Автоматизация теплицы своими руками

Автоматизация теплиц или как сделать «умную» теплицу

Урожайность теплицы зависит от обеспечения максимально комфортных условий внутри нее для растений. Микроклимат должен быть сбалансированным по всем параметрам, включая такие, как влажность, состав воздуха, температура.

Для того, чтобы удовлетворить все требуемые параметры применяется автоматизация теплиц. Это позволяет максимально освободить дачника от привязанности к собственному огороду. В большинстве случаев придется лишь контролировать такие параметры, как уровень жидкости в питающей емкости или наличие электричества в сети.

Автоматизация процессов

Создавая системы, которые самостоятельно смогут выполнять необходимые функции в течение длительного времени без вмешательства человека, существенно упрощается уход за культурными растениями. К таким удобным способам относятся:

автоматический полив теплицы;
установки принудительной и естественной вентиляции;
обогрев воздуха и грунта;
искусственное и естественное освещение.

Все эти процессы можно проводить без вмешательства владельца или с минимальным вмешательством и контролем. Для этого требуются небольшие вложения или использование недорогих подручных средств.

Способы автоматизации

Сделать автоматические теплицы на своем участке можно при помощи нескольких способов. Главную роль при выборе играют следующие факторы:

параметры конструкции;
необходимые условия для эффективного роста и высокой урожайности растений;
наличие электричества на участке;
доступные финансовые возможности.

Популярными являются три способа установки автоматики для теплиц своими руками:

гидравлический;
электрический;
биметаллический.

В каждом случае есть свои плюсы и минусы. Умная теплица с электрическим подключением требует правильной и безопасной разводки. Если применяется аккумулятор, то его нужно периодически заряжать. Вариант требует более дорогостоящих деталей, которые не получится изготовить самостоятельно. Положительным качеством является высокая точность обработки и возможность глубокой степени автономности. Например, автоматический капельный полив легче настроить на нужную скорость и объем подачи.

ВИДЕО: Какой должна быть умная теплица

За счет гидравлического способа удастся наладить хорошую вентиляцию и систему автоматического капельного полива. При этом нет необходимости иметь электрическое подключение к сети. В работе такой системы участвуют изменения давления или температурных показателей. Благодаря этому срабатывает автополив теплицы.

Третий тип востребован для монтажа автономного проветривания. С его помощью удается наладить работу автоматических форточек для теплиц. В основе схемы заложена биметаллическая пластина. Она изготовлена из двух материалов с разной степенью температурного расширения.

В тех случаях, когда воздух прогревается больше нужного показателя, происходит деформация плитки, за счет которой форточка или дверь открывается. Когда температура начинает падать, то автоматические форточки для теплицы из поликарбоната возвращаются в свое первоначальное закрытое положение.

Использование электромагнитного клапана

Есть несколько наиболее распространенных вариантов организации орошения без участия человека. Они проверены на практике и получили много положительных отзывов.

Система автоматического полива в теплице нуждается в следующих составных элементах:

компактный бочковой насос;
мощные разбрызгиватели;
система разводки (жесткий или мягкий шланг);
крупная герметичная емкость для воды.

Габариты емкости подбираем из расчета параметров теплицы. Достаточным считается 20-30 л жидкости на 1 квадрат в сутки. Соответственно для площади примерно 10 кв.м понадобится бочка не менее 200-300 л на сутки. Чтобы вода лилась неделю, нужна кубовая емкость.

Укладка шланга системы капельного полива для теплицы проводится в междурядье. С помощью переходника подсоединяем разбрызгиватель. Подача воды из емкости лимитируется электромагнитным клапаном, получаемым электропитание от сети через заданные промежутки времени.

Всегда контролируйте уровень воды в бочке. Поддерживать его удобно периодической подкачкой, которую также можно автоматизировать при помощи поплавочной схемы, такой же, как в туалетном бачке.

ВИДЕО: Как своими руками автоматизировать процессы в теплице

Простой капельный полив

Дачники используют систему капельного полива Капля, хотя применение обычных медицинских капельниц существенно удешевит процесс. Она имеет максимальную эффективность в этой системе.

Достаточно иметь бутыль воды в 20-30 литров и несколько шланг с капельницами. Свою эффективность система демонстрирует при небольшом количестве растений в парнике или теплице.

