Меню

Контроль влажности температуры теплица



Простой и удобный контроль температуры и влажности в теплице

Важнейшими параметрами микроклимата в теплице, влияющими на рост растений и их урожайность, являются температура и влажность почвы и окружающего воздуха.

Чем больше тепличное хозяйство, тем более дорогостоящую автоматику применяют для контроля и поддержания этих параметров. Но нужен и экспресс контроль. Любая автоматика может поломаться или выкинуть что-нибудь неожиданное. А на кону миллионы вложенных в будущий урожай рублей.

Выход — применение переносных цифровых измерителей — термометров и термогигрометров. Но это не лучший вариант для теплицы. Почему? Потому, что для точного измерения нужно время. А померить хочется в различных точках. И что же, весь день заниматься только этим? Но это не всё. Самое плохое то, что человек с термогигрометром в руке измеряет параметры микроклимата, которые он тут же и создаёт, он ведь дышит, испаряет влагу, излучает тепло. Так как можно экспресс контроль температуры и влажности делать быстро и без дополнительного влияния на показания прибора?

В начале 2019 года компания Рэлсиб начала производство самого малогабаритного термогигрометра в мире RELSIB WH52. Прибор очень недорогой, но с уникальными параметрами. Корпус прибора всего 30 х 8 мм. Точность по температуре ±0,4°С , а по влажности ±3%. Данные передаются по Bluetooth в широковещательном режиме. То есть все, у кого включено мобильное приложение, могут эти данные принять.

А теперь представьте себе картину. Вы установили в теплице в разных точках по длине и высоте несколько термогигрометров. Находясь на расстоянии до 20…50 м вы можете посмотреть показания каждого прибора. Более того, вы можете увидеть эти показания не заходя в теплицу. ВЫ также можете для каждого прибора установить в приложении уставки по температуре и влажности и уже не глядеть на экран. Занимайтесь своим делом. Если какой-то параметр выйдет за границы — прибор вас известит звуковым сигналом. Удобно? Удобно!

То же относится и к небольшим тепличным хозяйствам и обычным дачникам. Там, где автоматики нет совсем. Но контроль-то нужен! Или заходить туда время о времени или просто заниматься своими делами дома и контролировать всё дистанционно. Фантастика? Уже нет.

Показания температуры и влажности Задание порогов сигнализации

Термогигрометр RELSIB WH52 — это удивительный прибор. Замечательный помощник. Закончилось лето. Наступила зима. В квартирах резко упала влажность. Установите теперь RELSIB WH52 в квартире и регулируйте влажность в зависимости от его показаний. Это будет залог вашего здоровья в защите от вирусов и сухого кашля.

Источник

Система управления микроклиматом теплицы

Начало пути

Поиски материалов

От друзей и преподавателя услышал о платформе Arduino. Немного почитав про ардуинку и посмотрев пару реализованных проектов, желание создать что-нибудь свое стало еще больше. Для реализации проекта решил использовать Arduino Nano v3. Оригинал стоил чуть больше 20$, за копию отдал 10. Конечно дешевле было бы заказать на Aliexpress, но у меня не было ни времени, ни желания ждать целый месяц — хотелось начать немедленно.

C платой микроконтроллера определился и самое время решить, какие мне нужны датчики. Немного поразмышляв, решил в первый раз не делать что-то масштабное (как я люблю говорить «краткость — сестра таланта») и ограничиться тремя основными составляющими микроклимата теплицы — температура, освещенность и влажность почвы. Разберем все по порядку:

Датчик температуры

Немного погуглив, решил остановиться на датчике DHT11. И как оказалось в нем помимо измерения температуры есть еще и возможность измерения влажности воздуха (как я уже говорил «чем больше — тем лучше»).

Датчик имеет следующую распиновку:

  1. 5V
  2. Чтение данных
  3. Не используется
  4. Земля

Диапазон измерений:

  • Температуры — 0 — 50°C ± 2°C
  • Влажности воздуха — 20 — 95% ± 5%

Подключаем по следующей схеме:

Датчик освещенности

Очень простой датчик, состоящий из компаратора LM393 и фоторезистора. Все пины подписаны, и не нуждаются в разъяснении.

Датчик влажности почвы


Особенностью данного датчика является возможность чтения данных как в цифровом (0 или 1), так и в аналоговом. Я буду использовать цифровой вывод. Для извлечения значения достаточно строки:

Читайте также:  Мини теплица на озон

С датчиками определился. Самое время подумать о красивом корпусе. Пошарив по волнам интернета нашел вот этого красавца и решил: мой курсач будет в нем.

