Система керування кліматом у теплиці відео-інструкція з монтажу своїми руками, особливості

Системи опалення теплиць сильно відрізняються ступенем складності та дорожнечі, проте в цілому реалізувати обігрів приміщення не так вже й важко. Чи можлива повноцінна система клімат-контролю для цього приміщення? Як вона може бути реалізована?

Спробуємо знайти відповідь.

Вузол керування кліматом.

Автоматична вентиляція

Загальні принципи

Це найпростіший і найпростіший у реалізації спосіб автоматизувати керування кліматом. Його суть у тому, що при досягненні певної температури автоматичний пристрій з нескладним приводом, що працює від автономного джерела енергії або повністю незалежний, відкриває кватирку і провітрює теплицю.

Уточнимо: можливості такої системи клімат-контролю цілком відповідають її невисокій вартості. Зрозуміло, що нагрівання забезпечується виключно сонячними променями при обмеженій вентиляції. Провітрювання знизить температуру лише за умови, що на вулиці вона суттєво нижча.

Реалізація

Можливе кілька рішень.

Найдорожчі та найскладніші пристрої — електронні термостати з сервоприводами, що живляться від батарейок або мережі. При досягненні заданої порогової температури термостат подає живлення на привід, який рухає фрамугу або кватирку аж до моменту спрацювання кінцевого вимикача. Очевидна перевага цього класу пристроїв - універсальність: вони можуть відкривати і закривати стулки будь-якого розміру. Очевидний недолік - порівняно низька стійкість до відмов. Розряджена батарея або збій подачі електрики може коштувати вам урожай.

Механізм з електроживленням та цифровим термодатчиком.

Цікаво: термостати з живленням від мережі можуть не тільки відчиняти кватирку або фрамугу, але й включати примусову вентиляцію.

Такі схеми автоматичної вентиляції дещо дорожчі, зате зберігають ефективність у безветрие.

Біметалічні приводи працюють за рахунок того, що різні метали мають різні коефіцієнти розширення при нагріванні. Варто спаяти дві різнорідні пластини разом — і при зміні температури конструкція, що вийшла, вигнеться в ту чи іншу сторону.
Нарешті, пневматичні та гідравлічні пристрої використовують той факт, що повітря та багато рідин сильно розширюються при нагріванні. Досить пристосувати до заповненої повітрям ємності великого об'єму поршень - і кватирка при досягненні певної температури буде відкриватися самостійно.

очумілі ручки

Система останнього типу може бути з мінімальними витратами споруджена своїми руками.

Принципова схема механізму.

Інструкція по виготовленню досить проста; Список необхідного включає найпростіші і доступніші матеріали:

Алюмінієву каністру.
Циліндр, склеєний із полікарбонату. Після збирання теплиці у вас напевно залишаться обрізки, які підуть у справу.
Надувна кулька.
Шланг - садовий, кисневий, ацетиленовий або будь-який інший.
В'язальну спицю та шматок пінопласту – шток та поршень.
Тонкий шнур або рибальську волосінь.
Сталеву або алюмінієву платівку, яка піде на коромисло.
Герметик та скотч.

Приділимо увагу лише парі моментів:

З'єднання каністри зі шлангом має бути абсолютно герметичним. Кулька теж стягується на шлангу максимально щільно.
Імпровізований поршень повинен ходити у напрямному циліндрі з мінімальним опором.

Особливості

Якщо система електронного контролю здатна реагувати на зміну температури майже миттєво, то біметалічні, пневматичні і, найбільшою мірою, гідравлічні системи мають певну інерційність. Коли в міжсезоння сонячна погода може змінитись різким похолоданням, краще бути поряд і проконтролювати спрацювання автоматики.

Побутовий кондиціонер

У регіонах з теплим та помірним кліматом система опалення в теплицях (а заодно і повноцінний захист від їх перегріву) може бути звичайним побутовим кондиціонером. Спліт-система монтується на будь-яку міцну стіну і встановлюється в автоматичний режим підтримки заданої температури. При суттєвому відхиленні від неї у верхню сторону пристрій переходить в режим охолодження, в нижню — в режим нагрівання.

Оскільки побутовий кондиціонер — ніщо інше, як найпростіший тепловий насос, електроенергії він витратить значно менше, ніж будь-який обігрівач. Живлення потрібно не для вироблення тепла, а для транспортування його з низькопотенційного джерела. При температурі близько нуля градусів різниця у витратах між калорифером та кондиціонером може досягати 3-4 разів.

Переважний вибір – інверторні моделі. За рахунок перетворення змінного струму на постійний вони дозволяють гнучко керувати роботою компресора і знижувати потужність при необхідності, що забезпечує знов-таки помітну економію електрики.

Переваги

Така система клімат-контролю гарна своєю повною автоматизацією: кондиціонер здатний підтримувати задану температуру у межах своїх можливостей необмежений час. Крім того, вВ режимі охолодження він вирішить проблему надмірної вологості. Конденсат, що осідає на теплообміннику, видалятиметься за межі теплиці.

Порада: така нескладна система тепличного клімат-контролю може бути поєднана з автоматичним або краплинним поливом, що збільшить її автономність. З міркувань економії електрики варто встановити і описану вище автоматичну систему провітрювання: у цьому випадку кондиціонер включається в режим нагрівання, а охолодження забезпечується за рахунок вентиляції теплиці.

Побутовий кондиціонер може забезпечити прийнятний клімат у теплиці.

Недоліки

Для невеликої теплиці така реалізація обігріву та охолодження досить ефективна, але має низку обмежень.

Нижній поріг температури, при якій побутовий інверторний кондиціонер зберігає працездатність -25С у найкращих моделей. У більшості температурний мінімум ще скромніший – -5 – -15 градусів.
Чим нижча температура на вулиці, тим менше кіловат тепла транспортується до теплиці у перерахунку на одиницю електричної потужності.
Незважаючи на ефективність теплового насоса, в даний час він програє в економічності газового опалення, що б не стверджували продавці цих пристроїв.

Стаціонарні теплові насоси

Кондиціонер - лише окремий випадок теплового насоса, що отримує низькопотенційне тепло з атмосферного повітря. Адже повітря — не єдине джерело теплової енергії!

Звідки вона може витягуватися?

Насоси, що працюють за схемою ґрунт - повітря, використовують геотермальне тепло. На порівняно невеликій глибині ґрунт має постійну температуру в 10-12 градусів. Заглиблені зонди виконують функцію теплообмінників: вони взимкувідбирають у ґрунту тепло, а в літню спеку — навпаки, віддають.
Джерелом тепла або холоду може послужити і вода. В цьому випадку зовнішній теплообмінник у вигляді десятків, а то й сотень метрів полімерної труби поміщається в розташоване на мінімальному видаленні незамерзаюче водоймище. Альтернативне рішення - відбір води з однієї свердловини і подальший її злив після проходження теплообмінника в іншу.

Принципова схема теплового насосу.

На відміну від усіх типів теплових насосів повітря-повітря, пристрої, що працюють за цими схемами, незалежні від температури на вулиці та кліматичній зоні. Їхня ефективність не зменшується з морозами, і за відсутності магістрального газу це прекрасне рішення.

Єдиний недолік — висока ціна як самого пристрою, так і робіт з його монтажу.

Однак: це одноразове вкладення, яке забезпечуватиме дешеве та ефективне опалення не менше півстоліття. З урахуванням неминучого та швидкого подорожчання газу в найближчому майбутньому (це все-таки непоправний ресурс, запаси якого закінчуються) воно виглядає досить перспективним.

Промислові комплексні рішення

Для промислових теплиць великої площі сучасний ринок пропонує комплексні рішення, що забезпечують автоматизацію всіх основних процесів:

Опалення;
Вентиляції;
Контроль вологості;
поливу;
Контроль вмісту в атмосфері вуглекислоти;
Підживлення рослин мінеральними добривами.

Комплексне рішення контролює не лише температуру, а й вологість, харчування рослин та масу інших параметрів.

Оскільки рішення орієнтоване на промисловий сектор, не вдаватимемося в дрібні технічні деталі.

Окреслимо лише основні моменти реалізації.

Система опалення теплиць в даному випадку є повноцінною котельнею, що працює на газі. Всі основні параметри – температури подачі та звороту, робочий тиск у контурі водяного опалення, витрата газу – контролюються звичайним комп'ютером під керуванням ОС Windows.
Той самий комп'ютер, оснащений дуже специфічним програмним забезпеченням, контролює за допомогою сервоприводів положення кватирок. Воно узгоджується як із внутрішньої температурою, а й із показаннями зовнішніх термодатчиків, із напрямом вітру, рівнем освітленості і кількістю СО2 у атмосфері теплиці.

Елемент графічного програмного забезпечення.

Для захисту від прямого сонячного проміння служить рухомий теплозахисний екран. При нестачі світла вмикається локальна система освітлення.
Полив – краплинний. Разом з водою до коріння рослин подається автоматично дозоване підживлення.
Для рівномірного нагрівання та вологості служить примусова вентиляція усередині теплиці. Вона може використовуватися і для повітрообміну з навколишнім простором.