Датчик влажности воздуха для теплиц

Изготовление датчиков влажности для теплицы

Изготовление датчиков влажности для теплицы

Эти датчики представляют собой систему двух проводников, подключенных к слабому источнику тока последовательно с резистором, и размещенных в среде, влажность которой необходимо контролировать.

Чем больше влаги в объеме среды между электродами, тем выше ее проводимость, тем ниже сопротивление участка (объема) среды между электродами и тем сильнее ток через этот участок, поступающий от электрода к электроду.

Чем меньше влаги — тем ниже проводимость среды (выше сопротивление) между электродами и тем слабее ток через электроды.

Вот это свойство среды и используется при создании датчиков влажности почвы и воздуха в теплицах.

Датчик влажности почвы применяемые в теплице.

Датчик влажности почвы представляет собой систему из двух сварочных электродов диаметром 3. 4 мм из нержавеющей стали, укрепленных на основании из изолированного материала — гетинакса или текстолита толщиной 4. 6 мм.

С электродов сбивается обмазка и голый провод зачищается мелкозернистой наждачной бумагой. С одного конца на электродах нарезается резьба на длину 8. 10 мм. Другие концы с помощью заточного устройства стачиваются на конус для легкого входа в почву.

На гетинаксовой (текстолитовой) пластине с размерами 20×50 мм сверлятся отверстия и нарезается резьба, в отверстия вворачиваются электроды и контрятся гайками с шайбами.

Под шайбы подкладываются отводящие провода в экране. Электроды туго обматываются виниловой изоляционной лентой, начиная от гетинаксовой планки и не доходя 10. 15 см от заостренных концов, в два захода — вверх и вниз.

Вместо гетинаксовой планки можно использовать сетевые вилки от бытовых приборов ранних выпусков. Собственно вилки выворачиваются из запрессованных в пластмассу маток и на их место вворачиваются электроды.

Датчик влажности почвы можно изготовить и из двух полосок нержавеющей стали толщиной 2 мм, шириной 10. 12 мм и длиной 22. 25 см.

Крепление полосок — с помощью винтов *МЗ с шайбами в брусочке из изоляционного материала. В торцовых сторонах брусочка сверлятся отверстия диаметром 2,5 мм на глубину 10 мм по два отверстия с каждой стороны.

Электроды крепятся винтами с наружных сторон брусочка. Размеры брусочка. — 20x30x50 мм. Отводящие провода крепятся под шайбы винтов. Полоски также необходимо обернуть виниловой лентой.

Датчики влажности воздуха для теплицы.

Датчики влажности воздуха строятся по несколько иной схеме.

На проводящее основание с большим сопротивлением наносится вещество, обладающее высокой гигроскопичностью, т. е. свойством активно поглощать влагу, — поваренная соль, гипс, хлористый литий.

При повышении влажности воздуха сопротивление влагопоглотителя снижается и суммарное сопротивление подложки и покрытия уменьшается.

Если последовательно с таким датчиком включить резистор и пропустить слабый ток, то на датчике (или на резисторе) будет изменяться падение напряжения за счет изменения тока в цепи.

Датчик влажности воздуха может быть построен и по другой схеме — на изолятор (шелковый шнур, гетинакс) наносится слой влагопоглотителя (в основном, поваренная соль или хлористый литий), и также пропускается слабый ток последовательно с резистором.

В данном случае при изменении содержания влаги в воздухе изменяется абсолютное сопротивление влагопоглотителя.

Однако всем описанным и другим датчикам влажности воздуха присущ весьма серьезный недостаток — высокая инерционность из-за большого количества влагопоглотителя, достигающая десятков минут и даже часов.

Это значит, что при снижении уровня влажности ниже нормы включается система, но распыление воды для увлажнения воздуха до нормы приведет к сильному переувлажнению.

Такое состояние будет сохраняться в течение часов, что приведет к болезням или даже гибели таких растений, как помидоры, баклажаны, перец, которые для своего нормального роста и плодоношения требуют низкой влажности воздуха (30. 50%).

Чтобы избежать подобных ситуаций, были разработаны специальные датчики влажности воздуха на основе высокоомных резисторов МЛТ-2,0 с минимальным количеством влагопоглотителя.