Но т.к. в нем есть отверстие под дисплей, у меня не осталось выбора как «добавить» в курсовую индикацию с помощью дисплея. Мною было принято решение использовать простой в обращении lcd 1602:

Разбираясь, как он работает натолкнулся на очень хорошую статью, где все подробно описано. Все пины подключал по примеру в статье. Код также прилагается.

В качестве источника питания использую крону на 9В. С материалами покончено. Приступаем к разработке.

Разработка

Зная как работает каждый элемент отдельно, не составляет труда собрать все в единое целое, что я и сделал. После нескольких часов первой пайки получилось что вроде этого:

Датчики сделал отдельно от основного корпуса:

Источник

Принцип действия и виды терморегуляторов для теплиц

Значение терморегуляции

В теплице важна температура не только воздуха, но и почвы, и если воздух довольно быстро остывает при открывании дверей, и так же быстро нагревается при закрывании, то в слое почвы это происходит медленнее.

Если проветрить теплицу естественным способом – через двери и форточки, то почва, сохраняя тепло при проветривании, после окончания его начнет медленно остывать. Если проветривать перед заходом солнца, то за ночь остынет и почва. А для тепличных культур необходимо, чтобы температура среды, в которой они произрастают, была постоянной.

Не соблюдая это условие, надеяться на щедрый урожай не стоит, да и особенного смысла выращивания в теплице, в таком случае, практически нет.

Терморегуляция нужна не только для поддержания постоянной температуры, но и определенной температуры – для каждой тепличной культуры она своя.

Если в теплице будет слишком жарко – растения попросту сгорят, а скачки температуры не позволят корням максимально забирать питательные вещества из почвы и могут привести к тому, что вместо плодоношения растения пойдут в рост.

Благодаря терморегуляции правильно развивается корневая система, и формируются плоды, сокращается срок вызревания урожая.

Для каждой тепличной культуры необходима своя температура комфорта роста, иногда для разных растений она отличается всего на два-три градуса, но опытные садоводы и огородники знают, что правильно выставленная температура выращивания существенно влияет на цветение и урожай.

Обычно температура в теплицах держится на уровне 20-22°С, отрегулировать ее до нужного конкретным культурам уровня помогут обогреватели для теплиц с терморегулятором.

Как регулировать?

На сегодняшний день существуют специальные устройства, которые предназначаются для автоматического регулирования температурного режима внутри теплицы.

Но данное оборудование иногда оказывается слишком дорогим для того, чтобы экспортировать его, тем более, если теплица не одна.

В таких случаях можно воспользоваться более дешевыми и достаточно простыми методами, позволяющими эффективно снизить или повысить температуру. К тому же стоит отметить, что некоторые из них являются более действующими по сравнении с современными техническими устройствами.

Для того чтобы довольно быстро поднять температуру воздуха в сооружении, необходимо воспользоваться одним из следующих способов:

  1. Укрытие теплицы дополнительным слоем полиэтиленовой пленки с целью создания воздушной прослойки, не реагирующейна различные факторы окружающей среды.
  2. Внутри делается так называемая вторичная теплица — к заранее подготовленной конструкции крепится дополнительное накрытие, таким образом, чтобы оно находилось непосредственно над поверхностью растений.
  3. Тщательное мульчирование почвенного слоя дает возможность с помощью полиэтиленовойпленки либо спанбонда черного цвета притягивать тепло к растениям.

Также есть методы, позволяющие при необходимости понижать уровень температуры внутри теплиц. К наиболее распространенным из них относятся:

  1. Не следует делать теплицы слишком длинными.
  2. Через фронтоны должен происходить свободный доступ воздушных потоков из окружающей среды.
  3. Сооружение обрабатывается специальным меловым раствором.
  4. Поливание выращиваемых овощных культур достаточно большим количеством воды в утреннее время.

Если же используются автоматические устройства, то можно воспользоваться такими эффективными способами, как правильное управление системой, предназначающейся для отопления теплицы, а также открывание форточек после того, как терморегулятором будет подана соответствующая команда.

Читайте также:  Показать теплицы с поликарбоната

Принцип действия терморегулирующих устройств

Схема терморегулирования теплицы.

Принцип действия конструкций такого рода достаточно прост: на исполнительное устройство поступает сигнал, который в зависимости от вида этой установки может вызвать следующие ее реакции:

  • если это отопительная система, увеличить или уменьшить ее мощность;
  • включить или выключить принудительную вентиляцию;
  • открыть или закрыть шторки естественной вентиляции для проветривания;
  • включить или выключить систему подогрева почвы и воды для полива.

Возникновение этого сигнала обеспечивается с помощью реле термостата, получающего сведения от датчиков, установленных в теплице. Благоприятный для растений микроклимат определяется не только соотношением температуры и освещенности, но и величиной влажности воздуха. По этой причине самой совершенной будет система, обеспечивающая автоматическое регулирование параметров с учетом показаний датчиков трех видов: температуры, освещенности и влажности. В качестве датчиков чаще всего используются следующие устройства:

Схема подключения терморегулятора.

  1. Как температурный датчик чаще всего применяется термистор (терморезистор). В самодельных конструкциях в качестве термочувствительного элемента нередко используется p-n переход полупроводникового диода или транзистора, поскольку его прямое сопротивление зависит от температуры.
  2. Датчиком освещенности чаще всего служит фоторезистор, но в самодельных конструкциях иногда используется все тот же p-n переход, обратное сопротивление которого сильно зависит от освещенности. Для доступа света к переходу у транзистора обычно срезают колпачок металлического корпуса, а у диода смывают краску со стеклянного.
  3. Промышленные датчики третьего необходимого параметра часто используют зависимость от влажности диэлектрической проницаемости среды между обкладками конденсатора. Кроме того, может использоваться изменение сопротивления при контакте с влажным воздухом таких веществ, как оксид алюминия. Используется и факт изменения длины синтетического волокна или обезжиренного человеческого волоса при изменении относительной влажности воздуха и так далее. В самодельных устройствах таким датчиком часто служит кусок фольгированного стеклотекстолита с прорезанными в нем канавками. При увеличении влажности его сопротивление уменьшается.

Какие датчики необходимы в теплице

Ежедневный контроль стабильности микроклиматических условий в промышленных теплицах обеспечивает определённая система датчиков. В индивидуальных парниках климатические условия регулируются с помощью проветривания и управления системой отопления.

Знаете ли вы? Конструкция теплиц в Исландии подразумевает их расположение около гейзеров. Такое решение позволяет быстрее и эффективнее ухаживать за растениями.

Постоянное обслуживание датчиков — утомительный и трудоёмкий процесс для садовода, поэтому ему приходится конструировать терморегулятор собственноручно. Его схема и все расчёты подбираются индивидуально с учётом конструкции теплицы. На избрание оборудования оказывают влияние сорта растений, выращиваемых в ней, и элементы конструкции обогревательной и вентиляционной систем.

Термопривод без пружины:

ход штока 100 мм;номинальное усилие 20 кгс;Температура начала открывания (полного закрытия) + 22 С;Температура начала закрывания (полного открытия) + 26 С;Минимальная длина термопривода (между опор) — 340 мм;Максимальная длина термопривода (между опор) — 440 мм;Температура эксплуатации от -40 до +60 С;срок эксплуатации более 10 лет!

Для закрывания дверей или фоточки нужна пружина (доводчик).

Принципы устройства терморегулятора для теплицы своими руками ↑

Самостоятельная постройка регулятора температуры вполне реальная задача. Но для этого потребуются элементарные инженерные знания и технические навыки.

Основное функционирование системы осуществляется за счет внедрения в конструкцию — 8 битового микроконтроллера марки PIC16F84A.

Как температурный датчик, встраивается цифровой градусник интегральной разновидности DS18B20, имеющий рабочий функционал в диапазоне t -55 — +125°C. Также возможно использование цифрового температурного датчика TCN75-5,0, который по параметрам, компактным размерам и относительной легкости конструкции вполне соответствует для применения в различных автоматических устройствах.


Цифровой датчик температуры

Подобные цифровые датчики по сути имеют незначительные погрешности в измерениях, поэтому параллельное применение нескольких видов датчиков позволяет фактически без погрешностей наблюдать температуру обогрева.

Возможность управлять степенью нагрузки осуществляется при помощи малогабаритного типа реле К1, которое соответствует напряжению срабатывания равному 12 В. Через контакты к реле подсоединяется нагрузка и это позволяет ему производить ее коммутацию. Индикация производится с использованием любых четырехразрядных светодиодов.

Степень температурной реакции задается: SB1-SB2 (микропереключателями). Память микроконтроллера энергетически автономна и хранит заданные параметры. Применяя рабочий режим на индикаторной жидкокристаллической панели устройства можно видеть действующие показатели замеряемой температуры.

На заметку! Подобные электронные терморегуляторы становятся все более популярными, т. к. они обладают способностью чувствовать температуру в любой точке внутри теплицы, а датчик мониторинга может быть помещен между растениями, в почвенный субстрат, либо подвешенным возле крыши. Такой обширный диапазон размещения позволяет терморегулятору иметь точные данные о состоянии внутренней среды теплицы.

Содержание

Контроль этих систем с последующей корректировкой производится с помощью регулятора температуры воздуха, являющегося важнейшей деталью для получения полноценного урожая, т. к. даже минимальные изменения данных могут негативно сказаться на развитии посадок, не исключая их гибель.

Читайте также:  Алтайские помидоры для теплиц

Мониторинг развития растений с помощью промышленного терморегулятора

Скрупулезное следование температурному режиму — гарантия достойных урожаев

Индивидуальная настройка терморегулятора позволяет контролировать уровень температуры на протяжение всех суток, стабилизируя защитную функцию котла от перегрева.

Для большинства насаждений наиболее комфортная t равна 16 — 25 °C, любые даже незначительные отклонения тормозят развитие растений, могут привести к развитию заболеваний и увяданию посадок. Контроль необходим не только для температуры воздуха теплицы, но и для t грунта. Эти два показателя являются главенствующими при создании условий для развития растений. От них зависит правильность усвоения полезных веществ, находящихся в почве, и они непосредственно воздействуют на рост и полноценное развитие растений.

Для грунта следует придерживаться диапазона t 13 — 25 °C, точные ее показатели определяются в зависимости от разновидности культуры.

Учтите! Перепады значений температуры грунта зачастую более пагубны для посадок, чем снижение температуры воздуха.

Схема обустройства внутренней части теплицы

Виды промышленных терморегуляторов

Терморегуляторы для теплиц различной степени сложности могут быть приобретены в соответствующих магазинах, или собраны своими руками (при наличии необходимых навыков).

Сегодня выпускаются три вида моделей этих устройств:

  1. Сенсорные регуляторы температуры — достаточно дорогие многофункциональные системы. Предназначены преимущественно для больших тепличных комплексов. Имеется возможность задания множества программ, управляющих работой отопительной системы. Могут учитывать даже выделение тепла преющим навозом. Имеют большое количество разнообразных функций, обычно снабжаются дисплеем с подсветкой.
  2. Электронные термостаты — устройства, количество функций которых заметно меньше, чем у регуляторов предыдущего класса, но и цена, соответственно, ниже. Обычно снабжены переключателем, дающим возможность установить определенный режим обогрева. Для удобства нередко дополняются жидкокристаллическим дисплеем с необходимой информацией.
  3. Механические термостаты — самые простые по своему устройству, но зачастую не менее эффективные приборы, чем их электронные аналоги. Приобретать, например, для небольшой дачной теплицы дорогостоящую аппаратуру экономически нецелесообразно. А вот недорогой механический терморегулятор для нее будет самым подходящим вариантом.

Приобретая любое из этих устройств, следует особое внимание обратить на такие их характеристики:

  • мощность обслуживаемой отопительной установки и ее возможности;
  • специфичность установок, которые могут потребоваться;
  • все ли требуемые функциональные возможности имеет этот прибор;
  • удобство управления и подходящий внешний вид.

Термопривод «Шмель» от компании Кинпласт

Термпопривод «Шмель» представляет собой уникальную разработку компании Кинпласт. Представленный автомат для проветривания парников и теплиц не имеет аналогов. Механизм действия устройства основан на гидравлике. Внутри термопривода есть жидкость, которая при повышении температуры расширяется, за счет чего происходит открытие двери или форточки. Автомат осуществляет плавное открытие и закрытие, если температура начинает снижаться.

Универсальность изделию придает наличие объемного резервуара, в котором находится специальная жидкость. Устройство способно открывать и закрывать форточки или теплицы из сотового поликарбоната с весом до 15 кг. Механизм приходит в действие при 16оС – начинается постепенное открытие форточки, при 32оС – закрытие. Рабочий ход штока составляет 90 мм, благодаря чему форточка открывается на угол до 85°.

Термопривод «Шмель» представляет собой надежное устройство для обеспечения оптимального микроклимата внутри теплицы. Корпус выполнен из высококачественной стали, благодаря чему механизм с легкостью выдерживает избыточное давление при температуре воздуха не выше 50°С°. Термопривод не требует помощи специалистов в установке, монтаж с легкостью осуществляется по инструкции прилагаемой к товару.

Источник