Waterpod/Soil-less Growing System/hr
Projekt Waterpod sa sjedištem u New Yorku, koji se sastoji od grupe umjetnika, odlučio je pokušati dizajnirati, izgraditi i omogućiti da petero ljudi živi na samodostatnoj , što je više moguće, teglenici na razdoblje od šest mjeseci. Naš tim, zajedno s drugim timovima iz naše klase inženjerstva 215 na Cal Poly Humboldt , dobio je popis problema koje je trebalo riješiti. Neki od tih problema bili su hrana, čista voda, struja i upravljanje otpadom. Svaki tim je dobio zadatak, koji su trebali istražiti, dizajnirati i izgraditi sustav koji ispunjava zadani zadatak. Nakon što su dovršeni, projekti su poslani u New York, gdje su implementirani na Waterpodovoj teglenici ~ (Plan od 5.5.09.). Teglenica Waterpod tima planira isploviti 1. lipnja 2009. i krstariti plovnim putovima New Yorka duž rijeke Hudson pristajući na različitim mjestima duž puta. Dok je usidrena, javnost će se moći ukrcati i vidjeti različite sustave koje koristi posada za preživljavanje.
Da biste saznali više o waterPod view-u: https://www.appropedia.org/Waterpod
Sadržaj
Uvod
Cilj našeg tima bio je dizajnirati sustav koji bi uzgajao hranu za osobe na teglenici bez prisustva zemlje. Postoji mnogo različitih vrsta dizajna sustava za uzgoj bez tla. U početku je klijent dao određeni skup kriterija našem timu. Koristili smo kriterije koji su nam pomogli u donošenju odluke o tome koju ćemo vrstu sustava bez tla izabrati. Naši kriteriji su bili:
- trošak
- Veličina
- Težina
- Izdržljivost
- Transportabilnost
- Jednostavnost postavljanja
- Korištenje recikliranih materijala
- Vrijeme projektiranja i izgradnje
- Obrazovna vrijednost
- Razina energetske učinkovitosti
Dva tipa sustava bez tla između kojih smo odabrali bili su aeroponika i hidroponika. Svaka od ove dvije vrste imala je mnogo različitih dizajna između kojih smo mogli birati. Što se tiče aeroponike, postojala je prava aeroponika, aeroponika dubokog protoka, mjehurasta aeroponika i fogponika. Odmah bismo mogli eliminirati sustav Fogponics zbog visoke cijene i našeg malog budžeta od samo 300 dolara. Hidroponija je također imala mnogo izbora dizajna. Neki od njih uključuju NTF (tehnika filma hranjivih tvari), Ebb and Flow, Wick System i Drip Systems. Tehnika filma hranjivih tvari mogla se eliminirati u početku zbog velike količine vode koju bi ovaj sustav zahtijevao.
Kako su kriteriji postajali sve specifičniji, naš izbor između koje vrste sustava možemo birati postao je lakši. U početku smo znali samo da želimo trošiti što manje struje i vode, ali nismo imali brojke koliko nam je dopušteno. Zbog toga je većina sustava još uvijek bila dostupna kao izbor. Kao tim došli smo do mnogo različitih alternativnih dizajnerskih rješenja, zatim smo se sastali i odvagnuli dizajne prema našim kriterijima. Time je naš tim uspio eliminirati sve osim prva tri dizajna koji su najbolje zadovoljili naše kriterije.
Ova tri dizajna sustava bili su Umbrella Aeroponics, True Aeroponics System i Bubbleponics Supertray. Naš tim napravio je nekoliko promjena u dizajnu pravog aeroponičkog sustava i odlučio ga izgraditi. Nakon što smo s klijentom malo više razgovarali o njihovim konačnim kriterijima za nas, odlučili smo promijeniti naš dizajn. Potrošnja energije za pumpu potrebnu za rad ovog sustava bila je veća od one koju je klijent želio potrošiti. Umjesto toga odlučili smo zadržati naš cjelokupni dizajn, ali od njega napraviti gravitacijski hidroponski sustav. Uklanjanje većine električne energije potrebne za rast njihovih biljaka.
