Умные теплицы для дома

Умная теплица своими руками, готовые проекты

«Умная теплица» – вариант выбора для занятых людей. В целях экономии садоводы-огородники часто отдают предпочтение строительству сооружения своими руками. При возведении принимаются во внимание мониторинг и возможность коррекции температуры воздуха внутри помещения, влажности почвы, а также ее состояния.

Умная теплица и ее особенности

Автоматизация рутинных процессов позволяет экономить время на их выполнении и сосредоточить свое внимание на пасынковании, пересаживании и другом.

Преимущества умных теплиц

К главным преимуществам относятся:

  • поддержание необходимой температуры внутри помещения путем контроля над своевременностью обогрева и проветривания;
  • своевременность капельного полива;
  • восстановление (мульчирование) почвы под заданную культуру.

Виды умных теплиц

В зависимости от типа энергоснабжения достаточно условно теплицы подразделяются на автономные и энергозависимые.

Как следует из названия, автономные сооружения не зависят от подачи электроэнергии. Функционирование происходит благодаря использованию тепловой или солнечной энергии. К недостаткам следует отнести требования к оборудованию.

Для работы второго типа теплиц требуется электроэнергия. К ее достоинствам относят более низкую стоимость по отношению к автономным сооружениям. Тем не менее, можно выделить два ее недостатка. Первый – плата за электроэнергию, которая может быть высокой. Второй – зависимость от электроснабжения.

Умная теплица своими руками: пошаговая инструкция

Для начала определяются с выбором площадки для строительства, при этом учитывают инсоляцию, ландшафт, расположение грунтовых вод и розу ветров.

Не ставьте теплицу туда, где есть тень Схема наиболее благоприятного расположения теплицы относительно сторон света

Вторым моментом является выбор материала с учетом предназначения теплицы. Например, толщина сотового поликарбоната в 8 мм будет достаточна для покрытия теплицы, предназначенной для эксплуатации с весны до осени. Если же планируется выращивать культуры и зимой толщину покрытия рекомендуется увеличить до 16 мм при условии надежной герметизации.

Помочь сохранить тепло может теплоизолирующий фундамент.

Чтобы вложить в конструкцию «интеллект» потребуется осуществить монтаж систем автоматической вентиляции, автополива и обогрева почвы и воздуха.

1 этап. Автоматический обогрев почвы и воздуха

Предусмотрено два технических варианта обогрева теплицы:

  • В первый с использованием электроэнергии входят подключение теплового пола, конвекторов и инфракрасных обогревателей.

  • Второй основан на подключении водяного отопления с обязательным контролем работы котла вручную.

Обогрев воздуха

В целях обогрева воздуха предпочтительнее остановить свой выбор на электрообогревателях. Рекомендуется закреплять их к каркасу вместе с электросхемами и датчиками, срабатывающими при понижении температуры.

Обогрев почвы

Обогрев грунта можно производить тремя способами:

натуральным – за счет солнечного света;

биологическим – благодаря энергии, выделяющейся при гниении биоматериалов; недостатком является невозможность контроля температуры;

техническим, включающим обогрев почвы посредством:

  • подачи теплой воды по проложенным под землей трубам, подсоединенным к котлу;

  • монтажа системы «теплый пол», подключенной к электросети.

2 этап. Автоматическое проветривание

Иногда оказывается достаточным установки термопривода внутри теплицы или за ее пределами.

Форточки рекомендуется устанавливать на максимально возможной высоте.

В ряде случаев производится монтаж системы вентиляции, запускающей вентиляторы при изменении температуры воздуха.

3 этап. Автоматизация полива

Капельное орошение реализуется путем установки системы, представляющей совокупность резиновых и пластиковых трубок, а также капельниц. При такой системе полива вода в ходе подачи будет разогреваться, что важно для корневой системы.

Ключевым элементом комплекса является гидроавтомат. Резервуаром служит бак, подача воды осуществляется самотеком.

Освещение

Рекомендуемая продолжительность светового дня в теплице должна составлять 12-16 часов в сутки. Режим работы источников искусственного освещения рекомендуется соотносить с темным и светлым временем суток.

Для автоматизации процесса используют датчики освещенности и таймеры.

