Теплица автомат

Не каждый владелец садового участка имеет возможность постоянно находиться на даче, чтобы заняться любимым делом ― выращиванием свежих овощей. Но если на участке есть построенная умная теплица своими руками, то все эти проблемы легко решаются. В такой теплице все процессы по уходу за растениями производятся автоматически, без участия человека.

Что такое умная теплица?

Основное отличие умной теплицы от обычной в том, что все процессы, обеспечивающие оптимальный рост овощей, происходят автоматически без участия человека. При строительстве такого сооружения должны выполняться следующие условия:

  • Контроль за температурой в теплице выполняют специальные датчики. При изменении температуры они передают сигнал на устройства, производящие открывание или закрывание окон и дверей.
  • Для полива растений используется капельная система орошения. С помощью этой системы производят и жидкие подкормки удобрениями.
  • В процессе вегетации растения истощают землю, забирая для своего роста питательные вещества, поэтому желательно иметь систему автоматического восстановления грунта.

Рис. 1 Схема умной теплицы

Все эти необходимые для роста овощей процессы выполняет умная теплица с установленной автоматикой. Вы будете только контролировать работу системы, приезжая на дачу 1-2 раза в неделю.

Виды теплиц

Для изготовления теплицы на дачном участке можно выбрать любую понравившуюся форму изделия или создать свою, оригинальную конструкцию. Основой теплицы является каркас, для изготовления которого используют деревянные рейки, металлические трубы и уголки. Металлические каркасы более долговечны и надежны, чем деревянные, и не подвержены гниению в земле, а от коррозии их защищает покрытие.

Конструкция может быть разборной или неразборной, сварной. В качестве покрытия применяют стекло, поликарбонат и даже полиэтиленовую пленку. При этом при выборе надо учитывать следующие условия:

  • Где она будет установлена и какие необходимы размеры.
  • Что будете в ней выращивать и в каком количестве ― только для личного употребления или для продажи на рынке.
  • Будет ли ваша конструкция использоваться зимой или только в теплое время.
  • Какие автоматические системы будут установлены внутри сооружения.

Рис. 2 Различные варианты конструкций

Если вы будете покупать готовое изделие, то в магазинах самыми популярными являются арочные конструкции и теплицы в форме домика. В качестве укрывного материала лучше выбирать поликарбонат для арочных конструкций или стекло для конструкций в виде домика. Ну а умные теплицы из поликарбоната полностью подойдут даже самому взыскательному пользователю.

Конструкция в форме арки

В такой теплице растения получают максимальное количество солнечного света, для них создаются самые оптимальные условия для роста. В качестве укрывного материала чаще всего используется поликарбонат. Он легко гнется и имеет хорошую пропускную способность для солнечных лучей.

Некоторые сложности при установке могут возникнуть при креплении поликарбоната к каркасу. При неправильной сборке возможно нарушение герметичности и попадание вовнутрь влаги и вредных насекомых. Рис. 3 Арочная конструкция

Установленная внутри автоматика для арочных теплиц, изготавливаемых своими руками, полностью обеспечит необходимый приток воздуха при различных условиях. Управляемые ею исполнительные механизмы откроют окна для проветривания и закроют, когда температура снизится.

Плюсы и минусы

Рассмотрим подробней основные преимущества и недостатки арочных конструкций.

К плюсам относятся следующие характеристики:

  • Каркас легко собирается самостоятельно, теплицу в сборе можно легко перенести на новое место.
  • Солнечный свет свободно проникает ко всем растениям, в зимнее время снег не скапливается на поверхности, а легко скатывается вниз.
  • Возможность выращивания высокорослых растений, особенно в средней части.
  • Привлекательный внешний вид, возможность изготовления своими руками.
  • Можно легко установить автоматические системы полива и вентиляции.

Недостатков гораздо меньше, а именно:

  • В качестве укрывного материала можно использовать только поликарбонат или пленку, стекло из-за дугообразного профиля установить невозможно.
  • Неудобно крепить полки вдоль стен.
  • Если конструкцию не закрепить, то при порывах ветра может быть опрокинута и снесена.

Рис. 4 Конструкция с боковыми форточками для вентиляции

К недостаткам также относят сложность установления оптимальной вентиляции. Две форточки спереди и сзади создают внутри сильный сквозняк; чтобы устранить этот недостаток, на боковых стенках размещают дополнительные форточки.

