Статьи

Автоматика для теплицы

Не каждый владелец садового участка имеет возможность постоянно находиться на даче, чтобы заняться любимым делом ― выращиванием свежих овощей. Но если на участке есть построенная умная теплица своими руками, то все эти проблемы легко решаются. В такой теплице все процессы по уходу за растениями производятся автоматически, без участия человека.

Что такое умная теплица?

Основное отличие умной теплицы от обычной в том, что все процессы, обеспечивающие оптимальный рост овощей, происходят автоматически без участия человека. При строительстве такого сооружения должны выполняться следующие условия:

  • Контроль за температурой в теплице выполняют специальные датчики. При изменении температуры они передают сигнал на устройства, производящие открывание или закрывание окон и дверей.
  • Для полива растений используется капельная система орошения. С помощью этой системы производят и жидкие подкормки удобрениями.
  • В процессе вегетации растения истощают землю, забирая для своего роста питательные вещества, поэтому желательно иметь систему автоматического восстановления грунта.

Рис. 1 Схема умной теплицы

Все эти необходимые для роста овощей процессы выполняет умная теплица с установленной автоматикой. Вы будете только контролировать работу системы, приезжая на дачу 1-2 раза в неделю.

Виды теплиц

Для изготовления теплицы на дачном участке можно выбрать любую понравившуюся форму изделия или создать свою, оригинальную конструкцию. Основой теплицы является каркас, для изготовления которого используют деревянные рейки, металлические трубы и уголки. Металлические каркасы более долговечны и надежны, чем деревянные, и не подвержены гниению в земле, а от коррозии их защищает покрытие.

Конструкция может быть разборной или неразборной, сварной. В качестве покрытия применяют стекло, поликарбонат и даже полиэтиленовую пленку. При этом при выборе надо учитывать следующие условия:

  • Где она будет установлена и какие необходимы размеры.
  • Что будете в ней выращивать и в каком количестве ― только для личного употребления или для продажи на рынке.
  • Будет ли ваша конструкция использоваться зимой или только в теплое время.
  • Какие автоматические системы будут установлены внутри сооружения.

Рис. 2 Различные варианты конструкций

Если вы будете покупать готовое изделие, то в магазинах самыми популярными являются арочные конструкции и теплицы в форме домика. В качестве укрывного материала лучше выбирать поликарбонат для арочных конструкций или стекло для конструкций в виде домика. Ну а умные теплицы из поликарбоната полностью подойдут даже самому взыскательному пользователю.

Конструкция в форме арки

В такой теплице растения получают максимальное количество солнечного света, для них создаются самые оптимальные условия для роста. В качестве укрывного материала чаще всего используется поликарбонат. Он легко гнется и имеет хорошую пропускную способность для солнечных лучей.

Некоторые сложности при установке могут возникнуть при креплении поликарбоната к каркасу. При неправильной сборке возможно нарушение герметичности и попадание вовнутрь влаги и вредных насекомых. Рис. 3 Арочная конструкция

Установленная внутри автоматика для арочных теплиц, изготавливаемых своими руками, полностью обеспечит необходимый приток воздуха при различных условиях. Управляемые ею исполнительные механизмы откроют окна для проветривания и закроют, когда температура снизится.

Плюсы и минусы

Рассмотрим подробней основные преимущества и недостатки арочных конструкций.

К плюсам относятся следующие характеристики:

  • Каркас легко собирается самостоятельно, теплицу в сборе можно легко перенести на новое место.
  • Солнечный свет свободно проникает ко всем растениям, в зимнее время снег не скапливается на поверхности, а легко скатывается вниз.
  • Возможность выращивания высокорослых растений, особенно в средней части.
  • Привлекательный внешний вид, возможность изготовления своими руками.
  • Можно легко установить автоматические системы полива и вентиляции.

Недостатков гораздо меньше, а именно:

  • В качестве укрывного материала можно использовать только поликарбонат или пленку, стекло из-за дугообразного профиля установить невозможно.
  • Неудобно крепить полки вдоль стен.
  • Если конструкцию не закрепить, то при порывах ветра может быть опрокинута и снесена.

Рис. 4 Конструкция с боковыми форточками для вентиляции

К недостаткам также относят сложность установления оптимальной вентиляции. Две форточки спереди и сзади создают внутри сильный сквозняк; чтобы устранить этот недостаток, на боковых стенках размещают дополнительные форточки.

В форме домика

Сооружения в виде домика популярны на садовых участках, где все делается своими руками. Для таких сооружений можно применять любой укрывной материал: стекло, поликарбонат или полиэтиленовую пленку. Правда, поликарбонат придется резать на куски, или делать конструкцию по размерам, кратным поликарбонату.

Высота теплицы позволяет выращивать высокорослые томаты на всей площади, солнечные лучи свободно проникают сквозь укрывной материал. Конструкция конька крыши позволяет свободно скатываться дождевым потокам, не накапливаясь и не прогибая поверхность. Да и зимой снег также будет легко скатываться вниз, а через освобожденную от снега поверхность крыши зимние солнечные лучи будут нагревать воздух внутри.

Преимущества и недостатки формы домика

У теплицы в форме домика есть преимущества и недостатки, которые изложены ниже. Рис. 5 Теплица в форме домика

Сначала о преимуществах:

  • простота изготовления конструкции своими руками;
  • внутри можно легко установить полочки, стеллажи для инвентаря и автоматики для обслуживания;
  • для изготовления сооружения есть большой выбор материала;
  • для проветривания можно устанавливать форточки на разных уровнях, при этом не образуется сквозняк.

Ну и у любой конструкции есть свои недостатки, есть они и у теплицы с домиком:

  • на изготовление каркаса потребуется много времени и материала;
  • само сооружение достаточно тяжелое, и для установки необходим фундамент;

Если используется поликарбонат в качестве укрывного материала, то его придется резать на куски. Это увеличит количество соединительных стыков и вероятность негерметичности уплотнений.

Теплица из поликарбоната, какую выбрать?

Выбор теплицы из поликарбоната

На что стоит обратить внимание при покупке? Самое основное – это каркас: он должен быть выполнен из квадратной трубы, диаметром от 25 мм и толщиной от 6 мм. Так как в Ленинградской области зимой выпадает большое количество снега, каркас должен достойно вынести все нагрузки. Профиль должен быть оцинкованный, что позволит системе простоять долгие годы. Необходимо выбирать теплицу с учетом места ее установки, допустим, если ваш участок расположен на берегу большого водоема, или напротив вашего участка есть просторное поле, где может спокойно гулять ветер, вам нужно предусмотреть и эти факторы, а после подобрать каркас, соответствующий вашему месту.
Поликарбонат, как и каркас, играет основную роль. Поликарбонат пропускает порядка 92% солнечного света и обеспечивает его рассеивание, а при случайном воздействии огня он образует безопасные для природы отходы. Среди признаков хорошего поликарбоната стоит отметить такой фактор, как не пропускание ультрафиолетовых лучей: эта опция защитит ваш парник от помутнения и, как следствие, худшего пропускания света. На стоимость парника может повлиять толщина листов поликарбоната и его производитель, так как при изготовлении используются разные технологии.

На что обращаем внимание при выборе теплицы из поликарбоната

  • толщина металла используемого в каркасе;
  • каркас должен быть из цельной трубы;
  • металл должен быть оцинкован;
  • поликарбонат должен иметь слой защищающий от ультрафиолетовых лучей;
  • толщина поликарбоната должны быть не менее 4 мм;
  • используются листы поликарбоната с вертикальной раскройкой.

Плюсы и минусы размещения теплиц на участке

Сначала плюсы:

  • у вас будет возможность употреблять ранние овощи, выращенные по собственной технологии без нитратов;
  • ваши растения будут защищены от непогоды и кислотных дождей, которые нередко выпадают в наше время;
  • садовые вредители также будут лишены возможности проникнуть внутрь сооружения.

Рис. 6 Подвязка огурцов

А теперь о минусах:

  • для нормального роста растений вам необходимо производить полив и подкормки растений, опрыскивать их от болезней и вирусов;
  • производить работы, связанные с подвязкой, удалением лишних побегов, и другие действия для регулировки роста растений.

Все эти действия требуют времени, но, чтобы вырастить хороший урожай, иначе нельзя. А если сделаете «умную теплицу», то большинство забот отпадет. Достаточно 1-2 раза в неделю затратить немного времени для подвязки и удаления лишних побегов. Вы будете приезжать на дачу только для контроля процесса выращивания и сбора урожая.

Суть теплиц с автоматикой

Для оптимального развития и выращивания овощных культур необходимо внутри помещения создавать свой микроклимат, контролировать температуру и влажность воздуха. Чрезмерное повышение температуры может погубить растения, а при слишком холодном воздухе они будут плохо расти и развиваться.

Следить за всем этим и создавать необходимый режим для растений очень сложно, даже если владелец участка постоянно живет на даче. На помощь приходит автоматическая система ухода за растениями, которая выполнит за вас все заботы по выращиванию овощей. Система вовремя польет грядки, сделает вентиляцию и установит нужную заданную температуру, и даже выполнит подкормку растений.

Выгоды использования умных теплиц

Многие дачники хотят выращивать овощи в теплице, но не могут постоянно находиться на даче, появляются там раз в несколько дней. Решается это проблема просто: надо на участке установить умную теплицу. Умная теплица с установленной автоматикой для теплиц полностью освободит пользователя от необходимости заниматься текущими работами. Рис. 7 Умная теплица

Для небольших теплиц нет необходимости полностью автоматизировать все процессы. Это будет дорого, да и не рентабельно. Для автоматизации достаточно тех простых систем контроля и исполнения, которые вы можете установить самостоятельно. Зато как приятно, когда на столе у вас будут присутствовать свежие, экологически чистые овощи, выращенные своими руками.

Автоматика для теплиц

Основное назначение системы автоматизации выращивания растений состоит в том, чтобы обеспечить все условия для развития без участия или с минимальным участием человека. Основные функции автоматики следующие:

  • Система проветривания и поддержания нормальной температуры внутри, в зависимости от наружной температуры воздуха.
  • Автоматический капельный полив и подкормка.
  • Система подогрева воздуха в холодное время года.

Для нормального развития растений в темное время необходимо дополнительное освещение, которое также включается с помощью системы автоматики.

Автоматика для проветривания

Автоматическая система для проветривания может быть двух типов, но основным элементом является небольшой гидроцилиндр, который открывает фрамуги для проветривания. Один из способов довольно простой, для открытия используется гидроцилиндр, полость которого наполнена специальной жидкостью.

При повышении температуры жидкость расширяется и выдвигает поршень, который и открывает фрамугу. При снижении температуры жидкость сжимается, и под действием пружины поршень возвращается, закрывая окно. Рис. 8 Устройство автоматического проветривания

Другой способ более точный и сложный, с установкой контактного термометра и сложного механизма открытия и закрытия фрамуги. Это позволяет более точно регулировать температуру, но требует немалых затрат на установку.

Системы капельного полива

При капельном поливе вода поступает к корням растений небольшими порциями, успевая при этом немножко прогреться. При этом почва все время остается влажной, что благоприятно сказывается на росте. Рис. 9 Капельный полив

Для автоматического полива используют шланги с капиллярными отверстиями, через которые вода капает к корневой системе. Емкость для воды можно устанавливать внутри теплицы или снаружи. В резервуар вода подается из водопровода, контроль уровня и пополнение при расходе осуществляется с помощью поплавкового затвора.

Из резервуара вода поступает к капиллярным трубкам через кран с дистанционным управлением. Он может открываться с помощью автоматики либо в определенное заданное время, или при изменении уровня влажности в теплице. Систему полива можно использовать и для подкормки, добавляя в резервуар жидкое удобрение.

Автоматика для обогрева почвы и воздуха

Если теплица используется в холодное время года, то для созревания овощей необходим обогрев. Для обогрева применяют несколько способов:

  • установка электрических тепловых пушек, калориферов и обогревателей;
  • прокладка системы теплый пол, с подключением к котлу или электричеству;
  • установка котла, газового или электрического с радиаторами по периметру теплицы.

Рис. 10 Схема обогрева теплицы

Система автоматики должна включать отопление при понижении температуры и выключаться при достижении оптимального уровня.

Приборы освещения

Недостаток света сказывается на развитии овощей, поэтому необходимо в теплице устанавливать освещение для продления светового дня осенью и в зимнее время. Продолжительность светового дня должна быть в пределах 12-16 часов в сутки.

Для освещения используют следующие типы ламп:

  • накаливания, создает инфракрасное излучение и при близком расположении от растений может их обжечь;
  • натриевая, самая эффективная для роста растений, но имеет малый срок эксплуатации;
  • светодиодная, самая широко применяемая лампа для освещения, дает яркий свет, приближенный к солнечному;
  • люминесцентная, обладает ярким светом и длительным сроком службы.

Рис.11 Светильники для освещения

Кроме того, для освещения используют ультрафиолетовые и инфракрасные лампы. Причем инфракрасная лампа может не только освещать, но и обогревать теплицу. Ну а автоматизировать процесс включения света не сложно, достаточно установить датчики освещенности, или таймеры. Таймеры будут включать и выключать свет в определенное заданное время.

Автоматизация в теплице создает оптимальные условия для выращивания растений без участия человека. Изготовить и установить обычную теплицу на участке не сложно. Но как при этом сделать умную теплицу своими руками, чтобы все процессы в ней происходили автоматически, здесь задача посложнее. Но при кажущейся сложности ничего не обычного нет, и при определенном умении сделать это не сложно.

Обеспечиваем воду для полива с помощью wifi

Wifi розетка

Для хорошего урожая овощей им необходим постоянный полив теплой водой. Причем он должен быть в определенное время и строго заданного количества, например, томаты любят, чтобы периодичность была не частая, а объем большой. Для обеспечения орошения необходим постоянный источник воды, рассмотрим варианты обеспечения ваших емкостей на даче водой. Расход воды для полива шести метровой теплицы примерно 200 литров в неделю, при условии использования капельного полива.

Сбор дождевой воды

Cбор дождевой воды для полива

Самый простой и экономичный способ, который не требует больших вложений и прост в исполнении. Но должна быть возможность сбора воды с крыши и иметься емкость, которая расположена рядом с теплицей. Данная система не лишена и своих минусов, так как необходимо продумать фильтрацию воды, которая поступает в вашу бочку или любой другой резервуар, чтобы система капельного орошения работала бесперебойно.

Наполнение емкостей из колодца или скважины, с помощью wifi розетки

Чтобы быть уверенным в наполнении ваших емкостей, в период, когда вас нет на даче, вам будет полезна WiFi розетка, к которой можно подключить насос. После нескольких испытаний, вы узнаете, сколько потребляет воды ваша система и сможете, благодаря розетке WiFi, наполнить ваши емкости и быть уверенным что ваша теплица имеет должное орошение.

Настройка wifi розетки

Необходимо скачать приложение на ваш смартфон или планшет, затем сканируйте QR код на упаковке и авторизуйтесь в приложении. Теперь с помощью умной розетки вы сможете удаленно включать и выключать насос, для наполнения ваших емкостей.

Устанавливаем wifi контроллер влажности и температуры

Wifi датчик влажности и температуры

Чтобы всегда контролировать свой парник, а именно температуру внутри и влажность, возможна установка WiFi датчиков температуры и влажности. С их помощью вам удастся добиться максимальной эффективности. Огромным плюсом этого датчика, для Ленинградской области, является возможность подключения радиатора отопления, что позволит уберечь ваш урожай на случай заморозка. Нужно учесть один нюанс, если вы установили порог включения отопителя на 16, а отключения на 20, температурный датчик должен располагаться выше термопривода, так как температура срабатывания у проветривателей 23 градуса.

Настройка, так же как и у WiFi розетки: скачиваем приложение и настраиваем подключение к WiFi роутеру.

Автоматизируем по-хитрому и домашними средствами

Давайте посмотрим, как можно обеспечить тот же автополив растениям подручными средствами:

Способ №1. Солнечная дистиляцция

Это – очень простой способ автополива, который дает достаточно влаги для растений даже в самые жаркие дни. Суть этого принципа – в солнечной дистилляции – когда вода греется до выделения пара, а этот пар потом конденсируется в воду.

Итак, берем две пластиковые бутылки разного размера, в одну из них наливаем воду, а вторую используем как колпак для нее. Когда вода от солнца будет испаряться, пар осядет на стенках колпака. Такой конденсат хорошо увлажняет грунт, и чем более палит солнце, тем больше влаги получат растения.

Способ №2. Стержень от ручки

Самые простые и бесплатные устройства для капельного полива вы можете сделать из обычных пластиковых бутылок и стержней от старых шариковых авторучек. Стержни промойте бензином от пасты и один конец плотно закройте деревянной палочкой. Швейной иглой проколите отверстие на 3-4 мм от заглушки. В бутылке тоже проколите отверстие – только чуть меньше диаметром, чем у стержня.

И ставьте бутылки так:

  • Вариант 1. Отрежьте у бутылки дно, а отверстие для стержня сделайте на уровне плечиков. Горлышко закройте пробкой и поставьте бутылку вверх дном.
  • Вариант 2. Сделайте отверстие на расстоянии 20-25 мм от самого дна, пробку снимите, а бутылку поставьте на дно. Отверстие уплотните пластилином.

Вот и все. Налейте воду и смотрите, как она капает из стержня – в норме за 5 минут должно вытечь 10 капель.

Как вы заметили, автополив и контроль за влажностью организовать и правда непроблематично, а вот с проветриванием придется повозиться. Самый надежный и простой вариант – купить автооткрыватели для форточек. Но, при желании, вы можете сделать такие и сами. Для этого посмотрите на нашем сайте статьи на такую тематику: как сделать гидроцилиндр или термопривод. Но суть всех этих конструкций одна: масло или другая какая жидкость в них расширяется от повышения температуры и выталкивает поршень. Он, в свою очередь, оказывает давление на следующий элемент конструкции и форточка медленно начинает открываться. Любопытный момент: когда в «умной» теплице едва начинают подниматься фрамуги, соседи счастливого обладателя тоже начинают бежать к своим теплицам делать проветривание. Вот такой себе датчик для окружающих.

Конечно, ни одна автоматическая теплица не будет делать на все 100% за вас вашу работу, но все-таки максимально освободиться от рутины и «танцев с бубном», как любят говорить сегодня русские мастера, – это приятно. И это дополнительное время на новые эксперименты!

  • Юрий

Термоприводы для проветривания теплиц и парников, автоматические проветриватели.

Название нашего магазина «Умная теплица» говорит само за себя — мы делаем Вашу теплицу действительно по-настоящему умной. Наши товары очень полезны дачникам и огородникам выходного дня, а также просто владельцам теплиц, пусть даже парник находится прямо около места вашего постоянного жительства. Большая проблема дачников — организовать своевременную вентиляцию в своей теплице — в противном случае наши помидоры, огурцы или перцы либо сгорят от невыносимой жары, либо замерзнут от низких температур.

Мир современных технологий не мог пройти мимо этой дачной проблемы — появилось замечательное средство для автоматического открывания и закрывания дверей и форточек теплицы для проветривания. Состоит устройство из непосредственно самого термопривода, доводчика (пружины) для закрывания двери или форточки, кронштейна и крепежных элементов. Принцип действия автопроветривателя очень простой и понятный: в стальном корпусе термопривода находится жидкость, расширяющаяся при повышении и сжимающаяся при понижении температуры в теплице. Расширяясь, жидкость давит на поршень в цилиндре термопривода и выталкивает шток, который и открывает дверь. Термопривод соединен с дверью с помощью соединительного металлического кронштейна, который также входит в комлект. При понижении температуры ниже 24 град Цельсия рабочая жидкость сжимается и доводчик закрывает парник. Наш термопривод для теплицы настроен именно так, чтобы поддерживать оптимальный микроклимат в теплице, и чутко реагирует на любые изменения погоды, будь то похолодание или наоборот потепление.

Устанавливается устройство очень просто, понадобиться только шуруповерт. Подробная инструкция по установке прилагается к автоматическому проветривателю. Также, наш магазин «Умная теплица» оказывает полное сопровождение и консультирование по установке термопривода нашим клиентам — Вы можете позвонить в техническую поддержку и Вам будет оказана квалифицированная помощь наших специалистов.

Канадские исследователи разработали автономные солнечные теплицы для круглогодичного выращивания овощей, фруктов и не только.

Как построить недорогую теплицу за 5 шагов
5 самых креативных примеров городского фермерства
Продуктивность теплиц можно увеличить за счет енергии камней
Как мы делали теплицу
Недавно исследователи из SolutionEra выпустили пошаговое руководство, как построить пассивный солнечный парник, который использует возобновляемые источники энергии и построен из натуральных и переработанных материалов. Подземные, пристенные и солнечные теплицы, это отличный способ попрактиковаться и сэкономить деньги, выращивая самостоятельно овощи и фрукты круглый год. Это также отличный способ воссоединения с природой. Что может быть лучше, чем нежиться в теплых лучах солнца в уютной теплице в разгар зимы?

«Мы считаем, что если мы объединим конструкцию нашей теплицы с другими технологиями, такими как компостное отопление, аквапоникой и других интенсивными технологиями выращивания, мы могли бы выращивать большую часть пищи на устойчивой основе, даже в самых холодных странах», утверждают разработчики.
«Эти технологии могут стать хорошей основой для создания самодостаточных общин.»
Сама концепция пассивных солнечных теплиц стала логичным продолжением 40-летних исследований в области подземных домов EarthShip Майкла Рейнольдса, а также многих других исследований по пассивным солнечным теплицам. Она включает использование: пассивных солнечных батарей, термической массы, пассивной геотермальной энергии, сбор дождевой воды и тепловых насосов.
Пассивные солнечные теплицы не просто источник пищи, это источник мира и спокойствия. Здесь рекомендуется устанавливать читальный уголок или гамак для принятия солнечных ванн, отдыха и медитаций.
Смотрите больше в видео:

Рекомендуемый размер теплицы / био-вегетарий для семьи из 4-х человек составляет 12 – 16 м².

Стоимость исполненного проекта «под ключ» составляет в среднем 685 000 руб. для 16 м², включая монтаж оборудования, монтаж светодиодного осветительного оборудования, установку датчиков автоматического включения/выключения, датчиков контроля времени досветки и уровня освещенности, отопительные электроприборы.

Био-вегетарий и рекомендации по распределению культур на 16 м²:

4м² — Огурец низкорослый, высота до 1.8м, 4 растения. Урожайность в зимний месяц с 4-х кустов составит 10-15 кг при рекомендуемом уровне досветки.

3м² — Томат черри, высота до 1.8м, 3 куста. Урожайность в месяц с 3-х кустов составит 6-8 кг.

3м² — Томат среднеплодный низкорослый, 3 куста 3м². Урожайность в месяц составит 9-12 кг.

3м² — Клубника ремонтантная, 16 кустов ярусного подвеса. Урожайность 3-4 кг в месяц.

1м² — Зелень.

1м² — Мята и другие травы.

1м² — Другое/цветы.

Средняя расчетная стоимость проекта за м²:

  1. Фундамент, сваи, отделка камнем, включая работы ≈ 14 000руб./ м²
  2. Теплица зимняя с двойным стеклом и декором, включая доставку и установку≈ 20 000руб./м²
  3. Светильники профессиональные светодиодные UnionPS ≈ 4 750руб./м², включая монтаж, подключение. Из расчета 1 светильник 275Вт на 4м² или 70Вт на 1м или 150ммоль на 1м².
  4. Кабельная продукция, включая монтаж и подключение ≈ 1 500 руб./м².
  5. Автоматика на вкл/выкл по времени и освещенности ≈25 000руб. на всю теплицу, включая монтаж.
  6. Отопительное оборудование ≈ 2 200 руб./ м2
  7. Автоматика на полив ≈ 1 500 руб./м²
  8. Семья пчел, включая подпитку для пчел на 1 год ≈ 3 000 руб.

ИТОГО ≈ 44 500 руб./м²

Сроки поставки и монтажа «под ключ»:

1-1,5 месяца с момента оплаты.

Ежемесячные производственные расходы:

Необходимая подключаемая мощность на светильники — 70Вт/м².

При досветке 16м² площади теплицы по 12 часов в день затраты на досветку в зимний период в сутки составят около 42 руб. в день.

Расходы на отопление зависят от температуры окружающей среды, статистически расходы составляют около 30 руб.в день.