Климатические установки для теплиц
Roof-store.ru

Строительный портал

Климатические установки для теплиц

Лучшие идеи как оборудовать теплицу: системы отопления, освещения, полива и вентиляции

Уже ни один современный садовод не обходится без хорошей теплицы. Эта простая конструкция позволяет сильно повысить урожай и облегчить жизнь огородника.

Помимо покупки самой теплицы очень важно обеспечить в ней необходимые для каждого растения условия. Поэтому давайте разберем, как необходимо обустроить теплицу для получения хорошего урожая.

Какие условия должны быть в теплице для растений

Для каждого растения должны быть свои, особенные условия, чтобы именно эта культура быстро росла.

Томаты

Помидоры очень светолюбивые и теплолюбивые растения, которые хочет вырастить практически любой садовод. Не секрет, что это одна из самых популярных культур.

Семена этого растения начинают прорастать при температуре от 14 до 16 градусов тепла. Оптимальная температура для прорастания этой культуры от 19 до 25 градусов Цельсия.

Если температура внутри теплицы упадет и станет меньше 0 градусов, то куст помидора может погибнуть.

Поэтому кусты всегда нужно дополнительно подсвечивать с помощью специальных ламп.

Влажность воздуха должна быть умеренной, примерно 50%. Кусты этого растения очень требовательные к плодородию почвы.

Желательно использовать качественную землю и хорошее удобрение.

Если все сделано правильно, то собрать урожай можно будет уже через 35 дней после процветания растения.

Огурцы

Для выращивания огурцов очень важно обеспечить обилие света в теплице. Большинство сортов начинают больше плодоносить в условиях увеличенного светового дня.

Если в теплице будет слишком мало света, растения начнут медленнее развиваться.

Лучшая температура для быстрого развития огурцов, 22-26 градусов.

Рост прекращается при температуре ниже 14 градусов, поэтому такого необходимо не допускать и дополнительно отапливать конструкцию, если это нужно.

Огурцы имеют поверхностную корневую систему, поэтому очень требовательны к почве. Часто ее дополнительно удобряют навозом, для лучшего плодородия.

Кроме того, не рекомендуется поливать куст сильно холодной водой, так как это может образовать трещины на кусте.

Перцы

Перец + культура, которая очень требовательная к теплу, свету и влажности воздуха.

Практически все перцы выращиваются в теплицах, так как только так можно добиться оптимальных для перца условий.

Многие сажают эту культуру в небольшие, низкие парники, которые также помогают поддерживать нужные условия.

Оптимальные значения температуры для перца — 23-26 градусов днём и около 20 ночью. Поливать перцы нужно теплой водой.

Кусты этого растения очень требовательны к освещению. Особенно важно интенсивно освещать кусты в первую неделю их жизни. В дальнейшем, перцу будет практически достаточно стандартного освещения.

Наиболее благоприятная влажность — 70-80%.

Прочие

Остальные культуры во многом похожи на представленные выше и требуют подобных условий.

Если в теплице будут выращиваться цветы, то для них требуются другие условия, которые зависят от конкретного сорта.

Как правильно выбрать оборудование для конкретной теплицы

Как мы выяснили, создать условия для комфортного прорастания культур очень важно. Сделать это без необходимого оборудования практически невозможно.

Поэтому нужно подбирать его исключительно исходя из назначения конкретной конструкции.

Прежде всего, любой парник нужно снабдить градусником и устройством для измерения влажности.

Только так можно будет узнать актуальные условия и менять их, если это нужно.

Далее нужно задуматься об отоплении теплицы, особенно, если планируется выращивать теплолюбивые растения.

Для небольшого парника вполне хватит переносного домашнего обогревателя.

Освещение также очень важно практически для всех растений, поэтому нужно позаботиться о прокладке провода для лампочек ещё на этапе возведения конструкции.

Способы утепления теплицы и парника: отопление, изоляция стыков, как и чем отапливать

Как утеплить теплицу

Хорошо собранная теплица из поликарбоната не всегда нуждается в утеплении, это хороший материал, который очень хорошо сохраняет тепло.

Но дополнительная теплоизоляция может понадобиться в холодную зиму или для экономии на отоплении. Поэтому почти всегда нужно утеплять на зиму теплицу.

Для этого с помощью пакли или ткани нужно заделать все щели, на дверь нужно установить

Для начала нужно изолировать все щели, в которые может попасть холодный воздух.

Также нужно проложить утеплить по периметру двери, чтобы воздух не проходил внутрь теплицы.

В таком случае получится добиться идеальной изоляции тепла.

Отопительные системы: какая лучшая и как сделать своими руками

Выбрать систему отопления не так-то просто. Каждая из них имеет свои функции и особенности. Поэтому нужно ответственно отнестись к выбору.

Это самый простой распространенный способ отопления. Для его реализации достаточно принести в теплицу удлинитель и домашний обогреватель.

Если одного будет недостаточно, то можно установить несколько обогревателей. Этот способ очень хорош простотой и доступностью, дешевизной.

Не придется тратить время и деньги на установку больших систем отопления. Основной минус такого варианта — очень тяжело и долго отапливать большие площади, а также, большой расход электроэнергии.

Ещё один распространённый, но не современный вариант отопления — установка в теплицу небольшой печи. Она будет топиться дровами или подобным топливом.

Необходимо будет постоянно контролировать конструкцию, но стоимость за отопление будет минимальной.

Этот способ заключается в подаче в теплицу горячего воздуха, который будет браться от костра или теплового генератора.

Это один из самых простых и довольно эффективных способов.

Газовое отопление — хороший современный вариант, который подходит для больших, промышленных теплиц.