Для обеспечения искусственного освещения чаще используют лампы:

  • накаливания – их недостатком является инфракрасное излучение, способное при близком расположении нанести вред растениям;

  • натриевые – их спектр схож со спектром солнечного света, однако ограничивает их применение малый срок эксплуатации;

  • светодиодные – отличаются высоким уровнем безопасности, а спектр близок к естественному освещению;

  • люминесцентные – характеризуются экономичностью, высоким КПД и продолжительным временем эксплуатации.

В зависимости от целей можно использовать также источники инфракрасного или ультрафиолетового диапазонов.

Обзоры готовых проектов умных теплиц + цены и фото

Примеры наиболее распространенных моделей готовых проектов представлены в таблице ниже:

Название модели Особенности Цена, руб. Фото.
Отечественные
Умная теплица (4*2*2 м) Бывают типовыми или изготавливаются по заказу. Выполняются из поликарбоната. Снабжена системами терморегуляции и автополива. Срок службы – 15 лет. от 7200 .
Новатор-4 (в комплектациях «Комфорт», «Классика», «Премиум», «Элит»); размеры варьируют Модель арочной формы с сечением труб 4*4 см и расстоянием между дугами 0,66 м. Выполнена из поликарбоната. Выдерживает до 160 кг снега на м2. от 11000 .
LIFE ENERGY-4 (в стандартной и дополнительной комплектациях) Круглогодичная. Выполнена с однокамерным стеклопакетом. Снабжена автоматическими системами: полива, вентиляции, подсветки и обогрева. 524600-1573900 .
LIFE ENERGY-5 Круглогодичная, шириной 4 м. Выполнена с люками для проветривания (2-6) с автоприводом. Снабжена автоматическими системами: полива, вентиляции, подсветки и обогрева. 626100-1848300 .
ЙоТик (обучающий электронный набор-конструктор) Набор включает: корпус в виде конструктора, контроллер ЙоТик v1.0, плату расширения Ардуино, светодиодную ленту 20 см, модули четырех реле и силового MOS транзистора, электропомпу, трубку для подачи воды; а также датчики освещенности, температуры, влажности воздуха, почвы. 15 000 .
Ардуино Мега Конструкция позволяет создать теплицу с функциями автоматического контроля температуры, влажности, освещенности, проведения полива, создания необходимого микроклимата. Управление возможно дистанционно. 15 000
«Умная теплица» по Курдюмову Предусмотрены автоматизированные режимы: контроля над температурой воздуха, мульчирования почвы, капельного полива, а также проветривания. 22700-77000 .
Иностранного производства
WERDEBOX (создана в Италии) Источниками освещения являются светодиоды. Культуры могут выращиваться на 4-х ярусах. Для роста растений предусмотрены специальные капсулы. Благодаря современному дизайну теплица легко вписывается практически в любой интерьер. 600 000 .

Источник

Умная теплица — принцип работы, преимущества и недостатки

Теплица для выращивания овощей, ягод и трав станет еще более функциональной и позволит значительно увеличить урожайность растений, если оснастить ее специальными автоматическими устройствами и механизмами, управляемыми современным программным обеспечением. Автоматизация теплицы поможет поддерживать в ней оптимальный микроклимат, сократить трудозатраты и значительно упростить процесс ухода за растениями.

Умная теплица – что это такое?

Теплица или парник представляет собой каркасную конструкцию с одним или несколькими входами, расположенными на противоположных ее сторонах. Чаще всего строение имеет вид небольшого домика с двускатной или арочной крышей. В качестве материала для изготовления стен и верхней, купольной части теплицы используют светопрозрачный материал – стекло, поликарбонат, полимерные пленки: листовой материал закрепляют на металлическом или деревянном каркасе, надежно его фиксируя. За счет использования таких материалов внутри теплицы сохраняется микроклимат, благоприятный для выращивания тепло- и влаголюбивых агрокультур.

Для того чтобы растения правильно развивались, обильно цвели и плодоносили, необходимо обеспечить им:

  • Регулярный полив;
  • Высокую освещенность;
  • Систематическое проветривание;
  • Оптимальную температуру воздуха и почвы.

Сделать это вручную очень сложно, но автоматизация теплицы позволяет свести к минимуму человеческое участие в сельскохозяйственном труде. Умная теплица представляет собой совокупность датчиков и исполнительных устройств, соединенных с контроллером. Управлять автоматизированной теплицей можно дистанционно – приборы самостоятельно регистрируют заданные показатели и, в соответствие с ними, обеспечивают автоматический полив, вентиляцию и освещение в теплице.

Автоматизация теплицы: эффективно, удобно, безопасно

Умная теплица позволяет создавать и поддерживать оптимальные условия для выращивания различных сельскохозяйственных растений. Базовые возможности умной теплицы позволяют:

  • Регулировать температуру воздуха и контролировать поддержание заданного температурного режима;
  • Создавать нужную влажность воздуха – для некоторых агрокультур этот параметр имеет критически важное значение;
  • Сохранять в заданных пределах влажность грунта;
  • Создавать дополнительное освещение в любое время года и регулировать освещенность пространства теплицы.

Системы с расширенным функционалом также могут проводить орошение растений, обеспечивать подачу CO₂ и питательных растворов для почвы. Умная теплица может работать автономно, используя, например, энергию солнечных лучей, но в климатических условиях средней полосы чаще всего используют энергозависимые системы, работающие от электросети.

Автоматизированные системы устанавливают в парниках, теплицах и оранжереях, используя их для выращивания:

  • Рассады;
  • Грибов;
  • Пряных трав;
  • Экзотических растений;
  • Овощей и ягодных культур.

Работа умной теплицы строится на автоматическом считывании данных о состоянии окружающей среды, передаче их на контроллер, а затем – на специальные устройства, выполняющие определенные функции.

Из чего состоит схема умной теплицы?

В состав робототехнического комплекса входит широкий арсенал приборов и устройств:

  • Датчики освещенности;
  • Гигрометры;
  • Датчик контроля CO₂;
  • Таймеры;
  • Датчики расхода воды;
  • Внешний термодатчик;
  • ТЭНы, электрокабель и терморегуляторы для подогрева почвы и воздуха;
  • Система ламп, формирующих световой поток, а также фоторезистор;
  • Вентиляторы;
  • Пневматические или гидравлические подъемники для фрамуг;
  • Автоматические шторы для создания затенения.

В теплицах, используемых крупными производителями сельхозпродукции, устанавливают и более сложные устройства – например, датчики точки росы. Все эти устройства и приборы подключаются к компьютеру, а информация с датчиков передается при помощи цифрового сигнала.

Контроллер – «мозг» умной теплицы

Контроллер теплицы является главным и обязательным ее элементом. Это программируемое электронное устройство обрабатывает информацию со всех устройств и дает команды для исполнительных механизмов. Главным компонентом контроллера является процессор, снабженный микросхемой памяти. Контроллер программируется, исходя из задач, поставленных специалистами, обслуживающими парник.

Российские производители чаще всего выпускают умные теплицы с автоматикой Arduino: для простейших схем используют плату Arduino Uno, а для расширенного варианта управления микроклиматом теплицы – плату Arduino Mega. Умная теплица на Arduino предоставляет возможности дистанционного контроля оборудования: установить программное обеспечение для теплицы можно как на персональный компьютер, так и на современные гаджеты. Уже разработаны десятки приложений и модулей, которые помогают управлять микроклиматом в парнике и своевременно получать всю информацию о тепличном оборудовании. Разработчики программного обеспечения и приложений постоянно совершенствуют софт, и сейчас приложения для теплиц можно интегрировать с искусственным интеллектом «Алиса» и управлять тепличным оборудованием при помощи голосовых команд.

Устройство умной теплицы

По внешнему виду умная теплица ничем не отличается от обыкновенного парника. Часто эти конструкции имеют специальные форточки, расположенные в крыше или верхней части стен. Слишком высокие температуры в теплице так же губительны для растений, как и заморозки, поэтому проветривание – самый простой и эффективный способ нормализовать температурный режим в парнике. Автоматика для проветривания реагирует на сигнал от контроллера и форточка самостоятельно открывается.

Система автоматического полива, в том числе капельного орошения, представляет собой совокупность резиновых или пластиковых трубок, расположенных на уровне почвы. Если растениям необходимо опрыскивание и дождевание по листьям, то систему автополива располагают выше и дополняют ее форсунками.

Лампы различного спектра используют для досвечивания посадок – увеличение продолжительности светового дня стимулирует развитие растений и ускоряет созревание плодов. Количество ламп рассчитывается, исходя из площади парника и сортовых особенностей выращиваемых культур.

Вырастить урожай при отрицательных температурах на улице можно только с использованием отопления в парнике. Важно, чтобы в теплице нагревался не только воздух, но и почва, так как сильный перепад температур воздуха и грунта приводит к развитию грибковых заболеваний и даже гибели растений. В умных теплицах используют систему отопления с терморегулятором и устанавливают несколько источников тепла. Для подогрева почвы используют многослойную конструкцию, состоящую из:

  • Слоя теплоизоляции;
  • Слоя песка;
  • Армирующей сетки;
  • Нагревательного кабеля;
  • Песчаной отсыпки;
  • Слоя геотекстиля или сетки;
  • Верхнего слоя грунта.

Готовые проекты умных теплиц

Многие владельцы приусадебных участков пытаются сделать умный парник самостоятельно, часто используя для этого готовые наборы для автоматизации теплицы. Однако только использование готовых конструкций и систем гарантирует максимальную эффективность парника. Автоматизированные парники и теплицы необходимы владельцам фермерских хозяйств, крупных агрокомплексов и индивидуальным предпринимателям, в промышленных объемах выращивающих агропродукцию. Садоводы также оценят преимущества автоматизированных парников и смогут без хлопот вырастить отличный урожай на своем участке. Садоводам-любителям автоматизированный парник позволит в течение всего года иметь на столе свежие овощи, ягоды и травы, выращенные своими руками.

Производители готовых моделей умных теплиц учитывают потребности покупателей, и выпускают изделия в широком диапазоне размеров и цен. Модели круглогодичных теплиц от отечественных производителей адаптированы к климатическим условиям большинства регионов и укомплектованы автоматическими системами вентиляции, полива, подсветки и обогрева. Иностранные производители предлагают многоярусные парники, оснащенные всей необходимой автоматикой.

Как выбрать умную теплицу?

Перед покупкой готовой теплицы стоит определиться со следующими параметрами конструкции:

  • Назначение парника (какие культуры будут выращиваться);
  • Степень автоматизации парника;
  • Размеры конструкции;
  • Период использования парника (только весной/летом или в течение всего года);
  • Объем выращиваемых культур (для нужд семьи или на продажу).

На рынке представлен широкий выбор современных теплиц для дачи с автоматикой. Более надежной, долговечной и практичной будет конструкция из стекла на металлическом каркасе. Преимущества такого парника обусловлены свойствами материалов, используемых для его изготовления. Для такого парника необходимо изготовить фундамент и создать высокие грядки. Автоматизировать можно и компактный парник из поликарбоната.

Преимущества использования автоматизированных теплиц и парников

Для некоторых садоводов покупка автоматизированного парника кажется неоправданной тратой денег, однако практика показала, что вложения окупаются в течение первого сезона использования теплицы с автоматикой. Доказано, что применение автоматики в тепличном хозяйстве помогает значительно облегчить работу на дачном участке и сократить расход ресурсов. Использование автоматики в парниках позволяет:

  • Уменьшить расход воды и электроэнергии;
  • Оптимально дозировать удобрения;
  • Получать урожай несколько раз в течение года;
  • Увеличить урожайность овощных и ягодных культур.

К недостаткам этого оборудования часто относят его высокую цену, однако экономия на воде, электроэнергии и трудозатратах поможет быстро окупить изделие. К тому же, широкий выбор готовых автоматизированных парников позволяет выбрать модель, точно соответствующую задачам и потребностям садовода.

Важно помнить, что вырастить хороший урожай поможет также соблюдение правил агротехники. Необходимо отобрать качественный, жизнеспособный посадочный материал и обеспечить правильный систематический уход за растением – регулярное удаление лишних соцветий, своевременный сбор урожая, защиту посадок от вредителей. В таком случае садоводство может стать не только любимым хобби, но и бизнесом, приносящим стабильный доход.

Источник

Adblock
detector