Применение саморезов

Если нет возможности купить достаточное количество капельниц, то подойдет метод с самосрезами. В шланг напротив каждого растения вкручиваем саморез так, чтобы не проткнуть вторую сторону трубы.

Запускаем в самодельный водопровод орошение. Регулируем подачу под каждое растение с помощью вкручивания/выкручивания по резьбе метизов. Требуется длительное время настройки, но стоимость достаточно невысокая.

Как правильно проверить влажность

Увеличенная влажность способна нанести большой вред растениям. От нее культуры могут болеть и загнивать. Есть определенные пороговые значения, которые не стоит превышать. Также и недостаток влаги способствует пересыханию почвы и самих растений.

На отечественном рынке есть специальная техника, регулирующая оба параметра в закрытом помещении. При недостатке влаги в воздухе осуществляется ее подача в грунт, а при повышении – параметр снижается вплоть до полного прекращения увлажнения.

Оптимальным значением влажности для теплиц и парников с отечественными растениями принято считать показатель 65-75%. Этого достаточно для подавляющего большинства культур.

Датчик влажности можно связать с автоматическим поливом и обеспечивать нормализацию значения, включая или отключая кран подачи воды.

Конечно, полностью исключить присутствие человека в теплице невозможно, равно как и заменить его современной аппаратурой. Нужна проверка работоспособности техники, а также наличие всех первоначальных условий ее работы, например, электричества, достаточного количества воды в емкости и т.д. Тем не менее, подобные системы существенно облегчают труд в теплице или парнике, при этом качественно повышают уровень и объем урожая.

Автоматика для теплиц своими руками

Каждый дачник задаётся вопросом: можно ли установить теплицу с автоматикой своими руками. В России очень короткое лето, но длинная зима. В первую очередь необходимо учесть, где будет устанавливаться строение, и изучить все этапы установки теплицы с автоматикой. Автоматизированные теплицы обойдутся своим хозяевам недёшево.

Автоматика своими руками

Стоит учитывать местоположение будущей теплицы. Если в этом месте нет воды и электричества или она будет устанавливаться далеко от дома, придётся задуматься об автоматизировании своей будущей теплицы.

Температура может быстро поменяться, что может привести к вымерзанию растений при резком похолодании. Можно оставить электрический обогреватель на долгое время включённым, но это будет нерационально. Растения могут не выдержать слишком высокой температуры в теплице, особенно летом, поэтому автоматика контроля температуры необходима. Стоит помнить, что без полива растения погибнут, решить эту проблему сможет только автоматика для полива.

Для теплицы должны соблюдаться четыре постоянных физических параметра:

Температура в помещении;
Температура земли;
Влажность почвы;
Влажность воздуха.

Система обогрева

Автоматика для обогрева позволяет поддерживать заданную температуру в помещении. Благодаря этой системе обогреваются воздух и почва в любую погоду.

Системы обогрева теплицы можно поделить на три разные системы:

Обогревание при помощи нагревательного кабеля (тёплый пол);
Обогревание при помощи нагревательных приборах (маслинный радиатор, электрический камин, инфракрасный обогреватель);
Водяное отопление (водяной тёплый пол).

Для системы водяного отопления потребуется дополнительное оборудование:

Электрический котёл;
Газовый котёл;
Котёл на жидком или твёрдом топливе.

Для автоматизирования обогрева необходимо использовать только систему «тёплый пол», электрические нагревательные приборы и систему водяного отопления с электрическим котлом. Систему водяного отопления с газовым котлом сделать автоматизированной невозможно. Котлы на жидком топливе и на газу невозможно перевести на автоматику. Их можно выключить или включить только вручную.

Автоматический обогрев теплицы, основанный на системе нагревательного кабеля — самый удобный вариант, так как для его установки не требуется много времени. Сначала укладывается зигзагами и закрепляется на сетке нагревательный кабель. После укладки кабеля его концы выводятся к специальному терморегулятору. Сам кабель засыпается песком и землёй. Через него подключается электрическая сеть. Тёплый пол не потребляет много электричества и быстро прогревает почву.

Автоматика для обогрева, основанная на нагревательных приборах (масляный радиатор, электрический камин), по большому счёту, прогревает воздух. Для обогрева подключаются также через терморегулятор. Для этой системы отопления устанавливать терморегулятор следует на высоте двух метров от земли. Эти приборы потребляют много электричества, зато легко устанавливаются и демонтируются.

