Возможности современных автоматизированных систем в теплицах с инструкцией по внедрению

Возможности современных автоматизированных систем в теплицах с инструкцией по внедрению

Искусственная среда для выращивания растений способствует круглогодичному снятию урожая. При создании микроклимата частным образом используются готовые проекты умной теплицы и самоделки. Среди систем автоматизации тепличных комплексов лидирует аппаратно-программное обеспечение Arduino, которое позволяет роботизировать домашнее хозяйство даже людям, малосведущим в электронике.

К чему теплице автоматизация?

Давайте рассмотрим подробнее, что же происходит в конструкции, которая «не умная». Т.е. попросту которой не ведома автоматика для теплиц и контроль за ее микроклиматом ведется по возможности, хотя и фактически каждый день.

Рано утром, как только первые солнечные лучи попадают в теплицу, температура в последней начинает достаточно быстро повышаться – и чем выше по высоте, тем быстрее. Для растений это – хорошо. Вот только есть проблема: перепад температур в это время между почвой и воздухом достигает порой разницы в 30°С! Корни остаются еще холодными, тогда как верхушки растений уже разогрелись. И происходит вот что: более «холодная» подземная часть плохо снабжает более «теплую» верхнюю часть растений, что приводит к элементарному дефициту влаги. Что на самом деле для растений все-таки не есть хорошо.

Еще больший стресс растения испытывают в жару в такой теплице. Ведь обычно хозяева идут собственноручно открывать форточки и двери уже тогда, когда температура внутри достигает 40°С. Влажность воздуха при этом резко падает, растения начинают испытывать засуху. И что происходит дальше? Еще хуже – двери и форточки резко открывают, и образовавшийся сквозняк уносит остатки и так не достающей влаги. Просто-таки как в пустыне! Молодые побеги от этого теряют тургор – давление внутри клеток, вянут, а цветы и завязи и вовсе отпадают. А вот вредители, особенно паутинный клещ, от жары и сухости начинают чувствовать себя как раз хорошо.

Вечером растения, конечно же, начнут приходить в себя. Но в итоге, собирая урожай, вы не сможете не отметить, насколько он меньше и хилее того, что у соседа с частично или полностью автоматической теплицей. То есть задача «умной» теплицы – это максимально поддерживать комфортный климатический режим для растений в теплице: влажность, температуру, насыщенность кислородом и влагой.

Этапы внедрения автоматики

Понятно, что создание умной теплицы своими руками возможно лишь при наличии самого сооружения. Сделать его достаточно просто и без чрезмерных финансовых вложений. Те, кто желает сэкономить свое время вполне могут приобрести уже готовое изделие. Для его превращения в «умное» потребуется проделать следующие действия:

  1. Установить систему автоматической вентиляции.
  2. Организовать автополив.
  3. Мульчировать почву.
  4. Усовершенствовать функциональность всех систем.

Система автопроветривания и ее особенности

Для автоматической вентиляции помещения используют специальные гидравлические приспособления – покупные или изготовленные самостоятельно. Если с фабричным вариантом все предельно ясно, то самодельное оборудование заслуживает более пристального внимания. Оно состоит из двух емкостей, соединенных посредством шланга и заполненных жидкостью, но не полностью.

Располагают емкости внутри умной теплицы и за ее пределами. При достижении внутри сооружения критичного температурного показателя происходит расширение жидкости с ее последующим перетеканием во внешний сосуд. Под действием увеличившейся массы срабатывает «принцип рычага», и форточка открывается. При остывании температуры внутри происходит обратный процесс.

Проветривание имеет основную цель – оптимизировать температурный режим в теплице.

Форточки следует обустраивать на максимально возможной высоте – таким образом будет достигнута практически идеальная циркуляция воздуха. Их установка возле земли недопустима – это приведет лишь к появлению сквозняков, не более того.

Организация капельного орошения

Капельный полив растений обеспечивает поставку воды непосредственно к корневищу – малыми партиями и индивидуально к каждому кусту, что достигается посредством установки разветвленной системы из резиновых или пластиковых трубок с капельницами. При таком подходе верхний слой почвы всегда будет влажным, а корень получит воду в том количестве, которое ему необходимо.

По поводу холодной воды переживать не стоит – ее медленная подача обеспечивает требуемый прогрев. Для полива достаточно лишь открыть кран – умная система избавляет от утомительных «забегов» с лейкой или шлангом в руках.

Основу системы автополива составляет гидроавтомат, аналогичный тому, который задействуется для автоматического открытия форточек. Все что нужно – закрепить на штоке цилиндра простой крюк, с помощью которого и будет открываться кран. Вода поступает из бака, ее подача осуществляется самотеком – все просто, но эффективно.

Мульчирование почвенной среды

Специалисты рекомендуют покрывать тепличную почву рыхлой органикой (мульчей), оптимизирующей влажность и избавляющей растения от сорняков. В весенний и осенний период такая мульча закрывается темным полиэтиленом – он хорошо прогревается и эффективно снабжает воздух и почву накопленным теплом. Влага при испарении оседает на обратной стороне покрытия и повторно уходит в почву, избавляя ее от пересыхания.

Рекомендовано использовать для укрытия особый нетканый агроматериал, плотность которого варьируется в пределах 40–60 г/м2. Для теплиц это оптимальное решение. В летний период пленка убирается, а почва покрывается опилками или соломой – они отлично отражают излишек поступающего тепла, равномерно распределяя его по всей теплице.

Недостаток удобрений компенсируют заселенные в почву калифорнийские черви – помимо прочего они еще и отлично восстанавливают верхние слои грунта.

Дополнительные усовершенствования и функциональность

Представленная теплица с умным управлением включает минимум автоматизированных процессов и является энергонезависимой. Можно ли еще более улучшить систему и увеличить ее функциональность? Можно, но лишь при подключении электроэнергии. Не лишним будет автоматический подогреватель, оснащенный встроенным тепловым регулятором. Вполне подойдет даже бытовой электронагревательный прибор на масляной основе.

Здесь важно провести правильные экономические расчеты, ведь затраты на электроэнергию сегодня достаточно внушительные. Бак с водой можно дополнить системой наполнения с электронасосом и поплавковым регулятором уровня – в этом случае можно будет раз и навсегда позабыть о ручном пополнении водного запаса.

Выбор места установки – основные аспекты

При выборе месторасположения теплицы следует учесть такие аспекты:

  1. Роза ветров.
  2. Климатический пояс.

Сильные порывы ветра способны нанести вред теплице, особенно если используется ее облегченная вариация. Да и на температурный режим внутри конструкции ветер способен оказать существенное влияние, «выдув» все то тепло, которое есть. Для предупреждения этого стоит позаботиться о защите – живая изгородь являет собой отличное решение проблемы.

В южных регионах страны умная теплица должна быть установлена в направлении север-юг. Это создаст для растений оптимальные условия на протяжении всего дня. Для центральных и сибирских регионов актуальна западно-восточная направленность, обеспечивающая растениям максимум тепла и света.

Стоит заметить, что умная теплица при кажущейся сложности, имеет достаточно простую и понятную обычному обывателю конструкцию. Справиться с ее обустройством вполне по силам каждому, кто имеет начальные навыки строительства и «дружит» с инструментом. Впрочем, для этой цели вполне можно привлечь команду мастеров-профессионалов, способных выполнить весь спектр требуемых работ с максимальным качеством и в кратчайшие сроки.

Читайте также  Деревянный заборчик для клумбы своими руками

Теплица своими руками из поликарбоната 2015

Отзывы:

Dmitry logo пишет: Какой расход электричества при всех включенных ДНАЗах?

Сергей Чулаков пишет: Спасибо за видео, очень информативно и полезно. Сам хочу поставить себе теплицу, Вашу буду брать за образец. Правда у меня цель выращивать в ней овощи круглый год. По данной причине у меня возникло несколько вопросов. В видео Вы не отразили так сказать экономическую составляющую, а именно сколько денежных средств уходит на содержание такой теплицы, её отопление, освещение, проветривание. И ещё интересный вопрос выдерживает ли Ваша интелектуальная теплица зимние морозы, и сколько в ней градусов когда на улице – 20 или – 30 градусов, если Вы конечно ставили над ней такие эксперименты. Буду благодарен если ответите мне на данные вопросы либо снимете отдельный сюжет по ним. Заранее благодарен.

Андрей Комаров пишет: Класс. Каркас сами делали или заказывали?

Dmitry logo пишет: Какой расход электричества при всех включенных ДНАЗах?

Вечером растения, конечно, начнут приходить в себя. Но в конечном итоге, собирая урожай, вы не сможете не отметить, насколько он меньше и хилее того, что у соседа с частично или полностью автоматической теплицей. Другими словами задача «умной» теплицы – это максимально поддерживать комфортный климатический режим для растений в теплице: влажность, температуру, насыщенность кислородом и влагой.

Так, одна из самых недорогих систем капельного полива – знаменитая Аквадуся. Это бочка на 200 литров, в которую подведена вода через арматуру сливного бочка. Хватает такого объема жидкости примерно на 4-5 поливов – идеально для тех, кто теплицу видит раз в неделю, приезжая на дачу. Более популярна в России система капельного полива с израильскими капельницами – они якобы и прочнее, и поболее устойчивы к напору.

Однако крышные форточки на теплице при сильном ветре создают значительную парусность, последствиями которой может стать поломка гидроавтомата проветривания, искривление тепличного каркаса или даже его полное разрушение. Для предотвращения подобных неприятностей следует устанавливать теплицу на фундамент и располагать в защищенном от ветра (например, живой изгородью) месте.

В некоторых «умных теплицах» форточки расположены в высшей части боковых сторон. Открываясь вниз, они не создают никакой парусности, поэтому такой парник можно поставить даже в открытом поле, где свободно «гуляет» ветер. К таким форточкам также можно пристроить гидроавтоматы открывания/закрывания, чтобы поддерживать в теплице оптимальную для развития растений температуру. Они будут несколько медленней охлаждать воздух в теплице, чем крышные форточки, но прослужат дольше. К тому же сплошная крыша не протекает, и холодная (особенно весной и осенью) влага не вредит теплолюбивым растениям.

Я считал, что жидкость надо использовать какую-то необычную, спирт или эфир, но оказалось, для жидкости подходит любое масло, даже отработка из двигателя, можно использовать промывочное масло, любое жидкое, какое найдете. Если покупать, то самое дешевое типа М8.

Дело в том, что мощность выдвижения штока очень большая, больше 100 кг. точно, цилиндр может поднять хоть всю теплицу, но самостоятельно вернуть шток на исходную позицию не может (начинает подсасывать воздух, через уплотнители). Поэтому, если веса фрамуги не достаточно, пружина обязательна. Нужно обеспечить хотя бы килограммов 5, обратного давления на шток. Потому что фрамуги сбалансированы по весу, я использовал обыкновенную дверную пружину, прекрасно работает — никаких проблем. У меня открываются 3 секции 2м. Х 1м. Все секции соединены вместе, Итого 6 м. кв. открывает один гидроцилиндр. Рамы сварены из той же буровой штанги. Другими словами очень тяжёлые.

Теперь нужно все собрать вместе. Отдельно заливаем масло в амортизатор (я использовал медицинский шприц), в резервуар наливаем до верха, через воронку. Оставляем так на несколько часов, чтобы успели выйти пузырьки воздуха. Прикручиваем шланг к гидроцилиндру, вдавливаем шток, жидкость должна выйти через шланг выдавив воздух. Стараемся собрать без лишнего воздуха в системе, но все-таки (как показала практика) надо, чтобы небольшой пузырек воздуха все таки остался в системе, чтобы конструкцию не порвало в жару. Пузырек будет играть роль демпфера и сжиматься тогда, когда шток уже полностью выдвинут. На этом сборка закончена.

Я регулировал, так. Отнес в теплицу, дождался, когда система нагреется, от лучей солнца, и выпустил лишнее масло. Должно получиться так, что в самую жару, шток выдвинулся, до упора, но был вроде бы подпружинен (т.е. его можно было немного вдавить обратно). Если давления мало, выпускаем воздух и доливаем масло, если много, то сливаем лишнее масло. Вот и вся регулировка. Это что касается гидравлики. Если заметили на половине бака приклеена фольга, это для регулировки температуры открытия. Если поворачиваем фольгой к солнцу, окна открывается позже, поворачиваем черной стороной раньше. Ну и еще была у меня одна неисправность, правда не техническая. Мы уезжали из дома, примерно на неделю. Вернувшись я увидел, что солнце светит, а теплица не открылась. . Пошел разбираться. Оказалось, что огурцы выросли настолько, что листьями закрыли бачок от солнца. Ничего страшного не произошло, но имейте в это в виду, располагайте бачок как можно выше, ближе к крыше, чтобы растения не закрывали солнце.

Солнечная дистилляция

Один из самых оригинальных способов носит название «солнечная дистилляция».

Для создания его берём две пластиковые бутылки разного диаметра и срезаем с них верхней накрываем нижнюю, как колпаком.

В нижнюю наливаем воду и ставим это сооружение на грядку или в контейнер с почвой. По мере нагревания произойдёт испарение и на стенках появится конденсат. Откуда она и будет очень медленно стекать, увлажняя должным образом грунт.

Как сделать “умную” теплицу?

Начнем по порядку. Создается автоматизированная теплица своими руками достаточно просто. Самое первое, что необходимо, – это сама теплица. Если она уже есть, то хорошо – можно, пользуясь дальнейшей информацией, проверить, насколько правильно она установлена. Если же ее еще только предстоит возвести, то строить желательно сразу «по уму». Рассматривать саму постройку теплицы (или парника) особо не будем, можно купить готовый каркас, можно самостоятельно сделать из подручных материалов, это особой роли не играет. Будут рассмотрены лишь основные принципы.

Умный парник непременно станет гордостью современного садовода, ведь он позволит вывести культивирование зелени и овощей в неблагоприятный период на совершенно новый уровень. Для того чтобы считать свое тепличное сооружение усовершенствованным, оно должно отвечать следующим базовым характеристикам:

  • внутри постройки важно поддерживать оптимальный температурный режим. Для этого в умном парнике функционирует автономная система вентиляции, которая помогает контролировать процесс;
  • капельный полив также необходимо сделать автономным;
  • чтобы грунтовой состав со временем не оказался истощен, нужно продумать наличие системы мульчирования почвы.

Умная теплица, построенная своими руками, может быть реализована при соблюдении вами трех базовых требований. При желании наполните свой парник различными техническими новинками. Впрочем, добиться желаемых результатов в процессе культивирования зелени в умном парнике у вас получится и без траты сумасшедших средств.

Читайте также  Как проверить трансформатор тока

Как построить умную теплицу и облегчить труд дачников?

При проектировании таких сложных парников своими руками необходимо учитывать, в какой климатической зоне вы находитесь и каков срок выращивания свежих овощей. Если есть желание получать урожай круглый год, то первое, что необходимо, – это максимальное сохранение тепла. Но даже умная теплица может его пропускать через основание и стены. Как же сохранить тепло, чтобы получать урожай свежих овощей круглый год?

Для начала обратим внимание на стены. Лучше, если они будут из поликарбоната. Для простых конструкций можно использовать поликарбонатные листы толщиной 6 мм, для продления сроков выращивания – 8 мм, а для круглогодичного использования парников – 16 мм. Чтобы исключить потери тепла через стены, стыки поликарбонатных листов, необходимо тщательно их герметизировать. Двери и форточки тоже должны плотно закрываться. Для сохранения тепла конструкции лучше строить с тамбурами. Это поможет защитить растения от мгновенного сквозняка и потока холодного воздуха, направляемого через дверь при входе/выходе.

Другим важным моментом является основание теплиц. Если вы планируете использовать парник круглый год, то при его проектировании не стоит забывать про теплоизолирующий фундамент. Корневая система растений всегда должна находиться в теплой почве.

Не забываем про обогрев и проветривание

Если все-таки такого основания у вас нет, то можно поднять растения на стеллажи. Подогрев будет обеспечен, так как теплый воздух по законам физики всегда поднимается наверх. Электрические и обдувные обогреватели лучше не использовать. Это приведет не только к большой затрате электроэнергии, но может высушить помещение. А построенные своими руками печки-буржуйки лишь дополнят обогрев и подстрахуют вас в зимние морозы.

Схема гидравлического проветривания теплицы

Самым популярным способом отопления на сегодняшний день считается водяной. Нагретая в бойлере вода циркулирует по трубам, согревая помещение. А вот самым экономичным обогревом является инфракрасный. Данные обогреватели сначала прогревают почву, а затем тепло от нее поднимается наверх. Такой обогрев обойдется примерно в 4000 рублей.

Нельзя забывать и про проветривание теплиц. В летнее время возможны достаточно жаркие дни, поэтому в теплице порой приходится даже понижать температуру. Для этого, помимо дверей, должна быть хотя бы еще пара форточек. Желательно, если их расположить на крыше. Считается, что проветривание через крышу – это самый оптимальный вариант, так как все тепло всегда поднимается вверх.

В особо жаркие дни форточки и двери необходимо открывать как минимум два раза в сутки: в утреннее и вечернее время. Опытные садоводы уже давно решили вопросы с проветриванием. Они используют очень простое устройство, которое самостоятельно реагирует на температурные изменения, плавно регулируя ее показатели. Такой гидроцилиндр можно купить примерно за 1500-3000 рублей.

Полив растений и искусственное освещение

Схема дождевания теплицы.

Дачники считают полив самым нудным занятием в уходе за растениями. Один из простых вариантов решения данной проблемы – это проложить вдоль грядок с овощами трубы с капельницами. Это считается оптимальной системой полива для тепличных культур, так как вода попадает сразу к корням. Но данный способ можно использовать, если у вас есть возможность всегда находиться рядом с теплицей.

Также можно соорудить систему капельного полива в парниках. Для этого достаточно взять простой бак для воды. Его объем должен зависеть от размеров теплицы и от количества воды, необходимого для одного полива. Вода из такого бака может поступать самостоятельно (для этого его ставят на возвышение) или с помощью насоса. Такая простая система полива, обустроенная своими руками, может обеспечить растения необходимой влагой без вашего присутствия недели на две.

Если вы не планируете часто навещать свое хозяйство, то лучше использовать систему автоматического полива, которая работает в основном от сети. В зависимости от сложности механизма, такая система будет стоить от 1000-3000 рублей и дороже.

В зимних теплицах необходимо искусственно подсвечивать растения с середины осени до начала весны. Для подсветки используются разные виды ламп:

  1. Натриевые излучают свет, который схож с солнечным. Такие лампы считаются наиболее благоприятными для комфортного роста растений. Плюсы натриевых ламп заключаются в экономичности и немалом сроке действия.
  2. Металло-галогеновые лампы также имеют свет, схожий с солнечным, но срок службы у них очень маленький.
  3. Люминесцентные лампы очень экономичны в своем использовании, но имеют один недостаток – они очень громоздкие.
  4. Ртутные лампы обладают спектром излучения, который благотворно влияет на растения. Но ими очень редко пользуются, так как возникают некоторые сложности с утилизацией использованных ламп.
  5. Светодиодные лампы имеют много плюсов. Они экономно потребляют энергию, у них максимальный срок эксплуатации. Такие лампы очень безопасны, так как могут работать от низкого напряжения.

Только сочетая все эти компоненты одновременно, можно получить хороший урожай в зимних теплицах.

Умная теплица (видео)

Умные тепличные комплексы – это универсальные средства, позволяющие садоводу в меньшей степени следить за благополучием рассады. В зависимости от производителя, система может лишь поставить в известность о критическом изменении определенного параметра или самостоятельно принять необходимые меры реагирования. При выборе интеллектуальных теплиц нужно помнить, что подбираются они с учетом климатических особенностей.