С резисторов с помощью растворителя удаляется влагозащитная краска. Остатки краски аккуратно удаляются остро заточенной щепкрй — металл применять нельзя, так как легко можно повредить токопроводящую поверхность.

На очищенную и обезжиренную поверхность между отводящими ламелями наносится влагопоглотитель — насыщенный раствор поваренной соли или гипса.

Солевой раствор на токопроводящую поверхность резистора наносится мягкой кисточкой, гипс — остро заточенной спичкой в виде продольных черточек.

Влагопоглотитель необходимо просушить под лампой. Номинал резистора для датчика с солевым покрытием — 130. 150 кОм, для гипсового — 430. 470 кОм.

Для меньших значений влажности, например в помидорной теплице, используется датчик с солевым покрытием, для огуречной теплицы — с гипсовым.

Источник статьи: http://toeplitz.ru/tech/63.html

Автоматизация теплиц. Современное использование датчиков для автоматизации в теплицах

Рассада для высадки в открытый грунт, зеленные и цветочные культуры, ранние овощи – все это успешно выращивается в грамотно оборудованных теплицах. Датчики для автоматизации управления микроклиматом помогут создать в тепличном помещении оптимальный режим, сэкономить силы, поднять урожайность в 1,5-2 раза.

Виды датчиков, их назначение и преимущества применения

Датчики – специальные технические устройства, которые позволяют контролировать показатели температуры, влажности, состава воздуха.

В конструкцию любого датчика входят:

• чувствительный элемент (сенсор, приемник) – непосредственно реагирует на параметры среды;
• преобразователь – переводит данные сенсора в сигналы, пригодные для технического использования (обычно, электрические).

Автоматизированная система управления анализирует информацию, поступающую с датчиков. Если параметры выходят за пределы нормы, запускаются регулирующие механизмы. Чтобы снизить температуру, открываются фрамуги для проветривания. При низкой влажности включается орошение. Важным компонентом питания и фактором роста растений является достаточное количество углекислого газа. Если датчик сигнализирует о том, что его уровень критически низок, в теплице запустится система электрической или химической генерации СО2.

Датчики относительной влажности и температуры

Чувствительный емкостный элемент, реагирующий на влажность, расположен в трубке. Он передает информацию в цифровой преобразователь, а из него – в электронную микросхему. На выходе сигнал представлен в виде напряжения или тока, прямо пропорциональных входному значению влажности. Забор воздуха осуществляется через съемный фильтр, оснащенный колпачком для защиты сенсора на время дезинфекции теплицы.

Компания ТЕКО производит высокоточные и относительно недорогие датчики марки SHT iT7P5 разных модификаций. Погрешность измерений устройств минимальна, даже при долгосрочном использовании. В качестве температурного сенсора в моделях используется платиновый термопреобразователь Pt100. Модификации датчиков подбирают с учетом диапазона выходных данных температуры и влажности, сечения кабеля, пределов измерений, материала фильтра.

Хорошим выбором для теплицы является модель SHT iT7P5-56P-140A-Z

Основные технические параметры:

• погрешность измерения относительной влажности – не более 3%;
• диапазон измерения температуры – от 0 до + 60 о С, погрешность – не более 0,5 о С;
• защита – от смены полюсов питающего напряжения, короткого замыкания, перегрузок:
• фильтр на заборной трубке изготовлен из нержавейки, корпус – из пластика РВТ;
• длина датчика вместе с фильтром — 140 мм;
• герметичность со стороны корпуса- IP65 (полная защита от пыли и водяных струй).

Конструкция датчика позволяет менять позицию трубки по отношению к клеммной коробке, регулировать выходные сигналы в диапазонах 4-20 мА, 0-3 В; 0-5 В; 0-10 В.

Датчики углекислого газа

Устройство определяет уровень содержания двуокиси углерода в воздушной среде теплицы. Датчики СО2 от компании ТЕКО основаны на инфракрасном методе анализа. Источником ИФ излучения является светодиод, лазер или спиральный ТЭН. В зависимости от концентрации, углекислый газ поглощает определенную часть светового потока. В приемном отделе датчика (светофильтре) она замеряется. Осуществляется замер и того количества инфракрасного света, которое прошло мимо светофильтра, затем вычисляется разность между двумя показателями и выдается результат – процент содержания СО2 в воздухе.

Одной из новейших разработок ТЕКО является датчик SC2 IXP4-32P-LZ-S4. Он функционирует по методу NDIR – недисперсионной инфракрасной спектрометрии. Измерение СО2 осуществляется в миллионных долях (10 000 ppm = 1%). Рабочий диапазон модели составляет 0…5 000 ppm. Выходной сигнал представляет собой напряжение, пропорциональное количеству СО2 в соотношении 1 мВ/ppm.

Чтобы оборудовать теплицу по последнему слову техники, установите качественные сертифицированные датчики и готовые схемы автоматического управления микроклиматом.

Источник статьи: http://govorim.by/obzory/obschestvo/375493-avtomatizaciya-teplic-sovremennoe-ispolzovanie-datchikov-dlya-avtomatizacii-v-teplicah.html

Как контролировать уровень влажности в теплице

Если у вас есть теплица, одной из проблем является контроль влажности. Теплица — чрезвычайно полезная вещь для садоводов. Они сделаны в основном из стеклянных или акриловых панелей с прозрачной крышей.

Влажность в теплице

Они позволяют выращивать цветы, фрукты и овощи в течение всего года. Это обеспечивается специальным контролем освещения, температуры и влажности. Если они не регулируются должным образом, эти аспекты создают менее благоприятную среду для жизни вашего растения. Для большинства растений идеальная влажность составляет от 50 до 60 процентов. Высокая влажность способствует росту плесени и грибков, а низкая влажность вызывает обезвоживание. Ниже приводится полезное руководство, которое поможет вам контролировать влажность в теплице.

Не наносите чрезмерное количество воды на тепличные растения. Слишком много воды создает лужи, которые увеличивают влажность, когда вода испаряется. Наносите воду на почву, а не прямо на листья, цветы и плоды, чтобы уменьшить испарение. Поливайте тепличные растения ранним утром. Это дает почве несколько часов в течение дня, чтобы вода высохла до ночных температур.

2) Установите противокапельную накладку.

Конденсация распространена в некоторых конструкциях теплиц. Однако неконтролируемое испарение способствует более высокой влажности. Осмотрите свою теплицу на наличие капель воды. Прикрепите противокапельную подкладку в обозначенных местах. Вы также можете переместить растения, находящиеся под каплями, в другое место в теплице.

Установите вентиляторы с горизонтальным потоком воздуха в теплице. Это улучшает циркуляцию и способствует удалению влажного воздуха. Вы также можете установить вентиляционные отверстия вокруг теплицы. Однако зимой вам необходимо принимать меры для контроля как влажности, так и тепла. Вентиляторы и вентиляционные отверстия вызывают падение температуры. Это может привести к конденсации, потому что растения становятся холоднее, чем воздух вокруг них. Становится необходимым повысить температуру в теплице для правильного баланса. Купите комбинированный термометр и влагомер в магазине садовых принадлежностей. Это поможет вам более эффективно контролировать и регулировать уровень влажности. Вы можете установить нагревательный элемент зимой. Это можно купить у продавца теплиц. Он установлен на дне теплицы и помогает нагреть воздух внутри.

4) Очистить от сорняков.

Регулярно осматривайте теплицу на наличие сорняков. Убирайте сорняки, как только вы их заметите. Как только растения поглощают воду, некоторые попадают на поверхность листьев, где они в конечном итоге испаряются. Это способствует повышению влажности. Очистка от сорняков помогает сдерживать уровень влажности.

Тень особенно полезна летом, когда ваша теплица может перегреться. Получить специальную ткань можно в садовом магазине. Вы можете нанести ее поверх теплицы, чтобы снизить температуру внутри.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/mypotatoes/kak-kontrolirovat-uroven-vlajnosti-v-teplice-5d06395ecf474f0da03990db

Умная автоматическая теплица

Теплица — каркасная конструкция, обычно из металлического профиля, покрытая прозрачным легким и прочным материалом. В теплице поддерживается определенный микроклимат необходимый для выращивания находящихся внутри нее растений. Для получения результата в виде выращенных плодов требуется приложить немало времени и физических усилий, осуществив комплекс агротехнических мероприятий.

Облегчить труд позволит умная теплица, в которой все действия необходимые для выращивания растений выполняются по программе, управляющей специальными устройствами практически без участия человека.

Принцип работы умной теплицы

В представленной ниже схеме работы умной теплицы показан размер участия человека в ее функциональных возможностях. Пользовательский вход ограничивается корректировкой программного обеспечения и непосредственной установкой параметров контроллера. Корректировка может проводиться удаленно через, например, компьютер, подключенный к контроллеру.

Автоматический режим работы обеспечивают датчики и контроллер с электронными схемами управления, которые обеспечивают работу исполнительных механизмов в требуемом режиме.

Классификация умных теплиц

Любая система, в которой совершаются какие-либо действия, должна иметь для этого внешние источники энергии. По способу пользования такой энергией можно классифицировать умные теплицы по следующим группам:

• автономная — использует природные источники тепловой энергии, например, солнечную;
• зависимая от промышленных источников энергии — питание осуществляется от электрической сети.

Недостатком автономной является инерционность работы автоматики системы, которая из-за несвоевременного срабатывания исполнительных механизмов не гарантирует нормальную жизнедеятельность растениям.

Энергозависимые системы работы умной теплицы могут иметь аварийное отключение, что будет иметь самые плохие последствия для растений.

По конструктивному исполнению и назначению устройств тепличного комплекса можно выделить следующие категории.

• Оранжерея. Это помещение для выращивания экзотических растений, для которых не подходит климат данной местности. Обычно покрывается стеклом и используется для научных целей изучения развития необычных растений.
• Теплица. Это помещения для круглогодичного выращивания овощей, ягодных культур и рассады. Покрывается легким прозрачным материалом типа поликарбоната. Главная цель теплиц — получение высокого урожая овощей и ягод в короткие агротехнические сроки вне зависимости от окружающих погодных условий.
• Парник. Главное назначение парника — выращивание рассады. Обычно это небольшая переносная конструкция, покрытая легко сворачиваемой прозрачной пленкой. Тепло в нем создается природными источниками энергии.

Базовые возможности умной теплицы

Автоматизации подлежат следующие виды работ из комплекса обязательных агротехнических мероприятий проводимых с растениями в теплице.

• Регулирование температуры предпочтительной для выращивания растений в данной конкретной теплице. Контроль над поддержанием заданного теплового режима.
• Создание определенных показателей влажности воздуха в теплице. На урожайности некоторых культур этот показатель оказывает существенное влияние.
• Сохранение влажности грунта в заданных пределах. Корневая система растений не должна пересыхать и в то же время переизбыток влаги приводит к заболеванию растений.
• Организация дополнительного освещения в теплице в любое время года обеспечит полноценный рост растений.

Где купить

Приобрести оборудование для умных теплиц можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Датчики как основа информации для умной теплицы

На блок управления умной теплицей передают изменяющиеся во времени параметры следующие виды датчиков, интегрированные в цифровой формат для передачи сигнала на контроллер:

• датчики температуры воздуха
• датчики влажности воздуха
• датчик температуры почвы
• датчик влажности почвы
• датчик освещенности

Кроме представленных выше датчиков существует много других, которые некоторые сельхозпроизводители используют в своей деятельности: датчики точки росы, датчики химического состава почвы, контроля качества поливной воды и другие.

Контроллер

Контроллер обрабатывает информацию и дает команды для действий исполнительных механизмов. Это программируемое электронное устройство, которое по заданному алгоритму обеспечивает выполнение всех агротехнических задач по уходу за растениями.

Помимо самой электронной схемы и комплекта датчиков в комплект поставки входят программы управления и визуализации.

В качестве примера приведем функциональные возможности одного из видов контроллера российского производства:

• управление по программе, рассчитанной на действие в течение суток, где исходными данными являются значения температуры и влажности;
• позиция термопривода открытия форточек регулируется алгоритмом поиска ее самого эффективного положения для решения поставленной задачи;
• находит оптимальные варианты охлаждения во время действия критически высоких летних температур;
• выполняет режим микропроветривания с поддержанием оптимальной влажности;
• организует автополив с набором в бак воды и управлением подачи к растениям совместно с подачей питательного раствора;
• участвует в подготовке питательного раствора, контролируя его состав;
• управляет по показаниям датчиков системой отопления;
• выполняет расчет солнечной энергии полученной растениями в определенный промежуток времени;
• производит контроль влажности одновременно в нескольких зонах;
• оперирует данными о температуре в нескольких заданных точках теплицы.

Такой набор функций качественно улучшает условия выращивания растений в теплице.

Обзор рынка промышленных производителей умных теплиц

Рынок умных теплиц становится все более устойчивым. Этому способствует развитие следующих технологий:

• применение технологии дополнительного освещения на основе светодиодов (LED — технология);
• кроме проводной, используется для подключения беспроводная связь;
• совершенствование конструкций ирригационных систем;
• улучшение технических характеристик насосов и клапанов;
• увеличение количества факторов, сообщающих о возникновении внештатной ситуации в процессе ее мониторинга;
• применение передовых достижений в сфере IT — технологий.

Рейтинговые производители умных теплиц предлагают свою продукцию в зависимости от размеров тепличного комплекса, технические решения выбираются в соответствии с типом выращиваемых агрокультур.

В промышленном масштабе умные теплицы используются в северных широтах. Экзотические для районов севера овощи и фрукты, выращенные в умных теплицах, будут намного дешевле завезенных из южных областей.

Интеллектуальный сегмент сельского хозяйства в виде умных теплиц будет развиваться высокими темпами благодаря отечественным производителям. Внимание, которое оказывается правительством цифровой экономике, будет этому способствовать.

Передовыми в развитии технологий сельского хозяйства в контролируемой среде являются Нидерланды и некоторые другие европейские страны. Развивается ускоренными темпами внедрение умных теплиц в Индии, Японии, Китае.

Доминирующие позиции на рынке умных теплиц занимают компании Rough Brothers (США), Heliospectra (Швеция), GreenTech Agro (Нидерланды) и другие.

Умные теплицы своими руками

Простому дачнику инвестировать в готовую автоматизированную теплицу слишком накладно. Однако использовать ее преимущества можно изготовив ее самостоятельно.

Особенности конструкции и расположения на участке

Для эффективной работы систем автоматики следует выполнить следующие рекомендации.

• Выбрать такое место на участке, где согласно географии местности, через прозрачную пленку будет проникать максимальный поток солнечного света. Это снизит нагрузку на дополнительное светодиодное освещение и уменьшит расходы на содержание теплицы.
• Каркас теплицы спроектировать так, чтобы форточки находились в верхней части теплицы. Холодный воздух, попадая через форточку в теплицу, будет медленно опускаться вниз, а теплый также постепенно подниматься вверх. Такое расположение форточек исключает образование сквозняков, вредных для развития растений. Герметичное покрытие пленкой и плотное закрывание дверей устранит влияние внешних погодных условий на микроклимат теплицы.
• Если участок располагается в местности с повышенной ветровой обстановкой, то следует выполнить защиту в направлении доминирующего направления ветра, например, закрыть теплицу живой изгородью.
• Для круглогодичного использования теплицы оборудовать ее отопительными приборами, которые будут автоматически включаться/выключаться с помощью специально настроенных датчиков температуры.

Автоматическое проветривание своими руками

Циркуляция воздуха в теплице обеспечивается открытием форточек или дверей, которые обустроены работающими автоматически системами открывания. Такие устройства можно сделать самостоятельно, доработав уже имеющиеся подобные конструкции или изготовить из подходящих для этого подручных материалов.

Классический пример использования для автоматического открывания форточек теплицы — доработка газового амортизатора автомобиля. Гидравлическое масло, выступающее в качестве рабочего тела, вместо воздуха под действием повышенной температуры расширяется и приводит в движение форточку. При понижении температуры с помощью возвратной пружины форточка закрывается.

Подобным образом можно приспособить для проветривания теплиц газлифт от офисного стула, ручные автомобильные насосы и другое техническое оборудование. Из подручных средств, например, пластиковых бутылок или металлической емкости, заполняющей резиновый шарик воздухом с повышением температуры можно изготовить временные конструкции, обеспечивающие автоматическое проветривание теплиц.