Вентиляция в теплице

Летом в теплице растения могут засыхать, и чтобы этого избежать, необходимо добиться приемлемой температуры воздуха. Стоит продумать вентиляцию для автоматизированной теплицы.

Самый простой способ — это использовать электрический вентилятор, который необходимо закрепить на каркасе. Он подключается к сети через терморегулятор. Электрический вентилятор позволяет проветривать помещение. Автоматическую вентиляцию можно сделать и через форточки, оборудовав их автоматической системой открытия и закрытия. Автоматическая вентиляция должна быть подключена к терморегулятору.

Автоматизация теплицы немыслима без датчиков, считывающих влажность и температуру. При этом датчики считывают показания снаружи и внутри теплицы. В передаче данных используется не один датчик. Полученные данные передаются на микроконтроллер, отвечающий за работу системы отопления, вентиляции и полива. Микроконтроллер обрабатывает полученную информацию при помощи программного алгоритма и, оперируя полученной информацией, включает или выключает систему обогрева, полива и систему вентиляции. Все датчики вместе с микроконтроллером образуют систему управления теплицей.

Современная автоматика для полива

Для автоматического полива подойдет капельная система. Это избавит вас от полива на несколько недель. К тому же растения не будут страдать от слишком влажной почвы. Капельный полив подаёт воду на корни, таким образом, листья растений не получают ожогов, и не появляются сорняки.

Автоматика полива с программируемым таймером считается самой лучшей. Таймер соединяется с датчиками. Для каждой из систем полива потребуется электрический насос, бачок из пластика, источник забора воды, железные трубы, кран и фильтр для воды.

Благодаря системе капельного полива уменьшается расход воды, но корни растений будут страдать от холодной влаги. Лучше использовать пластиковую бочку в системе капельного полива. Бочка будет нагреваться от солнечных лучей, и прогретая вода начнет поступать к корням растений. При уменьшении уровня воды в пластиковой бочке насос будет добавлять воду в неё. Установленный на бочке поплавок позволит вовремя долить бочку до нужного уровня. Бочку необходимо утеплить, чтобы вода в ней не замёрзла. Устанавливать её следует на высоте не меньше метра, чтобы вода шла самотёком. В нижней части бочки делается отверстие для трубы, в которую ввинчивается кран. За краном следует фильтр и электрический таймер.

Пример использования современных средств автоматизации в теплице, как сделать умную теплицу на ардуино

Теплицы — это сооружения, предназначенные для выращивания натуральных овощей в более короткий промежуток времени, чем в открытом грунте. Использование теплиц распространено как у частных владельцев, так и в сельском хозяйстве в целом.

Раньше автоматизация работы теплицы была дорогостоящей, а порой и не окупаемой процедурой, но на данный момент решение этой проблемы не столь дорого и вполне окупается, а в дальнейшем, к тому же, приносит еще большую выгоду.

Многие факторы, нужные для эффективного выращивания овощных культур, требуют применения современной автоматики, например:

1) Автоматическое поддержание оптимальной температуры воздуха;

2) Автоматический полив;

3) Автоматическое включение освещения;

4) Автоматический подогрев почвы.

Теплицы претерпели значительные изменения за последние десять лет, особенно с внедрением автоматизации. Современные теплицы способны управлять и оптимизировать факторы окружающей среды, влияющие на урожай, такие как орошение, влажность, температура, вентиляция, воздействие света и другие, обеспечивая оптимальные условия выращивания и эффективное использование энергии.

Интеллектуальные теплицы от полуавтоматических до полностью автоматизированных — отличный выбор для производителей, которые хотят свободно приходить и уходить, когда им заблагорассудится, и заботиться о своих культурах. В умной теплице можно контролировать микроклимат и соответствующим образом корректировать ключевые факторы, влияющие на урожайность.

Автоматическое поддержание оптимальной температуры воздуха

При выращивании помидоров и огурцов, как наиболее распространённых культур выращиваемых в теплицах желательно чтобы температура воздуха была от +18 до +25 °С днем и не ниже +16 °С ночью. Температура почвы от +10 °С и выше.

Понижение температуры осуществляется с помощью актуаторов, которые открывают форточки теплицы для проветривания при повышении температуры воздуха. Для этих целей можно также использовать шаговые двигатели, по сигналу открывающие форточки на нужный угол.

