Тази статия не е просто списък с инструкции за възпроизвеждане на моята интелигентна оранжерия, опитах се да направя истинско представяне на автоматизацията за оранжерии, за да ви вдъхновя.

Исках да направя със собствените си ръце такава умна оранжерия на микроконтролер, в която растенията няма да изсъхнат без надзор в продължение на няколко дни. Двата основни фактора за живота на растенията в оранжерия са водата и температурата, така че акцентът в схемата за контрол беше поставен върху тези фактори.

Кратко описание на системата:
Дъждовната вода се събира от покрива и се съхранява в резервоари. Един резервоар за дъжд е с потопяема помпа. Той изпомпва вода в захранващ резервоар в оранжерията. Захранващият резервоар съдържа 7 помпи, които директно поливат растенията.

Всички растения са засадени в саксии, всяка от седемте помпи е свързана към четири саксии. Във всяка група от четири саксии, една съдържа сензор за влажност на почвата, който предава данни към модула Arduino. С помощта на приложение на телефона си мога да настроя нивото на влажност за автоматично поливане на тези четири саксии.

В оранжерията има монтирани два температурни сензора. Ако стане твърде горещо, се включва вентилатор, който вкарва хладен въздух отвън в оранжерията (има и автоматични вентилационни отвори на покрива на оранжерията). Ако температурата падне твърде ниско, малък нагревател в оранжерията се включва, за да предпази растенията от замръзване.

В следващите параграфи ще обясня основните точки на работа на различните части на системата.

Стъпка 1: Резервоари за дъжд

Имам два резервоара за дъждовна вода, свързани към улук. Резервоарите са оборудвани с автоматична защита от препълване, което изисква настройка на нивото на пълнене. Резервоарите са свързани помежду си с маркуч, така че между тях е изграден сифонен преливник за постигане на еднакво ниво на водата в двата резервоара.

Най-близкият до оранжерията резервоар съдържа потопяема помпа и ултразвуков сензор, който измерва разстоянието до повърхността на водата. Те са свързани с Arduino модул, разположен в оранжерията, който изпраща данни до телефона ми. Измерването на разстоянието до повърхността също ще попречи на помпата да се включи, ако нивото на водата е под входа на водата.

Стъпка 2: Резервоар за грим

Помпата доставя вода от резервоара за дъжд към резервоара за подхранване, разположен в оранжерията. Съдържа седем помпи от евтини устройства за миене на предното стъкло. Ултразвуков сензор следи нивото на пълнене на резервоара, зададох граници на 50% и 75% за автоматичен режим. Пълненето става от резервоар за дъждовна вода.

Помпи 1-4 са свързани към групи от четири съда, помпи 5 и 6 са резервни, а помпа 7 е свързана към дюза за овлажнител. Последното го направих като експеримент, преследвайки следните цели: първото е да охладя въздуха, а второто е да повиша влажността, което много харесват краставиците.

Стъпка 3: Сензори за влажност на почвата в саксии

Сензорите за влажност на почвата събират и изпращат данни на всеки половин час. Зададената стойност и данните от сензорите се отразяват на екрана на телефона, като мога да променя настройките и от телефона.

Стъпка 4: Турбулентна поставка за саксии

Маркучите преминават от помпата към турбулентните подпори в четирите гърнета.

Стъпка 5: Вентилатор

Работата на вентилатора зависи от зададената стойност в телефона и се управлява от PWM (Pulse Width Modulator), в зависимост от това колко по-висока е текущата температура от зададените стойности.

Стъпка 6: Температурни сензори

За измерване на температурата инсталирах два сензора DS18B20 с един проводник, един отгоре и един отдолу. Данните от тях се предават на всеки десет минути. В зависимост от показанията пускам вентилатор или парно.

Стъпка 7: Овлажнител

Спрей дюза за повишаване на влажността на въздуха и охлаждане, ако вентилаторът не може да се справи.

Стъпка 8: Arduino Control System

Сега няма да давам програма за управление на Arduino, докато прилагам снимка на връзката на платката с различни релета и други подобни. Тази плетеница от кабели беше причинена от промените, които направих след всеки тест.

Стъпка 9: Blynk интерфейс

Прилагам снимки на интерфейса за автоматизация на оранжерии. Направен е с помощта на приложението Blynk.

Първа снимка: показва индикация за ниско ниво на водата в резервоарите или грешка в сигнала. И в двата случая спирам помпите. Както и графика с исторически данни за нивата на водата в двата резервоара.

Втора снимка: данни за наблюдение на температурата, също с графика на хронологията на данните. Тук можете да видите зададените стойности за максималните и минималните температури в оранжерията. Показват се средните температури заедно с процента на мощността на вентилатора, когато температурите надвишават зададените стойности. Можете също така да видите дали нагревателят работи.

Трета снимка: данни от сензорите за почвена влага и зададената стойност за начало на напояването. Отброяване до следващото измерване, интервал 30 минути. Графика на историята на измерванията с получените показания.
Четвърта снимка: възможност за управление на работата на помпите директно от телефона, главно за отстраняване на грешки. Също така тук мога да поставя части от системата в автоматичен режим. И задайте продължителността на сесиите за поливане.

Автоматични помпи: Помпата на резервоара за дъжд и помпите на захранващия резервоар преминават в автоматичен режим, т.е. водата изпълва захранващия резервоар и растенията се напояват.
Поливане 13:00 (поливане 13:00): в автоматичен режим растенията се поливат веднъж на ден, в 13:00.

Автоматично охлаждане: Вентилаторът е в автоматичен режим и ще започне да работи, когато температурата се повиши над зададената стойност. Колкото по-висока е температурата, толкова по-висока е мощността на вентилатора.

Автоматичен нагревател: Нагревателят е в автоматичен режим и ще започне да работи веднага щом температурата падне под зададената стойност. Хистерезисът е 1°, т.е. нагревателят ще се изключи веднага щом температурата надвиши зададената стойност с 1 градус.

Много привърженици на градинарството, отглеждайки различни култури, започват с изграждането на обикновена оранжерия. След засаждането на семената започват различни задължения за поддържане и запазване на културите. Ако оранжерията е малка, тогава няма да предизвика много безпокойство. Но какво да кажем за тези, които имат масивна структура, изградена на техния сайт, която изисква почти постоянен надзор? Нашият материал ще ви разкаже за характеристиките на „умните оранжерии“, които могат значително да улеснят работата на градинарите.

Какво е?

Много хора отглеждат оранжерийни зеленчуци в името на самия процес, защото е хубаво да се чувстват, че тези продукти са практически създадени със собствените им ръце. Някои собственици на летни вили с голямо удоволствие биха се заели с такъв въпрос още по-сериозно, но просто нямат енергия или време за това. Автоматизирана система, която контролира поливането, вентилацията и подаването на тор, все още е най-голямата мечта на някои летни жители. Всъщност всички мечти вече работят успешно в реалния живот.

Благодарение на факта, че прогресът непрекъснато се развива, „умната оранжерия“ съществува в действителност.Развитието на строителния пазар и свързаните с него технологии доведе до факта, че днес една автоматична машина може да управлява всички процеси.

Всъщност, защо една оранжерия се нуждае от автоматизация? Достатъчно е да вземем за пример обикновена оранжерия и да разгледаме какви процеси се случват там. Като се има предвид, че контролът на климата там се извършва правилно, но това се прави по-скоро, когато е възможно, макар и ежедневно.

С появата на първите слънчеви лъчи температурата в оранжерията започва рязко да се повишава.Това е много благоприятно време за растенията. Единственото нещо е, че в същото време се увеличава температурната разлика между почвата и въздуха. В тази връзка корените, оставайки студени, не могат напълно да осигурят кълновете с влага. Това явление не оказва особено благоприятно влияние върху растежа на яйчника.