В этом случае придется потратить солидную сумму на оборудования, а также на приглашенных специалистов, которые помогут подключить и настроить систему.

Без них заниматься подобным просто опасно.

Многие ошибочно полагают, что этот вид отопления невероятно дорогой. Но на самом деле купить систему, которая будет работать на солнечной энергии не так уж и дорого.

Она будет работать на полностью бесплатном топливе. Серьезный ее недостаток — низкая производительность.

Это современные и эффективные обогреватели, которые дороже обычных, но гораздо лучше греют и являются более безопасными, чем классические электрические аналоги.

Регуляция влажности почвы и полив

Капельный полив

Эта система является самой распространенной для современных парников. Суть этой системы в том, что в небольшую зону возле корня подаётся небольшое количество воды.

Она позволяет максимально приблизить условия полива к реальным. Обычно такие системы продаются во многих магазинах.

Внутрипочвенный полив

Эта система позволяет подавать воду напрямую к корням растения, минуя верхние слои почвы. Это также повышает количество кислорода в почве.

Обустроить такую систему не сложно. Достаточно установить трубу с отверстиями в почву, на глубину около 20 сантиметров.

Дождевые оросительные системы

Основное преимущество таких систем — их мобильность. Их можно часто и много перемешать с участка на участок, чтобы сэкономить на системах полива.

Дополнительное освещение

Освещение — тоже очень важный фактор. Хороший свет может получить только путем использования некоторых типов ламп.

  • Люминесцентные

Это самый простой и недорогой вариант, который можно использовать. Яркость и светоотдача таких ламп невелика, а также напрямую зависит от напряжения. Их можно разместить как горизонтально, так и вертикально. При малом бюджете такие лампы — хороший выбор.

Они приемлемо стоят, а также вкручиваются в самые обычные патроны для лампочек, что сильно упрощает процесс монтажа. Такие лампы прекрасно освещают небольшие теплички.

По световому спектру считаются лучшими лампочками для теплиц, но из-за высокой стоимости и недолгого срока службы практически не применяются.

Современный и технологичный вариант. Такие лампы потребляют очень мало энергии, а также безопасны и экологичны.

Вентиляция и автоматические открыватели форточек

Вентиляция в теплице может понадобиться в жаркие дни, когда температура внутри становится слишком высокой.

Вентиляция создаётся путем открытия форточек и дверей, получается небольшой сквозняк, который и проветривает помещение.

Форточки необходимо сделать на этапе возведения теплицы.

Для более удобного и автоматизированного проветривания обычно используют специальные механизмы, которые позволяют открывать форточки дистанционно или в заданное время.

Как выбрать термостат

Очень важно поддерживать в теплице постоянную температуру. Для этого используют специальное устройство — термостат.

Рекомендуется использовать современные термостаты, которые снабжены информативным дисплеем. Именно такой вариант позволяет наиболее точно регулировать температуру внутри конструкции.

Планировка пространства и варианты внутреннего устройства

Грядки

Эксперты считают, что лучше всего направлять грядки с запада на восток. Так получится добиться лучше прогрева и освещения высокорослых растений.

Самым удобным и распространенным вариантом является установка высоких грядок. Так можно будет удобно работать с растениями.

Стеллажи

Правильно и удобно расположить стеллажи в теплице — также очень важный момент. Классической можно назвать расстановку, когда два стеллажа ставятся по краям парника. В середине в таком случае образуется очень широкий проход.

Пользоваться таким методом неудобно. Эксперты рекомендуют делать минимум три стеллажа с культурами. Доказано, что в узких ящиках растения будут развиваться лучше и быстрее.

Поэтому лучше всего расположить стеллажи в три ряда с небольшими проходами между ними.

Как расположить грядки и дорожки: лучшие идеи на фото

Полезные советы опытных дачников

Опытные дачники советуют не использовать теплицу для хранения инструмента и делать слишком длинные проходы, чтобы экономить достаточно дорогое место.

Обустроить теплицу — несложное занятие. Очень важно учесть все нюансы, которые будут способствовать продуктивному выращиванию культур.

Установка необходимого оборудования для теплиц и оранжерей

Практически на каждой даче или огородном участке есть хоть какая-то теплица. Люди обычно не делают разницы между тепличным сооружением и парником. Но если копнуть поглубже, то выясняется, что второй является временной постройкой. Эту постройку приходится ежегодно обновлять: укреплять опоры и перекрытия, перетягивать порванную плёнку. Теплица же является постройкой стационарной.

Особенности тепличного комплекса

В этом сооружении есть свои особенности строения:

  • во-первых, она должна иметь фундамент;
  • во-вторых, каркас делается из прочных строительных материалов;
  • в-третьих, даже плёнка, которой обтягивают каркас, должна быть специально для этого предназначенной;
  • в-четвёртых, для создания определённого температурного режима внутри устанавливается необходимое оборудование.

Помимо всего этого, тепличный комплекс должен быть просторным для размещения большого количества грядок. Плюс к этому построенное сооружение должно быстрее окупаться. Ну и, конечно же, немаловажным является место размещения строения.

Комплектующие для теплиц

Чтобы разобраться с тем, какие комплектующие нужны, нужно рассмотреть базовый вариант теплицы:

  1. Фундамент необязательно должен быть бетонным. Здесь есть возможность использовать кирпичную кладку или каменную. Иногда применяется при строительстве деревянный брус или металлический швеллер. Всё зависит от финансовых возможностей.
  2. Каркас, являясь продолжением фундамента, изготавливается из металлического (алюминиевого) уголка или деревянного бруса. Если основание было из дерева, то имеет смысл и продолжить работать с брусом, только меньшего сечения. То же самое и с металлом. К каркасу относятся также двери, дверные рамы и форточки, откосы.
  3. Покрывается сооружение полиэтиленовой плёнкой или поликарбонатом. Расчёт идёт от того, насколько заснеженные бывают зимы, а также от размеров строения. Поэтому поликарбонат можно брать и 4 мм толщиной, и 10 мм. Что же касается плёнки, то её рассчитать помогут в специализированных магазинах.
  4. Материалы для крепления и изоляции. Для изоляции используется специальная клеящаяся лента, а для крепления — обычные саморезы.
  5. Материал для грядок можно купить в магазине или сделать самостоятельно. Сделанный своими руками, он будет напоминать опалубку, магазинный чем-то напоминает металлический стол без столешницы. Если грядки будут делаться двухъярусными, понадобятся хорошие крепления, способные выдерживать большой вес.
  6. Освещение должно напоминать солнечный свет. Поэтому осветительные приборы подбираются по специальным расчётам.
  7. Системой орошения может выступать обычный шланг с разбрызгивателем. На более профессиональном уровне ставится капельница.
  8. Вентиляционная система включает в себя вентилятор или нагнетатель воздуха с принудительной вытяжкой. Также к этой системе относятся обычные проветривающие форточки.
  9. Отопление может быть автономным и централизованным со всем дачным комплексом. Самым простым автономным вариантом являются калориферы, нагнетающие тёплый воздух. Два-три таких калорифера способны быстро нагреть воздух. Главное, чтобы выдержала проводка.
  10. Огородные инструменты и другие аксессуары, которые могут понадобиться.
Читать еще:  Какой краской покрасить пол в комнате

В зависимости от созданных в парнике условий и посаженных растений, урожай можно собирать на протяжении почти полугода — с весны по осень.

Необходимое оборудование

Обустройство теплицы имеет важнейшее значение для роста высаженных растений. Поэтому от правильного подбора оборудования, по сути, зависит весь дальнейший процесс. Самыми необходимыми устройствами являются не система полива или освещение, а вентиляция и отопление.

Возьмём сначала отопительную систему. Споров на эту тему много, как и что лучше установить. Отопление нужно на раннем весеннем этапе и поздней осенью. В самой теплице тепло всегда, а вот землю нужно подогревать, чтобы растения не погибли. От микроклимата в этом сооружении зависит многое. Итак, какую же отопительную систему выбрать:

  • Калориферы — вещь хорошая, но дорогая в плане электроэнергии. Рано или поздно они приведут к поиску альтернативных источников.
  • Инфракрасные источники тепла намного снизят затраты. К тому же обогревается поверхность (предметы), от которой тепловое излучение распределяется равномерно по всей площади. Инфракрасные обогреватели недаром называют искусственным солнцем, потому что создаётся идентичный эффект.
  • Воздушное отопление монтируется при устройстве каркаса. Нагретый воздух подаётся через верхнюю и нижнюю часть строения. Сделать такое отопление по силам любому – достаточно провести трубы, подключить их к котлу и при помощи вентилятора подавать в теплицу. При таком отоплении растения не получат тепловых ожогов.
  • Газовое отопление устанавливается внутри и состоит из обычных газовых горелок. Минус в том, что быстро выгорает кислород и приходится постоянно открывать форточки или держать их всё время открытыми. Такой обогрев тоже не будет дешёвым.
  • Есть вариант заранее в фундаменте проложить трубы. В них надо будет закачать воду, нагревать при помощи котла и заставлять её циркулировать. В качестве топлива для котла используются дрова, опилки, брикеты или гранулы.

Из всего этого можно было бы выделить инфракрасное и воздушное отопление. Решать же предстоит хозяину.

Следующим необходимым оборудованием является вентиляция. Без притока свежего воздуха растениям трудно выжить, несмотря на то, что они выделяют кислород. Рано или поздно цикл завершится их увяданием. Поэтому вентилирование просто необходимо. С вентиляцией намного проще, так как она должна быть принудительной.

Если ставится профессиональная техника, то она подразумевает вентилятор, нагнетающий свежий воздух и выходное отверстие. В качестве выходного отверстия используется форточка. Такая система должна быть автономной:

  • температурный датчик подаёт сигнал об изменении температурного режима;
  • автоматика откроет форточки;
  • вентилятор проветрит помещение и выгонит застоявшийся нагретый воздух.

В ручном режиме придётся всё время следить за термометром и самостоятельно открывать форточки, которые должны быть и в крыше, и в торцах теплицы.

Климатическая техника для оранжерей

Оранжереи — это строения с прозрачными светопроницаемыми стенами и крышей, защищающими почву внутри их. Предназначаются для выращивания цветов. Сооружения ничем особенным не отличаются от теплицы. Климат регулируется автоматически с помощью отопительной и вентиляционной систем.

Основные задачи, которые решаются в этих тепличных комплексах:

  • прорастание и выращивание рассады;
  • размножение и селекция растений в открытом грунте;
  • круглогодичное культивирование цветущих растений;
  • выращивание тропических растений.

Тепличное оборудование полностью соответствует нормам, установленным для этих объектов. При установке систем отопления, орошения, освещения и вентиляции придерживаются обязательных требований:

Система управления климатом в теплице: варианты исполнения

Системы отопления теплиц сильно различаются степенью сложности и дороговизны, однако в целом реализовать обогрев помещения не так уж трудно. А возможна ли полноценная система климат-контроля для этого помещения? Как она может быть реализована?

Попробуем найти ответ.

Узел управления климатом.

Автоматическая вентиляция

Общие принципы

Это простейший и наиболее простой в реализации способ автоматизировать управление климатом. Его суть в том, что при достижении определенной температуры автоматическое устройство с несложным приводом, работающим от автономного источника энергии или полностью энергонезависимым, открывает форточку и проветривает теплицу.

Уточним: возможности такой системы климат-контроля вполне сообразны ее невысокой стоимости.
Подразумевается, что нагрев обеспечивается исключительно солнечными лучами при ограниченной вентиляции.
Проветривание снизит температуру лишь при условии, что на улице она существенно ниже.

Реализация

Возможны несколько решений.

  • Наиболее дорогие и сложные устройства — электронные термостаты с сервоприводами, питающимися от батареек или сети. При достижении заданной пороговой температуры термостат подает питание на привод, который приводит в движение фрамугу или форточку вплоть до момента срабатывания концевого выключателя.Очевидное достоинство этого класса устройств — универсальность: они могут открывать и закрывать створки любого размера. Очевидный недостаток — сравнительно низкая отказоустойчивость. Разряженная батарейка или сбой подачи электричества может стоить вам урожая.

Механизм с электропитанием и цифровым термодатчиком.

Любопытно: термостаты с питанием от сети могут не только распахивать форточку или фрамугу, но и включать принудительную вентиляцию.

Такие схемы автоматической вентиляции несколько дороже, зато сохраняют эффективность в полное безветрие.

  • Биметаллические приводы работают за счет того, что разные металлы имеют разные коэффициенты расширения при нагреве. Стоит спаять две разнородных пластины вместе — и при изменении температуры получившаяся конструкция изогнется в ту ли другую сторону.
  • Наконец, пневматические и гидравлические устройства используют тот факт, что воздух и многие жидкости сильно расширяются при нагреве. Достаточно приладить к наполненной воздухом емкости большого объема поршень — и форточка при достижении определенной температуры станет открываться самостоятельно.

Очумелые ручки

Система последнего типа может быть с минимальными затратами сооружена своими руками.

Принципиальная схема механизма.

Инструкция по изготовлению довольно проста; список необходимого включает самые простые и доступные материалы:

  • Алюминиевую канистру.
  • Цилиндр, склеенный из поликарбоната. После сборки теплицы у вас наверняка останутся обрезки, которые пойдут в дело.
  • Надувной шарик.
  • Шланг — садовый, кислородный, ацетиленовый или любой другой.
  • Вязальную спицу и кусок пенопласта — шток и поршень.
  • Тонкий шнур или рыбацкую леску.
  • Стальную или алюминиевую пластинку, которая пойдет на коромысло.
  • Герметик и скотч.

Собственно, приведенная схема не требует особых комментариев.

Уделим внимание лишь паре моментов:

  1. Соединение канистры с шлангом должно быть абсолютно герметичным. Шарик тоже стягивается на шланге максимально плотно.
  2. Импровизированный поршень должен ходить в направляющем цилиндре с минимальным сопротивлением.

Особенности

Если система электронного контроля способна реагировать на изменение температуры почти мгновенно, то биметаллические, пневматические и, в наибольшей степени, гидравлические системы обладают определенной инерционностью. Когда в межсезонье солнечная погода может смениться резким похолоданием, лучше быть рядом и проконтролировать срабатывание автоматики.

Бытовой кондиционер

В регионах с теплым и умеренным климатом система отопления в теплицах (а заодно и полноценная защита от их перегрева) может представлять собой обычный бытовой кондиционер. Сплит-система монтируется на любую достаточно прочную стену и устанавливается в автоматический режим поддержания заданной температуры. При существенном отклонении от нее в верхнюю сторону, устройство переходит в режим охлаждения, в нижнюю — в режим нагрева.

Поскольку бытовой кондиционер — ничто иное, как простейший тепловой насос, электроэнергии он израсходует куда меньше, чем любой обогреватель. Питание требуется не для выработки тепла, а для его транспортировки из низкопотенциального источника. При температуре около нуля градусов разница в затратах между калорифером и кондиционером может достигать 3-4 раз.

Предпочтительный выбор — инверторные модели. За счет преобразования переменного тока в постоянный они позволяют гибко управлять работой компрессора и снижать мощность по мере необходимости, что обеспечивает опять-таки заметную экономию электричества.

Достоинства

Такая система климат-контроля хороша своей полной автоматизацией: кондиционер способен поддерживать заданную температуру в рамках своих возможностей неограниченное время. Кроме того, в режиме охлаждения он решит проблему избыточной влажности. Конденсат, оседающий на теплообменнике, будет удаляться за пределы теплицы.

Совет: такая несложная система тепличного климат-контроля может быть совмещена с автоматическим или капельным поливом, что увеличит ее автономность.
Из соображений экономии электричества стоит установить и описанную выше автоматическую систему проветривания: в этом случае кондиционер включается в режим нагрева, а охлаждение обеспечивается за счет вентиляции теплицы.
Бытовой кондиционер вполне может обеспечить приемлемый климат в теплице.

Недостатки

Для небольшой теплицы такая реализация обогрева и охлаждения достаточно эффективна, но имеет ряд ограничений.

  • Нижний порог температуры, при которой бытовой инверторный кондиционер сохраняет работоспособность — -25С у лучших моделей. У большинства температурный минимум еще скромнее — -5 — -15 градусов.
  • Чем ниже температура на улице, тем меньше киловатт тепла транспортируется в теплицу в пересчете на единицу электрической мощности.
  • Несмотря на эффективность теплового насоса, в настоящее время он проигрывает в экономичности газовому отоплению, что бы ни утверждали продавцы этих устройств.
Читать еще:  Парники и теплицы для дачи

Стационарные тепловые насосы

Кондиционер — лишь частный случай теплового насоса, получающий низкопотенциальное тепло из атмосферного воздуха. Но ведь воздух — не единственный источник тепловой энергии!

Откуда еще она может извлекаться?

  • Насосы, работающие по схеме грунт — воздух, используют геотермальное тепло. На сравнительно небольшой глубине почва имеет постоянную температуру в 10-12 градусов. Заглубленные зонды выполняют функцию теплообменников: зимой они отбирают у грунта тепло, а в летнюю жару — наоборот, отдают.
  • Источником тепла или холода может послужить и вода. В этом случае наружный теплообменник в виде десятков, а то и сотен метров полимерной трубы помещается в расположенный на минимальном удалении незамерзающий водоем.Альтернативное решение — отбор воды из одной скважины и последующий ее слив после прохождения теплообменника в другую.

Принципиальная схема теплового насоса.

В отличие от всех типов тепловых насосов воздух-воздух, устройства, работающие по этим схемам, независимы от температуры на улице и климатической зоны. Их эффективность не уменьшается с морозами, и в отсутствие магистрального газа это прекрасное решение.

Единственный недостаток — высокая цена, как самого устройства, так и работ по его монтажу.

Однако: это одноразовое вложение, которое будет обеспечивать дешевое и эффективное отопление не менее полувека.
С учетом неизбежного и быстрого подорожания газа в обозримом будущем (это все-таки невосполнимый ресурс, запасы которого заканчиваются) оно выглядит весьма перспективным.

Промышленные комплексные решения

Для промышленных теплиц большой площади современный рынок предлагает комплексные решения, обеспечивающие автоматизацию всех основных процессов:

  • Отопления;
  • Вентиляции;
  • Контроля влажности;
  • Полива;
  • Контроля содержания в атмосфере углекислоты;
  • Подкормки растений минеральными удобрениями.

Комплексное решение контролирует не только температуру, но и влажность, питание растений и массу других параметров.

Поскольку решение ориентировано на промышленный сектор, не станем вдаваться в мелкие технические детали.

Обрисуем лишь основные моменты реализации.

  • Система отопления теплиц в данном случае представляет собой полноценную котельную, работающую на газе. Все основные параметры — температуры подачи и обратки, рабочее давление в контуре водяного отопления, расход газа — контролируются обычным компьютером под управлением ОС Windows.
  • Тот же компьютер, оснащенный весьма специфичным программным обеспечением, контролирует при посредстве сервоприводов положение форточек. Оно сообразуется не только с внутренней температурой, но и с показаниями внешних термодатчиков, с направлением ветра, уровнем освещенности и количеством СО2 в атмосфере теплицы.

Элемент графического интерфейса программного обеспечения.

  • Для защиты от прямых солнечных лучей служит подвижный теплозащитный экран. При недостатке света включается локальная система освещения.
  • Полив — капельный. Вместе с водой к корням растений подается автоматически дозированная подкормка.
  • Для равномерного нагрева и влажности служит принудительная вентиляция внутри теплицы. Она может использоваться и для воздухообмена с окружающим пространством.

Вывод

Системы полноценного климат-контроля для теплиц существуют и весьма эффективны. Однако организация ухода за растениями без вмешательства человека потребует значительных вложений. Как всегда, видео в этой статье продемонстрирует наглядные нюансы по теме. Успехов!

Система управления микроклиматом теплицы

Компания: Тепличный комбинат «Нефтекамский»

Используемая продукция ОВЕН:

Выращивание в промышленных масштабах тепличной сельхозпродукции в условиях искусственного климата представляет собой непростую технологическую задачу. На урожайность и качество продукции влияет множество факторов. Это температурный режим, освещение, полив, распыление химических реагентов, проветривание. Предлагаемая статья знакомит читателей с работой системы автоматики на базе приборов ОВЕН в тепличном хозяйстве «Нефтекамский».

Отопление теплиц в условиях российского климата – дело не дешевое – энергозатраты на содержание в зимний период значительно превышают затраты на отопление жилых зданий. Поэтому при постройке теплиц весьма актуальны проектировочные решения, позволяющие снизить энергопотребление. В этом вопросе основное место отводится современному автоматическому оборудованию. Для создания оптимальных условий выращивания овощей круглый год в тепличном комбинате «Нефтекамский» была разработана и внедрена в эксплуатацию система автоматизированного регулирования микроклимата теплицы (САР МТ).

Тепло, как летом

Оборудование для отопления теплицы включает в себя систему подогрева воздуха и грунта. Прогрев почвы сельскохозяйственных культур уменьшает срок вегетации растений за счет равномерного развития корневой системы (в среднем на две-три недели) и повышает урожайность (на 35–45 %). Сейчас самыми распространенными являются водяные системы, которые обеспечивают равномерное распределение тепла, что положительно сказывается на росте растений. Схема проста – теплоноситель (вода) нагревается в отопительном котле и с помощью циркуляционного насоса прокачивается по системе трубопроводов через трубные радиаторы, отдавая тепло воздуху и почве. Для наиболее эффективного обогрева всего объема теплицы стальные трубы могут быть размещены в нескольких ярусах. В нефтекамских теплицах – два яруса. Нижний – для прогрева грунта – расположен на уровне почвы между рядами растений (шаг укладки труб определяется теплотехническим расчетом и составляет 20–30 см). Верхний – под покрытием. Важно, чтобы была возможность раздельной регуляции отопительных приборов в разных ярусах. Температура теплоносителя в системе подогрева грунта составляет около 40 °С (чтобы не пересушить корневую систему).

Возможности регулировки

Обеспечить теплицу теплом – это полдела, его еще нужно точно дозировать. Температура внутреннего воздуха в теплице должна изменяться в зависимости от культурооборота и вида овощей, а для одних и тех же овощей – в процессе роста и созревания в зависимости от времени суток. Для огурцов, например, температура воздуха в ночное время (около 18 °С) должна быть ниже, чем в дневное время (около 22 °С). Температура корнеобитаемого слоя почвы должна равняться температуре воздуха (или быть несколько выше).

Контролирование микроклимата наиболее эффективно с использованием электронных устройств, обеспечивающих управление температурой. Регуляция осуществляется несколькими способами – например, автоматическим открытием фрамуг, закрытием термостатов, снижением скорости работы циркуляционных насосов. С внедрением автоматизированной системы на комбинате «Нефтекамский» была проведена работа по разделению контуров обогрева на нижний и верхний. В качестве регулирующих органов были использованы имеющиеся трехходовые регулирующие клапаны. Для создания однородного температурного поля в каждом контуре обогрева установлены циркуляционные насосы TP100 фирмы GRUNDFOS.

Распределенная система управления

Распределенная система управления представляет собой двухуровневую сетевую структуру. Структурная схема САР МТ представлена на рис. 1.

Первый уровень объединяет программируемые контроллеры ОВЕН ПЛК100 (по одному на каждую теплицу) с контроллером верхнего уровня (ПЛК100), операторской станцией и модулями дискретного ввода/вывода ОВЕН МДВВ по сети Ethernet. К процессорным модулям можно подключать различные внешние периферийные устройства по последовательному интерфейсу RS-485/RS-232.

Подобная структура обеспечивает большие коммуникационные возможности, позволяющие с помощью стандартных интерфейсов и протоколов подключиться к управляющему устройству верхнего уровня. Второй уровень АСУ реализован на основе модулей ввода/вывода ОВЕН МВА8, операторской панели ОВЕН ИП320, датчиков температуры, других устройств и интерфейса RS-485/RS-232. Полевая сеть построена с несколькими линиями передачи данных.

Операторская станция получает данные с контроллеров по сети Ethernet для ведения журнала событий с регистрацией реального времени, сбоях и нештатных ситуациях. На компьютере отображаются все контролируемые параметры теплицы, задаются новые уставки для регуляторов и фрамуг. В качестве OPC-клиента используется SCADA-система. В рамках системы выполнены все задачи по архивации, сигнализации, протоколированию и организации человеко-машинного интерфейса.

Для обмена данными между контроллерами удобным оказался механизм сетевых переменных, благодаря которым оператор, находясь в удаленной теплице, может видеть на панели оператора ИП320 температуру и влажность наружного воздуха, направление и скорость ветра. Датчики, измеряющие эти физические величины, подключены к ПЛК верхнего уровня и доступны всем контроллерам первого уровня посредством простого и быстрого доступа к сетевым переменным.

Контроллер верхнего уровня обеспечивает работу всего тепличного комбината (без учета особенностей каждой теплицы): регулирует температуру и влажность с учетом состояния наружного воздуха, скорости и направления ветра, а также контролирует температуру и давление теплоносителя на входе и выходе.

В контроллерах теплицы решаются задачи автоматического регулирования температуры по двум контурам обогрева, управления циркуляционными насосами и приводами фрамуг, включением/выключением освещения. В теплице применяется двойная регулировка: один термостат установлен на поверхности пола, второй – в верхней точке, под коньком крыши. Щит управления со встроенными ПЛК100 и панелью оператора ИП320 находится в непосредственной близости от входа в теплицу.

Ввод аналоговых сигналов температуры, влажности, указателей положения регулирующих клапанов и фрамуг осуществлялся с помощью модулей МВА8. Для ввода сигналов состояния оборудования и вывода управляющих сигналов используются каналы контроллера ПЛК100, а также каналы модуля МДВВ. Удобной оказалась и панель оператора ИП320. В результате приобретенного опыта ее эксплуатации пришло решение продублировать на ней все функции местного управления, реализованные с помощью традиционных кнопочных постов.

Развитие проекта носит эволюционный характер

В настоящее время отработаны базовые схемы, обеспечивающие хорошее качество, быстродействие и надежность автоматизированной системы. В дальнейшем алгоритмы и решения будут усложняться для повышения качественных показателей САР МТ. Эта задача решаема – потенциал, заложенный в оборудовании ОВЕН, позволяет на это рассчитывать. Сейчас, например, решается проблема тепловой инерционности теплицы, создаваемой из-за неравномерности температурного поля, зависящего от направления и скорости ветра. Для этого к существующей системе двухконтурного обогрева необходимо будет добавить регулируемые тепловые контуры боковины и торца теплицы.

Отдельная задача – это контроль работы привода фрамуг, которые являются важной и ответственной частью тепличного хозяйства. Механизм привода представляет собой распределенную кинематическую схему, состоящую из электроприводов, валов, редукторов, реечных механизмов. При наличии множества механических сочленений, рассредоточенных под поверхностью прозрачного шатра теплицы, в них нередко появляются повреждения. Из-за этого возникают проблемы автоматического управления. А иметь достоверную информацию работы всех элементов привода фрамуг очень важно.

Заключение

На комбинате «Нефтекамский» с минимальными затратами была создана простая в эксплуатации, надежная, с хорошими рабочими характеристиками система. Анализируя данные, автоматика устанавливает такой климат в теплицах, что смена погоды не оказывает негативного воздействия на растения. Система позволяет снизить издержки при выращивании овощей, экономить энергоресурсы, минимизировать влияние человеческого фактора.

Специализированное оборудование для теплиц

Возможность получить ранний урожай овощей или свежей зелени очень привлекательна, независимо от региона, в котором вы живёте. Современный рынок предоставляет различные модели доступных, благоустроенных теплиц, а также полный ассортимент оборудования, которое сделает садоводство намного проще. О том, какое же оборудование стоит установить в теплице, читайте далее в статье.

Читать еще:  Расстояние между прутьями решетки на окна

От чего зависит выбор оборудования для теплиц

Теплица даёт возможность выращивать растения со всего мира. Но прежде чем запастись семенами, горшечными цитрусовыми, орхидеями или другими растениями, нужно остановиться и подумать о том, какую среду выращивания вы должны для них обеспечить.

Нельзя заполнить теплицу любыми растениями, которые понравились. Некоторым из них нужен прохладный микроклимат, а другие любят тепло. Одни любят яркий солнечный свет в течение 6–8 часов, а другие требуют отфильтрованного приглушенного освещения. В неподходящих условиях растения начнут болеть через некоторое время. Поэтому задача садовода — подбор таких растений, которым нужны одинаковые условия для развития и обеспечение этих условий.

Правильно спланированное строение обеспечит растениям нормальные условия роста, а огороднику будет комфортно в нем находиться и ухаживать за культурами

Температурный диапазон для зимы и лета обязательно определяют при круглогодичной эксплуатации теплицы. Зимние температуры в диапазоне от +4°С до +16°С будут идеальны для выращивания салатной зелени и трав. Для овощей понадобятся более высокие температуры (до +22°С), а значит и установка отопительной системы. Летние +29. +30°С в сочетании с ярким солнцем подходят для томатов в горшке или герани, но неприемлемы для фиалок и орхидей. Чтобы обеспечить прохладу, используют оборудование для охлаждения воздуха.

Больше света

Дополнительное освещение необходимо, если выращивать рассаду ранней весной или доращивать отдельные тепличные растения осенью. Большинство культур требуют светового дня длительностью не менее 8 часов. Решить эту проблему при коротком световом дне помогают светильники.

Основные типы используемых в них ламп:

    Лампы накаливания — наиболее старый тип, известный всем с детства. Они максимально дёшевы, но обладают рядом недостатков. Их спектр не совпадает с солнечным из-за отсутствия синего диапазона света. А это значит, что растения деформируются под этим освещением. Также они расходуют много энергии, быстро нагреваются и могут повредить поликарбонат, если будут прикреплены к нему слишком близко.

Люминесцентные лампы появились, как альтернатива предыдущему виду. Они широко применяются сейчас и являются бюджетным вариантом освещения. Прекрасно подходят для фонового освещения растений. Их часто используют при выращивании цветов. Но ими нельзя организовать точечную подсветку участка, например, стеллажа с рассадой.

Натриевые лампы характеризуются максимальной светоотдачей и такой же теплоотдачей. И это позволяет экономить на отоплении. Они максимально близки к солнечному спектру. Но их главный недостаток — перегрев. И это достаточно опасно для растений.

Металогалогенные лампы хорошо освещают помещение, обладают высокой светоотдачей и могут прослужить очень долго. Но стоимость таких ламп довольно высока. Кроме того, они должны быть закрыты светильником, так как могут взрываться.

  • Светодиодные или LED-лампы потребляют меньше всего энергии, а также позволяют регулировать интенсивность освещения. Из-за того, что данный тип ламп появился сравнительно недавно, у фермеров нет одного общего мнения о целесообразности их использования. И они имеют как сторонников, так и противников. Достоинствами светодиодов являются отсутствие перегрева. На них не оказывает влияния влажность или перепады температур. Они безопасны при касании. Чаще всего данный тип светильников используют для подсветки при выращивании рассады.
  • Больше тепла

    Отопление необходимо только для тех теплиц, которые будут эксплуатироваться зимой. Обычно это крупные производственные сооружения. Небольшую теплицу для удовлетворения личных нужд отапливать нецелесообразно.

    Отопление теплицы бывает электрическим или газовым. Электрическое легче монтируется, стоит дешевле и может быть организовано как стационарно, так и с переносными обогревателями. Также у него отсутствуют продукты сгорания, которые могут влиять на растения: этилен и окись углерода. Такое отопление более безопасно в эксплуатации.

    Газовое подключают либо к центральной системе отопления, либо организуют с помощью газовых баллонов. Используя газовое отопление обязательно организуют хорошую вентиляцию, что несколько снижает его эффективность. Поэтому использование обогрева такого типа экономически обосновано только для культур, выращиваемых при низких температурах.

    Оборудование для обогрева:

      Электронагреватели — простые в использовании приборы. Разнообразие такого оборудования позволяет подобрать модель, которая больше подходит по мощности и цене. Среди преимуществ электронагревателей: отсутствие дыма, термостатическое управление, наличие вентилятора, который летом можно использовать для улучшения воздухообмена без функции нагрева. Такой прибор хорошо распределяет тепло и его не нужно заправлять.

    Инфракрасные обогреватели не слишком популярны, но считается, что они дают лучший обогрев, чем электронагреватели, распределяя тепло непосредственно растениям. Принцип действия оборудования основан на том, что сначала нагреваются поверхности предметов, которые затем отдают тепло помещению, создавая наиболее равномерный температурный градиент микроклимата.

    Нагревательные системы на основе пропана просты, но не безопасны. Они состоят из газовой горелки и баллона с газом. Такой системой можно пользоваться по мере необходимости, и она стоит относительно недорого.

    Газовое отопление, подключаемое к централизованной системе, создают из котла и магистрали, по которой движется теплоноситель.