Актуаторы желательно использовать не только с датчиком температуры, но и с датчиком ветра, чтобы не навредить растениям. В роли датчика температуры воздуха можно использовать простой и не дорогой цифровой датчик DS18B20.

Полив растений

Автоматический полив осуществляется с помощью датчиков влажности, которые ограничивают полив, но также совместно с ними лучше использовать датчик расхода воды, так как простые, недорогие датчики почвы очень быстро окисляются и выходят из строя. Для малых фермерских хозяйств можно использовать самодельные датчики влажности на базе таймера NE555.

Современной данную микросхему не назовёшь, зато она зарекомендовала себя как надёжное электронное средство, применяемое во многих областях. Электроды должны быть выполнены из графита, который не окисляется. Выход 3 микросхемы подключён к светодиоду, который сигнализирует о выходе влажности за пределы. Данный выход можно так-же подключить к системе управления и по сигналу от него отключать или включать полив.

Датчик влажности почвы на микросхеме NE555

Важно знать необходимый расход воды в день (который будет зависеть от площади теплицы, потребности выращиваемых растений в воде, плотности их посадки и т.д.), тогда достаточно проводить управление поливом с помощью датчиков расхода воды по времени, а датчики влажности использовать в качестве аварийных сигнализаторов перелива.

Управление освещением

Автоматическое освещение проще всего реализуется с помощью простого фоторезистора. При уменьшении света его сопротивление повышается и таким образом формируется управляющий сигнал на включение светильников в теплице.

Подогрев почвы

Автоматический подогрев почвы осуществляется точно также как и воздуха, но вместо актуаторов для регулирования температуры используются нагревательные ТЭНы или греющий кабель.

Автоматизация — важнейшая основа для максимального контроля и мониторинга всех основных и ключевых процессов современных тепличных садоводческих проектов. Автоматизация позволяет управлять процессами и отслеживать их из любой точки мира 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Таким образом, автоматизация теплиц является ответом на растущий спрос на полный контроль процессов в реальном времени.

Устройства управления системой автоматизации

Отдельно стоит сказать об устройствах, которые принимают информацию от датчиков, анализируют и выдают управляющие сигналы на актуаторы, нагревательные ТЭНы, клапана подачи воды и т.д. В интернете можно встретить очень много статей посвящённых такой платформе как Arduino на базе которой предлагается создавать автоматизацию небольших теплиц.

Arduino — аппаратно-программное средство с предварительно прошитым в него загрузчиком, который позволяет загружать свою программу в микроконтроллер без использования отдельных аппаратных программаторов. Микроконтроллер на плате программируется при помощи языка Arduino, основаном на языке Wiring (Си подобный).

Все результаты работы оборудования в автоматизированной теплице при необходимости можно визуально отследить на компьютере. В еб-интерфейс может давать возможность не только следить за показаниями датчиков температуры, влажности и освещения, но и управлять этими самыми показаниями. Также может быть реализована возможность следить за теплицей через веб-камеру .

Система управления теплицей контролируется центральной платой Arduino , работает следующим образом: полученные данные об окружающей среде датчик температуры воздуха влажности или освещения предается центральному контроллеру ( Arduino ) которое сравнивает текущие значения с заданными. Если какое-либо из значений не соответствует то исполнительный механизм приводится в действие для восстановления оптимального состояния. Далее Arduino отправляет данные на удаленный сервер для мониторинга через интернет.

Пример использования Arduino для автоматизации теплицы

Пример схемы автоматизации теплицы на Arduino

Посредством специального программируемого блока осуществляется контроль таких параметров как:

отопление внутреннего пространства теплицы;

периодичность и продолжительность полива;

запуск и отключение принудительной вентиляции;

Контроль температуры воздуха определяется по двум пороговым пределам: верхний предел и нижний предел. Когда верхний предел превышен открываются форточки, вентилятор приводится в действие для охлаждения парниковый среды для притеснения можно использовать шторки и когда температура падает ниже нижнего предела, вентилятор отключается, включается нагреватель что бы нагреть воздух до заданного уровня.

Контроль влажности определяется порогом, установленным пользователем. когда влажность в теплице падает ниже заданного порога, система автоматического полива включается, а затем выключается, когда оптимальное состояние восстанавливается.

Условие освещения управляется двумя заданными точками: верхний предел и нижний предел. Верхний предел определяет, когда свет активируется в то время как нижний предел определяет, когда она выключена. Эта стратегия в основном используется для увеличения дневного света или компенсировать недостаточное естественное освещение в соответствии с желанием пользователя.

