Traditionelle drivhus- og drivhusbrug kræver, selv under gunstige klimatiske forhold, en betydelig indsats fra ejeren for at opnå den planlagte høst. Komplekser af teknisk arbejde med arrangementet af strukturer kan også bemærkes, men opgaverne med elementær kontrol spiller en væsentlig rolle i driftsprocessen. Konceptet med et smart drivhus gør det muligt i høj grad at lette ejerens funktioner ved oprettelse og vedligeholdelse af sådanne genstande. Du kan implementere det med dine egne hænder ved hjælp af specialudstyr og hardware- og softwareværktøjer.
Automation i drivhuset
Samlet set kan et smart drivhus betragtes som en analog til et smart hjem. Systemets hovedopgave er at levere elementer af intelligent kontrol, som positivt vil påvirke flere parametre for driften af gården på én gang. En nøglefaktor i implementeringen af automatisk kontroler styring af mikroklimaindikatorer uden brugerindblanding. Systemet skal uafhængigt, baseret på de aktuelle temperatur- og fugtdata, justere de nødvendige parametre hver dag, time og endda minut under hensyntagen til kravene til specifik vegetation. Men der kan være problemer i ideen om at indføre automatisering til et drivhus. Det er ikke svært at implementere de grundlæggende elementer i systemet med dine egne hænder - det er nok at forbinde sensorer med flere følsomhedssensorer til udstyr, der direkte styrer mikroklimaet og andre regulatoriske processer. Vanskeligheden ligger i modsætningerne mellem kravene til forskellige funktionelle komponenter i drivhuset. Det handler ikke engang om, at betingede agurker og tomater har brug for et andet vandingsregime, men forskelle i forhold til fugtbehov og termisk komfort i forhold til jorden og den øverste del af planterne.
Valg af placering til et drivhus
I de første faser af projektet kan du fokusere på de generelle regler for den tekniske indretning af strukturen. Selvfølgelig er valget af gårdens placering et grundlæggende punkt. Hvis der er mangel på varme og solenergi i regionen, skal skråningen og den lange side af strukturen vende mod syd. Ifølge eksperter retfærdiggør en sådan beslutning sig selv, hvis vægten er på forårsdyrkning med frøplanter. Sommerdrivhuse skal tværtimod orienteres mod nord, da højdedragene i dette tilfælde vil modtage mere effektiv gennemskinnelighed med aften- og morgenstråler. Også, når du vælger et sted, skal du ikke glemme jordens pålidelighed. Med dine egne hænder under et smart drivhus kan duforberede på forhånd og et universelt fundament af en pælestruktur med en grillage. Men hvis det er planlagt at bygge en ramme på basis af et strimmelfundament, skal der udføres en geodætisk beregning med grundvandsaflæsninger. Denne mulighed har sine begrænsninger med hensyn til udførelse.
Installation af den øverste konstruktionsdel
I første omgang, glem ikke, at et højteknologisk og udstyrsfyldt drivhus skal give mulighed for kabelføring og installation af komplekst udstyr. Det vil sige, at fremstillingsmaterialerne skal anvendes med en bøjelig struktur så vidt muligt med hensyn til forarbejdning. Der vil dog ikke være noget grundlæggende nyt i implementeringen af denne del. Støtteskelettet kan være lavet af metalstænger med tværgående rammer, og glas eller polycarbonat kan bruges til dekoration. Gør-det-selv installation af et smart drivhus udføres af et typisk sæt operationer - ved hjælp af hardware, beslag og klemmer udføres docking mellem elementerne ved hjælp af svejseudstyr eller en boremaskine. Vigtigere er den korrekte beregning af strukturen, så den holder i lang tid og ikke kræver justering under drift. Til kommunikationsstøtte lægges specielle kabelkanaler. Materialet til dem er valgt fra fugtbestandigt og godt isoleret plast. Allerede i selve drivhuset bør man overveje et jordforbindelsessystem og beskyttede sektioner til montering af sikkerhedsklodser.
Teknisk implementering af drivhusautomatisering
Til at styre kontrolsystemermicroclimate bruger sensorer, sensorelementer, aktuatorer og kommunikationsværktøjer til at levere signaler. Uden mikrocontrollerkontrol kan denne infrastruktur dog ikke oprettes. Som en optimal løsning på dette problem anvendes produkter baseret på "Arduino". Et smart drivhus styret af denne enhed modtager et komplet udvalg af værktøjer til konstant kontrol med funktionelle moduler. "Arduino"-systemet er et lille bræt med et mikrokredsløb leveret af professoren og hukommelse. Afhængigt af den specifikke konfiguration af denne enhed kan et vist antal eksterne enheder tilsluttes. I små drivhuse bruges op til et dusin styrede elementer, herunder elektriske motorer, belysningsanordninger, dørmekanismer, vandingssystemer osv. De tilsluttede komponenter styres efter en brugerdefineret algoritme, under hensyntagen til eksterne parametre.
Hvordan udvikler man et Arduino-projekt?
Alle funktionelle elementer i kontrolkomplekset er samlet individuelt. Nogle af enhederne er direkte inkluderet i mikrocontrollerens servicesystem, og den anden del er involveret i at ændre parametrene for arbejdsmiljøet. Brugeren er forpligtet til i første omgang at bestemme, hvilke funktionelle elementer der skal til for at organisere drivhusets autonome drift, og hvordan controllerfunktionen vil være teknologisk organiseret. Typisk udvikles Arduino-projekter i henhold til følgendealgoritme:
- Bestemmelse af målfaktorer, der påvirker plantelivet. De grundlæggende omfatter temperatur, fugtighed, lys og indhold af kuldioxid.
- Udarbejdelse af et skema, hvorefter kontrolinfrastrukturen vil blive implementeret ved hjælp af controlleren.
- Udarbejdelse af et layout af udstyr og sensorer med information om målparametre.
- Oprettelse af et teknologisk kort over kontrolpanelets interaktion med controllerens funktionelle enheder.
- Udvikling af en algoritme på softwareniveau til automatisering af drivhusstyringsprocesser.
- Teknisk support af funktionelle enheder med strømforsyningssystem.
Typer af luftningsmaskiner
Luftcirkulation er en af nøglefaktorerne, der sikrer en afbalanceret udvikling af varmeelskende planter. I dette tilfælde er opgaven at udføre denne funktion i automatisk tilstand. Hvordan sikrer man det? Der er tre hovedmåder at implementere automatisk drivhusventilation:
- Fra en bilstøddæmper. Den enkleste budgetløsning, som er lavet af stempelmekanismer og en gasfjeder i en bil. Gør-det-selv automatisk ventilation af drivhuset fra en støddæmper kan laves ved hjælp af metalrør, VVS-stik og et pneumatisk stop med en skrogbase. Denne infrastruktur danner faktisk et termisk drev, der kan fastgøres i vinduesbladet på den samme polycarbonatvæg eller baldakin.
- Elektrisk blæser. Viatermoafbryderen er monteret et fuldgyldigt ventilationssystem med tilstrækkelig effekt med tilslutning til en lokal generator eller drevet af eget batteri.
- Ventilmekanismer. En udskæring er lavet i vinduesstrukturen eller på taget af drivhuset til installation af en ventilationsventil. Automatisering i dette tilfælde vil blive integreret, og dets niveau afhænger af den specifikke version af enheden. I dag findes der modeller med programstyring og med mekaniske regulatorer, der ikke kræver strømforsyning.
Lyssystem
Drivhusvegetation bør i gennemsnit modtage lys 14-16 timer om dagen. Det nytter heller ikke noget med døgnbelysning, så der er behov for et selvregulerende system. Først er det nødvendigt i første omgang at bestemme, hvad lyskilderne vil være. Som en universel mulighed kan du bruge specielle LED'er til drivhuse eller enheder med den såkaldte nyttige røde belysning, der fungerer på bølger i området fra 600 til 700 nanometer. I blomstringsperioden bør der dog forbindes blå bølger i spektret på 400-500 nanometer. Med hensyn til implementering af belysning kan et smart drivhus med egne hænder forsynes med en kontrolleret gruppe af beskyttede lamper med en bred vifte af justerbare parametre indlejret i bunden af en fælles controller. Hovedopgaven er at organisere forbindelsen fra Arduino-systemets kontaktorer til hver lampe korrekt og rationelt. Til dette kan der også bruges kontrolrelæer med samlere og drivere til ændring af glødens karakteristika.
Vandingsanlæg
Der bør udarbejdes en planteplaceringsplan, inden denne del er designet. Det er tilrådeligt at fordele dem i grupper med samme vandingskrav. Automatik til vanding af drivhuset vil også blive forbundet med en central controller forbundet med fugtsensorer. Den enkleste mulighed for at implementere et sådant system er at installere en tønde vand, som vil blive opsamlet af regnvand fra afløbet. Vandingsprocessen vil blive styret af en kugleventil med en tilsluttet direkte-træk automatisk agterspejl.
Drypvandingssystem
Kompliceret med hensyn til design, men effektiv med hensyn til plantevandforsyning. For at skabe det skal du bruge en automatisk justerbar dispenser og udstyr til fordeling af vand, som kan laves af et plastikrør. Så perforerede kanaler er monteret langs alle bedene i det smarte drivhus. For frøplanter kan du begrænse dig til jordfugtighed. Hele rørsystemet skal også styres af en cirkulationspumpe, som vil opretholde det optimale trykniveau i kredsløbene.
Middel til at stimulere frugtbar jord
Aktiviteten af vækst og udvikling af planter afhænger af jordens mikroflora. For at opretholde jordens optimale luftfugtighedsregime kræves et passende sæt smarte drivhuse, som vil omfatte elektriske elementer til opvarmning og vanding af jorden. Norm alt bruges måtter eller pladeanordninger, som placeres direkte ijord eller under den, og på den anden side er forbundet til strømforsyningssystemet med en controller.
Konklusion
Væksthusplanters vitale aktivitetsegenskaber afhænger af komforten fra det lokale klimaudstyr. Mikroklimastyringssystemer baseret på regulatorer og anden automatisering er ikke kun et skridt i retning af at øge bekvemmeligheden for ejeren af denne gård. Dette er en meget mere nøjagtig indstilling af luft-, fugt- og temperaturstyringstilstande samt et middel til at forbedre energieffektiviteten af det anvendte udstyr. Rationel brug af energiressourcer er blot en af nøglefaktorerne i udviklingen af styresystemer baseret på Arduino.