В форме домика

Сооружения в виде домика популярны на садовых участках, где все делается своими руками. Для таких сооружений можно применять любой укрывной материал: стекло, поликарбонат или полиэтиленовую пленку. Правда, поликарбонат придется резать на куски, или делать конструкцию по размерам, кратным поликарбонату.

Высота теплицы позволяет выращивать высокорослые томаты на всей площади, солнечные лучи свободно проникают сквозь укрывной материал. Конструкция конька крыши позволяет свободно скатываться дождевым потокам, не накапливаясь и не прогибая поверхность. Да и зимой снег также будет легко скатываться вниз, а через освобожденную от снега поверхность крыши зимние солнечные лучи будут нагревать воздух внутри.

Преимущества и недостатки формы домика

У теплицы в форме домика есть преимущества и недостатки, которые изложены ниже. Рис. 5 Теплица в форме домика

Сначала о преимуществах:

  • простота изготовления конструкции своими руками;
  • внутри можно легко установить полочки, стеллажи для инвентаря и автоматики для обслуживания;
  • для изготовления сооружения есть большой выбор материала;
  • для проветривания можно устанавливать форточки на разных уровнях, при этом не образуется сквозняк.

Ну и у любой конструкции есть свои недостатки, есть они и у теплицы с домиком:

  • на изготовление каркаса потребуется много времени и материала;
  • само сооружение достаточно тяжелое, и для установки необходим фундамент;

Если используется поликарбонат в качестве укрывного материала, то его придется резать на куски. Это увеличит количество соединительных стыков и вероятность негерметичности уплотнений.

Плюсы и минусы размещения теплиц на участке

Сначала плюсы:

  • у вас будет возможность употреблять ранние овощи, выращенные по собственной технологии без нитратов;
  • ваши растения будут защищены от непогоды и кислотных дождей, которые нередко выпадают в наше время;
  • садовые вредители также будут лишены возможности проникнуть внутрь сооружения.

Рис. 6 Подвязка огурцов

А теперь о минусах:

  • для нормального роста растений вам необходимо производить полив и подкормки растений, опрыскивать их от болезней и вирусов;
  • производить работы, связанные с подвязкой, удалением лишних побегов, и другие действия для регулировки роста растений.

Все эти действия требуют времени, но, чтобы вырастить хороший урожай, иначе нельзя. А если сделаете «умную теплицу», то большинство забот отпадет. Достаточно 1-2 раза в неделю затратить немного времени для подвязки и удаления лишних побегов. Вы будете приезжать на дачу только для контроля процесса выращивания и сбора урожая.

Суть теплиц с автоматикой

Для оптимального развития и выращивания овощных культур необходимо внутри помещения создавать свой микроклимат, контролировать температуру и влажность воздуха. Чрезмерное повышение температуры может погубить растения, а при слишком холодном воздухе они будут плохо расти и развиваться.

Следить за всем этим и создавать необходимый режим для растений очень сложно, даже если владелец участка постоянно живет на даче. На помощь приходит автоматическая система ухода за растениями, которая выполнит за вас все заботы по выращиванию овощей. Система вовремя польет грядки, сделает вентиляцию и установит нужную заданную температуру, и даже выполнит подкормку растений.

Выгоды использования умных теплиц

Многие дачники хотят выращивать овощи в теплице, но не могут постоянно находиться на даче, появляются там раз в несколько дней. Решается это проблема просто: надо на участке установить умную теплицу. Умная теплица с установленной автоматикой для теплиц полностью освободит пользователя от необходимости заниматься текущими работами. Рис. 7 Умная теплица

Для небольших теплиц нет необходимости полностью автоматизировать все процессы. Это будет дорого, да и не рентабельно. Для автоматизации достаточно тех простых систем контроля и исполнения, которые вы можете установить самостоятельно. Зато как приятно, когда на столе у вас будут присутствовать свежие, экологически чистые овощи, выращенные своими руками.

Автоматика для теплиц

Основное назначение системы автоматизации выращивания растений состоит в том, чтобы обеспечить все условия для развития без участия или с минимальным участием человека. Основные функции автоматики следующие:

  • Система проветривания и поддержания нормальной температуры внутри, в зависимости от наружной температуры воздуха.
  • Автоматический капельный полив и подкормка.
  • Система подогрева воздуха в холодное время года.

