กรมวิชาการเกษตรสร้างโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ ตอบโจทย์เกษตรยุคใหม่

นายระพีภัทร์  จันทรศรีวงศ์  อธิบดีกรมวิชาการเกษตร  เปิดเผยว่า ในยุคที่แรงงานในภาคเกษตรลดลงอย่างต่อเนื่อง ทำให้ภาคการเกษตรเริ่มมีการปรับตัวทำการเกษตรสมัยใหม่หรือเกษตรอัจฉริยะโดยใช้เทคโนโลยีหรือหุ่นยนต์ เครื่องจักร ฯลฯ ที่มีความแม่นยำสูงเข้ามาช่วยในการทำงาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตมากขึ้นสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ร่วมกับ ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรระยอง สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 6 กรมวิชาการเกษตร ได้พัฒนาโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะต้นแบบที่โครงการศูนย์บริการการพัฒนาปลวกแดงตามพระราชดำริ จังหวัดระยอง ภายใต้โครงการพัฒนาเทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะ ของกรมวิชาการเกษตร  ซึ่งสอดรับกับนโยบายของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ด้านเกษตร โดยมี นายอัคคพล เสนาณรงค์ ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม เป็นหัวหน้าโครงการ

เทคโนโลยีโรงเรือนอีแวป เป็นโรงเรือนที่สามารถลดความร้อนในโรงเรือน และช่วยป้องกันแมลงขนาดเล็กได้ค่อนข้างดี แต่ยังมีปัญหาจากความชื้นสัมพัทธ์ที่สูง เนื่องจากต้องใช้น้ำระเหยในกระบวนการลดความร้อนในระบบ Evaporative cooling system โรงเรือนอีแวปโดยทั่วไปจะควบคุมการปิดเปิดพัดลมและปั๊มน้ำ โดยเลือกการควบคุมโดยใช้ตัวแปรเดียว เช่น ใช้อุณหภูมิควบคุมพัดลม และใช้ความชื้นสัมพัทธ์ควบคุมปั๊มน้ำ ซึ่งทำให้เสี่ยงที่อาจทำให้โรงเรือนมีความชื้น สูงเกินไปจนพืชเป็นโรคง่าย เมื่อใช้อุณหภูมิเป็นตัวแปรตัวเดียวในสมการควบคุม หรือ อาจทำให้อุณหภูมิต่ำเกินไป จนพืชเจริญเติบโตน้อยกว่าที่สมควร เมื่อใช้ความชื้นสัมพัทธ์เป็นตัวแปรตัวเดียวในสมการควบคุม

โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะมีการพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติที่ใช้สมการควบคุม โดยยึดหลัก เกษตรศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และเศรษฐศาสตร์ เป็นการควบคุมอัตโนมัติแบบอิสระ ประมวลผลทุก 3 นาที ไม่ต้องใช้คนควบคุม และไม่จำเป็นต้องใช้ IoT แต่อาจใช้เสริมเพื่อการอ่านค่า บันทึกข้อมูล ดูภาพจากกล้อง และเพื่อเตือนภัย โดยใช้สมองกลฝังตัว Arduino และเขียนโปรแกรมด้วยภาษา Matlab Simulink ซึ่งเป็นภาษาสมองกลฝังตัวเชิงกราฟิก เพื่อให้ง่ายต่อเกษตรกรในการเรียนรู้ การเขียนโปรแกรมควบคุมสมองกลฝังตัว เพื่อเป็นรากฐานที่สำคัญในการเปลี่ยนการเกษตรไทยเข้าสู่ยุคของเกษตรอัจฉริยะอย่างแท้จริง

สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม  ได้ดำเนินการออกแบบและสร้างโรงเรือนอีแวปขนาดความกว้าง 3.6 เมตร ยาว 6 เมตร สูง 3 เมตร จากพื้นถึงคานบน ผนังด้านหนึ่งเป็นแผงความเย็นขนาดกว้าง 450 เซนติเมตร สูง 180 เซนติเมตร ลึก 15 เซนติเมตร ด้านตรงข้ามกับแผงความเย็นตามแนวยาวของโรงเรือน ติดตั้งพัดลมดูดอากาศขนาดใบพัด 16 นิ้ว จำนวน 6 ตัว ติดตั้งระบบม่านสำหรับพรางแสงเหนือหลังคาโรงเรือน ควบคุมด้วยมอเตอร์เกียร์ไฟฟ้า ติดตั้งระบบให้น้ำและปุ๋ยควบคุมด้วย Timer มีระบบกวนปุ๋ยก่อนให้ปุ๋ย 5 นาที แล้วจึงให้ปุ๋ยและให้น้ำตามลำดับ

มีการออกแบบระบบควบคุม โดยเขียนสมการควบคุมในโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ ใช้ตัวแปรทั้งอุณหภูมิ และความชื้นสัมพัทธ์ ในการควบคุมพัดลม และปั๊มน้ำของแผงทำความเย็นแยกอิสระออกจากกัน และยังมีสมการที่ต่างกันไปในระดับอุณหภูมิต่าง ๆ เพื่อสร้างสภาวะอากาศให้มีอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสมสำหรับพืช มีการพัฒนาสมการควบคุมสำหรับการปลูกพืชผักจนได้สมการควบคุมที่เหมาะสม ดังนี้

1) ให้พัดลมอีแวปทำงาน  เมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 26°C และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนต่ำกว่า 65% หรือ เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนสูงกว่า 65% และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือน สูงกว่านอกโรงเรือน 8%

2) ให้พัดลมหมุนเวียนอากาศด้านในทำงาน  เมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 35°C หรือ ความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนสูงกว่า 65%

3) ให้ปั๊มน้ำของแผงความเย็นทำงาน   เมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 26°C และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนต่ำกว่า 50% หรือ เมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 28°C และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนต่ำกว่า 54%  หรือ เมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 30°C และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนต่ำกว่า 58%

4) ให้ม่านพรางแสงทำงาน เมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 30°C

ผู้สนใจสามารถดูโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะต้นแบบได้ที่ โครงการศูนย์บริการการพัฒนาปลวกแดงตามพระราชดำริ จังหวัดระยอง และ สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร กรุงเทพฯ หรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม โทรศัพท์ 0-2940-5791 และศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรระยอง โทรศัพท์ 038 692 355