Вентилацията е още по-зле. Обикновено собственикът проветрява оранжерията, когато температурата вътре надвиши 40°C. Когато вратите и прозорците се отворят, течението, заедно с топлия въздух, отвежда останалата влага, създавайки всъщност пустинен климат. Това създава идеална среда за размножаване на вредители и болести.

До вечерта, когато температурата възстанови баланса си, растенията ще се нормализират. Но ако сравните резултатите от реколтата, ще има повече зеленчуци от автоматизираната оранжерия и те ще изглеждат много по-красиви. Оказва се, че основната задача на „умната“ оранжерия е да осигури комфортен микроклимат за растенията.

Особености

Това произведение на "градинското" изкуство се появи доста отдавна и се радва на заслужена популярност от много години. Само пенсионерите могат да си позволят да прекарват цялото си време в лятната си вила. Други категории хора, доколкото са заети, могат да посещават градините си само периодично.

Автоматичната оранжерия е уникален дизайн, предназначен да улесни максимално работата на градинарите. Освен това всяка оранжерия може да бъде направена „умна“. Всичко зависи от изобретателността на градинаря и използването на съвременни технологии.

За да получи титлата си „умна“, „умната“ оранжерия трябва да отговаря на следните характеристики:

• температурата в оранжерията трябва да се регулира автоматично с помощта на сензор за въздух;
• задължително наличие на система за капково напояване;
• почвата в оранжерията трябва да се възстанови без човешка помощ.

Няма голяма нужда автоматизираната оранжерия да бъде натъпкана от горе до долу с най-новите иновации на съвременните производствени системи. Оборудването на оранжерия може да се извърши с минимални разходи. Основният аспект е постоянната функционалност на всички инсталирани системи. Това гарантира максимална ефективност.

Видове и конструкции

Всички предимства на вашата собствена оранжерия могат да се видят в момента, в който на масата се появят свежи и вкусни зеленчуци. Освен това това се случва всеки ден, а не само в топлите летни дни. Няма нужда от консервиране и замразяване за бъдеща употреба. Оранжерията предоставя всичко свежо, естествено и уникално.

За да изберете висококачествен дизайн, трябва да вземете предвид параметрите на теренаи, разбира се, вземете решение за избора на култура, която ще отглеждате. Трудно е да не се объркате от разнообразието от предлагани опции, защото днес на пазара има голям асортимент от модели и единият е по-добър от другия. И съвременните селски занаятчии предлагат свои собствени изобретения, много по-напреднали от някои фабрични разработки. И така, какво трябва да изберете?

Първо трябва да решите за какво е оранжерията:

• какво ще расте в него и в какви обеми;
• конструкцията ще се използва само през лятото или целогодишно;
• размери на конструкцията;
• броят на отглежданите зеленчуци (за лични нужди или също за продажба);
• степен на автоматизация на оранжерията и др.

Най-често на пазара има стъклени оранжерии върху метална рамка под формата на къща, както и интересни сводести конструкции от поликарбонат. По-лесно е да огънете лист от този материал в арка, отколкото да го изрежете, освен това факторът на херметичност на конструкцията е важен тук. Преди да направите избор, е необходимо да разгледате всички недостатъци и предимства на тези оранжерии.

С форма на арка

• малка равнина на отражение, така че влиза повече слънчева светлина;
• голямо количество свободно пространство - растенията имат място да растат на дължина;
• дизайнът има приятен външен вид;
• простота на конструкцията и лекота на транспортиране;
• възможност за добавяне на нови сегменти за разширяване на посевната площ.

Недостатъци на дизайна:

• Снегът практически не се търкаля от такава оранжерия и има вероятност конструкцията да се огъне и счупи;
• ако се сглоби неправилно, херметичността може да бъде нарушена и в допълнение към водата в оранжерията могат да навлязат вредни насекоми;
• Ако закрепването към основата не е достатъчно надеждно, конструкцията може да бъде издухана от вятъра.

Оранжерия-къща

Предимства:

• такава структура е лесна за правене със собствените си ръце;
• снегът не се задържа на покрива, така че няма нужда да се притеснявате за отклонения;
• в оранжерия от този тип е по-лесно да се инсталират различни системи за автоматизация;
• изборът на материали за строителството е доста разнообразен;
• има възможност за допълнително подобряване на външния вид.

недостатъци:

• оранжерията има силна степен на отражение поради плоската повърхност, така че слънчевата топлина може да не е достатъчна за растенията;
• в бъдеще, ако се наложи разширяване на района, това ще бъде трудно да се направи;
• голям брой компоненти, които изискват постоянно наблюдение;
• Покривът на такива оранжерии е доста тежък, така че при изграждането на конструкцията е необходима мощна и издръжлива основа.

В допълнение към традиционните форми можете да разгледате и други видове оранжерии. Всичко зависи от удобството на работа и изискванията, които самите растения правят. Например, краставиците изискват широко пространство, докато доматите изискват височина.

Днес оранжерия, наречена „Умница“, е в голямо търсене сред летните жители. Поради факта, че дизайнът на тази оранжерия е много удобен и издръжлив, той ще служи много дълго време. Но най-важното, което отличава тази оранжерия от другите е, че има отварящ се покрив.

Всички предимства на "Умница" могат да бъдат групирани, както следва:

• надеждност и простота на дизайна;
• практичен тип покрив;
• лесно регулиране на параметрите на влажност и температура.

За работа на покрива се използва специален асансьор върху ролки, чието използване не изисква специални умения. През зимата оранжерията може да се остави непокрита. Благодарение на това почвата ще бъде наситена с влага, предотвратявайки замръзване на почвата и възможна деформация на покрива.

В допълнение, тази „умна“ оранжерия е в състояние самостоятелно да създаде необходимия микроклимат вътре.Самото име на оранжерията подсказва, че качеството тук е най-добро. Е, безспорното предимство е ниската цена, която ще ви позволи да възстановите разходите за кратко време.

Можете да създадете „умна“ оранжерия със собствените си ръце. Автоматизацията на оранжерията ще бъде подпомогната от системата за управление Arduino, благодарение на която е възможно постоянно наблюдение на основните процеси. Автоматизацията на Arduino уведомява собственика за работата на вентилационната система, влажността, прекъсванията на захранването и други функции. Данните могат да се показват на дисплей на компютър или таблет или да се извърши известяване с помощта на светлинна аларма.

Автономната работа на домашна оранжерия се постига чрез инсталиране на комплект, който включва електрически вериги, затваряния с температурни сензори и модули за различни цели.

Основният дизайн на домашна „умна“ оранжерия ви позволява автоматично да изпълнявате следните функции:

• контрол и регулиране на температурата в оранжерията;
• мониторинг на влажността на въздуха;
• влажност на почвата;
• растително осветление.

Най-добрите опции

В повечето случаи летните жители предпочитат моделите на чуждестранно производство, вярвайки, че чуждестранните производители произвеждат продукти с по-високо качество. Всъщност местните аналози по никакъв начин не са по-ниски от тях по качество и функционалност.

„Умната“ оранжерия на Курдюмов, изработена от поликарбонат, включва използването на система за капково напояване и автоматична вентилация без използване на електричество. Той е оборудван с автоматична вентилационна система, за да осигури комфортен климат, благоприятен за растежа на културите.

Принципът на действие на механизма е доста прост:

• на транеца е монтиран хидравличен цилиндър с течност, който всъщност може да се нарече температурен сензор;
• когато въздухът в оранжерията се нагрява, течността се разширява, избутва буталото и прозорецът се отваря;
• при понижаване на температурата протича обратният процес.

Буталото е в състояние да развие сила до 100 кг, което прави възможно преместването на прозорец с площ до 2 квадратни метра. м. Срокът на експлоатация на такова устройство достига няколко години, така че цената може да се счита за доста приемлива. Вентилационните отвори обикновено са разположени по такъв начин, че да не причиняват прекомерно вятър, в противен случай оранжерията може да бъде унищожена в случай на силни пориви на вятъра.

Капковото напояване е метод за осигуряване на влага, при който водата се доставя на малки порции директно до кореновата система на растението. За това се използва прост набор от тръби, маркучи и пръскачки. Благодарение на това в почвата винаги се поддържа необходимото ниво на влага. Освен това водата има време да се затопли до температурата на околната среда, което има добър ефект върху растежа на разсада.

Статията описва хардуерното внедряване на система за контрол на микроклимата в оранжерия. Тази система е част от истински домакински парцел. С негова помощ процесът на отглеждане на растения е частично автоматизиран, не изисква постоянно човешко присъствие.

Конкретен екземпляр от тази система се тества върху оранжерия от рамково стъкло с дължина 6 метра, ширина 3 метра и височина 2 метра. Оранжерията е с една врата и 2 прозореца, ток и вода. Водата се нагрява в 70 литров съд. Налягането в контейнера е около две атмосфери. В оранжерията се отглеждат около 35 растения.

Системата изглежда така:

Фигура 1. Схема на системата за контрол на микроклимата в оранжерията

Централното място в системата се заема от платката Arduino Mega (на фиг. 1-1):

Фигура 2. Arduino Mega

Arduino е напълно отворена платформа, състояща се от платка и среда за разработка, която прилага преработена версия на езика за обработка/окабеляване.

Използваната хардуерна платформа е базирана на микроконтролера ATmega1280.

Тази система използва 8 цифрови входа/изхода (в платформата има общо 54) и 10 аналогови (общо 16). Платката получава захранване от външно захранване.

Платката има следните характеристики:

• работно напрежение: 5V;
• Препоръчително входно напрежение: 7-12 V;
• гранично входно напрежение: 6-20 V;
• 54 цифрови I/O порта;
• 16 аналогови входа;
• консумация на ток на един изход: до 40 mA;
• 3.3V изходна консумация на ток: 50 mA;
• Флаш памет: 128 KB, от които 4KB се използват от буутлоудъра;
• RAM: 8 KB;
• енергонезависима памет: 4 KB;
• тактова честота: 16 MHz;
• размер: 75x54x15 mm;
• тегло: 45 гр.;

Необходимите сензори и модули са свързани към Arduino Mega.

Включването/изключването на напояването зависи от редица параметри:

• влажност на почвата;
• температура на водата;
• Часове от деня.

Тази система използва 4 сензора за влажност на почвата (фиг. 1 - 2).

За измерване на влажността на почвата се използва домашен сензор, който се състои от два пирона и резистор. Принципът на действие се основава на зависимостта на електрическото съпротивление на почвата от нейното съдържание на влага.

Гвоздеите, поставени в почвата на определено разстояние един от друг, действат като сонди, между които се проверява съпротивлението. Въз основа на крайния аналогов сигнал можете да прецените степента на влажност.

Диаграмата на сензора е показана на фигурата:

За измерване на температурата на водата се използва аналогов температурен сензор LM335Z (термоценер диод, на фигура 1 - 3):

Фигура 4. Аналогов термичен сензор LM335Z

Използваният сензор има следните характеристики:

• диапазон: -40…+100;
• точност: 1°C;
• зависимост: 10mV/оС.

За да свържете сензора към платката, е необходим резистор със съпротивление 2,2 kOhm. Чрез настройване на тока през сензора в диапазона от 0,45 mA до 5 mA (с резистор R1), получаваме напрежението през сензора, което в десетки mV представлява абсолютната температура в Келвин.

Схемата на свързване е както следва:

За да се гарантира, че поливането е включено само на тъмно, се използват 2 сензора за светлина Light Sensor-BH1750 (на фиг. 1 - 4):

Този сензор се използва за измерване на осветеност в диапазона от 1 до 65535 лукса.

Има следните характеристики:

Захранващо напрежение: 3-5V;

Резолюция: 16 бита;

Размери: 19х14х3 мм;

Точност: ± 20%.

Сензорът е свързан, както следва:

Фигура 7. Свързване на светлинния сензор-BH1750

Когато показанията, получени от сензорите, отговарят на определени условия (те се различават за всеки вид растение), поливането се включва. За регулиране на поливането се използва електромагнитен клапан. Свързва се към платката с помощта на реле (на фиг. 1 - 5). А именно, използва се релейният модул за проекти на Arduino Relay Module 2 DFR0017. Използва висококачествено реле Omron G5LA. Състоянието на релейния изход се показва от светодиод. Този модул се управлява с помощта на цифров I/O порт. Времето за превключване на контакта е 10 ms. Подобно на сензорите за измерване на температура и влажност на почвата, релейният модул е ​​свързан към управляващата електроника чрез три проводника:

Фигура 9. Сензор за температура и влажност DHT11

Освен поливането, тази система контролира и температурата на въздуха в оранжерията.

За едновременно измерване на температурата и влажността на въздуха се използва сензорът за температура и влажност DHT11 (фиг. 1 - 6).

Той е свързан към управляващата електроника чрез три проводника: захранване (Vcc), заземяване GND) и сигнал.

В допълнение към сензора платката съдържа микроконтролер, паметта на който съдържа корекции за калибриране на сензорите. Сигналът от устройството се предава цифрово по шината. Това позволява предаване на данни на разстояние до 20 m.

Този сензор има следните характеристики:

• захранващо напрежение: 5 V;
• температурен диапазон: 0-50°C, грешка ±2°C;
• Влажност: 20-90%, грешка ±5%.

За регулиране на температурата на въздуха в оранжерията се използват два режима: пасивна и активна вентилация. Пасивната вентилация е отварянето/затварянето на вентилационните отвори, а активната е включването/изключването на вентилатора.

Прозорците се отварят с помощта на два (по един на прозорец) сервомашини Futaba T306 MG995 (на Фигура 1 - 7):

Фигура 10. Серво задвижване Futaba T306 MG995

Използваното серво задвижване има следните характеристики:

• работна скорост: 0,17 s / 60 градуса (4,8 V празен ход);
• въртящ момент: 13 kg-cm при 4,8 V;
• въртящ момент: 15 kg-cm при 6 V;
• работно напрежение: 4.8 - 7.2 V;
• дължина на телта: 300 mm;
• размери: 40mm x 19mm x 43 mm;
• тегло: 55 гр.

Данните, получени от сензорите, се записват на SD карта с памет (на фигура 1 - 8). Впоследствие те се обработват, анализират и въз основа на тях се изграждат графики на различни показания. За да направите това, използвайте модула за SD карта DFRobot:

Фигура 11. Модул за SD карта

Вентилаторът се свързва по същия начин, както се свързва вентилът (чрез релеен модул).

