Система Управления Климатом Теплицы

Содержание статьи:


  • Система управления микроклиматом теплицы
  • Способы контроля микроклимата в теплицах и парниках
  • Измерительные приборы: контроль и эффективность
  • Лучшие терморегуляторы для теплицы 2022
  • Автоматизация теплицы
  • Система управления микроклиматом теплицы


    Одним солнечным деньком, придя в универ, я узнал, что в этом семестре у меня курсовой по схемотехнике. Преподаватель предлагал сделать только пояснительную записку «как реализовать проект» или же познать темную сторону инженерии и создать реальное устройство. А так, как я был уже на 4ом курсе, и вспомнив, что единственный раз когда я применял на практике свои навыки инженера был на первом курсе (прикрутил к стене книжную полку), я решил «поработать ручками». После недолгих размышлений, мною была выбрана тема «Система управления микроклиматом теплицы». Скорее всего на выбор повлияла моя любовь к автоматизации процессов, или же то, что я и сам занимался разведением огурцов в теплицах. Но не будем долго тянуть — начинаем.

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

    image

    Датчик освещенности

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

    Видео по теме: АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОЛИВ в теплице СВОИМИ РУКАМИ + почему отпадают завязи в у томатов

    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:

    image

    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:

    Использованные источники: habr.com

    Способы контроля микроклимата в теплицах и парниках

    Для поддержания в теплицах или парниках относительной влажности воздуха и увлажненности листьев рассады или черенков, необходим целый ряд устройств и приборов для регулирования и контроля параметров микроклимата. Вначале при внедрении метода выращивания рассады ранних овощей и цветов в тумане предусматривали их постоянное увлажнение в течение дня. При этом наблюдалось переувлажнение почвы и переохлаждение растений, развивались болезни. Во избежание этих отрицательных явлений рассаду стали увлажнять периодически. Туман как бы впрыскивали циклично в парник, а потом он осаждался на листьях и заполнял пространство, увеличивая относительную влажность воздуха.

    Смотреть видео: Выращивание томатов в экологическом садоводстве. Видеолекция

    Для автоматического управления работой туманообразующей установки необходимы датчики, которые подают команду на включение электромагнитных вентилей.

    Управление осуществляют следующим образом: по программе, по изменению относительной влажности воздуха и по изменению состояния увлажненности листьев.

    Командный электроприбор типа КЭП-12У предназначен для регулирования во времени последовательности и продолжительности различных операций в технологических процессах по заданному графику посредством быстродействующего включения или выключения электрических цепей. Прибор КЭП-12У имеет 12 цепей управления. Внутри прибора расположены плита, на которой смонтированы электродвигатель с коробкой скоростей, храповой расцепляющий механизм, распределительный вал с кулачками, блок путевых выключателей, контактная группа, скоба с тумблером и соленоидом, панель питания и сигнальная лампа.

    Приборы изготавливаются в двух вариантах: с соленоидом (для дистанционного пуска прибора и автоматическим отключением прибора в конце цикла) и без соленоида (для работы в режиме непрерывно повторяющихся циклов). Программное реле времени 2РВМ также предназначено для автоматического управления двумя независимыми электрическими цепями путем замыкания и размыкания этих цепей по суточным программам. Задание программ осуществляется установкой штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программного диска.

    Посмотрите видео: Контроль температуры и влажности в теплице. Датчики INKBIRD и КотелОК

    Программное управление искусственным туманом в парниках предусматривает предварительную разработку задания-программы на сутки с корректировкой ее в течение дня в зависимости от погодных условий. Обычно поливают с циклом: 10-30 с - увлажнение, до 30 мин - пауза. От опыта оператора-агронома зависит выдерживание агротехнических требований к режиму влажности при укоренении зеленых черенков. Недостаток данного способа регулирования влажности — постоянная корректировка программы в зависимости от погодных условий.

    Регулирование параметров микроклимата по изменению относительной влажности воздуха в парниках в период укоренения зеленых черенков плодовых деревьев - более точный способ. Для этого в культивационных сооружениях, парниках или теплицах устанавливают датчики относительной влажности.

    Использованные источники: zen.yandex.ru

    Измерительные приборы: контроль и эффективность

    Видео по теме: Все секреты и тонкости вентиляции в теплице

    Получить высококачественную продукцию в теплице или в открытом грунте возможно только при четком соблюдении всей технологии производства. Поэтому так важно постоянно контролировать основные параметры микроклимата в теплице (температуру, освещенность, влажность и т. п.), содержание питательных элементов в субстрате, уровень кислотности и концентрацию солей.

