Общие принципы работы

Система поддержания климата в теплице ЖИВА состоит из набора разных "кубиков", с помощью которых можно собрать любой вариант от минимального до максимального по возможностям и, соответственно, по цене. При этом в состав автоматизированной теплицы входят не только изделия, производимые нами, но и другие устройства (насос, нагреватель и т.п.), часть которых, возможно, уже имеются у вас в наличии. Для правильной работы всех составных частей системы необходимо задать параметры температуры, влажности, временные интервалы и т.п.. Набор параметров называется конфигурацией. Контроллер поставляется с предустановлеными конфигурациями "Огурец" и "Помидор", но пользователь для настройки и оптимизации работы теплицы может создать и запомнить свои конфигурации параметров.

 

 

Автоматическое проветривание

Силовой электропривод форточки
Поддержание оптимальной температуры в теплице является одной из самых важных ее функций. Все знают, что если не открыть теплицу в солнечный день, то все растения через относительно небольшое время "сгорят". Но мало кто знает, например, что если температура в теплице в течении 20 - 30 мин будет находиться выше 40 градусов, то практически все имеющиеся завязи томатов останутся бесплодными.

Проветривание теплицы осуществляется с помощью форточки. По возможности, она должна находится на крыше в самой высокой точке, где концентрируется самый теплый воздух. Крепление электропривода форточки к теплице может быть разным и зависит от ее конструкции. Усилие на штоке составляет 900кг, что позволяет поднимать и удерживать даже в очень сильный ветер достаточно большую и тяжелую форточку.

Контроль за температурой осуществляется встроенным в КУП-1 датчиком температуры воздуха. Температура в теплице при изменении внешних условий в определенных пределах поддерживается в диапазоне от Т1 до Т2. При  понижении температуры ниже Т2 форточка начинает закрываться, при повышении выше Т1 – открываться. Пороговые значения температуры могут быть изменены пользователем. Открывание или закрывание форточки происходит небольшими шагами, после которых следует пауза для выравнивания температуры. Величина шага перемещения определяется как результат деления максимального хода штока  на количество шагов, которое может быть изменено пользователем. Паузы между шагами также могут быть изменены, причем для открытия и закрытия они могут быть разными. Такой алгоритм работы уменьшает количество перемещений при изменениях температуры и, соответственно, увеличивает время работы от аккумулятора при отсутствии сетевого напряжения.

Автоматический полив

Электропривод крана с датчиком положения
Полив может производиться независимо на двух грядках (зонах) по своим датчикам влажности почвы или суточным таймерам. Самым простым и дешевым вариантом является полив по таймеру всей теплицы целиком.

Полив по датчику начинается, когда влажность почвы становится ниже пороговой, а прекращается, когда выше. Установка порога производится на "глаз" или на "ощупь". Дождавшись определенной сухости почвы (оценивая это визуально или на ощупь) или втыкая датчик в участок земли, который кажется уже достаточно сухим, можно произвести установку порога нажатием кнопки на контроллере. Переустановку порога можно производить многократно. При установке двух датчиков на две разные грядки полив на них будет производится независимо. Полив по датчику проводится одновременно при наступлении утреннего времени суток и температуре выше Т5. Это необходимо для того, чтобы не увеличивать влажность в прохладное время и уменьшить вероятность заболевания растений.

При поливе по таймеру можно установить время полива (от 0 до 99мин), интервал полива (от 0 до 9 суток) и время суток полива (утро или вечер). Два таймера позволяют поливать две грядки независимо. Порядок установки таймеров описан  в руководстве по эксплуатации. Полив по таймеру утром проводится одновременно при достижении утра и температуре выше Т5. Полив по таймеру вечером проводится при достижении вечера.

Наиболее целесообразным, особенно для теплиц, на наш взгляд является системы капельного полива, позволяющие экономить воду, не размывать почву при одновременном вымывании из нее минеральных и органических веществ, и не сильно увеличивать влажность воздуха в теплице. Полив при этом может осуществляться и из источника холодной воды, поскольку скорость истечения воды достаточна мала и она успевает нагреваться в трубах и шлангах. Необходимо помнить, что системы капельного полива работают при  относительно невысоком давлении, находящимся в определенных границах. При высоком давлении на входе требуется установка понижающего редуктора. Наличие датчика положения в электроприводе крана позволяет при постоянном высоком давлении отказаться от редуктора и выставить необходимое давление и расход воды с помощью крана.

При этом разные комбинации электроприводов кранов ЭПК и насоса позволяют не только поливать землю в теплицах. Можно, например, создавая насосом давление в системе полива, одним ЭПК осуществлять полив по датчику или таймеру, а другим по таймеру включать увлажнение с помощью мелкодисперсионных форсунок или подкармливать растения, пропуская воду определенное время через емкость с удобрениями.

Подача воды для систем полива может быть различной:

  • с помощью электрического насоса из бочки с водой, из водоема, из колодца и т.д. напрямую без использования электроприводов крана ЭПК для полива одновременно всей теплицы;
  • с помощью электрического насоса и одного или двух кранов для полива двух грядок независимо;
  • из водопровода и одного или двух кранов для полива теплицы целиком или двух грядок независимо;
  • самотеком из бочки установленной на высоте более 1м и одного или двух кранов для полива теплицы целиком или двух грядок независимо.

В качестве емкости для воды, например, могут быть использованы полипропиленовые канализационные трубы диаметром 110мм, соединенные между собой и подвешенные в самой высокой точке теплицы. Каждый погонный метр такой трубы вмещает чуть больше 10 литров.