Виталий

Парников контролер, използващ Arduino

Тази година направих оранжерия с площ от 30 квадратни метра. м. за домати. Първоначално планирах да го покрия с поликарбонат, но след като претеглих плюсовете и минусите, реших да използвам съполимерно етилен винилацетатно фолио. Е, сега, когато сезонът приключва, вече мога да кажа, че направих правилния избор и оранжерията ме зарадва с доста прилична реколта (приблизително около един и половина центнера). Размерите на оранжерията са 3,8 * 8, т.е. приблизително 30 квадратни метра. м обща площ, от които около 24 кв. м. полезно. Вентилацията се извършва естествено през отворени врати и отвори, разположени в краищата на оранжерията. Максималната температура в оранжерията с отворени врати и прозорци не надвишава външната температура на пика с повече от 5 градуса, въпреки че на страничните повърхности на оранжерията изобщо няма прозорци. Ако бях използвал SPK (клетъчен поликарбонат) за покриване на оранжерията, температурата при липса на вентилационни отвори в покрива щеше да се повиши до над четиридесет. В допълнение, прозрачността на използвания филм, като този на монолитен компютър, е висока - 92%, което гарантира, че доматите са плодоносили много добре и са били в генеративен режим поради изобилието от светлина. При SPK, въпреки че прозрачността на всеки слой е приблизително еднаква, процентът на светлината, преминаваща в оранжерията, е значително по-малък - 92% * 92% = 84%, плюс малко се губи върху преградите, което в крайна сметка дава прозрачност не по-висока от 82%. В резултат растенията получават значително по-малко светлина и влизат в по-вегетативен режим, произвеждайки повече листна маса и по-малко домати. Освен това трябва постоянно да се справяте с образуването на листна маса, която е в излишък поради конкуренцията на растенията поради липса на светлина.
В моята оранжерия, поради изобилието от светлина, изобщо не трябваше да се притеснявам за откъсването на листата, просто отчупих доведените синове; на растенията имаше малко листа, но много плодове. Възникна обаче друг проблем - леко изгаряне на листата и плодовете. На листата това се проявява в пожълтяването на младите листа, които се образуват малко преди настъпването на топлината, а върху плодовете - в появата на бели страни върху плодовете от страната, обърната към слънчевата светлина. Този фактор имаше много негативно въздействие върху реколтата, която можеше да бъде много по-голяма, а също така доведе до факта, че до есента храстите не запазиха пълния си вид и дори късната болест се опита. Тогава все още не знаех нищо за късната болест - как възниква, какво допринася за нейното разпространение. Тогава научих, че не толкова студът е ужасен за доматите, а „банята“ - когато растенията прекарват дълго време през деня, като в парна баня, което се случва, ако слънцето вече е в небето и оранжерията е напълно затворен. Цялото лято изобщо не затворих оранжерията, нито денем, нито нощем, независимо от промените във времето, вратите и прозорците бяха постоянно отворени. Въпреки това, по-близо до есента, когато поради студените нощи оранжерията трябва да бъде затворена през нощта, когато гъбичните заболявания започват да бушуват и температурните промени между нощта и деня и следователно кондензацията се увеличават рязко, прозорците, които не са отворени навреме, могат да ви помогне в даден момент да завършите сезона. Точно това се случи с мен - доматите бяха почти "мокри" цял ден при температура 20-30 градуса. и всички се разболяха от късна болест поради факта, че в момента нямах вентилационна автоматизация и не можех да идвам в оранжерията всеки ден. В резултат на това трябваше да изхвърля 7 кофи домати, предимно почти червени и розови узрели.
Интересното е, че въпреки пълното заболяване от късна болест, веднага след като премахнах причините за болестта и започнах да наблюдавам своевременно отварянето и затварянето на прозорците, храстите започнаха да продължат да растат и да произвеждат повече или по-малко здрави плодове, така че през септември практически премахнах почти цялата реколта. През октомври успяхме да съберем около 8 допълнителни кофи с плодове, а сега има още около сто зреещи.
В бъдеще ще продължа да описвам как стигнах до извода за необходимостта от използване на автоматична система за контрол на температурата и влажността и защо е по-добре системата за управление да се базира на контролер. Тогава вече мисля да премина директно към проекта. Като цяло тази тема не е за това, което вече е направено, а за това, което тепърва ще правя - темата е за по-нататъшно подобряване на оранжерията и аз твърдо реших да разработя и внедря системата. Ако желаете да участвате в обсъждането на тази тема, заповядайте, не е нужно да чакате да завърша представянето на тази прелюдия, още повече че тя по принцип не е задължителна.

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261 Адрес: Брянск

Прибрах се вкъщи и продължих. По-долу можете да видите няколко снимки от изграждането на оранжерията и узряването на реколтата. Тази година нямах разсад - имаше само достатъчно високи сортове за външните лехи и дори тогава не напълно, останалото беше засадено с ниско растящи сортове. Освен това половината от високите и всички ниски бяха замръзнали на прозореца и бяха забавени в развитието си почти 2 месеца. Засадихме разсада на постоянно място късно - на 1 и 2 юни, а оранжерията покрих едва на 21 юли и само защото времето навън по това време напълно се развали, беше студено, валеше непрекъснато, така че аз трябваше да го покрият при силен вятър и веднага щом хвърлиха филма, започна да вали. И буквално на втория ден след приютяването времето рязко се промени и стана горещо. Доматите не издържаха много лесно такъв внезапен преход, като се има предвид, че вечерта, когато покрих оранжерията, нямах време да направя прозорци и врати и оранжерията стоя на следващия ден до 12 часа, напълно покрита , докато дойдох да го довърша.
Буквално след 2-3 дни разбрах, че не мога да се справя с температури над 30 в жегите, дори само защото навън понякога беше до 33. Дълго време мислех как да реша проблема, наистина не исках да покривам оранжерията от слънцето, защото намаляването на осветеността с 1% е еквивалентно на намаляване на добива с 1%, а през пролетта дори е повече - реколтата е загубена с 1,5%. Един от вариантите беше на покрива на оранжерията да се монтират пръскачки, които да се задействат при повишаване на температурата в оранжерията над 30 градуса, другият беше да се направят по 3 врати от всяка страна, възможността за което беше заложена в проекта етап на развитие. Освен това вратите трябваше да бъдат направени като отвори, в които могат да се поставят рамки, покрити с мрежа против комари, или рамки, покрити с фолио, ако е студено, но реших да не правя това на етапа на производство.
Отне ми известно време да науча, че има много ефективен начин за бързо понижаване на температурата в оранжерия с помощта на мъгла, която в същото време ви позволява да регулирате влажността в оранжерията. Сега съм решил да включа в системата за управление на климата фогери - мъгла и да се върна на засенчване, ако по някаква причина тази мярка се окаже недостатъчна за поддържане на температурата 25-30 градуса. и изключение е образуването на бели бъчви върху доматите поради комбинация от силно осветление и висока температура, въпреки че мисля, че всичко ще бъде наред.
След това ще ви разкажа за заключенията си за това какви температурни условия трябва да се осигурят на доматите през деня за техния нормален растеж и развитие, как може да се осигури това и защо вентилаторите на базата на хидравлични цилиндри са напълно неподходящи за тези цели.
А ето и няколко снимки:

Прикачени файлове:

Последна редакция: 20.10.15

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261 Адрес: Брянск

температура

Въз основа на първоначалния опит от експлоатацията на оранжерия, натрупан тази година, заключих за себе си, че няма по-важна задача в процеса на отглеждане на растения в нея от задачата за регулиране на температурата. Това е еднакво важно за оранжерия с всякакво покритие, било то филм, SPK или профилиран поликарбонат. Разбира се, има покрития, при които този въпрос практически не е от значение - това не са прозрачни покрития, а бели покрития и мрежести оранжерии, но ние няма да разглеждаме тези опции тук. Освен това в тази тема реших да се огранича до разглеждане на регулирането на параметрите на оранжерия, направена изключително за домати.
Факт е, че всяко растение има свой любим диапазон от температури, влажност и други параметри. За да не си губя мислите откъде взех тези специфични температурни нива, изисквани от доматите, които ще дам по-долу, оставям на вас, ако възникне нужда, да ги проверите и изясните. Дори няма да го споменавам отново, а просто ще копирам това, което казах наскоро в тази тема:

Какво точно е необходимо, за да се създаде дори най-примитивният климатичен контрол в оранжерия? За доматите например?
Необходимо е само да следите температурата навън и да отваряте прозорците възможно най-рано сутрин, когато температурата навън се покачи над около 12 градуса, за да изсъхнат листата и плодовете от конденз, трябва да отворите прозорците и врати, когато температурата в оранжерията се повиши над 25 градуса. и включете мъглата, когато температурата се повиши над 30, и включете отоплението на оранжерията, когато температурата в нея падне под 12.
Това е може би всичко. Ако добавите друга автоматизация, страхувам се, че няма да е по-добре, а по-лошо. За аматьорските оранжерии на това ниво този минимум е може би оптимален, което им позволява да получат прилична реколта от здрави продукти, а не трохите, които мнозинството имат сега.
И още един фрагмент:
Въпросът е колко е търсено това?
В никакъв случай, за съжаление. За да се търси нещо, трябва поне да има осъзнаване на необходимостта от него. И на какво ниво много хора спорят тук, може да се прецени по едно доста типично изявление: моите краставици растат в една и съща оранжерия с домати и плододават прекрасно. Е, какво можете да обясните на човек, който не е запознат с основите на селскостопанската технология? И тъй като той няма никакво разбиране за необходимостта от поддържане на някакъв вид климат в оранжерията, той естествено няма нужда от системи, които го поддържат. той ще прочете това и ще каже нещо категорично, като: „Доматите ще са златни“, или може би ще се изрази по-ясно и грубо, като: „Котката няма какво да прави... добре и т.н.
Много хора предпочитат просто да построят цели саркофази за растения със сложни подземни системи за съхранение на топлина и да платят 200 хиляди или повече за тях (без да ги обиждате, те не го правят от меркантилни съображения), вместо да инсталират поне най-простата система за терморегулация, и те също твърдят, че няма друг начин (но това е обида).
Сега нека го погледнем от другата страна. Има хора, които са добре запознати с електрониката и програмирането и лесно могат да направят много евтина система за управление, но не виждам дори един от тях да каже: За един домат трябва да осигурите това, това и това. И тогава тяхното развитие може да стане много ценно за мнозина, поне за онези, чието съзнание не е заслепено от необходимостта от изграждане на саркофази - същите динозаври от гледна точка на автоматичното регулиране, като обикновен филмов тунел, дори и да се нарича претенциозно, да речем, "слънчев вегетарианец на Иванов"
Да, за необходимостта от специален термостат. Ако използвате отделно устройство за регулиране на всеки отделен параметър, няма да работи нито просто, нито надеждно. Страхувам се, че за да приложа минимума, който посочих, вече не е възможно без контролер.

Да, казвате вие, ще направим устройството в минималистична форма и тогава се оказва, че има още куп неща, за които трябва да се погрижим, ще започнат промени и цената ще се повиши. За щастие автоматизацията, базирана на софтуерни устройства, се различава от схемите за твърда автоматизация по това, че промяната на контролните параметри и въвеждането на нови функции не е трудно и разходите се увеличават главно само за допълнителни сензори и изпълнителни механизми и само програмата се променя в самата система. Ето защо е съвсем разумно на първите етапи да се ограничи възможно най-много броят на изпълняваните функции чрез регулиране само на температурата и влажността, за да не се губят допълнителни усилия и пари.
Влажността в оранжерията е толкова важен параметър, колкото и температурата, но тези параметри са силно свързани, следователно, регулирайки температурата, ние в същото време ще променим влажността и не е важна абсолютната влажност, а относителната влажност. За по-голяма простота не си струва да се притеснявате твърде много за сега, по-добре е да се съсредоточите само върху регулирането на температурата, но повече за това следващия път, където ще се опитам да изброя цялото необходимо оборудване за създаване на минимална система за управление и грубо преценете колко ще струва.

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261 Адрес: Брянск

Повече за температурата

Мислех си, че вероятно трябва да опиша малко по-подробно причините, поради които температурата в оранжерията трябва да се регулира точно в границите, които описах по-горе.
Факт е, че растежът на южните растения при температури под 12 градуса. спира напълно, а ако е още по-ниско, те започват да изсъхват и заразяват различни болести, така че не можете да отворите оранжерията, когато външната температура е под 12. От друга страна, на сутринта по листата и плодовете в оранжерията се събира обилен конденз. Ако позволите „баня“, когато храстите са мокри и температурата се повиши до 20 и повече - това е рай за късна болест - по-добре е да не го правите. По този начин можете много бързо да унищожите цялата реколта. Затова трябва да отворите прозорците възможно най-рано. През лятото в средната зона най-лесният начин е просто да не затваряте прозорците и вратите изобщо, но някъде през август, в зависимост от времето, трябва да превключите всичко на автоматично.
Оптималната температура за доматите е 25 градуса. Ако се покачи по-високо, просто трябва да отворите вентилационните отвори. Ако температурата се повиши над 30, това е изпълнено с увреждане на листата от прегряване, стерилизация на цветен прашец, слънчево изгаряне и други проблеми, така че когато достигне 30 градуса. мъглата - мъглата, която ефективно понижава температурата с няколко градуса - трябва да работи.
Ако температурата в оранжерията падне под 12 градуса, тогава, мисля, това вече е ясно - описах го по-горе - всеки тип нагревател трябва да се включи. През есента, когато просто трябва да осигурите растежа на заложените плодове, мисля, че можете да намалите този праг до 6-10 градуса, за да спестите енергия. Между другото, загряването до 40 градуса през деня не е толкова опасно, тъй като доматите вече са в етап на растеж и стерилизацията на съцветия не е опасна. Ако вашите домати вече са заразени, тогава такова високотемпературно отопление ще убие късната болест, следователно, за целите на дезинфекцията, можете умишлено да оставите оранжерията напълно затворена за няколко часа в слънчев ден, само за да може температурата в оранжерията се повишава над 30 градуса. След това оранжерията трябва да бъде добре проветрена. Всъщност, точно това направих и може би затова доматите в оранжерията ми са все още живи.
Е, това вероятно е всичко. Дори това само да се приложи, растенията ще бъдат в много по-комфортни условия и ще дават много по-голяма реколта, отколкото в оранжерия, в която температурата скача от 35 градуса. през деня до 5 градуса. през нощта. Във всеки случай такъв алгоритъм е доста подходящ като надеждна основа и тогава въпросът за по-нататъшната оптимизация ще стане по-ясен по време на практическа работа.

И сега - за минималния набор от оборудване, което ще е необходимо за системата за управление.

Комплект оборудване за контролера

1. Контролер - 1
2. Дисплей (екран) за контролера - 1 бр
3. Захранване 12 V за контролера - 1 бр
4. Датчик за външна температура - 1 бр
5. Датчик за вътрешна температура - 1 бр
6. Топлинен пистолет - 1 бр
7. Електрически задвижвания за врати (задвижки) - 2 бр
8. Електрозадвижвания за трангери (задвижки) - минимум 2 бр., за оранжерии от SPC - повече
9. Мъглоуловители (мъглоуловители) - за оранжерия с дължина 8 м приблизително 8
10. Шкаф за поставяне на оборудване - 1 бр
11. Защитно устройство - 1 бр
Е, за да се осигури автономност, в случай на прекъсване на захранването, слънчев панел - и батерия - 1. И по пътя има различни други малки неща, като тръби за електрическо окабеляване, самите проводници и т.н.
Сега не давам цената на всяка част от оборудването - просто съм малко мързелив и имам малко време, така или иначе това ще се изясни постепенно, ще бъдат избрани най-добрите опции, доставчици, модели, така че се надявам да се интересувам участниците ще помогнат да се вземе решение по този въпрос.

Последна редакция: 21.10.15

Виталий, не е ясно към кого е адресирана вашата толкова подробна реч. Съдейки по факта, че разглеждате основите в детайли, най-вероятно е за начинаещи, защото всички останали изглежда са запознати с горното. Темата за автоматизацията на оранжерията, която повдигнахте, несъмнено е необходима и важна, но пътят, който сте избрали, буди известен скептицизъм.
Не твърдя, че това е истината от последна инстанция, но според мен проектът обикновено започва малко по-различно. Първо се обсъждат и поставят цели и задачи, изготвят се технически спецификации и се избират подходящи решения. Понякога дори една малка точка от техническата спецификация зачерква използването на всякакви методи за решение, стеснявайки областите на наличните инструменти. Нещо такова накратко. Вече веднага сте избрали платформата Arduino. След това обяснете защо точно тя, а не например малинов ПИ или нещо друго. Ардуино Многоелементарна платформа. Когато го избирате, трябва да му възложите много ограничен набор от задачи, което значително стеснява вашите желания. Досега на него са правени много основни занаяти. Имаше съжаления от ентусиасти, работещи по него, че той „не се справя“ с много задачи. Също така, изглежда, наборът от сензори за него е много ограничен. Не съм против автоматизацията и дискусията, но лично за мен изграждането на система на Arduino не е от практически интерес. Така че ще ми е любопитно, може би ще вляза и ще го прочета и това е.
Не ограничавайте темата само до една платформа и не отхвърляйте възможностите за ентусиасти на други платформи. Тогава темата може да стане по-натоварена и полезни решения ще се появяват по-често.