Для нормального развития растений в темное время необходимо дополнительное освещение, которое также включается с помощью системы автоматики.

Автоматика для проветривания

Автоматическая система для проветривания может быть двух типов, но основным элементом является небольшой гидроцилиндр, который открывает фрамуги для проветривания. Один из способов довольно простой, для открытия используется гидроцилиндр, полость которого наполнена специальной жидкостью.

При повышении температуры жидкость расширяется и выдвигает поршень, который и открывает фрамугу. При снижении температуры жидкость сжимается, и под действием пружины поршень возвращается, закрывая окно. Рис. 8 Устройство автоматического проветривания

Другой способ более точный и сложный, с установкой контактного термометра и сложного механизма открытия и закрытия фрамуги. Это позволяет более точно регулировать температуру, но требует немалых затрат на установку.

Системы капельного полива

При капельном поливе вода поступает к корням растений небольшими порциями, успевая при этом немножко прогреться. При этом почва все время остается влажной, что благоприятно сказывается на росте. Рис. 9 Капельный полив

Для автоматического полива используют шланги с капиллярными отверстиями, через которые вода капает к корневой системе. Емкость для воды можно устанавливать внутри теплицы или снаружи. В резервуар вода подается из водопровода, контроль уровня и пополнение при расходе осуществляется с помощью поплавкового затвора.

Из резервуара вода поступает к капиллярным трубкам через кран с дистанционным управлением. Он может открываться с помощью автоматики либо в определенное заданное время, или при изменении уровня влажности в теплице. Систему полива можно использовать и для подкормки, добавляя в резервуар жидкое удобрение.

Автоматика для обогрева почвы и воздуха

Если теплица используется в холодное время года, то для созревания овощей необходим обогрев. Для обогрева применяют несколько способов:

  • установка электрических тепловых пушек, калориферов и обогревателей;
  • прокладка системы теплый пол, с подключением к котлу или электричеству;
  • установка котла, газового или электрического с радиаторами по периметру теплицы.

Рис. 10 Схема обогрева теплицы

Система автоматики должна включать отопление при понижении температуры и выключаться при достижении оптимального уровня.

Приборы освещения

Недостаток света сказывается на развитии овощей, поэтому необходимо в теплице устанавливать освещение для продления светового дня осенью и в зимнее время. Продолжительность светового дня должна быть в пределах 12-16 часов в сутки.

Для освещения используют следующие типы ламп:

  • накаливания, создает инфракрасное излучение и при близком расположении от растений может их обжечь;
  • натриевая, самая эффективная для роста растений, но имеет малый срок эксплуатации;
  • светодиодная, самая широко применяемая лампа для освещения, дает яркий свет, приближенный к солнечному;
  • люминесцентная, обладает ярким светом и длительным сроком службы.

Рис.11 Светильники для освещения

Кроме того, для освещения используют ультрафиолетовые и инфракрасные лампы. Причем инфракрасная лампа может не только освещать, но и обогревать теплицу. Ну а автоматизировать процесс включения света не сложно, достаточно установить датчики освещенности, или таймеры. Таймеры будут включать и выключать свет в определенное заданное время.

Автоматизация в теплице создает оптимальные условия для выращивания растений без участия человека. Изготовить и установить обычную теплицу на участке не сложно. Но как при этом сделать умную теплицу своими руками, чтобы все процессы в ней происходили автоматически, здесь задача посложнее. Но при кажущейся сложности ничего не обычного нет, и при определенном умении сделать это не сложно.

