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.