P.S. Ако тази тема е създадена само за да опише вашите експерименти с Arduino, тогава се извинявам предварително, че попаднах на грешното място със съвети. Вече говоря за това, което искам да имам в оранжерията, така да се каже, минималната техническа спецификация, видима за мен.

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261 Адрес: Брянск

Виталий, не е ясно към кого е адресирана вашата толкова подробна реч.
...както виждам, проектът обикновено започва малко по-различно. ...Вече веднага сте избрали платформата Arduino. След това обяснете защо точно тя, а не например малинов ПИ или нещо друго. Ардуино Многоелементарна платформа. Когато го избирате, трябва да му възложите много ограничен набор от задачи... Досега на него са правени много основни занаяти. Имаше съжаления от ентусиасти, работещи по него, че той „не се справя“ с много задачи. Също така, изглежда, наборът от сензори за него е много ограничен. ...за мен лично изграждането на система на Arduino не представлява практически интерес. ...Не ограничавайте темата само до една платформа и не изхвърляйте възможностите за ентусиасти на други платформи. Тогава темата може да стане по-натоварена и полезни решения ще се появяват по-често.
...Вече говоря какво искам да има в оранжерията, така да се каже, минималните технически спецификации...

Като цяло на всеки активен участник във форума, който пише коментари, съдейки по статистиката, има 200-300 просто четещи. И така, към кого да ги насочим? Новобранци ли са? Или сред тях има много напреднали хора, които просто не искат да влизат в дискусия, която им се струва малка, или просто нямат достатъчно време да участват в дискусии? От друга страна, ако има група, която не се нуждае от изучаване на основите, тогава не виждаме тя да се развива в тази област. Такива дискусии са възниквали в този форум повече от веднъж, но резултатът не е забележим. Знам само за 3 примера за може би успешна автоматизация на оранжерии. Първият пример - дадох връзката по-горе, вторият тук: не си спомням обаче дали наистина има реализация на микроконтролер и дори оранжерията на SergeiL работи под контрола на базиран на Samsung контролер.

Естествено, избрах платформата Arduino за себе си и ако в процеса на внедряване на системата върху нея срещна трудности, аз, както се казва, ще нося отговорност за това. Но веднага уточних, че не възнамерявам по някакъв начин да ограничавам свободата на дискусия в тази тема и съм готов да обсъждам всякакви аспекти, освен, разбира се, просто да изтрия въпроса. Така че, моля, обсъдете всяка платформа, ако намерите кореспондент. Вече съм решил къде да спра, защото ако сред обсъждащите няма нито един решил, то съответно резултат в крайна сметка няма да има.

И по отношение на факта, че Arduino е много елементарна платформа, бих искал да поясня какво имате предвид с това? Мнението на ентусиастите? Нека да разгледаме конкретно кои са тези ентусиасти и какво са се опитали да направят на Arduino, преди да стигнат до това заключение? Arduino е просто ориентиран към схеми език, което го прави разбираем за хора, които разбират от електроника. Това е отворена платформа, така че има много готови решения, проектирана е така, че дори и неспециалисти да могат да започнат да правят нещо за себе си, използвайки софтуерни технологии, което доведе до появата на много такива ентусиасти. Да, позволява, но не изключва необходимостта от сериозно образование, а точно това често липсва на ентусиастите, така че те започват да преминават от болна глава към здрава. И затова, преди да се откажа от технологията Arduino, бих искал да знам какво фундаментално ограничение на възможностите на този език можете да цитирате? Много ли тежи? Липсва ли функционалност на командната система? Ниска ли е производителността? Изключително неудобен за програмиране? Какво точно?
Ще ви кажа една малка тайна. Работата е там, че няма да се налага да правите нищо специално в разработването на схеми или програмиране за автоматизиране на оранжерия. Това вече е направено преди нас и оранжерии са в експлоатация от дълго време, а не само един човек. Можете просто глупаво да повторите всичко, без да измисляте нищо, ако това е достатъчно за вас и не искате да добавите нищо свое. Запознайте се с материала, може би ще промените мнението си за Arduino.

Регистрация: 03.11.13 Съобщения: 651 Благодарности: 766

Разбирам, няма да се меся в дискусията. Искам малко повече автоматизация, поради което Ардуино не ме устройваше, въпреки че, повтарям, познанията ми за него са повърхностни, научени от четене на форуми на тази платформа и може да са недостатъчни.

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261 Адрес: Брянск

Ардуино Многоелементарна платформа. Когато го избирате, трябва да му възложите много ограничен набор от задачи, което значително стеснява вашите желания. Досега на него са правени много основни занаяти. Имаше съжаления от ентусиасти, работещи по него, че той „не се справя“ с много задачи.

Тази тема ще ви помогне да определите отношението си към Arduino. Доколкото аз, който не съм програмист, разбрах от спора между двама програмисти, оплакванията срещу Arduino не са в слабостта на платформата. Претенциите бяха свързани, доколкото разбрах, с недостатъчно високото му ниво според опонента. Ниското ниво обаче, виждате, увеличава мощността и скоростта на езика - всеки системен програмист ще ви каже това. А това, че ниското ниво усложнява писането на програма, както той твърди, зависи от кого. В края на краищата Arduino е език, пригоден за инженерите по електроника, така че за тях той ще бъде много по-удобен като специализиран език от универсален. Това е различен въпрос за програмисти, които имат малко познания по електроника, но на езици от високо ниво те изядоха кучето - следователно тяхното мнение може да бъде разбрано.

Последна редакция: 21.10.15

Регистрация: 20.10.11 Съобщения: 1177 Благодарности: 570

По мое мнение, преди да спорите върху какво да изградите автоматизация, трябва да вземете решение за техническите спецификации, в противен случай сега ще поставите индустриално ЦПУ в оранжерия, за да отворите няколко вентилационни отвора според температурата. Въпреки че, отново, ако на някой му е удобно да работи с определен контролер и има възможност да го използва, тогава защо не, дори и да е излишен. Във всеки случай трябва да започнете с технически спецификации и да изградите алгоритъм за управление. Дотук от написаното по-горе излиза, че под 12 пускаме парно, над 25 отваряме прозореца, над 30 пускаме мъгливите. Въпреки че веригата е много проста, можете дори да се справите без контролер.

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Съобщения: 5 837 Благодарности: 6 261 Адрес: Брянск

...Във всеки случай трябва да започнем с техническите спецификации и да изградим алгоритъм за управление. Дотук от написаното по-горе излиза, че под 12 пускаме парно, над 25 отваряме прозореца, над 30 пускаме мъгливите. Въпреки че веригата е много проста, можете дори да се справите без контролер.

Ами пробвай. Не съм сигурен, че ще можете да се справите без контролер дори с толкова прост алгоритъм. Но вие вече опростихте алгоритъма, който предложих, защото написах, че има 2 сензора: единият в оранжерията, другият на улицата, просто предложих един и същ праг и в двата случая - 12 g.