Универсальный контроллер для умной теплицы, да или вообще для чего угодно! Системы полива, гроубоксы, гидропоника, инкубаторы:

Несмотря на простоту программирования и подключения, а также невысокую стоимость, по моему мнению, реализация подобных проектов на Arduino бывает затруднительна.

В качестве ведущего управляющего устройства может быть также использован микрокомпьютер Raspberry Pi 2 , сочетающий в себе преимущества Arduino и персонального компьютера, т. к. способен запускать отдельную операционную систему и имеет порты ввода/вывода для подключения ведомых устройств и получения сигналов от датчиков.

Умная интернет-теплица — Проект IOT (Интернет вещей):

Пример автоматизированной теплицы для Raspberry Pi 3 и Arduino Uno

Цель заключалась в создании теплицы, в которой такие параметры, как температура и влажность почвы, а также солнечный свет для растений, будут автоматически контролироваться и поддерживаться как можно более постоянными.

Температура внутри теплицы управляется инфракрасной лампой, которая нагревает воздух, серводвигателем, открывающим окно, и вентилятором от ПК, который позволяет воздуху дуть извне. Влажность почвы контролируется специальным датчиком — если она опускается ниже запрограммированного порога, насос подает воду к растениям.

Все оборудование управляется через сайт, что позволяет удаленно контролировать работу теплицы и настраивать все параметры по сети.

Датчики позволяют измерять температуру внутри и снаружи теплицы, а также влажность почвы и интенсивность освещения.

Данные, считанные с внутреннего датчика температуры, используются для управления моторизованным окном теплицы и вентилятором, которые активируются, когда температура внутри теплицы поднимается выше установленного уровня.

Когда температура падает до заданного уровня, вентилятор останавливается, а окно закрывается. Когда температура слишком низкая, система включает лампу, которая нагревает воздух.

Датчик влажности контролирует влажность почвы в теплице. В том случае, если влажность почтвы слишком мала, система активирует насос, который подает воду для полива растений.

Модуль Arduino подключается к Raspberry PI версии 3 через USB-кабель. Это соединение позволяет считывать параметры датчиков, подключенных к Arduino, и управлять отключенными системами, подключенными к этой плате.

Все эти данные хранятся в базе MySQL на Raspberry Pi. Связь между Raspberry Pi 3 и платой Arduino Uno реализована как ведущий / ведомый (где ведущим является RPi).

Сценарий, написанный на Python, который работает на Raspberry Pi, отвечает за обмен данными, запись и чтение данных из базы данных MySQL и отправку новых настроек в Arduino Uno.

На этой блок-схеме показано, как все устройства, используемые в проекте, подключены к отдельным модулям:

Созданный сайт состоит из трех страниц. Первая страница — это домашняя страница, на которой пользователь может просматривать состояние отдельных компонентов системы и параметры, измеряемые датчиками. На второй странице можно отдавать команды системе и изменять рабочие параметры.

На этой странице пользователь может изменить режим работы системы или просто выключить ее. Также здесь можно изменить настройки всех параметров — температуры, влажности почвы и т. д. Введенные значения каждый раз проверяются на правильность, чтобы неправильно введенные элементы не сохранялись в базе данных.

Последняя страница содержит информацию об авторах проекта.

База данных MySQL состоит из трех таблиц. В первой таблице записываются данные, собранные с датчиков в системе. Вторая таблица содержит параметры каждого выполненного измерения, а третья позволяет управлять теплицей и считывать ее текущее состояние.

Использование ПЛК в умной теплице

Для автоматизации теплицы проще всего купить уже готовое устройство в виде программируемого реле или программируемого логического контроллера. Из отечественных производителей подобной продукции наиболее известны фирмы ОВЕН, Сегнетикс и др. Альтернативой для тех, кто научился программировать Arduino может стать ПЛК Controllino.

ПЛК Controllino: MINI (слева), MAXI (по середине) и MEGA(справа)

Единственным минусом данного ПЛК являются релейные выходы с током до 6 А. Но если в теплице используется электрооборудование с меньшим потреблением тока, то данный ПЛК подходит как нельзя лучше.

На сегодняшний день он выпускается в 3 вариантах: MINI, MEGA, MAXI. Важным плюсом является также возможность подключения к Интернету через интерфейс Ethernet для дистанционного мониторинга и управления. Данный интерфейс доступен в версиях MEGA и MAXI.

