Τα παραδοσιακά αγροκτήματα θερμοκηπίου και θερμοκηπίου, ακόμη και σε ευνοϊκές κλιματολογικές συνθήκες, απαιτούν σημαντικές προσπάθειες από τον ιδιοκτήτη για να επιτύχει την προγραμματισμένη συγκομιδή. Μπορούν επίσης να σημειωθούν συγκροτήματα τεχνικών εργασιών για τη διάταξη των κατασκευών, αλλά τα καθήκοντα του στοιχειώδους ελέγχου διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία λειτουργίας. Η ιδέα ενός έξυπνου θερμοκηπίου καθιστά δυνατή τη μεγάλη διευκόλυνση των λειτουργιών του ιδιοκτήτη κατά τη δημιουργία και τη συντήρηση τέτοιων αντικειμένων. Μπορείτε να το εφαρμόσετε με τα χέρια σας χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό και εργαλεία υλικού και λογισμικού.
Αυτοματισμός στο θερμοκήπιο
Γενικά, ένα έξυπνο θερμοκήπιο μπορεί να θεωρηθεί ως ανάλογο ενός έξυπνου σπιτιού. Το κύριο καθήκον του συστήματος είναι να παρέχει στοιχεία έξυπνου ελέγχου, τα οποία θα επηρεάσουν θετικά πολλές παραμέτρους της λειτουργίας του αγροκτήματος ταυτόχρονα. Βασικός παράγοντας στην εφαρμογή του αυτόματου ελέγχουείναι ο έλεγχος δεικτών μικροκλίματος χωρίς παρέμβαση του χρήστη. Το σύστημα πρέπει ανεξάρτητα, με βάση τα τρέχοντα δεδομένα θερμοκρασίας και υγρασίας, να προσαρμόζει τις απαραίτητες παραμέτρους κάθε μέρα, ώρα, ακόμη και λεπτό, λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις συγκεκριμένης βλάστησης. Αλλά μπορεί να υπάρχουν προβλήματα στην ιδέα της εισαγωγής αυτοματισμού για ένα θερμοκήπιο. Δεν είναι δύσκολο να εφαρμόσετε τα βασικά στοιχεία του συστήματος με τα χέρια σας - αρκεί να συνδέσετε αισθητήρες με αρκετούς αισθητήρες ευαισθησίας σε εξοπλισμό που ελέγχει άμεσα το μικροκλίμα και άλλες ρυθμιστικές διαδικασίες. Η δυσκολία έγκειται στις αντιφάσεις μεταξύ των απαιτήσεων των διαφορετικών λειτουργικών στοιχείων του θερμοκηπίου. Δεν πρόκειται καν για το γεγονός ότι τα αγγούρια και οι ντομάτες υπό όρους χρειάζονται ένα διαφορετικό καθεστώς ποτίσματος, αλλά οι διαφορές όσον αφορά τις ανάγκες σε υγρασία και τη θερμική άνεση σε σχέση με το έδαφος και το πάνω μέρος των φυτών.
Επιλογή τοποθεσίας για ένα θερμοκήπιο
Στα πρώτα στάδια του έργου, μπορείτε να εστιάσετε στους γενικούς κανόνες για την τεχνική διάταξη της κατασκευής. Φυσικά, η επιλογή της θέσης του αγροκτήματος είναι ένα θεμελιώδες σημείο. Εάν υπάρχει έλλειψη θερμότητας και ηλιακής ενέργειας στην περιοχή, τότε η κλίση και η μεγάλη πλευρά της κατασκευής θα πρέπει να στραφούν προς τα νότια. Σύμφωνα με τους ειδικούς, μια τέτοια απόφαση δικαιολογείται αν δίνεται έμφαση στην ανοιξιάτικη καλλιέργεια με σπορόφυτα. Τα καλοκαιρινά θερμοκήπια, αντίθετα, θα πρέπει να είναι προσανατολισμένα προς τα βόρεια, αφού σε αυτή την περίπτωση οι κορυφογραμμές θα λάβουν πιο αποτελεσματική ημιδιαφάνεια με βραδινές και πρωινές ακτίνες. Επίσης, επιλέγοντας ένα μέρος, μην ξεχνάτε την αξιοπιστία του εδάφους. Με τα χέρια σας κάτω από ένα έξυπνο θερμοκήπιο μπορείτεπροετοιμάστε εκ των προτέρων και μια καθολική βάση μιας δομής πασσάλων με σχάρα. Αλλά εάν σχεδιάζεται να κατασκευαστεί ένα πλαίσιο με βάση ένα θεμέλιο λωρίδας, τότε θα πρέπει να πραγματοποιηθεί γεωδαιτικός υπολογισμός με μετρήσεις των υπόγειων υδάτων. Αυτή η επιλογή έχει τους περιορισμούς της όσον αφορά την εκτέλεση.
Τοποθέτηση του άνω δομικού τμήματος
Αρχικά, μην ξεχνάτε ότι ένα θερμοκήπιο υψηλής τεχνολογίας και γεμάτο εξοπλισμό θα πρέπει να προβλέπει τη δυνατότητα καλωδίωσης καλωδίων και την εγκατάσταση σύνθετου εξοπλισμού. Δηλαδή τα υλικά κατασκευής να χρησιμοποιούνται με εύκαμπτη δομή όσο το δυνατόν περισσότερο όσον αφορά την επεξεργασία. Ωστόσο, δεν θα υπάρξει τίποτα ουσιαστικά νέο στην εφαρμογή αυτού του μέρους. Ο σκελετός στήριξης μπορεί να είναι κατασκευασμένος από μεταλλικούς πόλους με εγκάρσια πλαίσια και για διακόσμηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί γυαλί ή πολυανθρακικό. Η εγκατάσταση ενός έξυπνου θερμοκηπίου γίνεται μόνος σας με ένα τυπικό σύνολο λειτουργιών - με τη βοήθεια υλικού, βραχιόνων και σφιγκτήρων, η σύνδεση μεταξύ των στοιχείων πραγματοποιείται με χρήση εξοπλισμού συγκόλλησης ή μηχανισμού τρυπανιού. Πιο σημαντικός είναι ο σωστός υπολογισμός της δομής ώστε να διαρκεί πολύ και να μην απαιτεί ρύθμιση κατά τη λειτουργία. Για υποστήριξη επικοινωνίας, τοποθετούνται ειδικά καλωδιακά κανάλια. Το υλικό για αυτά επιλέγεται από ανθεκτικά στην υγρασία και καλά μονωμένα πλαστικά. Ήδη στο ίδιο το θερμοκήπιο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ένα σύστημα γείωσης και προστατευμένα τμήματα για την τοποθέτηση μπλοκ ασφαλείας.
Τεχνική εφαρμογή αυτοματισμού θερμοκηπίου
Για τον έλεγχο των συστημάτων ελέγχουΤο μικροκλίμα χρησιμοποιεί αισθητήρες, στοιχεία αισθητήρων, ενεργοποιητές και εργαλεία επικοινωνίας για την παροχή σημάτων. Ωστόσο, χωρίς έλεγχο μικροελεγκτή, αυτή η υποδομή δεν μπορεί να δημιουργηθεί. Ως βέλτιστη λύση σε αυτό το πρόβλημα, χρησιμοποιούνται προϊόντα που βασίζονται στο "Arduino". Ένα έξυπνο θερμοκήπιο που ελέγχεται από αυτή τη συσκευή λαμβάνει μια πλήρη σειρά εργαλείων για συνεχή έλεγχο από λειτουργικές μονάδες. Το σύστημα "Arduino" είναι μια μικρή πλακέτα με μικροκύκλωμα που παρέχεται από τον καθηγητή και μνήμη. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη διαμόρφωση αυτής της συσκευής, μπορεί να συνδεθεί ένας συγκεκριμένος αριθμός εξωτερικών συσκευών. Σε μικρά θερμοκήπια, χρησιμοποιούνται έως και δώδεκα ελεγχόμενα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρικών κινητήρων, συσκευών φωτισμού, μηχανισμών θυρών, συστημάτων ποτίσματος κ.λπ. Τα συνδεδεμένα εξαρτήματα ελέγχονται σύμφωνα με έναν αλγόριθμο που ορίζει ο χρήστης, λαμβάνοντας υπόψη τις εξωτερικές παραμέτρους.
Πώς να αναπτύξετε ένα έργο Arduino;
Όλα τα λειτουργικά στοιχεία του συγκροτήματος ελέγχου συναρμολογούνται ξεχωριστά. Μερικές από τις συσκευές περιλαμβάνονται απευθείας στο σύστημα σέρβις του μικροελεγκτή και το άλλο μέρος εμπλέκεται στην αλλαγή των παραμέτρων του περιβάλλοντος εργασίας. Ο χρήστης καλείται να καθορίσει αρχικά ποια λειτουργικά στοιχεία θα χρειαστούν για την οργάνωση της αυτόνομης λειτουργίας του θερμοκηπίου και πώς θα οργανωθεί τεχνολογικά η λειτουργία του ελεγκτή. Συνήθως, τα έργα Arduino αναπτύσσονται σύμφωνα με τα ακόλουθααλγόριθμος:
- Προσδιορισμός παραγόντων-στόχων που επηρεάζουν τη ζωή των φυτών. Τα βασικά περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία, την υγρασία, το φως και την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα.
- Σχεδιάζοντας ένα σχήμα σύμφωνα με το οποίο η υποδομή ελέγχου θα υλοποιηθεί με χρήση του ελεγκτή.
- Σχεδίαση διάταξης εξοπλισμού και αισθητήρων με πληροφορίες για τις παραμέτρους-στόχους.
- Δημιουργία τεχνολογικού χάρτη της αλληλεπίδρασης του πίνακα ελέγχου με τις λειτουργικές μονάδες του ελεγκτή.
- Ανάπτυξη αλγορίθμου σε επίπεδο λογισμικού για την αυτοματοποίηση των διαδικασιών διαχείρισης του θερμοκηπίου.
- Τεχνική υποστήριξη λειτουργικών μονάδων με σύστημα τροφοδοσίας.
Τύποι μηχανημάτων αερισμού
Η κυκλοφορία του αέρα είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες που διασφαλίζουν την ισόρροπη ανάπτυξη φυτών που αγαπούν τη θερμότητα. Σε αυτήν την περίπτωση, το καθήκον είναι να εκτελέσετε αυτήν τη λειτουργία σε αυτόματη λειτουργία. Πώς να το εξασφαλίσετε; Υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι εφαρμογής του αυτόματου αερισμού θερμοκηπίου:
- Από αμορτισέρ αυτοκινήτου. Η απλούστερη οικονομική λύση, η οποία είναι κατασκευασμένη από μηχανισμούς εμβόλων και ένα ελατήριο αερίου ενός αυτοκινήτου. Αυτόματος εξαερισμός του θερμοκηπίου από αμορτισέρ μπορεί να γίνει μόνος σας χρησιμοποιώντας μεταλλικούς σωλήνες, βύσματα υδραυλικών εγκαταστάσεων και ένα πνευματικό στοπ με βάση γάστρας. Αυτή η υποδομή, στην πραγματικότητα, σχηματίζει μια θερμική κίνηση που μπορεί να στερεωθεί στο φύλλο παραθύρου του ίδιου πολυανθρακικού τοίχου ή θόλου.
- Ηλεκτρικός ανεμιστήρας. Μέσωο θερμικός διακόπτης είναι τοποθετημένος σε ένα πλήρες σύστημα εξαερισμού επαρκούς ισχύος με σύνδεση με τοπική γεννήτρια ή τροφοδοτείται από τη δική του μπαταρία.
- Μηχανισμοί βαλβίδων. Γίνεται μια αποκοπή στη δομή του παραθύρου ή στην οροφή του θερμοκηπίου για την εγκατάσταση μιας βαλβίδας εξαερισμού. Ο αυτοματισμός σε αυτή την περίπτωση θα είναι ενσωματωμένος και το επίπεδό του εξαρτάται από τη συγκεκριμένη έκδοση της συσκευής. Σήμερα, υπάρχουν μοντέλα με έλεγχο προγράμματος και με μηχανικούς ρυθμιστές που δεν απαιτούν τροφοδοσία ρεύματος.
Σύστημα φωτισμού
Η βλάστηση του θερμοκηπίου κατά μέσο όρο πρέπει να λαμβάνει φως 14-16 ώρες την ημέρα. Επίσης, δεν έχει νόημα ο φωτισμός όλο το εικοσιτετράωρο, επομένως υπάρχει ανάγκη για ένα σύστημα αυτορρύθμισης. Πρώτον, είναι απαραίτητο να καθοριστεί αρχικά ποιες θα είναι οι πηγές φωτός. Ως καθολική επιλογή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ειδικά LED για θερμοκήπια ή συσκευές με τον λεγόμενο χρήσιμο κόκκινο φωτισμό, που λειτουργούν σε κύματα στην περιοχή από 600 έως 700 νανόμετρα. Ωστόσο, κατά την περίοδο της ανθοφορίας, θα πρέπει να συνδέονται μπλε κύματα φάσματος 400-500 νανόμετρων. Όσον αφορά την εφαρμογή του φωτισμού, ένα έξυπνο θερμοκήπιο με τα χέρια σας μπορεί να εφοδιαστεί με μια ελεγχόμενη ομάδα προστατευμένων λαμπτήρων με ένα ευρύ φάσμα ρυθμιζόμενων παραμέτρων ενσωματωμένες στη βάση ενός κοινού ελεγκτή. Το κύριο καθήκον είναι να οργανώσετε σωστά και ορθολογικά τη σύνδεση από τους επαφές του συστήματος Arduino σε κάθε λάμπα. Για αυτό, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ρελέ ελέγχου με συλλέκτες και οδηγούς για την αλλαγή των χαρακτηριστικών της λάμψης.
Σύστημα άρδευσης
Ένα σχέδιο τοποθέτησης φυτών θα πρέπει να προετοιμαστεί μέχρι να σχεδιαστεί αυτό το τμήμα. Συνιστάται να τα κατανέμετε σε ομάδες με τις ίδιες απαιτήσεις ποτίσματος. Τα αυτόματα για το πότισμα του θερμοκηπίου θα συνδεθούν επίσης με έναν κεντρικό ελεγκτή συνδεδεμένο με αισθητήρες υγρασίας. Η απλούστερη επιλογή για την εφαρμογή ενός τέτοιου συστήματος είναι η εγκατάσταση ενός βαρελιού νερού, το οποίο θα συλλέγεται από το νερό της βροχής από την αποχέτευση. Η διαδικασία άρδευσης θα ελέγχεται από μια σφαιρική βαλβίδα με συνδεδεμένο αυτόματο τραβέρσα απευθείας έλξης.
Σύστημα άρδευσης με σταγόνες
Πολύπλοκο από άποψη σχεδιασμού, αλλά αποτελεσματικό από την άποψη της παροχής νερού στα φυτά. Για να το δημιουργήσετε, θα χρειαστείτε έναν αυτόματα ρυθμιζόμενο διανομέα και εξοπλισμό για τη διανομή νερού, ο οποίος μπορεί να κατασκευαστεί από πλαστικό σωλήνα. Έτσι, τοποθετούνται διάτρητα κανάλια κατά μήκος όλων των κλινών του έξυπνου θερμοκηπίου. Για τα σπορόφυτα, μπορείτε να περιοριστείτε στην υγρασία του εδάφους. Ολόκληρο το σύστημα σωληνώσεων πρέπει επίσης να ελέγχεται από μια αντλία κυκλοφορίας, η οποία θα διατηρεί το βέλτιστο επίπεδο πίεσης στα κυκλώματα.
Μέσα για τόνωση γόνιμου εδάφους
Η δραστηριότητα ανάπτυξης και ανάπτυξης των φυτών εξαρτάται από τη μικροχλωρίδα του εδάφους. Για να διατηρηθεί το βέλτιστο καθεστώς αέρα-υγρασίας της γης, απαιτείται ένα κατάλληλο σύνολο έξυπνων θερμοκηπίων, τα οποία θα περιλαμβάνουν ηλεκτρικά στοιχεία για τη θέρμανση και το πότισμα του εδάφους. Συνήθως χρησιμοποιούνται ψάθες ή συσκευές πλάκας, οι οποίες τοποθετούνται απευθείας μέσαγείωση ή κάτω από αυτό, και από την άλλη συνδέονται στο σύστημα τροφοδοσίας με έναν ελεγκτή.
Συμπέρασμα
Τα χαρακτηριστικά ζωτικής δραστηριότητας των φυτών θερμοκηπίου εξαρτώνται από την άνεση που παρέχει ο τοπικός κλιματικός εξοπλισμός. Τα συστήματα ελέγχου μικροκλίματος που βασίζονται σε ελεγκτές και άλλους αυτοματισμούς δεν είναι απλώς ένα βήμα προς την αύξηση της ευκολίας του ιδιοκτήτη αυτού του αγροκτήματος. Αυτή είναι μια πολύ πιο ακριβής ρύθμιση των λειτουργιών ελέγχου αέρα, υγρασίας και θερμοκρασίας, καθώς και ένα μέσο για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού. Η ορθολογική χρήση των ενεργειακών πόρων είναι μόνο ένας από τους βασικούς παράγοντες για την ανάπτυξη συστημάτων ελέγχου που βασίζονται στο Arduino.