Za našu fazu odluke Pogledajte: Za našu fazu odluke pogledajte: https://www.appropedia.org/images/b/ba/Criteria.pdf
Konačno rješenje
Naše konačno rješenje, "Hidroponski sustav kap po kap", osmišljeno je kako bi najbolje odgovaralo potrebama našeg klijenta.
Implementacija i korištenje dizajna
Hidroponski sustav trebao bi biti postavljen u području s redovitom temperaturom koja se kreće između 55-70 stupnjeva Fahrenheita. Morat ćete kupiti hranjivu otopinu, a zatim je pomiješati s točnim omjerom vode kako biste napunili bačvu od pedeset pet galona. Nakon što je pumpa potpuno uronjena u spremnik s otopinom, sjedit će na dnu. Zatim stavite željene biljke u šesnaest rupa na 8" kućištu za biljke. Nakon što su biljke postavljene i pumpa je uključena s mjeračem vremena, uključite pumpu i gledajte kako biljke rastu. Rješenje će se morati promijeniti , u prosjeku, svakih 7 dana, a novu seriju otopine za biljke je potrebno mijenjati češće ili rjeđe zbog različitih vanjskih varijabli koje mogu utjecati na to koliko brzo biljke koriste hranjivu otopinu varijable uključuju vlažnost, temperaturu i veličinu biljaka. Jedini dio projekta koji treba pratiti je bačva s hranjivim tvarima i temperatura unutar bačve treba se redovito provjeravati kako se rast biljaka ne bi zaustavio. .
Rezultati
Hidroponski sustav kap po kap, nakon nekih izmjena, radi savršeno. Tijekom testiranja sustav je tjedan dana uzgajao rajčice, jagode i salatu. Uočen je rast i nije otkriven poriluk. Sve skupa sustav je funkcionalan i zadovoljava kriterije klijenta. Hidroponski sustav kap po kap koristi vrlo malo vode , koristi vrlo malo električne energije i može se isporučiti.
Cijeli dokument konačnog rješenja pogledajte https://www.appropedia.org/images/9/99/Finalsolution.pdf
Troškovi
| Materijal | Količina | Izvor | Naš trošak | Potencijalni ukupni | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1" PVC cijev | 20 stopa | Arcata spašavanje | 16,00 dolara | 40,00 dolara | |||
| 1"PVC cijev | 20 stopa | Patova kuća | 0,00 dolara | 40,00 dolara | |||
| PVC T spojnice | 32 komada | Ace hardver | 16,12 dolara | 16,12 dolara | |||
| PVC koljenasti zglobovi | 28 komada | Ace hardver | 20,00 dolara | 20,00 dolara | |||
| Boja u spreju | 4 limenke | Ace hardver | 20,00 dolara | 20,00 dolara | |||
| Konop od konoplje | 20 stopa | Benova spavaonica | 0,00 dolara | 10,00 dolara | |||
| Ljepilo za PVC cijevi | 1 staklenka | Ace hardver | 2,75 dolara | 2,75 dolara | |||
| Sustav rješenja | |||||||
| 55 galonski barel | 1 bačva | Preprodaja drvene građe | 35,00 dolara | 65,00 dolara | |||
| Pumpa | 1 | Neka raste | 55,00 dolara | 62,00 dolara | |||
| Crijevo za isporuku otopine | 20 stopa | Ace hardver | 20,00 dolara | 20,00 dolara | |||
| Teflonska traka | 1 uloga | Ace hardver | 0,75 dolara | 0,75 dolara | |||
| Otpuštajući ventil | 1 ventil | Vodovod Zapadne obale | 2,35 dolara | 3,75 dolara | |||
| Postavljen 5-smjerni razdjelnik | 1 postavljeno | Vodovod Zapadne obale | 9,50 dolara | 11,50 dolara | |||
| Crijevo za isporuku otopine | 20 stopa | Ace hardver | 20,00 dolara | 20,00 dolara | |||
| Rupa za čep za bačvu | 1 | Vodovod Zapadne obale | 3,50 dolara | 5,00 USD | |||
| 1/8" crijevo | 10 stopa | Ace hardver | 15,00 dolara | 20,00 dolara | |||
| 1/8" T-konektori | 16 | Ace hardver | 5,00 USD | 6,00 dolara | |||
| Metalni čavli za ogradu | 16 | Patova kuća | 0,00 dolara | 1,00 dolara | |||
| čepovi | 4 | Patova kuća | 0,00 dolara | 1,00 dolara | |||
| Sustav za zadržavanje biljaka | |||||||
| 8" PVC cijev | 20 stopa | Preprodaja drvene građe | 32,00 dolara | 180,00 dolara | |||
| 8" PVC kape | 8 | Vodovod Zapadne obale | 116,00 dolara | 180,00 dolara | |||
| Košare za biljke | 16 | Neka raste | 26,00 dolara | 40,00 dolara | |||
| Perlit | Vreća od 5 lb | Neka raste | 8,00 dolara | 8,00 dolara | |||
| Klikeri | Vreća od ½ lb | Patova kuća | 0,00 dolara | 3,50 dolara | |||
| Ukupni trošak 406,87 USD | Potencijalni trošak 711,37 USD | ||||||
Tehnički podaci
Sve u svemu, naš je projekt otprilike 4,5 stope širok, 4,5 stope visok i 4,3 stope dubok. Ukupna konstrukcija teži nešto više od 60 funti.
Slika 1: Ventil za otpuštanje hranjivih tvari
Slika 1a: Pogled na 4-smjerni razdjelnik koji izlazi iz bačve s otopinom
Slika 1b: Košara s perlitom spremna za umetanje u korita.
Slika 1c: Košara umetnuta u korito
Slika 1c: Zelena salata s hidroponskim kapanjem "Halo" koji je okružuje
Slika 1d: Prikaz korita postavljenih na temelju
Slika 1e: Hidroponski sustav s pričvršćenim crijevima za zalijevanje
Slika 1f: Finalno sastavljen projekt
Za potpune specifikacije projekta posjetite: https://www.appropedia.org/images/c/c4/Specifications.pdf
Upute za izgradnju
Upute za konstrukciju našeg hidroponskog sustava kapanjem sažete su s fotografijama u PDF-u na dnu. U prosjeku vrijeme sklapanja traje samo jedan sat. Jedini alat koji je potreban je staklenka PVC cementa za trajno spajanje različitih dijelova.
Hidroponski sustav trebao bi biti postavljen u području s redovitom temperaturom koja se kreće između 55-70 stupnjeva Fahrenheita. Morat ćete kupiti hranjivu otopinu, a zatim je pomiješati s točnim omjerom vode kako biste napunili bačvu od pedeset pet galona. Nakon što je pumpa potpuno uronjena u spremnik s otopinom, sjedit će na dnu. Zatim stavite željene biljke u šesnaest rupa na 8" kućištu za biljke. Nakon što su biljke postavljene i pumpa je uključena s mjeračem vremena, uključite pumpu i gledajte kako biljke rastu. Rješenje će se morati promijeniti , u prosjeku, svakih 7 dana, a novu seriju otopine za biljke je potrebno mijenjati češće ili rjeđe zbog različitih vanjskih varijabli koje mogu utjecati na to koliko brzo biljke koriste hranjivu otopinu varijable uključuju vlažnost, temperaturu i veličinu biljaka. Jedini dio projekta koji treba pratiti je bačva s hranjivim tvarima i temperatura unutar bačve treba se redovito provjeravati kako se rast biljaka ne bi zaustavio. .
Za pune upute za sastavljanje posjetite: https://www.appropedia.org/images/e/e7/Assembly_instructions.pdf
Slika 3: Sastavljeni hidroponski sustav
Sljedeći koraci
Pomno pratimo kapljični hidroponski sustav dok putuje u New York i zatim se implementira u teglenicu. Tim će pratiti napredak Waterpoda tijekom šest mjeseci kako bi osigurao da je konačni dizajn dovoljan za njihovu upotrebu. Također ćemo od Waterpoda tražiti povratne informacije o dizajnu kako bi tim mogao ponoviti dizajn nakon što se testiranje nastavi.
Osim toga, potrebno je saznati:
- Ukupna učinkovitost dizajna.
- Kvaliteta konačnog razvijenog proizvoda.
Kontakt detalji
Trenutno čekamo povratne informacije od Waterpoda o našem projektu. Ako imate pitanja, kontaktirajte nas:
- Benjamin Yost - inneed4speed145@aol.com
- Mike Ishee - mli5@humboldt.edu
- Edward Kier - edwardkier@gmail.com
- Patrick Kelly - pksport55@aol.com
Pregledajte cijeli projektni dokument: https://www.appropedia.org/images/0/09/Final_hydroponic_document.pdf
Reference
Radovi citirani BBC, 2006. "Prosječna količina oborina i temperatura u New Yorku.". < http://www.bbc.co.uk/weather/world/images/country/barcharts/TT001090_newyorkcity.gif > (21. veljače 2009.)
Brown, Gordon. (2009) "Dobrodošli u Simply Hydroponics and Organics". Jednostavno Hydro. http://simplyhydro.com/hydrou.htm .
Carrol, Ron. (2009) "Astrogrow Aeroponics" [web stranica]. Dostupno: http://www.astrogrow.com/ , [19. veljače 2009.]
Darrin. (2007.) "Aeroponski zidni sustav.",< http://www.ki7xh.com/index.html >(29. travnja 2007. 21. veljače 2009.)
Dr. Delbert D. Hemphill, Jr. "Istraživanje povrća", http://web.archive.org/web/20090305024815/http://hort-devel-nwrec.hort.oregonstate.edu/bienn82.html 1976. Ruda "Slika 1" http://www.bbc.co.uk/weather/world/images/country/barcharts/TT001090_newyorkcity.gif
Howard M Resh, dr.sc. (1985). Hidroponska proizvodnja hrane 3. izdanje, Woodbridge Press Publishing Company, Santa Barbara, Kalifornija.
Hudwon, (1981). "Hranjive tvari potrebne biljci." Plant Science, Prentic-Hall, Engle wood Cliffs, NJ
Jasonov vodič za organsko i hidroponsko vrtlarstvo u zatvorenom prostoru [web stranica]. Dostupno: http://www.jasons-indoor-guide-to-organic-and-hydroponics-gardening.com/homemade-aeroponics-system-2.html
Jason, (2005.) "One Innovative Way to Grow Aeroponics.", < http://www.jasons-indoor-guide-to-organic -and-hydroponics-gardening.com/Jasons-indoor-guide-to-organic- i-hidroponika-vrtlarstvo> (21. veljače 2009.)
Michael Raviv, Johann Heinrich Lieth, "Soilless Culture", izdavač Elsevier, 2008.
MS Sweat, GJ Hochmuth. "Proizvodni sustavi - Priručnik za stakleničku proizvodnju povrća u Floridi, knjiga 3". Dostupno: https://edis.ifas.ufl.edu/cv263
Resh, (1978). "Uzgoj u zatvorenom prostoru." Hidroponska proizvodnja hrane, Woodridge Press Company, Santa Barbra, CA.
Synergy International Inc. [web stranica]. Dostupno: http://web.archive.org/web/20200801214412/http://www.synergyii.com/aeroponic/VAP.pdf
Tom Alexander, Don Parker, "Plant Plane Hydroponics"., Izdavač New Moon Publishing, Inc., 1994.
TrendGrinder. "Rezultati pokusa uzgoja aeroponskih rajčica". Dostupno: http://web.archive.org/web/20200126235614/http://www.trendgrinder.com:80/aeroponic-tomato-results/
Proširenje Sveučilišta Illinois Watch Your Garden Grow, 2009. [web stranica]. Dostupno: http://urbanext.illinois.edu/veggies/tomato1.html
Van Patten, George. (2007) "Vrtlarstvo u zatvorenom prostoru sa zemljom i hidroponikom". Vancouver, Washington: Van Patten Publishing.
Wilson, Geoff. (2008) "Aquaponics Misery Water Use". Akvaponika: 3-5.