Умная теплица своими руками:

Таким образом, создание автоматизированной теплицы на сегодняшний день является простой и относительно недорогой задачей для малых фермерских хозяйств.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Автоматика для теплицы: сбережем урожай от жары и холода

Автоматика в удаленных от места проживания хозяев теплицах является объективной необходимостью Автоматика в удаленных от места проживания хозяев теплицах является объективной необходимостью. Обогрев теплицы, ее вентиляция и полив растений – все эти задачи с успехом решаются самодельными автоматическими устройствами.

Если теплица расположена вдали от места проживания хозяев, то ее автоматизация является не прихотью или данью моде, а настоятельной необходимостью. Действительно, как предотвратить вымерзание растений, если хозяева отключили систему обогрева теплицы ввиду теплой погоды, а после их отъезда вернулись заморозки?

Конечно, можно оставить включенной систему обогрева. Но экономически такое решение весьма невыгодно вследствие нерационального использования энергоресурсов. И к тому же растениям может быть нанесен прямой ущерб от перегрева воздуха или почвы в теплице, если днем будет теплая и солнечная погода. А что касается пополнения запасов влаги в почве при отсутствии хозяев целую неделю, то эта задача без автоматического полива в принципе нерешаема.

Если теплица расположена вдали от места проживания хозяев, то ее автоматизация является настоятельной необходимостью

Объекты управления автоматики теплицы

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.

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. Отсюда становится ясно, что автоматические устройства управляют состоянием именно технических средств, входящих в состав соответствующих систем теплицы.

Один из возможных вариантов автоматического отопления теплицы

Системы обогрева современных теплиц и возможность автоматизации их работы

Как известно, системы обогрева теплиц классифицируются по виду энергоносителя, который используется для переноса теплоты или для преобразования в теплоту:

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

Системы газового обогрева теплиц:

конвекционного обогрева от газовых конвекторов;
инфракрасного обогрева от газовых горелок.

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.

Автоматическая система электрообогрева теплицы

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.

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. Сами терморегуляторы следует располагать повыше, прикрепив их к дугам каркаса теплицы. Тогда их датчики будут измерять температуру воздуха в верхней зоне теплицы, которая также может быть выше на несколько °С, чем в зоне роста растений.

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

Автоматическая система вентиляции теплицы

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». Чем сильнее будет греть солнце, прогревая свыше оптимума почву и воздух внутри теплицы, тем чаще будут включаться и вентиляторы, замещая перегретый внутренний воздух на более прохладный наружный.

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.

Автоматическая вентиляция теплицы своими руками (видео)

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.

Умная теплица: как максимально автоматизировать свою кормилицу?

Кто-то выращивает овощи в теплице больше ради самого процесса: приятно своими руками что-то создавать, наблюдать, как растут первые помидоры и перцы, удобрять, лечить, собирать и хвастать перед соседями. А вот многие с удовольствием бы занялись вплотную подобным хозяйством, вот только ни сил, ни времени для этого нет. И только мечта подсказывает: вот бы такую конструкцию, в которой все растет само: поливается, удобряется, согревается и проветривается, когда нужно… На самом деле, такие «умные» теплицы уже существуют: благодаря активному развитию технологий и строительного рынка абсолютно все, начиная от искусственного пруда и заканчивая огромными тепличными комплексами, можно автоматизировать. Как? Самый простой путь – это приобрести всякие там регуляторы влажности, системы капельного полива, теплый пол с термодатчиком, автоматические открыватели для форточек и пульт дистанционного управления ко всей этой красоте.

Правда, затраты на такие системы могут не окупиться свежими овощами даже за десять лет (приверженцы жизни в стиле «эко» тут же поспорили бы, приведя массу аргументов в сторону здорового и экологичного питания). Но тогда почему бы не воспользоваться опытом умных огородников, у которых автоматика для теплиц своими руками создается и исключительно подручными средствами. Как? И что все-таки лучше: покупные дорогие системы или домашние методы? Вот сейчас во всем этом и разберемся. Скажем только: делать теплицу «умной» нужно с умом!

Новинок каждый год выходит очень много, это видео с последней выставки новшеств тому доказательство:

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.

Автоматизируем по последнему слову техники

Что же нам сегодня предлагает последнее слово техники?