Мислите ли, че ще бъде лесно да се приложи дори толкова прост алгоритъм в такъв инерционен обект като оранжерия? Вече можем да предположим, че по пътя към нейното прилагане ще възникнат много пречки. Например, мъглата моментално намалява температурата в горната част на оранжерията, но прегряването остава отдолу, което означава интензивно смесване на въздуха и ще са необходими допълнителни сензори, което, разбира се, ще усложни контролната програма. Влажността също не може да се увеличава неконтролируемо - това ще започне да вреди на културата и ефективното намаляване на температурата ще стане невъзможно. Следователно се предполага, че в бъдеще алгоритъмът и цялата система ще се усложнят, ще се наложи въвеждането на вентилатори за смесване на въздуха и за смукателна вентилация с цел намаляване на влажността.
Просто на този етап не може да се предвиди много, особено след като аз например никога не съм правил нещо подобно. Ето защо предложих минимално сложен вариант, който все още не може да се направи с по-прости средства, например с помощта на термостат. Смисълът на този подход е, че усложняването на устройството в бъдеще не е трудно. Затова сега бих искал да направя електрическата част - опитайте се да начертаете електрическа схема на ядрото на устройството. Редактор за рисуване на имейл. Видях диаграмите в темата, която вече цитирах по-горе. Вече го изтеглих за себе си, но все още нямам идея как да работя в него. Трудно е и отнема много време да се движиш сам, особено когато не знаеш много, така че тогава всичко ще върви много бавно. Днес прекарах цял ден в избор на устройства в Интернет - всичко, което трябва да се купи, разгледах много опции и може би направих далеч от най-добрия избор, но процесът постепенно започна.
Редакторът можете да намерите тук: sPlan- Може би някой е запознат с него или може да препоръча най-добрия, но засега ще се опитам да използвам това.

Имах идеята да направя автоматична оранжерия преди много време. Това се осъществи и започнах да изучавам оранжерийно отглеждане и автоматизация за оранжерии. Оказва се, че интелигентната оранжерия не е толкова проста, има много тънкости, които трябва да се вземат предвид. Вероятно ще започна с основното - как протича растежът и узряването на различни култури и какви параметри на околната среда трябва да се поддържат през тези периоди.

Температура на въздуха

Ако домати и краставици растат в оранжерия, тогава параметрите на околната среда за тези култури са сходни. Доматите се чувстват добре при температури на въздуха от +18 до +25°C през деня и не по-ниски от +16°C през нощта. Температура на почвата от +10°C и повече. За цъфтежа и плододаването температурата може леко да се повиши, за да узреят по-бързо и едри плодовете.
През нощта веществата от листата отиват в плодовете. Ако температурата се повиши, плодовете ще се напълнят по-активно. Ако температурата е в долните граници, това насърчава растежа на леторастите и корените - за продължително плододаване.

За да се поддържа желаната температура в оранжерията, е необходимо да се вземат предвид сезонните температурни колебания в района, където се намира оранжерията. Ако това е южната част на Русия, тогава можете да се съсредоточите върху автоматично понижаване на температурата, а ако това е северната част на Русия, тогава ще трябва да се погрижите и за нагревателите.

Така че ще започна с начини за понижаване на температурата в оранжерия. Най-лесният начин да намалите температурата в оранжерия е да създадете вентилация. За вентилация се използват „задвижки“, които отварят вентилационните отвори при повишаване на температурата.

Има автономни „маслени вентилатори“ - същността на тяхната работа е проста: когато температурата на въздуха се повиши, хидравличното масло се разширява и избутва пръта, като по този начин отваря прозореца. Когато температурата падне, се затваря без никаква автоматизация. Но има и проблеми с тях, първият проблем е, че ако температурата на въздуха е повишена и внезапно премине циклон с усилен вятър, прозорецът може просто да няма време да се затвори и може да бъде откъснат от силни вятърни течения. Е, вторият проблем е изтичането на цилиндъра, но това може да се забележи навреме.

Актуатори за оранжерии

Все пак реших да направя вентилацията по-интелигентна. Магазините продават линейни задвижващи механизми, които могат да се използват за отваряне и затваряне на вентилационни отвори според определени условия. защото автоматизацията винаги работи, тогава вентилацията може да бъде свързана към общата система, т.к Актуаторът струва не повече от хидравличен цилиндър и има много повече възможности. В комбинация със сензор за вятър, сензор за атмосферно налягане и сензор за температура, можете да разширите възможностите на вашата оранжерия. Например, сензор за атмосферно налягане може да следи промените в налягането, тъй като отдавна е известно, че когато атмосферното налягане пада бързо, е по-вероятно да преминат силни ветрове и сензорът за скорост на вятъра определено ще покаже, че всички прозорци трябва да бъдат затворени.

Влажност на въздуха

Това е толкова важен параметър в оранжерията, колкото и температурата, тя не трябва да пада под 60%. За различните култури този параметър може да варира от 60% до 90%. И не само това, параметърът на влажността на въздуха се променя в зависимост от етапа на растеж, цъфтеж и плод. Следователно автоматизацията за оранжерии трябва да осигурява възможност за промяна на условията или избор на вече установени програми за различни култури и етапи на растеж.

Методи за овлажняване на оранжерии

За овлажняване на въздуха в оранжерия се използват овлажнители и сензори за влажност; това могат да бъдат ултразвукови овлажнители или пръскачки под високо налягане. За ултразвуковите овлажнители е необходимо да се използват филтри за обратна осмоза, тъй като... Пиезоелектричният елемент бързо ще стане неизползваем от слънцето и други набези. Но дюзите на пръскачката под високо налягане също се запушват, поради което е необходим фин филтър.
За ултразвуковото овлажняване си струва да вземете предвид един факт: при ултразвуковото овлажняване температурата на парата е почти 40 градуса, т.е. Когато се овлажни, общата температура в оранжерията ще се повиши леко. Но ултразвуковите овлажнители са икономичен вариант, по-добре е, разбира се, да използвате помпа с високо налягане и специални дюзи за пръскане.

Влага на почвата и поливане

Друг важен параметър за оранжериите е влажността на почвата. Този параметър се променя на различни етапи на растеж и узряване. Най-голяма нужда растенията от влага имат през периода на разсад - до 90-95%, както и във фазата на плодообразуване и плододаване.

Автоматични системи за поливане

Автоматичното поливане в оранжерия работи по различни начини, но в крайна сметка всеки стига до дозирано поливане. Могат да се използват сензори за влажност на почвата, но с внимателна модификация. Китайските сензори за влажност, направени от печатни платки, могат да показват точни данни за не повече от месец, след което металната повърхност на контактите се разрушава и окислява. Ако използвате този сензор, тогава в крайна сметка ще дойде моментът, когато влезете в оранжерията и имате басейн там, всичко е наводнено и вашите растения вероятно ще умрат. Следователно сензорите за влажност могат да се използват заедно със сензор за воден поток (водомер). Трябва да измерите количеството консумирана вода на ден и да зададете този параметър. Може да се използва сензор за влажност на почвата, но с модификация; контактите трябва да са направени от материал, който провежда електрически ток и се окислява възможно най-малко. Може да е мед, но също така се окислява с времето, но това вече е добре, т.к Можете да почиствате контактите веднъж годишно и да ги използвате отново. Но е по-добре да опитате графитни пръти, графитът провежда електричество и не се окислява. Все още не съм го пробвал, но бих искал да направя такъв сензор за тестване. Като цяло трябва да вземете показанията на водомера като основа и можете да изключите напояването със сензор за влажност, ако той показва максималните стойности. Например, при дъждовно време водният поток намалява значително и зададеното количество вода за сензора за поток може да е твърде голямо. Така че е по-добре да използвате комбиниран контрол за напояване.

Поливането се включва с помощта на реле въз основа на сигнал от сензор или по време. Контейнерът за поливане трябва да е на височина и е по-добре да се полива гравитачно, просто чрез отваряне или затваряне на соленоидния клапан. По този начин можете да направите по-автономна система, т.к За захранване на контролера и клапаните са достатъчни обикновена батерия и слънчева батерия. Този принцип на действие на напояването ще бъде подходящ на места, където електричеството често се прекъсва за дълго време.

Температура на почвата

Температурата на почвата също е важно да се регулира, тъй като... Поддържането на температурата на почвата в определени граници ще помогне за разширяване на възможностите на вашата оранжерия. Например, по този начин можете да увеличите времето за използване на оранжерията от ранна пролет до късна есен и да отглеждате някои екзотични растения. Регулирането на температурата в автоматична оранжерия може да се извърши с помощта на нагревателни спирали. Магазините продават нагревателни проводници, които се поставят в долната част на леглата. Отоплението се управлява чрез контролер, който постоянно отчита данни от температурен датчик, който трябва да бъде разположен в земята. Тези. Температурният сензор трябва да е водоустойчив. Когато температурата падне, контролерът ще изпрати релеен сигнал за включване на захранването за отопление. Веднага щом температурата на почвата достигне зададените граници, контролерът ще изключи захранването на нагревателя. За да предотвратите повреда на нагревателния елемент поради често включване и изключване, по-добре е да използвате специални димери, които постепенно ще натоварват нагревателя.

Оранжерия на Arduino

Оранжерийно оборудване

1. Arduino Mega контролер - цена на aliexpress $10
2. Релеен блок за 8 канала - цена на aliexpress $10
3. Температурни сензори DHT - цена на aliexpress 1 долар
4. Температурни сензори DS1820 - цена на aliexpress $1
5. LCD I2C модул за показване на данни - цена на aliexpress $3
6. Сензори за влажност на почвата - цена на aliexpress $1
7. Сензор за светлина - цена на aliexpress 1 долар
8. Електромагнитни вентили за капково напояване - 150 рубли на брой в магазин за автомобили
9. 12-волтов източник на непрекъсваемо захранване без батерия струва 700 рубли, с батерия 2000 рубли.
10. Електрическо задвижване на врати за автомобили (за прозорци) - 250 рубли в магазин за автомобили
11. Поплавъчни сензори за ниво на водата - 200 рубли

Управление на електрическия товар

Платката Relay Shield е подходяща за управление на електрическо оборудване; броят на релетата трябва да съответства на броя на устройствата + резерв за бъдещето, винаги можете да добавите. Картината показва 4 канална платка. Ще включим/изключим помпата и електромагнитните вентили. Ако използвате серво задвижване или електрическо задвижване на вратата за автомобил, можете да отваряте/затваряте прозорците.

Параметри на околната среда

Параметрите на околната среда се отчитат в оранжерията с помощта на сензори за температура и влажност. Тези данни могат да се използват за вентилация.

Управление на осветлението

Нуждаете се и от фоторезистор, който ще включи осветлението.

Автоматично поливане

Необходим е сензор за влажност за навременно поливане, ако почвата изсъхне. Но автоматичното поливане трябва да се регулира от няколко сензора, защото... леглата обикновено са дълги и сензорът няма да може да покаже точни данни за цялата площ.

Таймер

За допълнителни вериги за автоматизация трябва да вземете часовникова платка за Arduino. За поливане си струва да използвате таймер във връзка със сензор за влажност на въздуха. Можете да направите много с таймера, а ако използвате и календара, можете да увеличите или намалите интервала на осветяване в зависимост от изискванията на растенията от различни култури

Достъп до оранжерията през интернет

Ако не искате да се ограничавате само до офлайн версията на автоматичната оранжерия, можете да закупите специален мрежов щит за 10 долара на Aliexpress, за да можете да контролирате оранжерията чрез интернет. Можем да използваме мрежата и за свързване на видеокамери. Можете да наблюдавате нашите растения през интернет.

Спешно известяване чрез SMS

Не искам да изпреварвам, но ми хрумна една идея. Например, ако водата не се изпомпва в резервоара, помпата е запушена или прозорецът е задръстен и температурата в помещението се повиши над 80 градуса, всичко това може да доведе до смъртта на растенията. Ако живеем в селска къща, тогава можем да погледнем в оранжерията веднъж на ден, за да видим дали всичко е наред с растенията. Но какво, ако сме в друг град? Мисля, че е необходимо да се създаде алгоритъм за безопасност за проверка на граничните параметри на оранжерията. Ако някой от параметрите се доближава до критично ниво, можете да изпратите SMS с помощта на GSM щит за Arduiono, струва около 50 долара на Aliexpress. Винаги ще сме наясно дали растенията ни се чувстват неудобно и можем да се обадим на съсед, за да провери дали всичко с оранжерията е наред.

вентилация

Има няколко начина за поддържане на оптимална температура. За оранжерии оптималната температура е +22 градуса, максимум +30 градуса и минимум +16 градуса. Като начало ще използваме маслено термично задвижване, не знам цената, защото... специализиран струва от 1500 рубли, но можете да го направите сами от стар автомобилен амортисьор и допълнителен капацитет за по-добро разширение. Като цяло идеята е следната: когато температурата в оранжерията се повиши, маслото в цилиндъра на термичното задвижване се разширява и избутва буталото, което е свързано с прозореца, като по този начин го отваря. И обратно, когато температурата спадне, термичното задвижване затваря прозореца. Ако всичко е изчислено правилно, тогава не са необходими електронни устройства за поддържане на температурата, но ние ще направим напълно автоматизирана оранжерия в случай на екстремни горещини. И ще добавим още вентилатори, които ще се включат, ако няма достатъчно маслени термични задвижвания.

Поливане

Вече прочетохме много за отглеждането на растения в оранжерия, така че правим и динамично поливане и може би дори адаптиране към определени растения. Получаваме основни данни за поливане от сензори за влажност, но се случва да се наложи да направим специално поливане с помощта на таймер в момента на узряване или растеж. За да направите това, ще напишем скрипт за конкретен вид растение, но в основния ще използваме сензор за влажност. За поливане използвайте голям варел, за предпочитане тъмен на цвят, така че водата да се нагрява в него, не можете да поливате със студена вода. Цевта се поставя на височина, така че да има лек натиск. Към цевта е свързан клапан, който изпуска вода в капковата система. За пълен контрол можете да го разделите на секции с клапани, така че да не препълвате или да не напълвате на различни места, и да използвате свой собствен сензор за влажност за всяка секция. Трябва да инсталирате два сензора за ниво на водата в резервоара (минимум и максимум). Въз основа на тези сензори помпата ще напълни цевта, ако има малко вода там и ще я изключи, ако има достатъчно вода в цевта.

Нека вдъхнем живот на всичко това с помощта на програмата

След като измислим точната схема за автоматизация, можем да започнем да програмираме скици. Написването на програмата е базирано на езика за програмиране C++. В интернет можете да намерите много примери, които просто трябва да адаптирате към задачите си и да промените числата. Първоначално ще трябва да коригирате параметрите и да конфигурирате всичко почти ръчно и да го отстраните в процеса, така че ще трябва постоянно да наблюдавате и коригирате. Това обикновено отнема няколко дни, един за настройка, втори за проверка, но би било по-добре постоянно да сте наясно какво се случва в оранжерията за първи път, в противен случай сензорът може да не е на правилното място и да реагира лошо на промени. Но след това, когато всичко е фино настроено, няма да се налага да се притеснявате за микроклимата в оранжерията и просто да берете пресни зеленчуци и плодове от градинските лехи. Програмирането на Arduino не е трудно, има много примери в интернет. Това занимание може да се нарече конструктор за възрастни, забавно е и полезно. Единственото нещо, което бих искал да кажа на всички е, че Arduino може да реши всичко, но за използване в индустриален мащаб или за висока надеждност е под въпрос. За надеждност е по-добре да използвате готови устройства, въпреки че моят Arduino работи няколко години без проблеми.