Hệ thống tưới nước tự động – một ý tưởng sáng tạo

Nảy sinh sáng tạo từ những giờ chơi

Theo chia sẻ của Đặng Huỳnh Nhật Khánh, nhà của 3 chúng em ở liền kề nhau, cùng khu phố Nguyễn Trung Trực (P8-TP Tuy Hòa), những chiều Chủ nhật đi đá bóng về bắt gặp trên đường phố Tuy Hòa nhưng cô chú công nhân vất vả kéo ống nước để tưới các bồn cây xanh. Đặc biệt hàng ngày trong những giờ ra chơi ở trường, chúng em thấy chú bảo vệ tưới nước chăm sóc bồn hoa, thảm cỏ... bằng  thủ công. Hơn nữa thông qua những tiết học Công nghệ và xem những mô hình sáng tạo kỹ thuật trên Youtube về kỹ thuật tưới nước tự động bằng nhiều hình thức kỹ thuật chúng em suy nghĩ “Tại sao chúng ta không làm thử một mô hình gì đó có liên quan đến việc tưới nước bằng một hệ thống tự động để giảm sức lao động cho con người”... Su đó, 3 chúng em quyết tâm tranh thủ những ngày nghỉ học, tập trung lại phát thảo ý tưởng mô hình, sau đó nhờ thầy cô và các chú kỹ thuật điện góp ý hoàn chỉnh.

Khi thuyết minh mô hình “Hệ thống tưới nước tự động cho cây xanh các khuôn viên công cộng bằng năng lượng mặt trời” trước Ban giám khảo, em Huỳnh Nhật Phi (thay mặt nhóm) giải thích lý do chọn đề tài “Với tình hình biến đổi khí hậu hiện nay, việc tăng cường cây xanh trong các khu đô thị, Resorts cũng như trên các tuyến đường giao thông, vỉa hè là vô cùng cần thiết. Trong đó việc tưới nước cho cây là phần việc tốn kém nhiều kinh phí như: chi phí đầu tư hệ thống, tiền điện, nhân công tưới nước...). Để giảm thiểu chi phí nói chúng em nghiên cứu và thực hiện đề tài “Hệ thống tưới nước tự động cho cây xanh các khuôn viên công cộng bằng năng lượng mặt trời”.

Thầy Ngô Thanh Việt, Phó Hiệu trưởng phụ trách chuyên môn Trường THCS Lý Tự Trọng, cho biết, trước khi nghỉ hè, 3 học sinh (Hưng, Khánh và Phi) có rụt rè gặp tôi trình bày về ý tưởng của nhóm, tôi nói với các em việc đoạt hay không đoạt giải, không phải quá quan trọng, mà quan trọng hơn vì các em có ý tưởng sáng tạo mô hình để tham gia Cuộc thi kỳ này...

Ý tưởng sáng tạo mới

Theo lời giới thiệu Mô hình “Hệ thống tưới nước tự động cho cây xanh các khuôn viên công cộng bằng năng lượng mặt trời” của 3 em học sinh (Nhật Khánh; Nhật Phi và Huỳnh Hưng) được thiết kế gồm: Tấm pin mặt trời, tủ điều khiển; bình ắc quy; giếng nước; máy bơm; bồn chứa, hệ thống đường ống và các van tưới.

Qui trình vận hành mô hình như sau:

 Thông qua bộ điều khiển (Tủ điều khiển) sạc pin, tấm pin Pin năng lượng mặt trời chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện dựa trên hiệu ứng quang điện

Điện từ tấm pin mặt trời chuyền đến hệ thống máy bơm nước (loại máy bơm điện áp một chiều 12V, 24V hoặc 48V) Trong công nghiệp người ta dùng máy bơm xoay chiều một pha hoặc 3 pha kết hợp với biến tần để bơm nước bằng năng lượng mặt trời.

Máy bơm hoạt động bơm nước từ giếng (giếng khoa hoặc giếng đào) lên bồn chứa. Từ bồn chứa thông qua bộ điều khiển để điều khiển các van điện tử tưới phun nước...

Ý tưởng sáng tạo mới của mô hình này là lắp đặt các bộ cảm biến (trong tủ điều khiển) gồm các bộ cảm biến như: Cảm biến và điều khiển độ ẩm của đất vì khi độ ẩm giảm xuống dưới ngưỡng cho phép thì kích hoạt van tưới cho cây. Bộ Cảm biến điều khiển nhiệt độ (còn gọi là can nhiệt) để đo sự biến đổi nhiệt độ cần đo đưa về board mạch điều khiển nhiệt độ để đánh giá điều kiện nhiệt độ môi trường và làm điều kiện logic điều khiển van tưới: Khi nhiệt độ tăng quá cao (thường là giữa trưa) sẽ không cho phép tưới cây.

Còn bộ điều khiển thời gian thực là một dạng đồng hồ đo thời gian, để điều khiển thời gian thực để cho phép tưới trong số giờ quy định phù hợp. Bộ  Van điện từ

Đặng Huỳnh Nhật Khánh và Đặng Huỳnh Hưng bên mô hình

Theo ThS. Nguyễn Thanh Tước, giảng viên Trường Cao đẳng Công Thương miền Trung cũng như các thành viên giám khảo lĩnh vực "Môi trường & Phát triển kinh tế" đánh giá cao về sáng tạo mới mô hình của nhóm học sinh "Giải pháp đã đạt được mục đích nghiên cứu với các điểm mới. Mô hình sử dụng các thiết bị thông dụng và có một phần tận dụng. Giải pháp có thể được phát triển ứng dụng cho việc tưới nước trong nông nghiệp hiện đại"./.