Если полив производится из емкости, то ее можно заполнять: 

  • вручную с помощью ведра;
  • вручную, открывая водопроводный кран или включая насос;
  • автоматически с помощью арматуры от унитаза из водопровода или с помощью насоса из колодца или водоема. Заполнение поливной емкости насосом начинается после окончания полива (во избежание смешивания холодной и теплой воды) и падению уровня воды ниже электродов датчика уровня и заканчивается при касании воды электродов датчика. В качестве датчика уровня применяется такой же датчик ДВ-1, как и для контроля влажности почвы. При заполнении емкости из водопровода наиболее целесообразным является применение запорной арматуры от бачка.

Внимание!  Насос питается от электрической сети, поэтому его использование возможно только при наличии сетевого напряжения.

Автоматический подогрев

Для подогрева теплицы может быть использован любой электрический нагреватель мощность до 1кВт. В качестве нагревателей может быть использован "теплый пол", теплоконвекторы, тепловые пушки и т.п.. В стационарных теплицах, функционирующих круглый год и имеющих системы водяного отопления, возможно управление отоплением, например, с помощью включения-выключения циркуляционного насоса и/или электромагнитных клапанов.

Контроль за температурой осуществляется встроенным в КУП-1 датчиком температуры воздуха. При  понижении температуры ниже Т3 нагреватель включается, при повышении выше Т3 – выключается. Пороговое значение температуры могут быть изменены пользователем.

Внимание!  Нагреватель питается от электрической сети, подогрев теплицы возможен только при наличии сетевого напряжения.

Рекуперация

Рекуперация – это возвращение части энергии (тепла) для вторичного использования (обогрева теплицы).

Забор горячего воздуха сверху
Нагретый в дневное время солнцем воздух, собирающийся в верхней части теплицы, закачивается с помощью вентилятора в трубы, в качестве которых могут быть использованы, например, полипропиленовые трубы диаметром 110мм для канализации. В уложенных в землю под грядками на глубине примерно 40-50см трубах снизу необходимо сделать ряд отверстий диаметром 8-10мм для стока в землю воды, которая будет конденсироваться из воздуха при охлаждении. Горячий воздух, проходя через трубы и возвращаясь снова в теплицу, будет отдавать тепло и влагу, нагревая землю и охлаждая и осушая воздух в теплице. Этот режим особенно актуален весной и осенью, когда земля холодная, а солнышко днем греет достаточно сильно. При этом днем не надо открывать форточку, проветривая теплицу и выбрасывая тепло на улицу, а можно копить его в земле, чтобы ночью не включать нагреватель.

Вентилятор рекуператора включается автоматически, когда температура повышается выше Т4 и наступает светлое время суток, и выключается при температуре ниже Т4 или в темное время суток. Это необходимо, чтобы ночью при отсутствии источника тепла (солнца) или в прохладную облачную погоду вентилятор не гонял уже прохладный воздух, быстро охлаждая землю. Пороговое значение температуры могут быть изменены пользователем.

Вывод охлажденного воздуха снизу

В жаркое время года, возможно, потребуется отключение вентилятора, чтобы избежать излишнего нагрева почвы. Это можно сделать из меню в контроллере.

В качестве вентилятора можно применить круглый канальный вентилятор диаметром 100мм, который имеет невысокую цену и небольшую потребляемую мощность (менее 10Вт).

Внимание!  Вентилятор питается от электрической сети, поэтому его использование возможно только при наличии сетевого напряжения.

Поддержание влажности воздуха

Поддержание влажности воздуха в теплице имеет весьма важное значение для сохранения урожая и повышения урожайности. Пониженная влажность приводит, например,  к опаданию завязей, а повышенная влажность – к болезням, слипанию пыльцы и т.п.. Для помидор оптимальной считается влажность воздуха 60-70%, а для огурцов 80-90%.

В состав контроллера КУП-1 входит датчик влажности воздуха в теплице. На ЖК индикаторе в рабочем режиме можно посмотреть текущее значение.

Для повышения влажности можно установить, например, широкую низкую емкость с водой или применить мелкодисперсионные форсунки и насос, который будет включается при понижении влажности.

Для понижения влажности можно накрыть мульчей или спанбондом грядки, уменьшая испарения. В холодные дни, когда повышенная влажность является наиболее опасной, для ее уменьшения возможно применение в автоматическом режиме совместной работы нагревателя и вентилятора.

Работа системы при отсутствии электрической сети

В состав контроллера входит блок бесперебойного питания, который при пропадании или отключении электрической сети автоматически переключается на питание от аккумулятора, а при появлении сети возобновляет питание от сети и начинает зарядку аккумулятора.

В среднем, полностью заряженного в выходные дни встроенного аккумулятора емкостью 7А/ч (зарядка начинается автоматически при появлении сетевого напряжения) хватает на работу системы в течении следующей рабочей недели. Если надо отлучится на большее время, а оставлять включенным сетевое напряжение не хочется, можно подключить к контроллеру аккумулятор большей емкости. При этом время автономной работы  при применении аккумулятора максимально допустимой емкости 70А/ч увеличится до одного месяца, а время полного заряда - с 5 часов (7А/ч) до двух суток (70А/ч).

Необходимо помнить, что время жизни аккумулятора ограничено и через 2-4 года, в зависимости от условий эксплуатации, его нужно будет заменить. В процессе работы происходит постоянная проверка емкости аккумулятора и при снижении ее ниже допустимого уровня выдается сигнал для замены аккумулятора.


Назад к разделу