Автоматический полив своими руками

Стандартная система автоматического полива своими руками включает в себя следующие составляющие.

• Необходим источник воды. Это может быть резервуар в виде бочки, в которую периодически заливают воду из скважины, водопровода или с помощью насоса из дачного пруда. В бочке температура воды с течением времени приближается к температуре окружающей среды, что важно для процесса жизнедеятельности растений.
• Наличие фильтра. Без него трубопровод быстро засоряется. Особенно критично его отсутствие для систем капельного полива.
• Электромагнитные клапана. Их конструкция позволяет контролировать подачу сигналов начала и конца процесса полива.
• Таймер. Его настройки передают сигналы на открытие/закрытие электромагнитных клапанов.
• Система из стальных, пластиковых (можно резиновых при капельном орошении) или металлопластиковых трубопроводов. Обеспечивает доставку воды, например, при капельном орошении к капиллярным трубкам.

При наличии в системе датчиков температуры и влажности почвы возможно автоматическое включение/выключение автоматического полива по их показаниям.

Автоматизированное отопление своими руками

С помощью систем отопления можно будет поддерживать температуру в теплице при любой погоде и в любое время года.

Систему обогрева теплицы можно оборудовать следующим образом:

• пропустить внутри пола нагревательный кабель;
• использовать для обогрева нагревательные приборы (масляный радиатор, инфракрасный излучатель и другие подобные установки);
• полы можно подогревать с помощью водяных теплых труб.

Самый удобный вариант автоматизации отопления основан на использовании внутри пола нагревательного кабеля. Концы кабеля после его укладки подсоединяются к регулировочному устройству. Важно, что данная система отопления прогревает непосредственно почву и тем самым имеет преимущество перед нагревательными приборами, оказывающими влияние на прогрев воздуха.

Установка и обустройство автоматики дополнительных светильников своими руками

Получить хороший урожай помогут не только качественный грунт и своевременный полив, но и оптимальная освещенность. При эксплуатации теплицы в зимний период дневного света из-за короткого дня явно не хватает.

В качестве дополнительного освещения по своим характеристикам самыми конкурентоспособными являются светодиодные лампы. Они отличаются малым энергопотреблением и выдают большую часть солнечного спектра. Существуют белые светодиоды, способные выдавать весь спектр солнечного света и способствовать выращиванию растений полностью на искусственном освещении.

Для подводки электропитания к силовому шкафу надо пробросить воздушную проводку от сети высокого напряжения. Эту работу лучше поручить профессиональным электрикам, которые имеют право допуска к таким работам. Дальнейшая прокладка провода в земле выполняется своими руками.

Важно: провод предварительно поместить в защитный гофрированный шланг.

Обязательно устанавливается предохранительное устройство для защиты от перепадов напряжения. Выбор его основан на рекомендациях производителя светодиодных ламп. После установки устройства выполняется разводка проводов согласно места расположения светильников.

Для создания оптимальной освещенности создается автоматическая система, которая ко всему прочему позволит сэкономить электроэнергию. Специальные датчики будут контролировать освещенность и автоматически включать или выключать подсветку.

Сохранение полезных качеств почвы

В умной теплице применяется мульчирование почвенной среды. Такой агротехнический прием сокращает время на поддержание плодоносных качеств почвы. Достаточно один раз покрыть ее поверхность мульчей (природные органические материалы) и на долгое время сохраняется содержание влаги в почве, исчезают сорные травы. Зимой и осенью дополнительное укрытие нетканым агроматериалом обеспечивает теплом почву и воздух. Влага сохраняется внутри после испарения на внутренней стороне укрывного материала и стекает обратно в грунт.

В летнее время укрывной материал убирается — на его место равномерно рассыпаются опилки или солома наоборот сохраняющие почву от излишков тепла.

Оснастить умной технологией теплицу на даче своими руками не простая задача. Потребуется определенный опыт и знания, без инвестиций также не обойтись. Однако все не такие уж большие финансовые затраты окупятся хорошим урожаем и свободным временем для отдыха и занятий другими не менее важными делами.

Видео по теме

Источник статьи: http://vashumnyidom.ru/komfort/uxod/umnaya-teplica.html