Tradičné skleníky a skleníkové farmy aj v priaznivých klimatických podmienkach vyžadujú od majiteľa značné úsilie na získanie plánovanej úrody. Je možné zaznamenať aj komplexy technickej práce na usporiadaní štruktúr, ale v prevádzkovom procese zohrávajú významnú úlohu úlohy elementárneho riadenia. Koncept inteligentného skleníka umožňuje výrazne uľahčiť funkcie majiteľa pri vytváraní a údržbe takýchto objektov. Môžete to implementovať vlastnými rukami pomocou špeciálneho vybavenia a hardvérových a softvérových nástrojov.
Automatizácia v skleníku
Vo všeobecnosti možno inteligentný skleník považovať za analóg inteligentného domu. Hlavnou úlohou systému je zabezpečiť prvky inteligentného riadenia, ktoré pozitívne ovplyvní viacero parametrov chodu farmy naraz. Kľúčový faktor pri implementácii automatického riadeniaje ovládanie indikátorov mikroklímy bez zásahu užívateľa. Systém musí samostatne na základe aktuálnych údajov o teplote a vlhkosti upravovať potrebné parametre každý deň, hodinu aj minútu s prihliadnutím na požiadavky konkrétnej vegetácie. V myšlienke zavedenia automatizácie pre skleník však môžu nastať problémy. Implementácia základných prvkov systému vlastnými rukami nie je náročná - stačí pripojiť snímače s niekoľkými snímačmi citlivosti k zariadeniam, ktoré priamo riadia mikroklímu a ďalšie regulačné procesy. Obtiažnosť spočíva v rozporoch medzi požiadavkami rôznych funkčných komponentov skleníka. Nejde ani tak o to, že kondičné uhorky a paradajky potrebujú iný režim zálievky, ale o rozdiely v potrebe vlahy a tepelnom komforte vo vzťahu k pôde a vrchnej časti rastlín.
Výber miesta pre skleník
V prvých fázach projektu sa môžete zamerať na všeobecné pravidlá pre technické usporiadanie konštrukcie. Samozrejme, výber miesta farmy je základným bodom. Ak je v regióne nedostatok tepla a slnečnej energie, sklon a dlhá strana konštrukcie by mala byť otočená na juh. Podľa odborníkov sa takéto rozhodnutie ospravedlňuje, ak sa kladie dôraz na jarné pestovanie sadeníc. Letné skleníky by naopak mali byť orientované na sever, pretože v tomto prípade budú hrebene efektívnejšie presvetlené večernými a rannými lúčmi. Tiež pri výbere miesta nezabudnite na spoľahlivosť pôdy. S vlastnými rukami pod inteligentným skleníkom môžetepripraviť vopred a univerzálny základ pilotovej konštrukcie s grilom. Ak sa však plánuje postaviť rám na základe pásového základu, mal by sa vykonať geodetický výpočet s údajmi o podzemnej vode. Táto možnosť má svoje obmedzenia z hľadiska vykonania.
Inštalácia hornej konštrukčnej časti
Spočiatku nezabúdajte, že skleník naplnený špičkovou technikou a vybavením by mal poskytovať možnosť káblových rozvodov a inštalácie zložitých zariadení. To znamená, že výrobné materiály by sa mali používať s pružnou štruktúrou, pokiaľ je to možné z hľadiska spracovania. Pri realizácii tejto časti však nebude nič zásadne nové. Nosná kostra môže byť vyrobená z kovových tyčí s priečnymi rámami a na dekoráciu je možné použiť sklo alebo polykarbonát. Inštalácia inteligentného skleníka svojpomocne sa vykonáva typickou sadou operácií - pomocou hardvéru, konzol a svoriek sa dokovanie medzi prvkami vykonáva pomocou zváracieho zariadenia alebo vŕtačky. Dôležitejší je správny výpočet konštrukcie tak, aby vydržala dlho a nevyžadovala úpravu počas prevádzky. Na podporu komunikácie sú položené špeciálne káblové kanály. Materiál pre nich je vybraný z plastov odolných voči vlhkosti a dobre izolovaných plastov. Už v samotnom skleníku treba zvážiť uzemňovací systém a chránené sekcie na inštaláciu bezpečnostných blokov.
Technická implementácia automatizácie skleníkov
Na ovládanie riadiacich systémovmikroklíma využíva senzory, senzorové prvky, akčné členy a komunikačné nástroje na dodávanie signálov. Bez riadenia mikrokontrolérom však túto infraštruktúru nemožno vytvoriť. Ako optimálne riešenie tohto problému sa používajú produkty založené na "Arduino". Inteligentný skleník ovládaný týmto zariadením dostáva celú škálu nástrojov na neustále ovládanie funkčnými modulmi. Systém "Arduino" je malá doska s mikroobvodom poskytnutým profesorom a pamäťou. V závislosti od konkrétnej konfigurácie tohto zariadenia je možné pripojiť určitý počet externých zariadení. V malých skleníkoch sa používa až tucet riadených prvkov vrátane elektromotorov, osvetľovacích zariadení, dverových mechanizmov, zavlažovacích systémov atď. Pripojené komponenty sú riadené podľa užívateľom definovaného algoritmu s ohľadom na externé parametre.
Ako vytvoriť projekt Arduino?
Všetky funkčné prvky riadiaceho komplexu sú zostavené individuálne. Časť zariadení je priamo zaradená do servisného systému mikrokontroléra a druhá časť sa podieľa na zmene parametrov pracovného prostredia. Od používateľa sa vyžaduje, aby na začiatku určil, aké funkčné prvky budú potrebné na organizáciu autonómnej prevádzky skleníka a ako bude funkcia regulátora technologicky organizovaná. Typicky sa projekty Arduino vyvíjajú podľa nasledujúcehoalgoritmus:
- Stanovenie cieľových faktorov, ktoré ovplyvňujú život rastlín. Medzi základné patria teplota, vlhkosť, svetlo a obsah oxidu uhličitého.
- Vypracovanie schémy, podľa ktorej bude riadiaca infraštruktúra implementovaná pomocou ovládača.
- Návrh rozloženia zariadení a senzorov s informáciami o cieľových parametroch.
- Vytvorenie technologickej mapy interakcie ovládacieho panela s funkčnými jednotkami regulátora.
- Vývoj algoritmu na úrovni softvéru na automatizáciu procesov správy skleníka.
- Technická podpora funkčných jednotiek so systémom napájania.
Typy vetracích strojov
Cirkulácia vzduchu je jedným z kľúčových faktorov zabezpečujúcich vyvážený vývoj teplomilných rastlín. V tomto prípade je úlohou vykonať túto funkciu v automatickom režime. Ako to zabezpečiť? Existujú tri hlavné spôsoby implementácie automatického vetrania skleníka:
- Z automobilového tlmiča. Najjednoduchšie rozpočtové riešenie, ktoré je vyrobené z piestových mechanizmov a plynovej pružiny automobilu. Urob si svojpomocne automatické vetranie skleníka z tlmiča nárazov je možné vyrobiť pomocou kovových rúrok, vodovodných zátok a pneumatického dorazu so základňou trupu. Táto infraštruktúra v skutočnosti tvorí tepelný pohon, ktorý možno upevniť do okenného krídla tej istej polykarbonátovej steny alebo prístrešku.
- Elektrický ventilátor. Ceztepelný spínač je namontovaný plnohodnotný ventilačný systém s dostatočným výkonom s pripojením na lokálny generátor alebo napájaný vlastnou batériou.
- Ventilové mechanizmy. V konštrukcii okna alebo na streche skleníka je vytvorený výrez na inštaláciu ventilačného ventilu. Automatizácia v tomto prípade bude integrovaná a jej úroveň závisí od konkrétnej verzie zariadenia. Dnes existujú modely s programovým riadením as mechanickými regulátormi, ktoré nevyžadujú napájanie.
Systém osvetlenia
Skleníková vegetácia by mala byť osvetlená v priemere 14-16 hodín denne. Nemá zmysel ani nepretržité svietenie, takže je potrebný samoregulačný systém. Najprv je potrebné najprv určiť, aké budú svetelné zdroje. Ako univerzálnu možnosť môžete použiť špeciálne LED diódy pre skleníky alebo zariadenia s takzvaným užitočným červeným osvetlením, pracujúce na vlnách v rozsahu od 600 do 700 nanometrov. Počas obdobia kvitnutia by sa však mali spojiť modré vlny v spektre 400-500 nanometrov. Z hľadiska realizácie osvetlenia je možné inteligentný skleník s vlastnými rukami vybaviť ovládanou skupinou chránených svietidiel so širokou škálou nastaviteľných parametrov zabudovaných v základni bežného ovládača. Hlavnou úlohou je správne a racionálne zorganizovať pripojenie od stýkačov systému Arduino ku každej lampe. Na tento účel možno použiť aj ovládacie relé so zberačmi a budičmi na zmenu charakteristiky žiaru.
Zavlažovací systém
Plán umiestnenia rastlín by mal byť pripravený v čase, keď je navrhnutá táto časť. Je vhodné ich rozdeliť do skupín s rovnakými požiadavkami na zálievku. Automatika zavlažovania skleníka bude napojená aj na centrálny ovládač napojený na senzory vlhkosti. Najjednoduchšou možnosťou implementácie takéhoto systému je inštalácia suda s vodou, ktorý bude zachytávať dažďová voda z odtoku. Proces zavlažovania bude riadený guľovým ventilom s pripojeným automatickým priečnym nosníkom s priamym ťahaním.
Kvapkový zavlažovací systém
Komplikované z hľadiska dizajnu, ale efektívne z hľadiska zásobovania rastlín vodou. Na jeho vytvorenie budete potrebovať automaticky nastaviteľný dávkovač a zariadenie na distribúciu vody, ktoré môže byť vyrobené z plastovej rúrky. Takže pozdĺž všetkých lôžok inteligentného skleníka sú namontované perforované kanály. V prípade sadeníc sa môžete obmedziť na vlhkosť pôdy. Celý potrubný systém musí byť riadený aj obehovým čerpadlom, ktoré bude udržiavať optimálnu úroveň tlaku v okruhoch.
Prostriedky na stimuláciu úrodnej pôdy
Aktivita rastu a vývoja rastlín závisí od pôdnej mikroflóry. Na udržanie optimálneho režimu vzdušnej vlhkosti zeme je potrebný vhodný súbor inteligentných skleníkov, ktoré budú obsahovať elektrické prvky na vykurovanie a zalievanie pôdy. Zvyčajne sa používajú rohože alebo tanierové zariadenia, ktoré sa umiestňujú priamo dozem alebo pod ním, a na druhej strane sú pripojené k napájaciemu systému pomocou ovládača.
Záver
Vitálne charakteristiky činnosti skleníkových rastlín závisia od pohodlia poskytovaného miestnym klimatickým zariadením. Systémy riadenia mikroklímy založené na ovládačoch a inej automatizácii nie sú len krokom k zvýšeniu pohodlia majiteľa tejto farmy. Ide o oveľa presnejšie nastavenie režimov regulácie vzduchu, vlhkosti a teploty, ako aj prostriedok na zlepšenie energetickej účinnosti používaných zariadení. Racionálne využívanie energetických zdrojov je len jedným z kľúčových faktorov pri vývoji riadiacich systémov na báze Arduina.
