Trong bối cảnh nông nghiệp hiện đại, công nghệ nhà kính thông minh đang trở thành giải pháp tối ưu giúp nâng cao năng suất, giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa chi phí sản xuất. Với khả năng kiểm soát môi trường tự động, nhà kính thông minh không chỉ giúp cây trồng phát triển tốt hơn mà còn giảm tác động của biến đổi khí hậu đến nền nông nghiệp. Vậy mô hình này là gì? Hôm nay hãy cúng AgriHT tìm hiểu tất tần tật về nhà kính thông minh nhé! 

Công nghệ nhà kính thông minh là gì?

Nhà kính thông minh là một hệ thống canh tác hiện đại, ứng dụng công nghệ tự động hóa để kiểm soát các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, CO₂, và dinh dưỡng. Thông qua các cảm biến và bộ điều khiển, nhà kính có thể tự động điều chỉnh các yếu tố này nhằm tạo điều kiện tối ưu cho cây trồng phát triển.

Mô hình nhà kính thông minh mang đến nhiều lợi ích cho người dân nhờ áp dụng các tiến bộ kỹ thuật. Hệ thống này sử dụng linh hoạt, từ diện tích nhỏ cho hộ gia đình đến các khu nhà kính lớn nhằm phục vụ sản xuất kinh doanh. Có thể áp dụng cho hộ gia đình nếu diện tích canh tác nhỏ, chỉ phục vụ cho nhu cầu cả nhà. Hoặc là cả diện tích hà kính lớn, canh tác trồng trọt để kinh doanh.

Tích hợp công nghệ tự động hóa là ưu điểm vượt trội của nhà kính thông minh. Để triển khai các công việc như tưới nước, thông gió hay bón phân vốn tốn nhiều công sức để thực hiện thì giờ đây nhờ hệ thống tự động được cài đặt sẵn công việc đã trở nên dễ dàng hơn và tính chính xác cũng tăng cao.

Bên cạnh đó, mô hình nông nghiệp thông minh này cũng tận dụng năng lượng mặt trời, thu nước mưa và cảm biến tự điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm không khí. Việc này không những giúp tối ưu chi phí mà còn giúp cây trông phát triển khỏe mạnh, cho năng suất cao.

Những mô hình nhà kính thông minh phổ biến

Tùy vào mục đích sử dụng và loại cây trồng mà chúng ta có thể sử dụng nhiều loại nhà kính khác nhau. Tuy nhiên, nhà kính thông minh hiện tại bao gồm một số các mô hình phổ biến sau::

Mô hình nhà kính mini trồng rau gia đình

Nhà kính mini là lựa chọn tuyệt vời cho việc tự trồng rau sạch tại nhà. Thiết kế nhỏ gọn, dễ tùy chỉnh theo diện tích, phù hợp cả với không gian hạn chế như ban công hay sân vườn. Mô hình này có thể hạn chế mưa, gió, nắng nóng nên sẽ gia tăng việc bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh và thời tiết khắc nghiệt. Bên cạnh đó còn tạo không gian xanh, tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống.

Mô hình nhà kính mini có các kiểu: kiểu hộp, kiểu ống và kiểu túi. Kiểu hộp với chất liệu làm bằng nhựa, kính hoặc màng lưới, phù hợp lắp đặt ở mọi không gian. Kiểu ống có thiết kế dài, hẹp, dùng nhựa hoặc vải. Kiểu túi được thiết kế nhỏ gọn, chất liệu bằng nhựa hoặc vải rất dễ di chuyển.

Với mô hình này, dây thừng giúp cố định cột, mái vòm, làm giàn leo hoặc hỗ trợ cây leo phát triển. Đặc biệt quan trọng khi tùy chỉnh mô hình theo địa hình từng hộ gia đình.

Mô hình nhà kính cánh bướm

Loại mô hình nhà kính này phù hợp với những nhà trồng trọt có tính chuyên môn hóa cao, nhiều yêu cầu đặc biệt. Sử dụng những công nghệ tiên tiến nhất, hệ thống điều khiển bằng phần mềm. Với việc sử dụng cánh bướm, người chủ có thể dễ dàng điều khiển máy lên xuống, thông thoáng khí cho khu đất trồng. Tùy vào điều kiện khác nhau mà chúng ta có thể điều chỉnh thích hợp.

Nhà kính cánh bướm có mái đóng mở linh hoạt được làm bằng kính hoặc nhựa. Hệ thống vận hành có thể là bánh răng và dây xích hoặc kéo thủ công bằng dây thừng và ròng rọc, phù hợp với mọi quy mô.

Ưu điểm nổi bật của mô hình này là khả năng kiểm soát nhiệt độ và môi trường bên trong. Người trồng dễ dàng điều chỉnh tăng giảm nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng, giúp cây phát triển tốt, năng suất cao và giảm trừ sâu bệnh. Nhà kính cánh bướm còn dễ tháo lắp nhờ thiết kế mô-đun và phù hợp với nhiều loại cây như rau, hoa, cây ăn quả, dây leo.

Mô hình nhà kính trồng nấm

Mô hình nhà kính trồng nấm là giải pháp khép kín, ứng dụng công nghệ cao trong trồng trọt để kiểm soát môi trường tối ưu. Điều này rất quan trọng cho sự phát triển của nấm. Nhà kính có thể được thiết kế với cấu trúc làm từ kính, nhựa hoặc vải với độ chắc chắn cao.

Mô hình nhà kính giúp duy trì hệ thống sưởi tối ưu từ 15 – 25°C. Có thể điều chỉnh để cung cấp hệ thống tưới với độ ẩm lý tưởng 70 – 80%. Hệ thống gió giúp lưu thông khí, loại bỏ khí độc. Môi trường sống của nấm hay còn gọi là giá thể cũng rất đa dạng tùy vào từng loại nấm như: mùn cưa, rơm hoặc bẹ chuối…

Mô hình nhà kính mái hở

Nhà kính mái hở được thiết kế với phần mái có thể để hở một hoặc cả hai bên, giúp lưu thông không khí và ánh sáng tự nhiên. Với mô hình này giúp hỗ trợ giảm nhiệt độ và độ ẩm bên trong, phù hợp với nhiều loại cây trồng.

Mô hình nhà kính mái hở thiết kế dạng mô-đun, các bộ phận dễ dàng lắp ghép và tháo rời. Mô hình còn mang đến ưu điểm là tiết kiệm vật liệu nhờ không cần mái che hoàn toàn và đặc biệt phù hợp cho cây ăn quả, rau củ, hoa và cây thân leo.

Trong khi xây dựng mô hình này cần tùy chỉnh phù hợp với diện tích và nhu cầu canh tác. Lựa chọn vật liệu cần hướng tới tính bền vững, phù hợp điều kiện thời tiết. Các tính năng như: hệ thống tưới và thông gió theo nhu cầu trồng trọt cũng cần được trang bị khi sử dụng mô hình này.

Mô hình nhà kính mái vòm

Nhà kính mái vòm có phần mái cong, giúp nước mưa dễ dàng chảy xuống máng xối và hạn chế tích tụ tuyết. Thiết kế này không chỉ tăng lưu thông không khí mà còn giúp giảm nguy cơ sâu bệnh. Mô hình mái vòm mang đến tính thẩm mỹ cao với vẻ mềm mại, hiện đại và tạo điểm nhấn thu hút.

Mô hình nhà kính mái vòm có ưu điểm là giúp nước mưa thoát nhanh và bảo vệ cây trồng khỏi tác động mưa lớn. Một đặc điểm vượt trội của mô hình này là tăng diện tích chứa không khí nên giúp lưu thông không khí và hỗ trợ trao đổi khí, thông gió được tốt hơn.

Hệ thống tự động hóa trong nhà kính thông minh

Trồng với diện tích lớn hoặc bạn không có thời gian chăm sóc, nhưng vẫn muốn cây trồng phát triển tốt đồng thời vẫn giảm nhân công. Vậy thì hãy tìm hiểu về hệ thống điều khiển tự động hóa. Với  việc tích hợp rất nhiều những trang thiết bị hiện đại, công nghệ mới, hệ thống điều khiển tự động hóa nhà kính chính là lựa chọn tối ưu hàng đầu.

Sử dụng bộ điều khiển PLC xử lý nhanh, ổn định dù trong môi trường khắc nghiệt. Dễ dàng sửa chữa, thay đổi và làm mới hoặc mở rộng cho dự định tương lai. Bộ PLC có khả năng thu thập tín hiệu, thông tin từ môi trường với độ chính xác cao.

Có thể hoạt động ở chế độ thủ công hay tự động hóa. Khi hoạt động ở chế độ tự điều khiển, cây trồng phát triển tốt và bạn cũng không cần tốn quá nhiều thời gian. Đèn báo, HMI trong tủ điều khiển, web server qua máy tính hoặc điện thoại có kết nối Internet, bạn có thể giám sát khu vườn của mình mọi lúc và bất kì thời điểm nào.

Có thể điều khiển nhiều nhà kính thông minh gần nhau trên 1 tủ điện giúp giảm chi phí đầu tư.

Ưu điểm vượt trội của nhà kính thông minh

Nhà kính thông minh hiện đang được ứng dụng phổ biến và rộng rãi trong nông nghiệp vì những ưu điểm tuyệt vời. Dưới đây là những ưu điểm vượt trội, đem lại rất nhiều lợi ích cho người nông dân:

• Tăng Năng Suất Và Chất Lượng Cây Trồng: Nhờ kiểm soát chính xác các yếu tố môi trường, cây trồng trong nhà kính thông minh có điều kiện phát triển tối ưu, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Ví dụ, việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm giúp hạn chế sâu bệnh và nấm mốc, giảm thiểu tình trạng cây trồng bị hư hại do điều kiện thời tiết bất lợi.
• Tiết Kiệm Nước Và Phân Bón: Hệ thống tưới nhỏ giọt và phun sương trong nhà kính thông minh giúp giảm lãng phí nước và phân bón. Công nghệ này đảm bảo cây trồng chỉ nhận đủ lượng nước và dinh dưỡng cần thiết, từ đó tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
• Giảm Chi Phí Lao Động: Nhà kính thông minh giúp tự động hóa nhiều công việc như tưới nước, bón phân, điều chỉnh nhiệt độ… Nhờ đó, nhu cầu nhân công giảm đáng kể, giúp tiết kiệm chi phí vận hành cho người nông dân.
• Kiểm Soát Sâu Bệnh Hiệu Quả: Môi trường nhà kính được kiểm soát chặt chẽ giúp giảm nguy cơ nhiễm sâu bệnh và dịch hại, hạn chế việc sử dụng thuốc trừ sâu, giúp sản phẩm an toàn hơn cho người tiêu dùng.
• Canh Tác Quanh Năm, Không Phụ Thuộc Mùa Vụ: Nhờ điều chỉnh được nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng, nhà kính thông minh giúp duy trì sản xuất nông nghiệp quanh năm, không bị ảnh hưởng bởi mùa vụ hay điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Cách triển khai cơ bản cho một nhà kính thông minh

Lựa Chọn Địa Điểm Và Thiết Kế Nhà Kính Thông Minh

Việc lựa chọn vị trí xây dựng nhà kính đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả sản xuất. Một số tiêu chí quan trọng bao gồm:

• Vị trí có nhiều ánh sáng tự nhiên để giảm chi phí điện năng.
• Khu vực có nguồn nước ổn định để phục vụ hệ thống tưới tiêu.
• Hướng nhà kính phù hợp để tối ưu hóa việc hấp thụ ánh sáng mặt trời.
• Về thiết kế, nhà kính có thể được làm bằng khung thép hoặc khung nhôm với màng phủ nhựa PE hoặc kính cường lực, tùy vào điều kiện khí hậu và ngân sách đầu tư.

Lắp Đặt Hệ Thống Cảm Biến Và Điều Khiển Tự Động

Hệ thống cảm biến và điều khiển là trái tim của nhà kính thông minh. Các thiết bị này sẽ đo lường và điều chỉnh các yếu tố môi trường theo thời gian thực. Một số công nghệ cảm biến phổ biến gồm:

• Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm giúp kiểm soát điều kiện môi trường tối ưu.
• Cảm biến ánh sáng để tự động điều chỉnh hệ thống chiếu sáng.
• Cảm biến đất đo độ ẩm và pH, giúp tưới nước và bổ sung chất dinh dưỡng hợp lý.
• Ngoài ra, tùy theo nhu cầu của mỗi hộ kinh doanh mà có thể lắp đặt thêm các loại cảm biến khác nhau.

Ứng Dụng Công Nghệ Tưới Tiêu Thông Minh

Hệ thống tưới nước nhỏ giọt hoặc phun sương tự động giúp đảm bảo cây trồng nhận được lượng nước phù hợp, tránh tình trạng úng nước hoặc khô hạn. Ngoài ra, có thể tích hợp hệ thống tưới kết hợp bón phân tự động (fertigation) để cung cấp dinh dưỡng chính xác cho cây trồng.

Triển Khai Hệ Thống Giám Sát Và Quản Lý Từ Xa

Nhờ công nghệ IoT (Internet of Things), nhà kính thông minh có thể được giám sát và điều khiển từ xa qua điện thoại hoặc máy tính. Các nền tảng quản lý giúp nhà nông có thể theo dõi dữ liệu thời gian thực, nhận cảnh báo khi có sự cố và điều chỉnh môi trường trồng trọt nhanh chóng. Có thể kết nối với tủ điện điều khiển để tối ưu nhất. 

Tổng quan 

Công nghệ nhà kính thông minh mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho ngành nông nghiệp, từ việc nâng cao năng suất, tiết kiệm tài nguyên đến bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, việc triển khai cần có kế hoạch rõ ràng để tối ưu hóa chi phí và đảm bảo hiệu quả. 

Nếu bạn đang muốn đầu tư vào nông nghiệp công nghệ cao, nhà kính thông minh là một giải pháp đáng cân nhắc. Hãy bắt đầu với những bước nhỏ và dần mở rộng quy mô để tối đa hóa lợi nhuận từ mô hình này. Nếu có bất kỳ khúc mắc hay băn khoăn về bất kỳ vấn đề gì trong hệ thống nhà kính thông minh và các công nghệ đi kèm, đừng ngần ngại liên hệ với AgriHT chúng tôi để nhận được tư vấn và giải pháp tối ưu và hiệu quả nhất nhé.