该减速器可灵活控制遮阳幕的展开、合拢与停止，其输出轴与驱动轴连接，驱动轴驱动齿轮、齿条从而实现遮阳网的移动。当外遮阳幕受电机驱动控制时,电控箱上装有转换开关，操作灵活驱动方便。电机自带工作限位和安全限位，动作安全可靠。 2） 传动部分 传动部分由减速电机及配套部件组成，通过减速电机及与之相连的传动轴输出动力。 传动轴采用34×3mm无缝钢管，中部与电机相连，其余部分与传动轴、座均布相连，将圆周运动转换为平稳的直线运动。 A型齿轮齿条拉幕系统示意图 1．减速电机 2．联轴器 3．齿轮 4．齿条 5．焊合接头6．齿条推杆接头 6a．紧固销 6b．螺栓 7．齿轮连接垫片7a．螺栓 8．驱动轴9．推杆 10．推杆导杆连接卡10a. T型螺栓 11．支撑滚轮11a．支撑滚轮梁抱箍11b．螺栓12．驱动边铝型材 13．卡簧14．遮阳网。 3）幕线 双层幕线选用国产透明聚酯幕线，变形小。每9.6m栋宽18条下幕线，10条上幕线。 4）幕布 遮阳幕布选用国产名牌产品。遮阳网，遮阳率75%，保质期3年，寿命8年。 ( 七)、温室通风降温 温室通风采用自然通风，温室所有通风口设置50目防虫网。 （1）自然通风 温室屋顶为负压区，同时也是室内空气的高温区，正是温室自然排气的最理想位置。屋顶通风口的设置位置越高，自然通风的效果就越好。为此，屋顶通风窗设置在温室的屋脊的两侧，沿温室屋脊方向交错开窗，通风口宽度为1m×4m。 温室两侧墙设间隔式开窗自然通风，共设推拉窗4m×6间，每扇塑钢窗窗扇为1m宽，窗高为1.5mm。根据需要可将推拉窗窗扇拆除，以获得最大的通风量。 (2) 循环通风； 为保证温室内温度、湿度环境的均匀性，温室配置了6台循环风机，每跨2台，按开间方向组织气流。风机直径16“，单台风机风量约4820m3/h，风机安装高底不低于2.1m。 1、环流风机的作用： 提高温室内温度的均匀性； 提高温室内二氧化碳浓度的均匀性； 提高温室内湿度的均匀性； 2、环流风机的参数 主轴转速：1450rpm 风量：4820m3/h 全压：149pa 功率：370W 送风距离：约定45米 3、环流风机的数量和布局： 每单栋配置环流风机2台，具体布置如下：安装在温室的南北两端，均匀排布，风向相反，交错对吹。 （3）机构通风系统 当室外气温较高时自然通风难以满足降温要求时，应采用机械强制通风的方式。为此，在温室南山墙设置了8台风机，风机采用1250低压大流量轴流风机，外形尺寸1400×1400×445，耗1.1kw/台。每台风机排风量42000m3/h。这样的排风量可保证室内夏季通风温差为3-10℃以内。 （4）湿帘/风扇降温系统 1、工作原理: 在室外温度超过28～34℃时，通风降温效果已很有限时，采用湿帘降温。启动水泵向湿帘供水，空气通过湿帘降低温度，与机械通风相配合，带走温室内热量，降低温室温度。湿帘高度1500mm，厚100mm。湿帘安装在温室的北山墙，相就地设置电动卷膜开窗，窗高、1.6m，降温系统的核心是能让水蒸气的湿帘，由波纹状的纤维纸粘结而成，由于在原料中添加了特殊化学成分，耐腐蚀，使用寿命长。特制的输水湿帘能确保水均匀地淋湿整个降温湿帘墙。空气穿透湿帘介质时，与湿润介质表面进行的水气交换将空气的显热转化为汽化潜热，实现对空入室气的加湿与降温。 湿帘通常安装在温室的北端，风扇安装在温室的南端。当需要降温时，启动风扇，将温室内的空气强制抽出，造成负压；同时，水泵将水打在对面的湿帘墙上。室外空气被负压吸内时，以一定的速度从湿帘的缝隙穿过，导致水分蒸发、降温，冷空气流经温室，吸收室内热量后，经风扇排出，从而达到降温目的。 该系统采用铝合金框架,具有外形美观,热变形小等优点。水泵系统及国产大风量风机。 2、基本配置 湿帘：高1.5m，28m，包括铝合金框架。在维护良好的情况下，使用寿命达5-10年。 水泵：1台，水泵电机功率1.1kw/台。 供水装置1套 风扇：6台，外形尺寸1400×1400×445，排风量约42000m3/h/台，耗1.1kw/台。  ( 八)、温室内 ( 保温)遮阳系统 温室内采用遮阳保温系统，夏季可以降低气温5～10℃，冬季节能40～70%。本工程在温室在天沟下设遮阳系统，安装方式采用平托幕系统，沿温室天沟方向启闭。夏季当室外辐射强度或室内温度上升到一定值时，采用齿轮、齿条关闭遮阳幕，以降低室温。相反，在冬季使用遮阳幕可作为温室夜间保温。 整个温室采用1套内遮阳系统。遮阳材料用缀铝遮阳幕，遮阳率65-75%，节能率60%，保质期4年,寿命8年。 系统基本组成 表3、技术性能。 电机型号： RW60 行程(m) 4.00 运行速度（m/min） 0.50 单程运行时间（min） 8.00 电源（三相/50HZ） 380V 电机功率（KW） 0.75 制箱及电机 温室拉幕系统专用减速器、该减速器可灵活控制遮阳幕的展开、合拢与停止，其输出轴与驱动轴连接，驱动轴由齿轮、齿条带动驱动轴从而实现遮阳网的移动。当外遮阳幕受电机驱动控制时,电控箱上装有转换开关，操作灵活驱动方便。电机自带工作限位和安全限位，动作安全可靠。 传动部分 传动部分由减速电机及配套部件组成，通过减速电机及与之相连的传动轴输出动力。 传动轴采用34×3mm无缝钢管，中部与电机相连，其余部分与传动轴、座均布相连，将圆周运动转换为平稳的直线运动。 幕线 双层幕线选用国产透明聚酯幕线，变形小。每9.6m栋宽19条下幕线，20条上幕线。 ( 九)、补光系统： 温室采用人工补充光照，用以满足作物光周期的需要，当黑夜过长而影响作物生育时，应进行补充光照。另外，为了抑制或促进花芽分化，调节开花期，也需要补充光照。这种补光照要求的光照强度较低，称为低强度补光。 作为光合作用的能源，冬季很需要补充自然光的不足。根据植物光照需求，当温室内床面上光照日总量小于100W/㎡时，或光照时数不足4.5h/d时，就应进行人工补光。因此，在温室共布置四十八盏400W高压农用补光钠灯。采用荷兰飞利浦高压农用补光钠灯（型号SON-T Agro 400W或GC888－D2－B400。）。 ( 十)、移动式苗床 温室布置镀锌钢结构活动苗床，由热浸镀锌钢材制作床架，园管边框。中间覆盖热浸镀锌钢板网，苗床设计最大承受荷载为120㎏/㎡，为提高地面利用率，苗床宽度1.66米，长32米，苗床高度为0.6m。 滚轴用Φ50×3mm热浸镀锌管,网片要求用Φ3钢筋焊接热浸镀锌处理。工厂化生产，现场组装。 苗床特点： 1）苗床支架材料采用镀锌钢管： 2）高度上可进行微调： 3）可在任意两个苗床之间产生约0.50m的作业通道： 4）边框采用园管； 5）苗床网采用表面镀层防腐处理。 6）具有防翻限位装置； 7）有效提高温室土地利用率，苗床覆盖面积可达温室面积的83%左右。 8）苗床设计承载：120㎏/㎡ 1、温室内苗床配置： 苗床规格 单位 数量 1.66m(宽)＊32m（长）＊0.60m（高） 台 15 ( 十一)、给排水系统 （1）供水水源 温室给水水源采用场区提供的自来水。给水管道采用PVC给水管道，管径D4D，管道连接方式为粘接。供水压力不大于300kpa,温室日最大用水量为6m3。 （2）供水系统 温室供水系统分为两路，一路为温室灌溉系统供水，一路为湿帘设备给水及操作间工供水。 （3）湿帘设备及操作间工供水 湿帘系统采用循环水，运行时只需要补充部分蒸发的水分，湿帘供水采用自来水，管道由给水主管引入，接入湿帘的循环水池，并安装浮球阀进行控制。供水管道采用PVC塑料给水管，粘结连接。 （4）排水系统 温室的屋面雨水采用有组织排放，温室的屋面雨水排放采用双向排水方式，在温室的每条天沟南北两端设排水口，通过温室外排放系统排出。 温室灌溉用水量不大，采用暗沟方式排出。 ( 十二)、温室喷/灌溉分为三个区(A、B、C区) 1)一个喷灌系统，特别是大面积自压喷灌系统，能否发挥喷灌效果，不仅决定于正确、合理的规划设计和精确的施工，还必须有完善的运用管理制度和严格的操作程序要求，以保证喷灌系统安全运转。 2)本温室的用途为蔬菜种苗培育，采用上喷灌溉。微喷灌是在植物上方布置喷头，通过供水管道将水喷向空中，水滴落下后灌溉植物。微喷灌有节水、灌溉均匀、加湿、除尘的优点，此外还可促进夏季降温。本温室采用固定式喷灌系统。温室每跨为一个区。各区采用手动控制。灌溉系统包括：过滤器、喷灌管、连接管、给水支管、控制阀门。 ①过滤器 过滤器采用国产的11/4“200目筛网式过滤器及配套的管道阀门系统。 ②喷灌系统 喷头选用以色列DAN公司生产的倒挂式喷头，该喷头工作压力为2—3.5kg/cm2，流量为104L/h，喷头喷洒半径为4m。该喷头配有专用的防滴装置，在压力低时自动关闭，不会产生滴水现象。喷灌系统的室内管道采用国产的PE主管和支管。用压托幕线固定在温室的空中。每跨布置三条喷灌管道，管道两端喷头间距为3.2m，采用手动阀门控制其工作。喷灌系统一般采用轮作方式工作。 用途：主要用于温室内降温及湿度调节，还特别适合育苗温室的灌溉。 1、配置形式： 单栋宽9.6米：每栋3排PE管，PE管间距3.2米，喷头间距4米。 2、控制方式：自动。 喷头参数： 型号 流量 工作压力 喷洒面积 喷头 104L/H 4Bar 4～8平方米 3、设计条件： 要求水源进入温室，水压大于4BAR，水质达到市政自来水洁净程度。 4、配置说明: 配有专用的防滴装置，在压力小于2.2BAR时自动关闭。 单组喷头喷洒范围为3-4立方米，喷洒均匀度高。 雾滴细微，在水流压力满足要求的情况下，可完全雾化。 独特的悬锤装置消除了管道变形造成的不利影响。 向四个水平方向喷洒，主要用于温室温湿度控制及育苗温室的灌溉。 主要配置(根据具体情况选择规格)： 名称 常用规格 单位 UPVC管 63，40，32 米 PE管 25，20 米 UPVC及PE管件 20-63 个 压力表 6BAR 个 网式过滤器 1" 1.5" 2" 个 UPVC球阀 63，40，32 个 喷头 进口 个 安装件 吊绳，螺丝，胶等 若干  ( 十三)、电器设备控制系统 温室为一套电动控制系统，温室内设防雾照明，温室预留插座一个，插座为单相插座，带防水防潮保护。 （1）供配电及接地 供电方式为380V/220V、50Hz三相互线TN-S系统供电。用户设接地装置。电压波动范围±5％（对于电压波动大的地区，要求用户在每个配电柜入口前配置稳压器，以保证温室内配置电器的安全运行）电源进线采用RR23型铠装电缆直埋方式敷设。 （2） 人工照明系统 温室的照明采用防水防尘灯，温室共设6盏灯。照明配线采用RVV型电线沿梁明敷设。插座配线采用聚氯乙烯绝缘铜芯导线穿硬塑料管沿墙暗装。 （3）动力设备 温室的用电设备有顶部开窗电机2台、侧电动卷膜机1台、内保温电机1台、湿帘风机6台、水泵1台、生物补光48盏、循环通风电机6台、采暖加温机2台、外遮阳拉幕电机1台。电气控制柜的防护等级为IP45，下部进出线。为保证在过载短路情况下对系统有效保护，控制箱主电源开关及其余各控制回路主开关选用正泰公司系列断路器；为保证可靠通断，控制接触器选用正泰或施耐德公司系列交流接触器及系列热继电器。动力设备配线采用RVV型聚氯乙烯绝缘护套铜芯软线沿梁明敷设。 （4）电线敷设 控制柜去用电设备的电线主束线采用穿钢线槽或塑料管卡方式敷设。 （5）电气设备清单 表6、 电气控制设备清单如下表。 序号 设备名称 电源 功率（W） 数量 总功率（kW） 1 开窗电机 2～380V 550 2 1.10 2 侧窗电机 3～220V 60 1 0.06 3 外拉幕电气 3～380V 750 1 0.75 4 内拉幕电气 3～380V 750 1 0.75 5 热风机 3～380V 750 2 1.50 6 湿帘风机 3～380V 1100 6 6.60 7 水泵 3～380V 1100 1 1.10 8 补光钠灯 2～240V 400 48 19.20 9 环流风机 2～240V 370 6 2.22 10 控制柜 1 11 合计： 33.28 2、简单说明 1） 电控箱放置于温室内，便于温室内设备的安装调试与维修。 2） 温室内为用电方便安装防水防溅插座。 3） 温室内导线采用防潮型绝缘导线；信号线采用RVVP屏蔽线。 4） 用户将三相五线电源接进温室内电控箱上，电源上下波动不超过±10%，电气设备使用环境温度－10℃～50℃。 5） 温室内为夜间作业方便，安装防水防尘灯 6） 主线部位布置.塑料管、线槽，支线穿管。 3．基本材料 配电材料主要包括电控箱、各类绝缘电线电缆、安装敷料。 |
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