В трубах для полива теплиц порой живут настоящие микромонстры Как происходит наращивание биопленки и чем это может обернуться Ученые из Нидерландов (Гервен Ламмерс, доктор философии, Том ван Орсоу, бакалавр, Ян-Кристиан Шенберг, Карли Вулдерс, бакалавр) создали специальную установку, чтобы провести исследование патогенной биопленки в тепличных системах для полива. В своей работе они пишут, в частности, следующее. В теплицах для растений используются капельные / ирригационные линии или гидропонные системы, чтобы обеспечить культуры достаточным количеством воды. Однако невидимая снаружи биопленка способна образовывать слой на внутренней поверхности проводников воды, значительно уменьшая поток или даже физически засоряя целые капельницы. Самое главное – биопленка является идеальной средой для укрытия и размножения фитопатогенов. Наращивание биопленки обычно начинается с прикрепления отдельной клетки микроорганизма в суспензии к поверхности, например, к внутренней поверхности водопровода. Этот микроорганизм начинает размножаться и выделяет компоненты для создания защитной среды. Таким образом, биопленка внутри линии — это не просто слизистый слой, а на самом деле хорошо структурированное и высокоорганизованное микробное сообщество. Этот процесс ускоряется относительно высокими температурами и органическими загрязнениями, обычно присутствующими в оросительной воде, и дополнительно стимулируется относительно низкими объемами потока в начале культивирования. Многолетний мировой опыт в тепличном растениеводстве показал, что традиционные дезинфицирующие средства, такие как хлор, очищают саму воду, а иногда образуют вредные остатки. Гораздо эффективнее показал себя стабилизированный серебром раствор перекиси водорода. Для проверки действия состава компания Intracare, выпускающая такой продукт для тепличного сектора, разработала генератор биопленки в качестве модели для изучения естественного роста и последующего удаления биопленки с помощью Intra Hydro pure в экспериментальной установке. Пластиковые трубки, представляющие линии питьевой воды, были заполнены водой, зараженной фузариозом, чтобы имитировать распространение модельного патогена в теплице. Режим полива имитировался ежедневным графиком расхода / отсутствия потока. Качество воды определяли путем измерения количества аденозинтрифосфата (АТФ) в качестве маркера для микроорганизмов с помощью Intra Clean Quick Scan в относительных световых единицах (RLU). Съемные пластиковые вставки помещали внутрь пробирок для оценки количества бактерий и грибов в биопленке. Когда растущая биопленка стала четко видна глазом (как жирный слой) и измерения АТФ в воде начали стабилизироваться, применили непрерывное добавление 40 ppm Intra Hydro pure для исследования воздействия продукта на биопленку. В течение периода роста биопленки количество АТФ в воде быстро увеличивалось до 1662 RLU, что указывает на сильно загрязненную воду. После непрерывного добавления продукта количество RLU быстро уменьшалось в течение короткого периода времени и оставалось низким, как показывают измерения на 19-й неделе со значением RLU 66. Измерения АТФ соответствуют общему количеству аэробных (бактерии + грибы) в воде и вставках в пробирки. Оба показателя быстро увеличились в течение нескольких недель до 18 миллионов раз (1,8 x 107) и 1,5 миллиона раз (1,5 x 106) соответственно. Использование продукта также снизило показатели до безопасных. Многие ботанические заболевания вызываются такими грибами, как Fusarium spp, Pytium spp и Botrytis spp. Таким образом, присутствие и уничтожение грибов в воде и биопленке дополнительно визуализировалось на чашках для роста грибных культур до и после обработки раствора перекиси, стабилизированного серебром. Наличие и устранение патогенных грибов Fusarium spp. подтверждено микробиотехнологическими методами. «Генератор биопленки позволил нам визуализировать быстрый рост патогенной микрофлоры и методы борьбы. Отметим, что установка создавала наихудший сценарий из-за преднамеренного добавления загрязненной воды, содержащей смесь патогенных микроорганизмов, тогда как на практике все обычно очищают и дезинфицируют всю водную систему при смене посевов», заключают авторы. Источник: https://www.hortidaily.com, https://www.agroxxi.ru/ Авторы: Гервен Ламмерс, доктор философии, Том ван Орсоу, бакалавр, Ян-Кристиан Шенберг, Карли Вулдерс, бакалавр).

22.06.2016 Нет комментариев Рубрика: Автоматика в быту

Для обеспечения комфортных условий выращивания тепличных культур, необходимо поддерживать внутри теплицы оптимальную температуру и влажность. Для этих целей огородники обычно каждое утро открывают двери и форточки, а каждый вечер — закрывают их.

При таком подходе человек становится «заложником» собственной теплицы: он должен каждый день вставать с утра пораньше, чтобы успеть открыть форточки до того, как растения запреют; он не может спокойно уехать в отпуск или вынужден просить соседей и знакомых проветривать теплицу в его отсутствие. Кроме того, люди -не роботы, они могут забыть вовремя открыть/закрыть теплицу, или сделать это на 1-2 часа позже, чем нужно. Этого времени вполне достаточно, чтобы существенно снизить урожайность. В отличие от человека, автомат для проветривания — крайне пунктуален, с ним растения всегда будут в комфортных климатических условиях. Для городских жителей, которые могут приехать на дачу только по выходным, организация автоматического проветривания — вообще единственный выход.

Организовать автоматическое проветривание теплицы можно различными способами — о них и пойдёт речь в данной статье.

Термопривод для теплиц

Принцип работы термопривода основан на расширении рабочего вещества (циклогексанола) при плавлении (кристаллизации). При повышении температуры в теплице рабочее вещество расширяется, заполняя весь объём цилиндра, и выталкивает шток. Привод начинает открывать дверь или форточку при температуре 24 °С. При остывании привода дверь закрывается за счёт усилия возвратной пружины. Необходимо установить ограничитель хода двери, чтобы избежать её полного распахивания при сильном ветре — это приведёт к поломке привода.

Преимущества:

  • относительно недорогой

Недостатки:

  • небольшое усилие открытие (по сравнению с другими устройствами). Не существенно для дверей, но для поднятия тяжёлой верховой форточки может не подойти.
  • маленькая площадь крепления кронштейна к двери около оси вращения. В случае недостаточно крепкого профиля двери кронштейн может деформироваться или «вырываться» из двери под усилием привода.
  • может не закрыться при резком снижении температуры.
  • необходимо демонтировать на зиму.
  • процесс открытия/закрытия достаточно длительный (десятки минут).

Несмотря на все недостатки, термопривод вполне применим в условиях, где эти недостатки несущественны или их можно устранить.

Гидроцилиндр — проветриватель для теплиц

Гидроцилиндр работает за счёт расширении жидкости (масла) внутри цилиндра при нагревании. При остывании объём масла уменьшается и шток возвращается назад самостоятельно за счёт образовавшегося внутри вакуума. Для более надёжного закрывания двери гидроцилиндр так же рекомендуют оборудовать пружиной. При использовании для открытия верховых фрамуг — пружины не нужны (форточки закроются под собственным весом).

Гидроцилиндры могут быть оснащены гибким шлангом со штоком для удобства установки

  • мощный, существуют модели с усилием открытия до 100 кг.
  • по заявлению производителей не требует демонтажа на зиму (хотя лучше всё-таки снять=) — примечание от автора).
  • закрывается даже при резком снижении температуры (в отличие от термопривода).
  • достаточно удобное крепление
  • лучше термопривода противостоит ветровым нагрузкам — закрытая дверь не откроется от ветра.
  • имеют некоторый диапазон регулировки температуры и угла открытия
  • нуждается в ограничителе для избежания чрезмерного распахивания от сильного ветра, когда дверь уже открыта.
  • в два раза дороже термопривода
  • открывает дверь при нагревании цилиндра солнцем, даже когда на улице холодно. Для избежания этого эффекта на корпус цилиндра устанавливают отражатели.

Электропривод для теплицы

Существует много различных исполнений электроприводов для проветривания: реечные, линейные, штоковые, цепные, поворотные.

Все эти приводы управляются с помощь микропроцессорного устройства — контроллера. В зависимости от конкретного вида привода — они требуют питания 12, 24, 36 В постоянного или 220 В переменного напряжения.

  • точность: можно открыть форточку или дверь точно на заданный угол и при заданной температуре.
  • возможность принудительно закрыть дверь при появлении неблагоприятных внешних условий (наличие тумана или начавшегося града).
  • возможность использовать в сложных микропроцессорных системах управления. Такие приводы могут открывать дверь не только при достижении заданной температуры, но и по сигналу от датчика влажности, дождя, ветра и т.д.
  • быстрое время открытия/закрытия (процесс длится секунды)
  • Необходимость наличие электропитания в теплицы. Для надёжной работы необходимо установить систему бесперебойного питания.
  • Необходимость дополнительной установки управляющего контроллера и датчиков.

Надеемся, что данная статья будет полезна всем тем, кто уже задумывался над покупкой автомата для проветривания теплицы, но не знал какой привод выбрать, а так же тем огородникам, которые до этого момента не слышали об автоматическом проветривании. До скорых встреч на LAZY SMART.

Tags: автоматика для теплиц, термопривод для теплиц

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *