Некоторые из нас приходили к мысли обзавестись своим небольшим тепличным хозяйством и при этом предельно минимизировать время, которое необходимо затратить на выращивание культур.




Умная теплица своими руками

Помочь в этой не простой задаче вам может проект "умной теплицы", который мы с вами и попробуем воплотить в жизнь. На самом деле ничего "умного", просто это слово в наши дни часто стали использовать как приставку к различным вещам, означающую, что эта вещь автоматична до крайности, мы все чаще слышим - умный телевизор, умный дом, на самом же деле простая автоматизация рутинных задач связанных с эксплуатацией.

Хотим сразу предупредить о том, что мы не будем рассматривать дедовские или эконом-варианты. Мы будем рассматривать только главную цель - автоматизацию. А затем, воспользовавшись результатами нашего теоретического исследования, вы сможете принять свое решение, взвесив все за и против.

Конструкция

Первым вопросом будет конструкция самой теплицы и материалы, которые лучше всего использовать при ее создании. Проектирование теплицы дело, конечно, индивидуальное и различные факторы влияют как на саму конструкцию, так и на место ее расположения. Рассмотрим два варианта.

Первый вариант

Вполне приемлемый вариант для реализации «умной» теплицы. Ее конструкция будет содействовать в решении различных вопросов. В данном варианте теплицу необходимо устанавливать таким образом, чтобы солнце и ветер воздействовали в основном на ее торцевую часть.

Второй вариант

Этот вариант конструкции теплицы, а точнее «Теплицы Иванова» или солнечный вегетарий, мы считаем более предпочтительным.

Обратите внимание: задняя стенка этой теплицы капитальная. Ее рекомендуется обклеить фольгой или другим подобным зеркальным материалом, отражающим более 90% тепловой и световой энергии, попадающей на неё.

Разместить теплицу необходимо скатом на юг или на юго-восток - подобное расположение на 30% увеличит поглощение солнечных лучей в осенне-зимний период. Лучи будут падать на крышу теплицы под прямым углом и практически не будут отражаться. Вся получаемая солнечная энергия будет использована для обогрева и освещения теплицы. Если сравнивать с первым вариантом конструкции, то количество поступающей в теплицу днём энергии увеличится в 5 раз.

Этот нюанс, в итоге, уменьшит финансовые затраты на эксплуатацию, а также послужит нам в решении вопроса микроклимата.

Материалы

В качестве каркаса теплицы рекомендуется использовать оцинкованный или алюминиевый прямоугольный профиль (20*30мм) толщиной 1,5мм. Материал покрытия – сотовый поликарбонат от 4мм до 16мм. Для тех, кто не в состоянии самостоятельно изготовить приводим приблизительные расценки на готовую конструкцию 3×4×2 – цена составит от 850$ - 1100$, в зависимости от производителя материала покрытия.

Еще одним немаловажным вопросом является фундамент, а именно стоит ли его делать. И хотя подобные конструкции теплиц позволяют обойтись и без него, мы все же склонны к тому, что фундамент необходим - это добавит прочности нашей «умной» теплице.

Электрическая проводка монтируется внутри теплицы, при этом используется кабель, который имеет диаметр сечения не меньше 2 квадратов. Лучше, если провода кабеля будут нескольких цветов — один цвет для фазы, другой — для 0. Также будут необходимы гофра и отдельный щиток, к которому будут подключены все электроприборы.

Освещение

В качестве осветительных приборов нами рассматриваются светодиодные и зеркальные натриевые лампы-светильники. Например, для освещения теплицы площадью около 7 метров понадобятся 3 лампы по 400 ватт. Диапазон цен различный от 30$ за один светильник.

Для минимальной фотосинтетической активности растений вполне достаточно уровня освещённости - 100 лк (люкс), но для оптимального усвоения углекислоты, воды и других питательных веществ необходимо, как минимум, 1000 лк. Недостаток освещения губителен для растений и приводит к неестественному вытягиванию побегов, уменьшению площади листьев и сокращению образования хлорофилла (бледные листья).

Не смотря на это, в зависимости от выращиваемой культуры, количество ламп может меняться. Одной культуре нужно много света другой меньше. В решении этого вопроса поможет прибор люкс-метр, с помощью которого вы сможете измерить интенсивность светового потока в теплице. Цена прибора от 20$.

Также понадобиться таймер реального времени с астрономической корректировкой – реле предназначенное для включения/выключения освещения в моменты захода и восхода солнца в зависимости от географических координат местности и времени года. С помощью данного реле мы сможем производить так называемый “досвет” растений. Плюс ко всему - реле позволит уменьшить расход электроэнергии.

Микроклимат

Поддержание необходимого микроклимата в «умной» теплице, как и вообще в любой теплице, - один из самых важнейших вопросов. Множество нюансов и аспектов данного вопроса требуют более тщательного рассмотрения.

Система подогрева грунта

Данная система служит для контроля и поддержания необходимой температуры грунта. Существуют уже готовые решения подобных систем. Для должного обогрева плодородного грунта рекомендуется использовать среднее значение мощности не более 100 Вт на 1 кв. м. А шаг укладки кабеля должен равняться 14-15 см. Цена системы подогрева – 120$.

Система отопления

Проще всего, а в нашем случае и лучше всего, использовать инфракрасные обогреватели потолочного типа, количество которых напрямую зависит от площади теплицы.

Проветривание

Для автоматического проветривания теплицы желательно использовать фрамужные открыватели (фрамужные системы). Цена одно привода составит 160$. Для управления этими приводами понадобится специальный цифровой термодатчик. Он программируется на нужную температуру, при достижении которой он дает команду приводу, тем самым открывая окна. Цена термодатчика – 40$.

В конструкции теплицы следует учесть, какие ветра бывают в вашей местности, продумать каким образом будут открываться окна (внутрь или наружу) дабы уберечь приводы от повреждения. Продумать фиксаторы. Также следует не забыть о расположении окон для проветривания. Самый оптимальный вариант - расположить окна на крыше и/или по бокам теплицы. Так как у нас не промышленная теплица и нам нет необходимости проветривать большое пространство – выбор делаем на боковое расположение окон для проветривания. Подобное расположение также послужит предосторожностью от штормовых ветров, если в вашей местности таковые бывают.

Контроль влажности воздуха

Устройство контроля влажности воздуха работает таким образом, что при превышении (или уменьшении) порогового значения влажности воздуха в теплице происходит включение (отключение) устройств подачи влажного воздуха или воды (форсунок, электродвигателей и т.п.).

С помощью данного устройства становится возможным задавать относительную влажность, а так же ее верхний и нижний пороги. При увеличении влажности до верхнего порога - прибор отключает подачу влаги в теплицу. Как только влажность снижается до нижнего порога - прибор включает ее подачу. Показания относительной влажности автоматически корректируются при изменении температуры. Теоретически влажность воздуха должна держаться в диапазоне 65-70%.

Контроль влажности почвы

Датчик влажности почвы предназначен для ее надежного электронного измерения и связан с системами автоматического полива.

С помощью этого датчика становится возможным задать необходимое значение влажности. Если почва достаточно влажная, то полив прекращается, либо не начинается, если он был запланирован. Датчик необходимо устанавливать на грядке рядом с растениями. Цена – 65$.

Система полива

Система полива включает в себя насос, электрический проточный водонагреватель, таймер подачи воды и систему микрокапельного полива.

Притенение

Автоматизированных готовых решений для теплиц в продаже не встречается. Обычно в этих целях применяется специальная сетка. Также, как вариант, рассматриваются электронные жалюзи.

Система солнечных панелей

Вся автоматика зависит от электричества, так что, если в районе размещения теплицы нередки отключения электроэнергии, то в какой-то момент весь автоматизм теплицы может пропасть. Появится вероятность потерять урожай и, если вовремя не принять меры, погибнут растения и т.д и т.п.

Интересно, заманчиво, но не целесообразно использовать полноценную систему для получения солнечной электроэнергии только для теплицы. Ее проблема состоит в том, что на протяжении года у солнечной панели разная выработка электроэнергии. Если летом в день с солнечная батарея производит 1000 ватт / час эл. энергии, зимой она будет производить всего 200-250 ватт/час.Так что мощности одной панели будет не хватать. Цена стандартного набора самой простой системы порядком - 500 долларов США.

Возможно, вначале стоит установить солнечную систему для всего дома, с учетом потребления электроэнергии теплицей. Тогда вопрос о резервной системе для вашей теплицы отпадет сам по себе.

Таким образом, просто прочитав данную статью, вы получили представление о том, каким образом построить уникальную “умную” теплицу у себя на участке, какие материалы использовать и сколько, примерно, это будет стоить.

Мы продолжим наши теоретические исследования данного вопроса и, как только все будет готово, мы приступим к практической реализации.

Материал подготовлен редакцией сайта Техножизнь на основе информации, полученной из открытых источников. Любое использование интернет-изданиями данного материала возможно только с указанием активной ссылки на сайт Техножизнь -

 

 


Вы здесь: Главная Технологии Умный дом Умная теплица - теория

Наши партнеры

мы Вконтакте следуйте за нами в твиттере будьте на связи с нами в фейсбук мы в Google+