Автоматический полив

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. Не менее популярна в России система капельного полива с израильскими капельницами – они якобы и прочнее, и более устойчивы к напору.

Открываем форточки термоприводом

Неспроста опытные огородники уверены, что жара – куда большее зло для тепличных растений, чем холод. А потому автоматизация теплиц в плане проветривания необходима даже тогда, когда вы имеете возможность и желание проверять внутреннюю температуру теплицы хоть каждый день.

А вот при понижении температуры масло, охлаждаясь, сжимается, и форточка закрывается под собственной тяжестью. А отрегулировать после заправки масла ваш термопривод можно так:

Откройте кран и проследите, чтобы бутылка стояла вертикально вверх – чтобы воздух в систему не попал.
Дождитесь нужной температуры в теплице и перекройте кран.
Форточки оставьте закрытыми – чтобы система не завоздушилась.

Как видите, ничего сложного!

Автоконтроль влажности – почему это так важно?

На самом деле переизбыток влажности даже для тепличных растений не к добру – от этого они могут начать болеть. Существует свой порог этого значения, придерживаться которого вам помогут различные автоматические устройства.

Современный рынок предлагает самые разные модели подобной техники, которые способны задавать и верхний, и нижний пороги относительной влажности в закрытом грунте. По сути, большинство из них просто подает влагу в грунт – при сухости воздуха увеличивает подачи, а при достижении верхнего порога и вовсе ее прекращает. Запомните, теоретически норма для тепличных растений – это 65-70%.

Можно связать с системами автополива и датчик влажности почвы – как только она насытится, подача воды будет автоматически прекращена. А устанавливают этот датчик прямо в землю, рядом с растениями и их корневой системой.

Автоматизируем по-хитрому и домашними средствами

Давайте посмотрим, как можно обеспечить тот же автополив растениям подручными средствами:

Способ №1. Солнечная дистиляцция

Это – очень простой способ автополива, который дает достаточно влаги для растений даже в самые жаркие дни. Суть этого принципа – в солнечной дистилляции – когда вода греется до выделения пара, а этот пар потом конденсируется в воду.

Итак, берем две пластиковые бутылки разного размера, в одну из них наливаем воду, а вторую используем как колпак для нее. Когда вода от солнца будет испаряться, пар осядет на стенках колпака. Такой конденсат хорошо увлажняет грунт, и чем более палит солнце, тем больше влаги получат растения.

Способ №2. Стержень от ручки

Самые простые и бесплатные устройства для капельного полива вы можете сделать из обычных пластиковых бутылок и стержней от старых шариковых авторучек. Стержни промойте бензином от пасты и один конец плотно закройте деревянной палочкой. Швейной иглой проколите отверстие на 3-4 мм от заглушки. В бутылке тоже проколите отверстие – только чуть меньше диаметром, чем у стержня.

И ставьте бутылки так:

Вариант 1. Отрежьте у бутылки дно, а отверстие для стержня сделайте на уровне плечиков. Горлышко закройте пробкой и поставьте бутылку вверх дном.
Вариант 2. Сделайте отверстие на расстоянии 20-25 мм от самого дна, пробку снимите, а бутылку поставьте на дно. Отверстие уплотните пластилином.

Вот и все. Налейте воду и смотрите, как она капает из стержня – в норме за 5 минут должно вытечь 10 капель.

Как вы заметили, автополив и контроль за влажностью организовать и правда непроблематично, а вот с проветриванием придется повозиться. Самый надежный и простой вариант – купить автооткрыватели для форточек. Но, при желании, вы можете сделать такие и сами. Для этого посмотрите на нашем сайте статьи на такую тематику: как сделать гидроцилиндр или термопривод. Но суть всех этих конструкций одна: масло или другая какая жидкость в них расширяется от повышения температуры и выталкивает поршень. Он, в свою очередь, оказывает давление на следующий элемент конструкции и форточка медленно начинает открываться. Любопытный момент: когда в «умной» теплице едва начинают подниматься фрамуги, соседи счастливого обладателя тоже начинают бежать к своим теплицам делать проветривание. Вот такой себе датчик для окружающих.

Конечно, ни одна автоматическая теплица не будет делать на все 100% за вас вашу работу, но все-таки максимально освободиться от рутины и «танцев с бубном», как любят говорить сегодня русские мастера, – это приятно. И это дополнительное время на новые эксперименты!