    Для осуществления контроля производители цветочной и овощной рассады должны иметь представление о приборах, с помощью которых можно измерять температуру и влажность воздуха субстрата, содержание элементов питания в субстрате и питательном растворе, освещенность внутри теплицы и содержание углекислого газа (СО2) в ее воздухе. Почти все эти приборы можно использовать и при выращивании продукции в открытом грунте.

    Температура и влажность воздуха

    От посева до всходов семян рекомендуется поддерживать температуру воздуха 22. 27°С, влажность воздуха 65–75%. Для получения дружных всходов и поддержания влажности воздуха посевы укрывают пленкой. После появления всходов, чтобы не произошло «вытягивания» рассады, температуру снижают до 20…22°С, снимают пленку, включают лампы досвечивания. До момента появления 100% всходов температура воздуха должна быть в пределах 20…22°С, затем ее понижают при досвечивании(день) до 19…20°С, без досвечивания (ночь) – до 17…18°С.

    Видео по теме: Влажность и конденсат в теплице 💧 Из за чего появляется и как избавиться?

    Для контроля температуры и влажности применяют различные термометры, термогигрометры. При использовании самых простых термометров можно контролировать только температуру воздуха. Максимально-минимальные термометры позволяют определять, кроме текущей температуры, еще и отклонения этой температуры (максимум и минимум) за период, прошедший с момента последнего наблюдения. При помощи беспроводных термогигрометров можно определить температуру и влажность воздуха в пяти различных точках с сохранением результатов измерений на компьютере.

    Температура и влажность субстрата

    Перед посевом необходимо хорошо пролить субстрат. После появления всходов полив проводят по мере необходимости. Температура поливной воды должна быть 18…20°С. Влажность торфяного субстрата поддерживают в основном в пределах 60–70%. При низких температурах поливной воды и
    субстрата, а также переувлажнении субстрата появляется угроза возникновения различных корневых гнилей, соответственно, корневая система растений развивается плохо.

    Для контроля температуры субстрата применяются погружаемые почвенные термометры, как обычные (спиртовые в пластиковых корпусах или металлические с биметаллическим датчиком), так и цифровые с источником питания в виде батареек.

    Для определения влажности удобно пользоваться влагомером MST 3000. Дисплей влагомера отображает данные в диапазоне 0–100% объемной влажности. Прибор предназначен для определения влажности нескольких видов субстратов (минеральная почва, торфяной субстрат, минеральная вата, кокосовый субстрат).

    Видео по теме: От конденсата в теплице быстренько натягиваем агроволокно.

    почвенные термометры

    Содержание питательных веществ и уровень кислотности

    Недостаток или избыток микро- и макроэлементов оказывает очень сильное влияние на рост и развитие растений. Однако проявиться это влияние может не сразу. Избыточное содержание какого-либо элемента в субстрате не компенсирует недостаток других элементов, а, напротив, может вызвать негативную реакцию.


    Визуально определить недостаток или избыток того или иного элемента не всегда возможно, в первую очередь, потому, что дефицит некоторых элементов вызывает одинаковую реакцию. Например, недостаток железа, азота и магния проявляется в пожелтении листьев (хлороз). Также определение нарушения питания может быть затруднено видовыми особенностями растений или их физиологическим состоянием, отклонениями кислотности субстрата (рН) от оптимальных значений.

    Видео по теме: Подогрев теплицы воздухом.Трубы с воздухом как теплоизоляция.

    Признаки дефицита азота на начальной стадии, когда начинают желтеть старые нижние листья, очень похожи на признаки недостатка освещения. Недостаток калия, проявляющийся в увядании листьев, когда они при этом светлеют и сохнут с краев, можно принять за нарушение режима полива или воздействие слишком сухого воздуха. Часто поражение паутинным клещом вызывает ту же картину, что и недостаток кальция в субстрате (замедление роста, скручивание листьев и их опадание).


    Очень часто получается так, что в почве имеется дефицит одних элементов и избыток других. При этом избыток какого-либо элемента может вызывать затруднения в усвоении другого. Так, избыток магния тормозит усвоение корнями растений кальция.


    Для контроля содержания питательных веществ в субстрате и питательном растворе желательно 2 раза в месяц проводить агрохимическое исследование в специализированной лаборатории на содержание основных макро- и микроэлементов.


    При приготовлении питательных растворов очень удобно использовать полностью растворимые комплексные удобрения.


    Если одновременно выращиваются несколько овощных культур, то для их питания можно применять один универcальный питательный раствор. Однако кислотность (рН) и концентрация этого раствора, а также объем и число поливов должны варьироваться, в зависимости от культуры.

    Видео по теме: Капельный полив! Посмотрите обязательно это видео перед сборкой.

    Использованные источники: www.ruspitomniki.ru

    Лучшие терморегуляторы для теплицы 2022

    Почему важна влажность почвы в теплице

    В таких теплицах нежелательно частое открытие форточек или изменение положения форточек на малую величину. Для этого используется алгоритм автоматической коррекции задания по влажности. Также в процессе эксплуатации возможно задавать комбинированные виды работ экрана. Наступила зима. Как и для системы обогрева, так и для системы вентиляции качество работы алгоритма можно корректировать с помощью 30 коэффициентов. Назначение системы: Система автоматизированного управления микроклиматом предназначена для задания суточного цикла микроклимата в теплице, контроля климата в теплице и слежения за внешним климатом, анализа полученных данных и расчета управляющих воздействий на исполнительные механизмы для поддержания в теплице заданного микроклимата.

    Например, недостаток железа, азота и магния проявляется в пожелтении листьев хлороз. Замечательный помощник. Вы установили в теплице в разных точках по длине и высоте несколько термогигрометров. Вычисление температуры теплоносителя производится не только по степени рассогласования расчетного и измеренного климата теплицы, но и с учетом последующего влияния быстроизменяющихся факторов, таких как солнце, внешняя температура, ветер, осадки, что позволяет предсказывать изменение температуры в теплице и вовремя противодействовать этим изменениям.

    Видео по теме: Контроль температуры и влажности в теплице. Датчики INKBIRD и КотелОК

    Классификация умных теплиц

    Также программа в табличной и графической форме позволяет задавать корректирующие коэффициенты и программу микроклимата на сутки и пересылать эти данные в контроллер для исполнения. Сбор данных и основное управление микроклиматом осуществляет контроллер, но для наиболее удобного просмотра и задания параметров микроклимата, а также для внесения корректировок в управление, фирмой разработан программный комплекс для мониторинга системы с персонального компьютера. Прибор предназначен для определения влажности нескольких видов субстратов минеральная почва, торфяной субстрат, минеральная вата, кокосовый субстрат. Для сбора данных о параметрах тепличного климата устанавливается комплекс датчиков, позволяющий оперативно следить за отклонениями от заданного микроклимата для своевременного корректирующего воздействия. Но нужен и экспресс контроль. Это позволяет своевременно извещать оператора о принятии мер по диагностике системы.

    Вы установили в теплице в разных точках по длине и высоте несколько термогигрометров. Также определение нарушения питания может быть затруднено видовыми особенностями растений или их физиологическим состоянием, отклонениями кислотности субстрата рН от оптимальных значений. Очень часто получается так, что в почве имеется дефицит одних элементов и избыток других. Помимо этого контроллер позволяет ограничить максимальные температуры теплоносителя индивидуально для каждого контура, что предотвращает иссушение почвы и ожоги растений.

    Видео по теме: ВЕЧНЫЙ КАПЕЛЬНЫЙ ПОЛИВ СВОИМИ РУКАМИ СДЕЛАЙ И СЕБЕ ТАКОЙ

    ДАТЧИКИ ВЛАЖНОСТИ

    Потому, что для точного измерения нужно время. Недостаток калия, проявляющийся в увядании листьев, когда они при этом светлеют и сохнут с краев, можно принять за нарушение режима полива или воздействие слишком сухого воздуха. Для полноценного поддержания микроклимата теплицы необходима информация и об окружающей среде. При низких температурах поливной воды и субстрата, а также переувлажнении субстрата появляется угроза возникновения различных корневых гнилей, соответственно, корневая система растений развивается плохо. Универсальность данной системы предполагает качественную работу как в теплицах с разделенными контурами обогрева, так и в теплицах с одним обогревающим контуром. Там, где автоматики нет совсем. А теперь представьте себе картину.

    Назначение системы: Система автоматизированного управления микроклиматом предназначена для задания суточного цикла микроклимата в теплице, контроля климата в теплице и слежения за внешним климатом, анализа полученных данных и расчета управляющих воздействий на исполнительные механизмы для поддержания в теплице заданного микроклимата. Однако проявиться это влияние может не сразу. Казань , "Тепличное" г.

    В квартирах резко упала влажность. Рекомендуемый универсальный питательный раствор для овощных культур. Но это не лучший вариант для теплицы.

    Автоматизация теплицы

    Плужная подошва и сидераты

    Нижний Новгород. Для передачи управляющих сигналов на исполнительные механизмы используется отдельный блок релейной коммутации. Так, избыток магния тормозит усвоение корнями растений кальция. Сбор данных и основное управление микроклиматом осуществляет контроллер, но для наиболее удобного просмотра и задания параметров микроклимата, а также для внесения корректировок в управление, фирмой разработан программный комплекс для мониторинга системы с персонального компьютера. Данные передаются по Bluetooth в широковещательном режиме. Алгоритмы управления вентиляцией: Механизмы форточной вентиляции используются как для поддержания теплового, так и влажностного режима в теплице. Контроллер имеет 18 коэффициентов для задания степени коррекции, которые задаются на этапе наладки системы, а также могут быть изменены в процессе эксплуатации.

    Это позволяет своевременно извещать оператора о принятии мер по диагностике системы. Там, где автоматики нет совсем. В году было введено в эксплуатацию более 30 установок управления микроклиматом, в том числе в таких крупных тепличных комбинатах России, как "Майский" г. При планировании климата задаются следующие параметры: требуемая температура воздуха в теплице; влажность воздуха в теплице или дефицит водяного пара; требуемая концентрация СО2; рекомендуемая разница температур нижнего и верхнего контуров обогрева; минимальная и максимальная температура в контурах обогрева; режимы работы контуров зонального, подпочвенного, подлоткового обогрева; режимы работы экрана и вентиляторов. Признаки дефицита азота на начальной стадии, когда начинают желтеть старые нижние листья, очень похожи на признаки недостатка освещения. Помимо этого для поддержания необходимой влажности временами приходится менять температурный режим теплицы. Микрокомпьютер позволяет изменять 40 коэффициентов, которые служат для настройки системы под конструктивные особенности теплицы, а также под особенности климата в данном регионе.

    Для сбора данных о параметрах тепличного климата устанавливается комплекс датчиков, позволяющий оперативно следить за отклонениями от заданного микроклимата для своевременного корректирующего воздействия. При изменении пользователем параметров, влияющих на управление, программа контролирует их на допустимость и не позволяет передать в контроллер ошибочные данные. Назначение системы: Система автоматизированного управления микроклиматом предназначена для задания суточного цикла микроклимата в теплице, контроля климата в теплице и слежения за внешним климатом, анализа полученных данных и расчета управляющих воздействий на исполнительные механизмы для поддержания в теплице заданного микроклимата. Многие специалисты рекомендуют задавать различные режимы микроклимата для пасмурных и солнечных дней, но при задании программы в компьютер пользователь не может предсказать какой будет следующий день, поэтому система автоматизированного управления микроклиматом снабжена алгоритмом автоматической коррекции задания по солнечной радиации. Так, избыток магния тормозит усвоение корнями растений кальция. Заключение: Опыт эксплуатации автоматизированной системы управления микроклимата в теплицах показал эффективность заложенных принципов управления.

    Для определения влажности удобно пользоваться влагомером MST Казань , "Тепличное" г. При изменении задания микроклимата параметры интерполируются, то есть компьютер обеспечивает требуемый плавный переход из одного состояния климата теплицы в другое. Алгоритмы управления системой обогрева: После расчета требуемого задания и анализа данных с датчиков контроллер по заложенным в него алгоритмам воздействует на микроклимат теплицы с помощью включения исполнительных механизмов. К контроллеру подключается удаленный персональный компьютер ПК. Данные передаются по Bluetooth в широковещательном режиме. Если какой-то параметр выйдет за границы - прибор вас известит звуковым сигналом.

    Корпус прибора всего 30 х 8 мм. Алгоритмы управления системой зашторивания: Для улучшения управления микроклиматом в теплице иногда устанавливают защитные экраны. Так, избыток магния тормозит усвоение корнями растений кальция. Находясь на расстоянии до 20…50 м вы можете посмотреть показания каждого прибора.

    Смотреть видео: Дистанционный мониторинг температуры и влажности в теплице.

    Система поддержания углекислого газа

    Казань , "Тепличное" г. А на кону миллионы вложенных в будущий урожай рублей. Или заходить туда время о времени или просто заниматься своими делами дома и контролировать всё дистанционно. В квартирах резко упала влажность. В течение суток вышеперечисленные параметры могут по программе автоматически изменяться до 30 раз. Контроллер с помощью 17 коэффициентов позволяет задавать различные режимы работы экрана: 1 "затеняющий" - уменьшает количество солнечной радиации поступающей в теплицу и снижает опасность перегревов растений; 2 "термический" - снижает потери тепла; 3 "затемняющий" - изменяет продолжительность фото периода.

    В году было введено в эксплуатацию более 30 установок управления микроклиматом, в том числе в таких крупных тепличных комбинатах России, как "Майский" г. Данные коэффициенты позволяют подстроить алгоритмы коррекции задания под особенности конкретной теплицы и под рекомендации технологов. В зависимости от назначения для каждого контура обогрева в теплице может быть установлен контрольный датчик, который будет корректировать рассчитанную температуру теплоносителя для выравнивания теплового поля. Данные передаются по Bluetooth в широковещательном режиме. Для управления обогревом теплицы используется доминирующе-подчиненное или 2-х каскадное управление. Так как можно экспресс контроль температуры и влажности делать быстро и без дополнительного влияния на показания прибора? Прибор предназначен для определения влажности нескольких видов субстратов минеральная почва, торфяной субстрат, минеральная вата, кокосовый субстрат.

    Смотреть видео: Контролируем ТЕПЛИЦУ не вставая с дивана.

    Рейтинг топ-4 по версии КП

    Для этого используется метеостанция, которая позволяет снимать наиболее важные показатели внешней среды: температура и влажность внешнего воздуха; интенсивность солнечной радиации; скорость и направление ветра. Кроме того, в системе предусмотрена защита фрамуг и растений от сильного ветра, низкой внешней температуры и осадков.

    На многих комбинатах России установлены ненадежные приводы форточной вентиляции. Алкоголь Cистемы управления микроклиматом в теплицах Создана система автоматизированного контроля и управления температурно-влажностным режимом теплицы, представляющая собой комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих достоверно измерять состояние климата в теплице и состояния окружающей среды и на основе этого управлять исполнительными механизмами теплицы. Недостаток калия, проявляющийся в увядании листьев, когда они при этом светлеют и сохнут с краев, можно принять за нарушение режима полива или воздействие слишком сухого воздуха.

    Более того, вы можете увидеть эти показания не заходя в теплицу. Если одновременно выращиваются несколько овощных культур, то для их питания можно применять один универcальный питательный раствор. Помимо этого для поддержания необходимой влажности временами приходится менять температурный режим теплицы. Если минимум не установлен, то при избытке тепла, системой предусмотрено автоматическое отключение циркуляционных насосов.

    Также определение нарушения питания может быть затруднено видовыми особенностями растений или их физиологическим состоянием, отклонениями кислотности субстрата рН от оптимальных значений. Но контроль-то нужен!

    Это позволяет своевременно извещать оператора о принятии мер по диагностике системы. После появления всходов полив проводят по мере необходимости. Введение: Фирма "Фито", имея более чем 10 летний опыт работы с автоматическими системами полива и дозации удобрений, ведет разработки в области автоматического управления микроклиматом теплиц. В этом блоке также смонтирован пульт ручного управления исполнительными механизмами.

    Сколько Стоит Теплица КарбонатоваяСохранить Зимой Хризантемы В ТеплицеСколько Стоит 8 Метровые ТеплицыСколько Света Нужно В ТеплицеСколько Ватт На Квадратный Метр Освещения В ТеплицеСовместимость Огурцов И Перца В ТеплицеСколько Стоят Зимнюю ТеплицыСколько Профильной Трубы Нужно На Теплицу 3х6Сколько Стоит 8 Метровые ТеплицыСколько Дерева На ТеплицуСоседство Овощей В ТеплицеСовместимость Перца И Огурца В ТеплицеСоседство Баклажанов И Перцев В ТеплицеСколько Стоит Карбонат На ТеплицуСкачать Бизнес План По ТеплицеСоседство Овощей В ТеплицеСоседство Овощей В ТеплицеСколько Будет Стоить Теплица 3 На 4Сколько Трубы Нужно На Теплицу 6 На 3