  • Воздушный обогрев применяют в крупных хозяйствах. Система состоит из воздуховодов, источника тепла и вентиляторов, которые улучшают воздухообмен.
  • Вместе с покупкой оборудования стоит рассмотреть вопрос утепления теплицы. Основные потери тепла происходят через щели, вентиляционные отверстия и неплотное прилегание дверей или форточек. Поэтому регулярно проверяйте и обновляйте уплотнение на дверях и других элементах конструкции.

    Утеплить теплицу можно, покрыв её изнутри слоем пузырчатого полиэтилена. Это повысит эффективность отопления. Но при этом вы ограничиваете доступ солнечного света внутрь. Поэтому при покупке листов поликарбоната для покрытия конструкции сразу выясняйте, насколько велика его теплоэффективность.

    Больше влаги

    Полив — одно из наиболее важных мероприятий в цикле ухода за растениями. Существуют несколько систем полива:

    1. При подпочвенном поливе в грунт устанавливают ёмкости, в которые набирают воду. Из ёмкостей она уходит в грунт через отверстия, питая корни растений. Создать такую систему можно даже с помощью пластиковых бутылок. Но в теплицах такой метод используют редко.
    2. Капельный полив организуют из насоса, магистрали, по которой движется вода и капельниц дозаторов, на ней установленных. Вода подаётся медленно, впитывается постепенно. Она не попадает на листья и не создаёт условий для развития грибковых инфекций. Это удобный и экономичный способ подачи воды. Такая система может регулироваться вручную, быть автоматической или полуавтоматической.
    3. Полив из обычного шланга — это самый простой и дешёвый способ. Но он проигрывает другим системам в эффективности и требует обязательного присутствия человека для осуществления полива растений.

    Для тропических растений, например, орхидей, может понадобиться установить систему дождевания. Она состоит из магистрали, по которой подаётся вода и капельниц. Часто такая система устанавливается по потолку теплицы.

    Как правильно устанавливать оборудование, поэтапная установка

    Прежде чем покупать оборудование, составляют проект и проводят предварительный расчёт параметров работы системы. Проектированием для крупных промышленных теплиц занимаются специальные компании. Составляя проект, они учитывают пожелания заказчика и предлагают ему на выбор варианты оборудования, которое может быть задействовано в схеме.

    Предварительный чертёж

    Если необходимо оснастить небольшую частную теплицу, то расчёт выполняет сам фермер. Зная размер помещения, его теплоотдачу, климатические условия региона и особенности культур, которые будут выращиваться, можно рассчитать количество требуемого оборудования, его мощность и стоимость.

    Последовательность проектирования:

    1. Проводится замер площади теплицы, уточняется её длина, ширина и высота.
    2. Создаётся план размещения грядок и требуемого оборудования.
    3. Отмечаются зоны воздействия систем: радиус действия капельниц при поливе, сектора обогрева для отопительных приборов и т. д.
    4. Рассчитывается мощность оборудования.
    5. Подбираются приемлемые варианты.

    Инструменты и комплектующие

    Кроме оборудования для обогрева, освещения, вентиляции и полива, также понадобится приобрести садовый инвентарь. Если запланировано выращивание рассады, то стеллажи для её установки.

    Перечень оборудования, которое может понадобиться:

    • стеллажи;
    • перегородки для зонирования пространства при выращивании растений с разными требованиями к климату;
    • садоводческий столик;
    • полочки для организации карантина;
    • материал для притенения растений;
    • садовые мотыги, лопаты, секатор для обрезки растений;
    • опрыскиватель;
    • ёмкости для разведения удобрений.

    Обработка почвы и формирование грядок

    Внутри маленькой теплицы обязательно делают 2 грядки с проходом между ними. Для больших конструкций грядок делают больше. Ширина одной — 40–60 см, ширина прохода между ними — 50 см.

    Внутреннее содержимое грядки зависит от типа почвы, который нужен для будущих растений. Это может быть органическое удобрение — перегной, компост. Его перемешивают с землёй или укладывают слоями. Слои обычно необходимы, если корни не должны напрямую контактировать с удобрениями. Это могут быть корнеплоды, растения со стержневой корневой системой. Высота грядки зависит от размера корневищ. Так, клубника, редис, лук обладают небольшими корнями, поэтому грядка для них не должна быть высокой.

    Видео: Расположение грядок в теплице

    Сами грядки могут быть с бортами, выполненными из древесины или алюминиевого листа. Это аккуратно и исключает сползание грунта на дорожку. Дорожки могут быть выполнены из любых материалов: доски, плитки, гальки, бетона. Главное, чтобы материалы не были скользкими.

    Советы начинающим садоводам

    Оснащение теплицы происходит по следующему плану:

    1. Начинайте с изучения условий, которые нужны выращиваемым культурам. Это поможет определить будут ли нужны освещение и отопление.
    2. Затем определитесь с системой полива для теплицы.
    3. Спланируйте размещение требуемого оборудования.
    4. Теперь определите размер грядок и дорожек. Оборудовать их нужно уже после того, как будут установлены инженерные системы для теплиц: система подачи воды и другие. Но вот рассчитать где они будут находится нужно заранее.
    5. Затем нужно перейти к размещению дополнительного инвентаря: стеллажей, полочек и остальных элементов.

    Прежде чем рассматривать приобретение дорогостоящего оборудования, выясните есть ли возможность решить проблему более простыми способами. Например, для проветривания можно просто открыть форточку, а можно установить специальный механизм, который будет автоматически открывать её. К сожалению, любое дополнительное оснащение будет влиять на конечную себестоимость продукции. И это нужно учитывать.

    Обустройство теплицы является не менее важным этапом, чем её постройка. Ведь правильная организация пространства и микроклимата оказывает существенное влияние на урожайность растений.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector