Автоматика для теплицы своими руками: чем выгодно, как автоматизировать обогрев, полив, вентиляцию своими руками

Температура воздуха

Если в теплице будет расти помидоры и огурцы, то параметры окружающей среды для этих культур схожи. Помидоры хорошо себя чувствуют при температуре воздуха от 18 до 25°С днем и не ниже 16°С ночью. Температура почвы от 10°С и выше. Для цветения и плодоношения температуру можно немного увеличить, чтобы плоды созревали быстрее и были больше.

Для поддержания нужной температуры в теплице надо учесть сезонные колебания температуры в той местности, где находится теплица. Если это южная часть России, то можно сосредоточится на автоматическом понижении температуры, а если северная часть России то придется позаботится еще и о нагревателях.

Итак начну о способах понижения температуры в теплице. Самое простой способ понизить температуру в теплице это создать проветривание. Для проветривания используются «актуаторы», которые открывают форточки при повышении температуры.

Существуют автономные «масляные проветриватели» — суть их работы простая, при повышении температуры воздуха гидравлическое масло расширяется и толкает шток, тем самым форточка открывается. При понижении температуры закрывается без какой либо автоматики. Но есть и проблемы с ними, первая проблема — если температура воздуха повышена и внезапно пролетает циклон с повышением ветра, форточка может просто не успеть закрыться и ее может оторвать сильными потоками ветра. Ну и вторая проблема — это протекание цилиндров, но это можно вовремя заметить.

Я все же решил сделать проветривание более интеллектуальным. В магазинах продаются линейные актуаторы, которыми можно открывать и закрыть форточки по заданным условиям. Т.к. автоматика всегда работает, то проветриваени можно подключить к общей системе, т.к. актуатор стоит не дороже гидроцилиндра а возможностей намного больше.

В сочетании с датчиком ветра, датчик атмосферного давления и датчик температуры можно расширить возможности своей теплицы. К примеру датчик атмосферного давления может следить за перепадами давления, ведь давно уже известно при быстром падении атмосферного давления с больше вероятность может пройти сильный ветер, а уже датчик скорости ветра точно покажет что надо бы закрыть все форточки.

Это такой же важный параметр в теплице как и температура, она не должна опускаться ниже 60%. Для разных культур этот параметр может отличаться от 60% до 90%. И мало того, параметр влажности воздуха меняется в зависимости от стадии роста, цветения и плодоношения. Поетому в автоматике для теплиц должна быть предусмотрена возможность менять условия или выбирать уже заложенные программы для разных культур и стадий роста.

Для увлажнения воздуха в теплице используют увлажнители и датчики влажности, это могут быть ультразвуковые увлажнители или распылители высокого давления. Для ультразвуковых увлажнителей надо использовать фильтры обратного осмоса, т.к. пьезоэлемент быстро придет в негодность от солней и других налетов.

Но и форсунки распылителя высокого давления так же засоряются, поетому нужен фильтр тонкой очистки.Для ультразвукового увлажнения стоит учесть один факт, при ультразвуковом увлажнении температура пара почти 40 градусов, т.е. при увлажнении немного поднимется общая температура в теплице. Но ультразвуковые увлажнители это эконом вариант, лучше конечно использовать насос высокого давления и сппециальные распыляющие форсунки.

Еще важный параметр для теплиц — влажность почвы. В разные стадии роста и созревания этот параметр меняется. Самая большая потребность растений во влаге в рассадный период — до 90—95%, а также в фазу плодообразования и плодоношения.

Системы автополива

Автополив в теплице устроен по разному, но в итоге все приходят к дозирующему поливу. Датчики влажности почвы можно использовать но с тащтельной доработкой. Китайские датчики влажности из печатных плат могут показывать точные данные не больше месяца, после чего металлическая поверхность контактов расзрушается и окисляется.

Если использовать этот датчик, то в конце концов придет момент, когда вы зайдете в теплицу а у вас там бассейн, все залито а ваши растения вероятно всего погибнут. Поетому датчики влажности можно использовать совместно с датчиком потока воды (счетчиком воды). Надо замерить количество потребляемой воды в сутки и задать этот параметр.

Датчик влажности почвы можно использовать но с доработкой, контакты должны быть из такого материала, который проводит электрический ток и как можно меньше окисляется. Это может быть медь, но и она окисляется ос временем, но это уже хорошо, т.к. можно раз в год чистить контакты и опять использовать.

Автоматика для теплицы своими руками: чем выгодно, как автоматизировать обогрев, полив, вентиляцию своими руками

Но лучше попробовать графитовые стержни, графит проводит электрический ток и не окисляется. Я пока не пробовал, но вот хоче сделать для теста такой датчик. Вообщем за основу надо взять показатели счетчика воды, а датчиком влажности можно отключать полив, если он покажет максимальные значения. Например в дождливую погоду, расход воды уменьшается в разы, и установленного количества воды для датчика потока можнт быть черезчур много. Так что контроль для полива лучше сделать комбинированным.

Полив включается с помощью реле по сигналу от датчика или по времени. Емкость для полива должна находиться на высоте и полив лучше делать «самотеком» просто открывая или закрывая электроклапан. Таким образом можно сделать более автономную систему, т.к. для питания контроллера и клапанов хватит обычного аккумулятор и солнечной батареи. Такой принцип работы полива будет уместен в местах, где часто отключают электричество на длительное время.

Температура почвы — так же важно регулировать, т.к. поддержание температуры почвы в определенных пределах поможет расширить возможности вашей теплице. Например, таким способом можно увеличить время использования теплицы от ранней весны до поздней осени, и вырастить некоторые экзотические растения. Регулировка температуры в автоматической теплице можнро сделать с помощью нагревательных тенов.

В магазинах продается нагревательные провода, которые укладываются на дно грядок. Управление нагревом происходит через контроллер, который постоянно считывает данные с датчика температуры, который должен находится в грунте. Т.е. датчик температуры должен быть влагозащищенный. При понижении темперутары, контроллер подаст сигнал реле на включение питания для подогрева.

Датчик влажности нужен для своевременного полива, если земля будет подсыхать. Но автополив должен регулироваться несколькими датчиками, т.к. грядки обычно длинные, и датчик не сможет показать точные данные для всей площади.

Мы уже много начитались про выращивания растений в теплице, поетому полив делаем тоже динамический, а может быть и подстраивающийся под определенные растения. Основные данные для полива мы получаем с датчиков влажности, но бывает что надо специально сделать особенный полив по таймеру в момент созревания или роста.

Для этого мы напишем сценарий под определенный тип растений, но в основной будем использовать датчик влажности. Для полива используется большая бочка, лучше темного цвета, чтобы вода нагревалась в ней, холодной водой поливать нельзя. Бочка ставится на высоту, чтобы было небольшое давление. К бочке подключается клапан, который пускает воду в систему капельниц.

Для полного контроля, можно разделить на секции с клапанами, чтобы не переливались или недоливались в разноудаленных местах, а на каждую секцию использовать свой датчик влажности. В бак надо врезать два датчика уровня воды (минимум и максимум). По этим датчикам насос будет наполнять бочку, если там мало воды и выключать, если воды в бочке полно.

Виды обогревателей для теплицы

Виды обогревателей для теплицы.

Для автоматизации теплицы большого размера требуется установка автоматизированной системы обогрева. Она позволяет контролировать атмосферу внутри помещения. Сегодня такая система отличается крайней простотой, она включает в себя датчики температуры, электромагнитные реле, нагреватели и электровентиляторы.

Автоматический блок управления, на который подается сигнал от всех датчиков, включает нагреватели и вентиляторы, которые начинают подавать в теплицу теплый воздух строго заданной температуры. В холодные месяцы при помощи такой системы отопления для парников можно обеспечивать и активную вентиляцию внутри помещения, саму теплицу лучше всего держать постоянно закрытой. Использование систем открывания окон и форточек для естественной вентиляции уже не требуется.

Сегодня при автоматизации теплицы обязательно надо обратить внимание на автополив растений. Обычно для этого монтируется большая бочка для воды, хотя возможно и подключение к центральному водопроводу при его наличии. От бочки отходит труба и распределительные трубки, которые проходят внутри теплицы вдоль грядок. Такую систему можно легко сделать своими руками:

  • около теплицы устанавливается бочка для воды (ее емкость зависит от размеров теплицы, потребности в поливе, но обычно это 200-250 литров);
  • на дне емкости делается отверстие, к которому подключается труба, соединяемая с распределительными шлангами, уходящими внутрь теплицы;
  • шланги выкладываются вдоль грядок, к ним подключаются переходники и разбрызгиватели;
  • у выходного отверстия бочки монтируется обычный клапан, который соединяется проволочной тягой с электромагнитом на 30 В.

Вода в бочке подогревается при помощи солнечных лучей (хотя можно установить и систему подогрева), рекомендуется ставить ее на солнечном, открытом месте, выкрасить черной краской. Воду в емкость можно набирать двумя способами:

  • от центрального водопровода (если он имеется);
  • от колодца. В этом случае необходима установка своими руками погружного насоса, что сделает подачу воды простой и быстрой. Вместе с насосом устанавливается устройство автоматического включения, состоящее из микровыключателя, поплавка. Монтируется оно на краю металлической емкости для воды, работает по принципу наполнения водой самого обычного туалетного бачка.
Прочитайте также:  Может ли моча стать красной от свеклы

Умные теплицы из поликарбоната

Сделать умную теплицу своими руками несложно, если знать основные особенности ее обустройства. Основное отличие умной теплицы от обычной в том, что все процессы, происходящие в конструкции закрытого грунта, являются автоматизированными, и практически не требуют вмешательства человека.

Автоматика поможет не только поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим, но и вовремя проводить проветривание, включать обогрев или подсветку. С помощью таких систем овощи, фрукты и зелень можно выращивать круглогодично с минимальными трудозатратами.

Советую Вам новое натуральное средство для борьбы с болью в суставах — регенерирует хрящи и ткани суставов. Хотите попробовать?

Как сделать такую конструкцию своими руками вы узнаете из видео.

