Yapay Aydınlatmalı Mini Bitki Fabrikası Tasarımı ve Çevre Koşulları Kontrol Sistemi Uygulaması

The Design of a Mini Plant Factory with Artificial Lighting and Application of Environmental Conditions Control System

Özet

Hızla artan nüfus ve kentleşme nedeniyle tarım arazileri küçülmektedir. Bununla birlikte çevre sorunları ve kirlilik de sürekli artmaktadır. Bu durum tarımsal üretim ve gıda erişimi için bir tehdit oluşturmaktadır. Bu tehditlerin aşılması amacıyla bitki fabrikası olarak adlandırılan tam kontrollü kapalı ortam üretim sistemlerinin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bitki fabrikalarında bitki besleme yönetimi ve çevre koşullarının izlenmesi oldukça önemlidir. Bitkisel üretim ortamları çevre koşulları açısından hassastır. Bu nedenle iklim koşullarının doğru olarak sağlanabilmesi için ölçümlerinde de hassasiyetle yapılması gerekir. Bu amaçla tasarlanmış kontrol sistemlerinin yüksek maliyetleri, üreticiler için bir sorun teşkil etmektedir. Bu çalışmada, bir mini bitki fabrikası prototipi ile açık kaynak donanım ve yazılım kullanılarak geliştirilen kontrol sisteminin tasarımı sunulmuştur. Ayrıca düşük maliyetli algılayıcılarla ölçülen sıcaklık, nispi nem ve ışık referans cihazlarla karşılaştırılarak sistemin performansı ve kararlılığı araştırılmıştır.

Abstract

Due to rapidly increasing population and urbanization, agricultural lands are shrinking. However, environmental problems and pollution are constantly increasing. This poses a threat to agricultural production and food access. In order to overcome these threats, the use of fully controlled indoor production systems called plant factory is becoming widespread. The management of plant nutrition and monitor of environmental conditions is very important for production in the plant factory. Plant production is sensitive to environmental conditions. For this reason, it is necessary to make accurate measurements in order to ensure the correct climatic conditions. The high cost of control systems designed for this purpose is a problem for producers. In this study, a mini plant factory prototype and control system are presented which is developed by using open source hardware and software. In addition, the temperature, relative humidity and light measured by the low-cost sensors were compared with the reference devices and the system performance and stability were investigated.