Для чего нужна

Успешное выращивание растений практически полностью обеспечивается благоприятным микроклиматом внутри помещения. На рисунке 1 приведены основные условия обеспечения благоприятного микроклимата: уровень освещения, влажности и вентиляции. Добиться правильной температуры и влажности помогут автоматические системы вентиляции.

В противном случае, микроклимат будет нарушен и это приведет к отрицательным последствиям:

  1. Температура внутри будет гораздо выше, чем снаружи, создавая благоприятные условия для развития болезнетворных микроорганизмов;
  2. Повысится и температура грунта, что тоже нежелательно, так как семена некоторых растений не прорастают при повышенных температурах;
  3. Негерметичность конструкции или неправильно проведенный расчет вентиляции приведет к продуванию строения, и из него будет постоянно уходить теплый воздух;
Строительство умной теплицы своими руками
Рисунок 1. Соблюдение благоприятного микроклимата

Поскольку микроклимат помещения постоянно меняется под воздействием освещения, погодных условий и других внешних факторов, уследить за его стабильностью практически невозможно. Именно поэтому и были придуманы автоматические системы вентиляции, полива и проветривания.

Чтобы построить умную теплицу своими руками, нужно учесть некоторые особенности конструкции.

Автоматизированная теплица схема

Рекомендуем ознакомиться с практическими советами по обустройству автоматики своими руками (рисунок 2):

  1. Правильно подобрать место для строительства, чтобы максимально использовать солнечную энергию. Оптимальным считается размещение с юга на север, чтобы все растения в течение дня равномерно прогревались и освещались солнцем. Также следует обустроить защиту от ветра, к примеру, высадив в метре от здания живую изгородь.
  2. Спроектировать каркас так, чтобы форточки и окна находились в верхней части конструкции. Холодный воздух, проникая внутрь, опускается вниз, поэтому и форточки нужно располагать как можно выше для защиты растений от сквозняков. Для этой же цели нужно сделать прочные двери без щелей, которые не будут пропускать холодный воздух внутрь.
  3. Установить надежную автоматику для полива и проветривания. Для автоматического открывания форточек достаточно установить гидроцилиндры, которые приводятся в действие при нагревании жидкости, находящейся внутри цилиндра и толкают шток, открывающий окно. При снижении температуры действие происходит в обратном порядке. Для автоматического внесения влаги рекомендуют устанавливать систему капельного полива с датчиком.

Если помещение будет использоваться зимой, в ней устанавливают обогревательные приборы и аккумуляторы с датчиками, которые будут автоматически включать обогрев при определенном температурном режиме окружающей среды.

Польза

Польза автоматики очевидна: любые растения в таких конструкциях можно выращивать круглогодично с минимальным участием человека.

Как построить теплицу своими руками
Рисунок 2. Пошаговая инструкция для строительства теплицы своими руками

Существует мнение, что обустройство умной теплицы влечет серьезные финансовые расходы, но эта точка зрения правдива лишь отчасти. Для автоматизации необходимо купить датчики и систему капельного полива, а монтаж можно провести и своими руками.

Автоматический полив теплицы
Рисунок 6. Системы автоматического полива

В небольших постройкаъ можно сделать простой капельный полив из обычных пластиковых бутылок. Их просто вкапывают в землю горлышком вниз, предварительно просверлив в крышке несколько небольших отверстий. Дно бутылки срезают, и в нее наливают воду, которая будет постепенно поступать к корням растения.

Чтобы вода поступала более равномерно, в бутылку можно вставить старый стержень от шариковой ручки. Его очищают бензином от остатков пасты, и вставляют в небольшое отверстие в бутылке. Вода под давлением будет медленно поступать в стержень и капать на землю.

Современные устройства по автоматизации теплиц и парников позволяют автономно работать системам полива, отопления и вентилирования

Чтобы обустроить капельный полив самостоятельно, нужно сделать схему расположения труб и капельных лент. После этого нужно сделать расчет необходимой длины оборудования и предусмотреть место для емкости с водой.

К баку подключают магистральную трубу, а к ней, с помощью специальных коннекторов – капельные ленты, которые раскладывают по всем грядкам. Концы капельных лент и магистральной трубы закрывают заглушками. По всей длине лент размешают капельницы, через которые вода будет поступать к растениям. Для регулировки напора воды на соединении магистральной трубы с баком устанавливают шаровой краню

Современные теплицы из поликарбоната или других материалов бывают совершенно разнообразных форм. Это может быть и самостоятельное строение, и часть другого здания или какой-нибудь опоры.

Многое зависит и от формы здания и его крыши. Для небольших садовых участков лучше выбирать компактные пристенные модели. Если позволяет площадь, можно установить современные конструкции с изогнутыми краями. Подобная форма будет предотвращать перегрев внутри помещения и поможет украсить садовый участок.

Помимо монтажа вентиляционных систем, применяют и другие способы обеспечения нужного микроклимата. К примеру, зимой нужно обеспечить максимальный прогрев помещения (рисунок 8), а летом защитить растения от слишком интенсивных солнечных лучей.

Для этого используют притенение, которое в комплексе с приточной или принудительной вентиляцией и поливом обеспечивает комфортные условия для роста культур. Существует два основных способа притенения:

  1. С помощью нанесения специальных составов на поверхность;
  2. И использование навесных материалов.
Обогрев теплицы своими руками
Рисунок 8. Прогрев помещения в зимнее время

Ранее для притенения использовали разведенную краску или известь. Но недостаток этих средств в том, что их сложно снять с поверхности в конце сезона. Сейчас на рынке есть специальные составы, которые обеспечивают отличное притенение, не смываются дождем, но при необходимости легко ликвидируются обычной щеткой.

Правила построения

Если вы уже установили самодельную вентиляцию с электроприводом или без, вам необходимо позаботиться и о защите растений от ультрафиолета. Сделать это довольно просто, причем притенить теплицу вы сможете и с использованием подручных материалов. Основные способы притенения приведены на рисунке 9. Для изготовления притеняющего экрана подойдут следующие материалы:

  • Деревянные или пластиковые рейки;
  • Жалюзи;
  • Пластик, покрытый белой краской;
  • Мешковина или другая плотная ткань;
  • Светонепроницаемая пленка.

Преимущество всех этих материалов в том, что они прочные, износостойкие, их легко монтировать и снимать, а в сложенном состоянии эти экраны можно хранить в кладовой или на чердаке.

Для притенения небольшого помещения будет полезно установить электропривод, который будет опускать и поднимать экраны, когда садовода нет дома.

Особенности

Умная теплица – полностью автономное сооружение, которое бесперебойно функционирует практически без вмешательства человека. Для этого нужно установить в ней отопительные приборы с датчиками, подключить свет, капельный полив и обязательно установить автоматику для проветривания.

Как притенить теплицу
Рисунок 9. Способы притенения теплиц

Чтобы проветривание было эффективным, нужно не только предусмотреть систему автоматического открывания и закрывания форточек, но и правильно расположить окна.

Желательно, чтобы они находились в верхней части постройки, например, на крыше. Так вы защитите растения от сквозняков и переохлаждения.

Автоматика открывания форточки непрямого действия содержит терморегулятор, выходные релейные контакты которого включены в разрыв цепи питания электрического или электромагнитного привода открывания фрамуги.

Как видим, современному умельцу совсем не сложно обустроить автоматику в теплице своими руками. На рынке есть полный комплект необходимых устройств, а от вас потребуется лишь некоторый навык работы с квартирной или домовой электропроводкой.

Автоматический обогрев и полив

Структура системы автоматизированного управления микроклиматом теплиц

Структура системы автоматизированного управления микроклиматом теплиц.

Автоматика для теплицы своими руками: чем выгодно, как автоматизировать обогрев, полив, вентиляцию своими руками

Автоматизация парника сегодня может быть выполнена при помощи систем различного типа, что может зависеть от различных факторов, начиная от наличия и возможности подключения электросети, размеров самой теплицы, условий, требуемых для выращивания сельскохозяйственных культур.

Электрические автоматизированные системы для теплиц, устанавливаемые своими руками, являются самыми распространенными. Все датчики и механизмы, блоки управления при этом подключаются к электрической сети.

Недостаток — зависимость всей системы от подачи электроэнергии.

Биметаллические предназначены для устройства автоматической системы проветривания. Это две металлические пластины (два разных типа металла либо металл и пластик), которые при повышении температуры изгибаются и открывают форточку.

Чаще всего для средних и небольших теплиц ставят гидравлические системы для проветривания. Их просто собрать своими руками, они не зависят от наличия электроэнергии.

Схема системы капельного полива в теплице

Схема системы капельного полива в теплице.

  • металлическую емкость для воды, выкрашенную масляной черной краской (для эффективного нагрева от солнечных лучей);
  • металлическую трубу для подключения к бочке;
  • вентили, краны, переходники;
  • резиновые шланги для распределения воды для полива внутри теплицы;
  • разбрызгиватели выбранной конструкции;
  • погружной насос;
  • блок управления и блок включения для насоса.

Как известно, все автоматические системы или устройства призваны управлять некоторыми объектами, которые описываются набором (вектором) физических величин – характеристик объекта управления. Задачей автоматического управления зачастую является поддержание этих величин в некотором заданном человеком диапазоне значений в условиях изменяющихся внешних воздействий на объект управления. В поддержании каких физических величин внутри теплицы заинтересованы ее хозяева? Среди них можно назвать:

  • температуру воздуха;
  • температуру почвы;
  • влажность почвы;
  • влажность воздуха.

Сделать автоматическую систему полива в теплице под силу каждому

В соответствии с вышеприведенным набором физических величин теплицы могут быть оборудованы:

  • системами обогрева воздуха и почвы,
  • форточной или принудительной вентиляцией,
  • системами автоматического (капельного) полива.
Прочитайте также:  Безвременник посадка уход за осенним цветком

Конечно, эти системы не могут непосредственно влиять на, например, температуру воздуха или почвы. Их влияние на эти параметры является опосредованным – изменяется температура нагревательных элементов внутри нагревательных приборов систем обогрева, далее посредством конвекционного переноса теплоты или посредством электромагнитного инфракрасного излучения происходит изменение температуры воздуха и почвы в теплице.

Один из возможных вариантов автоматического отопления теплицы

Системы электрообогрева теплиц:

  • системы электрического теплого пола;
  • системы электрообогрева воздуха в теплицах (конвекционного обогрева тепловентиляторами, масляными радиаторами и электрокаминами, а также инфракрасного обогрева).

Системы водяного обогрева теплиц на основе теплого пола и конвекционного обогрева воздуха калориферами:

  • с электрическими котлами;
  • с газовыми котлами;
  • с котлами на твердом или жидком топливе.

Автоматическую систему управления обогревом теплицы своими руками можно сделать только на основе электрообогрева или водяного обогрева от электрокотла

Как известно, автоматизировать включение/выключение газовых нагревателей запрещено по соображениям техники безопасности. Следовательно, все газовые или жидкотопливные котлы необходимо включать/выключать вручную. Необходимость такого же способа управления твердотопливными колами вполне очевидна. Отсюда следует, что автоматическую систему управления обогревом теплицы своими руками можно сделать только на основе электрообогрева или водяного обогрева от электрокотла.

Проще всего реализуется автоматический электрообогрев на системе теплого пола. Для этого необходимо выводы обогрева каждой грядки присоединить к электросети через готовый бытовой терморегулятор соответствующей номинальной мощности.

Автоматика для теплицы своими руками: чем выгодно, как автоматизировать обогрев, полив, вентиляцию своими руками

Проще всего реализуется автоматический электрообогрев на системе теплого пола

Сейчас на рынке имеется большой выбор подобных малогабаритных устройств, как правило содержащих встроенный датчик температуры воздуха и задатчик температуры в °С. Терморегулятор следует расположить непосредственно на краю грядки (на почве). Тогда его датчик будет измерять температуру воздуха на поверхности грядки, которая будет на 1-2 °С ниже, чем внутри ее. Установив температуру воздуха на терморегуляторе в 20 °С, вы должны помнить, что температура почвы внутри грядки будет 21-22 °С.

Аналогичным образом можно своими руками автоматизировать электрообогрев воздуха теплицы масляными радиаторами или электрокаминами, или инфракрасными электрообогревателями, поскольку первичными источниками тепла в них служат обыкновенные ТЭНы или жаростойкие спирали. Каждый из таких электрообогревателей (или группу параллельно включенных приборов) подключают к сети через терморегулятор.

Можно своими руками автоматизировать электрообогрев воздуха теплицы масляными радиаторами или электрокаминами, или инфракрасными электрообогревателями

Системы обогрева поддерживают оптимальную температуру почвы в грядках и воздуха в теплице при внешнем воздействии холодного наружного воздуха. Если же внешним воздействием является излучение жаркого летнего солнца или раскаленный летний воздух, то оптимум температуры внутри теплицы поддерживается за счет ее вентиляции.

Довольно редкую в частных теплицах систему принудительной вентиляции с электровентиляторами, установленными на каркасе теплицы, можно своими руками сделать автоматической, подключив эти вентиляторы к электросети через бытовые терморегуляторы с релейной характеристикой, т. е. работающие по принципу «включен-выключен».

Форточная вентиляция может быть сделана своими руками путем оснащения форточек приводами их открывания с автоматикой прямого или непрямого действия

Что касается форточной вентиляции, то она может быть сделана своими руками автоматической путем оснащения форточек приводами их открывания с автоматикой прямого или непрямого действия. В первом случае терморегулятор и собственно привод открывания форточки совмещены в одном устройстве – гидроцилиндре с техническим маслом, которое расширяется при повышении температуры и давит на поршень, приводящий в движение механизм открывания фрамуг. Сегодня на рынке предлагаются готовые гидравлические автоматы открывания тепличных форточек, которые овощеводы могут установить самостоятельно.

Современные устройства по автоматизации теплиц и парников позволяют автономно работать системам полива, отопления и вентилирования. На сегодня, существует несколько способов автоматизации процессов, от которых зависит микроклимат в теплице. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Автоматика в теплицах различается по принципу действия (способу приведения механизмов в действие) на:

  1. Электрическую. Такая автоматика отличается простотой монтажа, возможностью точной настройки. К недостаткам электрических систем можно отнести их дороговизну, сравнительно с другими типами автоматизированных систем, и зависимость от источника электроэнергии.
  2. Гидравлическую. Такие технологии надежные и абсолютно безопасные: в их основе лежит принцип расширения жидкостей при перегреве. Недостатки конструкций – медленное реагирование на понижение температуры.
  3. Биметаллическую. В основе биметаллических устройств лежит способность различных металлов к расширению. Такие системы идеальны для автоматизации системы вентилирования. Минусом биметаллической автоматики является то, что она не способны приводить в действие тяжелое оборудование.

Вышеперечисленные автоматические системы можно установить на любое оборудование, которое нуждается в автономной работе. Выбор автоматизированных конструкций зависит от бюджета садовода, наличия рядом с участком сети электропередач, габаритов теплицы.

Автоматизация теплицы возможна благодаря точным датчикам, считывающим температуру, уровень влажности и освещения внутри и снаружи теплицы, таймерам, которые передают сведения на специальный контроллер. После чего система управления, на основе встроенных в программу алгоритмов, оценивает показания с датчиков и принимает решения на включение или выключение исполнительных устройств теплицы.

Именно программный регулятор приводит в действие насос системы орошения, вентилятор и доводчик форточки, осветительные и отопительные приборы. На сегодня, существует множество контроллеров, главная задача которых – регулирование микроклимата в теплице. Цена на контроллер зависит от количества аналоговых входов и памяти устройства. Наиболее доступным является контроллер Атмега на платформе Ардуино.

Во избежание финансовых затрат, автоматизированные системы можно полностью или частично сделать своими руками. Конечно же, для того, чтобы создать автоматику на контроллере понадобятся термостаты, циклические и суточные таймеры, схема готовой платы, каналы связи с оборудованием. Гораздо проще будет организовать автоматику для каждого отдельного процесса.

Чаще всего, отдельно автоматизируют систему полива в теплице. Организация системы зависит от габаритов паника. Так, для небольших бытовых теплиц, зачастую, применяется самодельная капельная система полива.

Системы автополива

Вентиляция тепличного комплекса: помогает автоматика

  1. Контроллер Arduino Mega — цена на aliexpress 10 долларов
  2. Блок реле на 8 каналов — цена на aliexpress 10 долларов
  3. Датчики Температур DHT — цена на aliexpress 1 доллара
  4. Датчики Температур DS1820 — цена на aliexpress 1 доллара
  5. Модуль отображения данных LCD I2C — цена на aliexpress 3 доллара
  6. Датчики влажности почвы — цена на aliexpress 1 доллар
  7. Датчик освещенности — цена на aliexpress 1 доллар
  8. Электро магнитные клапана для капельного полива — 150 рублей за штуку в автомагазине
  9. Блок бесперебойного питания на 12воль без батареи — 700 рублей, с батареей 2000 рублей.
  10. Электро привод замка дверей для авто (для форточки) — 250 рублей в автомагазине
  11. Поплавковые датчики уровня воды — 200 рублей

Автоматическое открывание форточек в теплице

В первую очередь это необходимо с точки зрения обогрева. Если на улице тепло, и отопительные приборы выключили, это не значит, что такая же температура сохранится до следующего визита хозяев. Если вовремя не включить обогрев, растения могут просто погибнуть от заморозков. Такая же ситуация складывается с проветриванием и поливом, поэтому для бесперебойной работы необходимо обязательно устанавливать автоматику для проветривания, полива и обогрева.

Вся суть автоматики сводится к тому, что конструкция закрытого грунта функционирует в практически автономном режиме (рисунок 3). К примеру, для автоматического обогрева в помещении делают теплый пол или устанавливают котлы, камины, радиаторы или вентиляторы с датчиками, реагирующими на температуру окружающей среды.

Автоматические системы для теплиц своими руками
Рисунок 3. Польза автоматических систем

С проветриванием, поливом и подсветкой задача более простая. Все эти системы подключаются к датчикам, которые программируются на включение и выключение в заданное время.

Все автоматические системы имеют одну функцию – обеспечивать автономное функционирование конструкции закрытого грунта с минимальным участием человека.

Среди основных видов систем выделяют:

  • Автоматику для проветривания, которая самостоятельно открывает и закрывает форточки в зависимости от температуры окружающей среды;
  • Системы обогрева воздуха и почвы, которые включают котлы, радиаторы, тепловентиляторы и теплый пол;
  • Системы автоматического капельного полива, с помощью которых все растения получают достаточное количество влаги.

Кроме того, внутри обязательно устанавливают искусственное освещение, которое играет важную роль в росте культур, особенно в зимнее время, когда продолжительность светового дня сильно сокращается.

Из видео вы узнаете, как обустроить автоматическое проветривание в теплице.

Процесс вентиляции с помощью открытых форточек приведен на рисунке 4. Он происходит следующим образом:

  1. Плотность нагретого воздуха ниже, чем холодного, поэтому теплые потоки начинают подниматься вверх.
  2. Если в крыше предусмотрены форточки, горячий воздух будет выходить через них.
  3. Свежий воздух поступает через открытые двери, щели между стеклами, которые неизбежно есть в каждой постройке, и процесс повторяется.

Для качественной вентиляции общая площадь форточек должна составлять шестую часть площади пола, но это количество во многом зависит от типа помещения:

  • Для небольших строений будет достаточно установить по две форточки на каждые два метра длины крыши.
  • В больших промышленных теплицах устанавливают сплошные ряды форточек с двух сторон крыши.
  • Теплицы, предназначенные для выращивания альпийских растений, также должны хорошо вентилироваться, поэтому и на их крыше должны быть предусмотрены сплошные форточки.
  • Для теплиц любого типа предпочтительнее устанавливать и боковые форточки. Лучше располагать их с двух сторон на уровне почвы или стеллажей. Это позволит наладить проветривание в холодную или ветреную погоду.

Основное назначение автоматической системы вентиляции состоит в снижении количества плесени, гнилостных образований и неприятных запахов. Это условие становится особенно актуальным дождливой осенью, когда нужно обеспечивать быстрое и качественное проветривание.

Способы проветривания теплицы
Рисунок 4. Вентиляция с помощью открытых форточек и гидроцилиндра (1 — доски заборки, 2 — парниковая рама, 3 — гидроцилиндр с термочувствительной жидкостью, 4 — металлический шток, 5 — груз, 6 — шарнир)

Довольно часто режим вентилирования нарушается из соображений экономии энергии. Существует два типа устройств, которые обеспечивают приток свежего воздуха в помещение, но при этом не требуют никаких энергозатрат: 1) Дверной насос (рисунок 5). Данное устройство представляет собой автоматический механизм, который позволяет открывать и закрывать двери, вентиляционные люки и форточки.

  • Низкая мощность небольших моделей;
  • Если в теплице установлены тяжелые двери или люки, механизм будет функционировать неправильно;
  • Работу дверного насоса может нарушить сильный ветер;
  • Нужно постоянно контролировать работу прибора, чтобы не допустить защемления окон или дверей.
Прочитайте также:  Теплицы из поликарбоната во Владимире "Усадьба"

Благодаря простоте устройства, установить и изготовить подобную систему вентиляции можно и своими руками. Принцип действия механизма следующий:

  • Внутри устройства находится специальный воск, который расширяется при повышении температуры;
  • Расширение приводит в работу механизм, который открывает створки;
  • Когда температура снижается, объем воска сокращается и окно закрывается.

Подобные механизмы можно приобрести в специализированных магазинах. Иногда вместо воска в устройстве используют газ. Важно, что данный тип механизма для автоматического проветривания реагирует только на колебания температуры, а не на качество воздуха ли наличие плесени. Из видео вы сможете узнать все подробности строительства и оборудования теплицы, начиная от фундамента и возведения самого строения до обеспечения правильной вентиляции и микроклимата.

2) Самофункционирующая вентиляционная труба (рисунок 5). Этот тип устройства также не требует подключения к энергосети, но некоторые манипуляции с постройкой все же придется провести. В строении потребуется пробить специальное вентиляционное отверстие, через которое и будет поступать свежий воздух. Принцип работы такой вентиляционной трубы основан на разнице температур внутри и снаружи помещения.

Когда солнечные лучи попадают на трубу, воздух в ней прогревается, и его температура постепенно становится намного выше, чем внутри. В результате образовывается тяга, и свежий воздух начинает поступать в помещение. Соответственно, чем больше солнца попадает на трубу, тем интенсивнее будет работать механизм.

Данное устройство оказалось настолько успешным, что самофункционирующую вентиляционную трубу даже установили в оранжерее одного из парков в финской столице Хельсинки.Таким образом, проветривание – необходимое условие для нормального функционирования конструкции и сбора богатого урожая. Но если летом определить, когда нужно проветрить помещение, достаточно легко, то в другое время года неопытный садовод может и не заметить, что внутри необходимо наладить вентиляцию.

Автоматическая вентиляция теплиц
Рисунок 5. Пример дверного насоса и самофункционирующей вентиляционной трубы

Проветривание помещения напрямую зависит от погодных условий и месяца. Например, в солнечную погоду с ноября по февраль проветривание можно и не проводить. Начиная с марта количество проветриваний постепенно возрастает и достигает своего пика в мае-августе. Для солнечного и теплого марта будет достаточно одного проветривания в сутки, в апреле требуется включать вентиляцию два раза в день (и один раз, если на улице пасмурно).

Поскольку вентилирование требует постоянного контроля, специалисты рекомендуют устанавливать именно автоматические системы проветривания, которые не нуждаются во вмешательстве человека и обеспечивают стабильный микроклимат для растений.

Существует несколько устройств автоматического проветривания:

  1. В промышленных теплицах для принудительной вентиляции часто используют электромоторы, которые с помощью шестеренок приводят в движение специальное устройство для открытия и закрытия форточек. Чтобы начать использовать механизм, достаточно нажать на специальный переключатель.
  2. Для маленьких помещений применяют систему со специальной теплочувствительной жидкостью, которая и выполняет функцию контроля. Процесс автоматической вентиляции в небольших теплицах из поликарбоната осуществляется таким образом:
    • В помещении устанавливают металлическую емкость, закрытую с одного конца;
    • В нее наливают жидкость и закрывают отверстие поршнем;
    • Когда температура внутри повышается, жидкость внутри емкости нагревается и начинает толкать поршень;
    • По мере повышения давления в процесс задействуется система рычагов, которые и открывают форточку;
    • Когда необходимость в проветривании отпадает, происходит обратный процесс: жидкость постепенно остывает, сужается, поршень возвращается в исходное положение, а рычаги закрывают форточку.

Такую систему автоматической вентиляции можно сделать и своими руками, главное – правильно установить температурный режим для теплочувствительной жидкости.

  1. В теплицах, требующих особого внимания к микроклимату, устанавливают более сложные механизмы для автоматического открывания форточек. Подобные системы оснащены специальными датчиками, чувствительным к погодным условиям. Датчики ветра приводят в движение мотор, который закрывает форточки, чтобы внутри не было сквозняков. Датчики температуры окружающей среды реагируют на ее снижение и также дают сигнал для закрытия форточек. Также есть специальные системы, которые включают функцию автоматической вентиляции теплицы при изменении солнечной активности.
  2. И в небольших, и в промышленных теплицах довольно часто устанавливают вентиляторы. Несмотря на то, что даже самая простая система вентиляции может обеспечить бесперебойный приток воздуха, его все равно будет недостаточно для поддержания однородного микроклимата. В больших теплицах есть зоны теплого и холодного воздуха, которые могут негативно сказаться на росте растений. Именно поэтому в промышленных теплицах устанавливают системы вытяжной вентиляции, которые ликвидируют сквозняки или повышение температуры.
  3. Для конструкций с пленочным покрытием также целесообразно устанавливать вытяжную вентиляцию, так как она предотвращает образование конденсата на поверхности покрытия.
  • В маленьких теплицах с небольшим количеством форточек, их открывают вручную. Чтобы зафиксировать окно, используют шплинты и металлические планки с прорезями (рисунок 7).
  • Вентиляция с помощью форточек в промышленных зданиях чаще всего автоматизирована, так как отверстия находятся высоко под потолком. Для открытия форточек используют специальные механизмы для автоматического открывания форточек (рукоятки, зубчатые колеса и шестеренки).

Объекты управления автоматики теплицы

Для управления электрооборудованием подойдёт плата Relay Shield, количество реле должно соответствовать количеству устройств запас на будущее, всегда можно добавить. На картинке 4 канальная плата. Мы будем включатьвыключать насос, электромагнитные краны. Если использовать сервопривода или электро привод замка дверей для авто, можно открыватьзакрывать форточки.

Так же нужен фоторезистор, который будет включать освещение.

Автоматическая система вентиляции теплицы

Народные методы

В значительных по площади промышленных теплицах, для нормализации микроклимата, применяют и системы зашторивания парников. В бытовом хозяйстве такие системы показывают не менее высокую результативность.

Различают боковые и верхние экраны систем зашторивания. Вместе с тем, существует несколько типов полотен, которые выполняют различные функции: полное или частичное затемнение, сбережение тепловой энергии, удерживание искусственного света внутри парника.

При необходимости Экран приводит в действие переключатель на шкафчике автоматики. Кроме того, систему можно включить в программу общего контроллера по управлению климатом внутри теплицы.

Вентиляция теплицы из поликарбоната или стекла при помощи автономных устройств менее эффективна, по сравнению с использованием автоматизированных аппаратов. Однако их функционирование не требует наличия доступа к электросети.

Происходит это благодаря строению и особенностям клеточных цепочек, из которых состоят те или иные вещества. Подобные характеристики с успехом используются для создания следующих систем:

  • биметаллическая;
  • гидравлическая;
  • пневматическая.

Все эти системы являются полностью энергонезависимыми, что является их главным преимуществом. Их использование дает возможность обеспечить полноценное проветривание теплиц небольшого размера. При этом любая из них является максимально доступной и монтируется в течение 15-30 минут. Недостатком автономных устройств служит их зависимость от внешних климатических условий и атмосферного давления, влияющего на степень линейного расширения различных материалов.

Установить любой из автоматов для проветривания теплицы своими руками не составит большого труда. Достаточно правильно разместить рычаги и обеспечить им необходимые условия для функционирования.

Самодельная автоматическая теплица

  1. Разработка схемы полива с учетом индивидуальных размеров теплицы.
  2. Подготовка материалов (капельных шлангов, бака для воды, фильтров, кранов, соединительных штуцеров, магистральной трубы).
  3. Установку бака на высоте в 0,1-0,2 см, монтаж фильтров для очистки воды.
  4. Разводку магистрального водопровода и веток линий.
  5. Монтаж перекрывающих кранов на каждую ветку.
  6. Соединение всех составляющие водопровода при помощи соединительных штуцеров.
  7. Установка капельниц.
  8. Наполнение бака водой.

Энергозависимые системы

К полуавтоматической системе полива относится орошение методом солнечной дистилляции, при котором вода, испаряясь из резервуара, конденсируется на колпаке, и по специальным желобам стекает вниз к растениям.

Аварийное оповещение по SMS

Не хочу забегать вперед, вот мысль в голову пришла. Например, если в бак не закачивается вода, засорился насос, или форточка заклинила и температура в помещении поднимается выше 80 градусов, это все может привести к гибели растений. Если мы живем на даче, то можно раз в день заглянуть в теплицу, чтобы посмотреть все ли в порядке с растениями.

Но что делать если мы в другом городе? Я считаю надо делать алгоритм безопаности для проверки пограничных параметров теплицы. Если один из параметров приближается к критической отметке, можно отправить SMS с помощью GSM шилда для ардуионо, стоит около 50 баксов на алиекспресс. Мы всегда будем в курсе, если нашим растениями некомфортно, и можем позвонить соседу, чтобы он проверил все ли в порядке с теплицей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Энциклопедия садовника
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector