Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза

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.

Схема умной теплицы
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.

Варианты конструкций умных теплиц
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.

Арочная конструкция
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.

Умная теплица с боковыми форточками
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.

Теплица в форме домика
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.

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.

Подвязка огурцов в теплице
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.

Умная теплица
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.

Особенности

Это произведение «огородного» искусства появилось достаточно давно и на протяжении многих лет пользуется заслуженной популярностью. Проводить всё время на дачном участке могут позволить себе лишь пенсионеры. Остальные категории людей в меру своей занятости могут посещать свои огороды только периодически.

Автоматическая теплица является уникальной конструкцией, предназначенной для максимального облегчения труда огородников. Причем сделать «умной» можно любую теплицу. Всё зависит от сообразительности садовода и применения современных технологий.

Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза
Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза

«Умная» теплица для обладания своим «разумным» званием обязательно должна соответствовать следующим характеристикам:

  • регулировка температуры внутри парника должна происходить автоматически при помощи датчика воздуха;
  • обязательное наличие капельной системы орошения;
  • грунт в теплице должен восстанавливаться без помощи человека.

Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза
Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза

Нет большой необходимости в том, чтобы автоматизированная оранжерея была сверху донизу напичкана новинками современных систем производства. Оснащение теплицы может быть произведено с минимальными затратами. Основным аспектом является согласованная функциональность всех установленных систем. Этим обеспечивается достижение максимальной эффективности.

Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза

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.

Читайте также:  Парник для огурцов своими руками — фото лучших решений для дачного участка

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.

Устройство автоматического проветривания
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.

Капельный полив
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.

Схема обогрева 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.

Освещение умной теплицы
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.

Простые автоматические системы проветривания, которые можно сделать своими руками

Достоинства:

  • Легкость и простота в изготовлении;
  • Автономность;
  • Несложная регулировка;
  • Экологичность.

Недостатки:

  • Относительно небольшая грузоподъемность.

Но вот лето уже на пороге, приближаются жаркие дни, и вопрос ежедневной вентиляции теплицы становится очень актуальным. И решить его нужно срочно и без больших дополнительных затрат. И такой способ есть. Есть простой и удобный способ сделать вентиляцию теплицы автоматизированной и автономной. И при этом не нужно никуда ехать и покупать дорогостоящие комплектующие, что экономит и время и деньги. Обойтись можно подручными средствами.

Переливающиеся сосуды

Особенно важно и приятно то, что благодаря своей не сложной конструкции, она может быть сделана любым человеком, не обладающим никакими навыками в слесарном деле. При этом она надежно работает и не требует постоянного ухода, не требует сложной регулировки. Все материалы, используемые в системе, совершенно безопасны в эксплуатации.

Простая система из двух бутылок открывает окно теплицы

Простая система из двух бутылок открывает окно теплицы

Применяться она может на окнах, как в боковых стенах, так и на крыше. Систему можно оставить и на зиму, после зимы вода оттаивает и всё опять работает. Главное, что б не разрушилась герметичность стыков.

Изготовление

Для создания системы понадобятся:

  • две ёмкости, одна большая, вторая маленькая;
  • соединительный шланг – длина зависит от расстояния от расширительного бака до фрамуги плюс на свободное свисание;
  • штуцер – небольшая металлическая трубка с диаметром равным диаметру шланга;
  • герметик.

Объем ёмкостей зависит от веса фрамуги. Для небольших нетяжелых окон вполне достаточно взять пластиковые бутыли объемом 4-6л большая и 1,5-2л малая. В качестве шланга можно использовать катетер от капельницы или резиновый шланг. Длина шланга должна быть такой, что бы он свободно без натяжения свисал в любом положении окна.

Большая ёмкость (расширительный бак) должна быть герметично закупорена. Для этого можно использовать её же крышку, только закрепить на герметик. Для лучшего и более надежного соединения шланга и емкостей, в крышку вставляется штуцер – небольшая металлическая трубка. На одном конце трубки можно нарезать резьбу и вкрутить её в крышку. На второй конец штуцера надевается шланг. Прежде чем закрыть бак, его наполняют водой таким образом, что бы в баке оставалось ¾ объёма воздуха (для 6 литровой бутыли нужно залить 1,5 литра воды) и плотно закрыть. Все стыки детали необходимо тщательно герметизировать.

Точно так же присоединяют шланг и к маленькой бутылке. В верхней части бутылки делают очень маленькое отверстие диаметром 1-2мм для выхода воздуха. В бутылку наливают небольшое количество воды, что бы оно покрывало вставленную в крышку трубку. Таким образом, ёмкости соединяются как сообщающиеся сосуды. Здесь нужно сказать, что бутылки можно подвешивать и вверх пробкой и вверх дном. Но в любом случае край переливной трубки должен быть покрыт водой.

Схема устройства системы из сообщающихся сосудов

Схема устройства системы из сообщающихся сосудов

Размещать расширительный бак необходимо в том месте, в котором будет измеряться температура, обычно это под крышей теплицы. И близко к тому окну, которое будет открывать это приспособление. Для лучшего нагрева бак можно покрасить в черный цвет или обернуть черной пленкой. Маленькую бутылку подвешивают на верхней части рамы фрамуги.

Особенности окна.

Само окно (фрамуга) должно открываться вокруг горизонтальной оси по центру окна. Ось должна находиться немного выше середины окна по высоте так что б верхняя часть была чуть короче чем нижняя.

Принцип работы

Под воздействием температуры воздух в расширительном баке начнет расширяться и будет выдавливать воду в маленькую бутылку. Вес бутылки увеличивается и под её весом окно начнет открываться. Когда же вечером наружная температура понизится, то охладится и сожмется воздух в баке ёмкости. Вода из маленькой бутылки начнет перетекать обратно, бутылка больше не будет воздействовать на фрамугу как груз и окно закроется.

Для лучшего возврата окна в исходное положение, на нижней раме можно приделать небольшой противовес. Можно использовать с этой целью пружину или плотную резиновую полосу, которая при открытии окна будет находиться в слегка растянутом состоянии и при ослаблении веса бутылки сработает как обратная затяжка окна в исходное положение.

На раме окна нужно установить фиксаторы максимальной величины открытия окна, что б окно не перевернулось.

Регулировка системы

Регулировка системы производится путем подбора объема ёмкости для нагреваемого воздуха. Можно сделать для одного окна две емкости. Так же можно выбирать место для расширительного бака в той части теплицы и с той стороны, которая быстрее нагревается и процесс открывания окон был вовремя начат. Ширину и скорость открытия окон можно подрегулировать ещё прикрепив к нижней части окна грузик и заставить окно открываться медленней или не так широко. То есть тут есть возможность весьма индивидуально настроить режим проветривания в зависимости от потребностей и размеров окна. Понаблюдав за температурой в теплице при которой начинается открывание и закрывание окон, нужно отрегулировать систему, что бы добиться нужных показателей.

Можно повысить подъемную силу системы (с теми же объемами ёмкостей) и заставить открывать и более тяжелое окно. Для этого к верхней части фрамуги можно прикрепить груз. Он будет создавать большее усилие и помагать бутылке открывать окно. Таким образом, при помощи разных комбинаций грузов можно отрегулировать систему с нужными параметрами.

Из ухода за этой системой требуется раз в 3 недели добавлять воду в бутылочку, т.к. она постепенно испаряется.

Отзывы из форума:

Игорь П.

«Когда у меня была дача, делал такую. Я только раз в неделю мог приезжать на дачу. Использовал тогда стеклянные банки. Всё работало отлично, реагировало даже на временную облачность. Только периодически доливал в банку воду».

Виктор З.

«Собрал систему из бутылок. Работает. В неё можно добавлять машинное масло, что б вода не так испарялась. В неё и тосол заливать, говорят, можно. Но с водой как-то безопасней».

Читайте также:  Обзор существующих систем капельного полива и их особенностей

Другие варианты.

Используя этот же принцип, можно различными способами сконструировать систему. Это дает возможность легко приспособить её к конкретной теплице. Бутылочку присоединить не к раме, а привязать к шнуру и перекинуть через ролик (катушку).

Бутылку не обязательно подвешивать к окну. Можно перевесить через катушку.

Бутылку не обязательно подвешивать к окну. Можно перевесить через катушку.

Так можно получить разные варианты, вплоть до того, что открывать можно будет окна не только с вращением вокруг центральной горизонтальной оси, а и вокруг вертикальной.

В качестве расширительного бака используется канистра

В качестве расширительного бака используется канистра

Открывание окна с центральной вертикальной осью вращения

Открывание окна с центральной вертикальной осью вращения

Так же можно открывать окна с креплением на верхней раме и сбоку.

Вариант открывания окна с верхним подвесом

Вариант открывания окна с верхним подвесом

Нужно разобраться в принципе действия и правильно подобрать объем сосудов с учетом потерь на трение шнура по катушкам. Можно даже научить систему открывать дверь. Система действительно очень гибкая.

Автоматическое открывание двери бутылками

Автоматическое открывание двери бутылками

Поршневый цилиндр

Это способ в котором используется принцип расширения разогретого воздуха.

Изготовление:

Для изготовления понадобятся:

  • Большая ёмкость – расширительный бак (это может быть и старая канистра), приблизительный объём – 15-25 литров
  • Резиновый мяч или камера от волейбольного мяча
  • Пластиковый цилиндр диаметром немного больше чем мяч
  • Поршень (может быть из любого плотного материала, например, плотный пенопласт)
  • Металлический или деревянный шток
  • Металлический или деревянный рычаг
  • Шнур
  • Ролик (катушка).

Изготовление расширительного бака. Емкость может быть пластиковая или металлическая. В ней делается отверстия для вставки шланга. Лучше всего шланг вставлять через металлическую трубку (штуцер), который можно вплавить или вкрутить в пробку ёмкости. Пробка должна входить в ёмкость плотно. Стыки тщательно герметизируются что бы не выходил воздух.

Схема устройства системы использующей расширение сжатого воздуха

Схема устройства системы использующей расширение сжатого воздуха

Для изготовления поршневого цилиндра можно взять любой тонкий листовой пластик (это могут быть остатки поликарбоната) свернуть в трубу и сделать что-то на подобии тубуса – с одной стороны трубы припаять дно, а с другой стороны сделать крышку с отверстием в которое вставлена направляющая для хождения штока. Из плотного пенопласта или дерева сделать поршень по размеру внутреннего диаметра цилиндра так, что б он достаточно плотно прилегал к стенкам, но при этом плавно по ним скользил. К поршню приделываем шток и вставляем его в цилиндр. Верхняя часть штока упирается в рычаг. Соединение штока и рычага не должно быть жестким, а таким, что б рычаг мог скользить по верхушке штока. Верхняя часть штока может быть в форме рогатки или петли, в которую вкладывается рычаг. Или в самом рычаге можно сделать борозду в которой будет двигаться верхушка штока. Рычаг лучше изготовить в форме дуги. Так улучшается траектория скольжения и будет меньше сопротивления в работе самой системы, а соответственно увеличится полезное усилие для открывания окна.

Один конец конец рычага фиксируется при помощи шарнира к конструкции теплицы. К другому концу крепится шнур, который будет открывать окно. Для правильной работы натяжного шнура его перекидывают через ролик (катушку). Ролик размещают так, что б он формировал положение шнура приблизительно перпендикулярно к раме.

Вариант реализации этой системы можно посмотреть в этом видео.

Принцип работы

При нагреве воздух в баке расширяется и надувает резиновый мяч, который в свою очередь, увеличиваясь в объеме, выталкивает поршень вверх. Поршень поднимает рычаг и это приводит к натяжению шнура, который открывает фрамугу.

Изготовление биметаллической системы вентилирования

Для того чтобы приоткрывать небольшие форточки или шторки клапанов, не обязательно конструировать сложную систему из электрических приводов или гидравлических поршней. Вполне достаточно установить биметаллический элемент, чтобы вентиляция начиналась при значительном повышении температуры в теплице. Для этого вам понадобится либо две длинных и достаточно узких полосы из разных металлов, либо металл и любой другой материал, которые имеют различные коэффициенты расширения. Лучше всего подойдут винипласт с обычным кровельным железом.

Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза

Фото биметаллического элемента автоматической вентиляции теплицы

Берем две длинные полосы этих материалов и склепываем их по всей длине, по периметру, с некоторым отступом от кромки. Далее можно пойти двумя путями. Более простой предполагает закрепление полосы из металла и пластика к нижней части доски, вертикально установленной почти вплотную к раме форточки. Фиксация выполняется в двух точках: в самом низу и на уровне четверти от длины биметаллического элемента. При нагреве один из материалов начнет расширяться сильнее другого и произойдет изгиб полосы, верхний конец которой должен быть закреплен через двойное шарнирное соединение к нижнему краю форточки.

Второй вариант более сложен для выполнения своими руками, но зато эффективнее как минимум в 1,5 раза, а если все правильно рассчитать, то и вдвое. Для того чтобы заработала автоматическая вентиляция, вам понадобятся две биметаллические полосы, установленные вертикально и скрепленные посередине коротким бруском. Дальняя от форточки пластина жестко фиксируется в верхней точке к каркасу теплицы, а та, что соединена шарнирами с рамой – нижним концом к закрепленному на полу брусу. К нему же затем крепится свободный конец дальнего элемента на двойном шарнире. Полосы нужно расположить зеркально, то есть элементом с меньшим коэффициентом расширения наружу.

Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза

На фото — работа автоматической вентиляции теплицы

Как это все работает? Очень просто. При нагреве оба биметаллических полотна начинают изгибаться, однако дальняя пластина, имеющая только ограниченную свободу снизу, подается в сторону форточки, приподнимаясь на шарнире. Тем самым она подталкивает вторую полосу, которая тоже изгибается верхним концом в сторону форточки. Получается, что длина пути верхней точки соединенного с фрамугой элемента удваивается. При этом время откидывания створки остается прежним, поскольку нагрев и, следовательно, изгиб обеих биметаллических полос происходит одновременно.

Автоматизируем по последнему слову техники

Что же нам сегодня предлагает последнее слово техники?

Автоматический полив

Так, одна из самых недорогих систем капельного полива – знаменитая Аквадуся. Это бочка на 200 литров, в которую подведена вода через арматуру сливного бочка. Хватает такого объема жидкости примерно на 4-5 поливов – идеально для тех, кто теплицу видит раз в неделю, приезжая на дачу. Не менее популярна в России система капельного полива с израильскими капельницами – они якобы и прочнее, и более устойчивы к напору.
Автоматизация теплиц

Открываем форточки термоприводом

Неспроста опытные огородники уверены, что жара – куда большее зло для тепличных растений, чем холод. А потому автоматизация теплиц в плане проветривания необходима даже тогда, когда вы имеете возможность и желание проверять внутреннюю температуру теплицы хоть каждый день.

А вот при понижении температуры масло, охлаждаясь, сжимается, и форточка закрывается под собственной тяжестью. А отрегулировать после заправки масла ваш термопривод можно так:

  1. Откройте кран и проследите, чтобы бутылка стояла вертикально вверх – чтобы воздух в систему не попал.
  2. Дождитесь нужной температуры в теплице и перекройте кран.
  3. Форточки оставьте закрытыми – чтобы система не завоздушилась.

Как видите, ничего сложного!

Автоконтроль влажности – почему это так важно?

На самом деле переизбыток влажности даже для тепличных растений не к добру – от этого они могут начать болеть. Существует свой порог этого значения, придерживаться которого вам помогут различные автоматические устройства.

Современный рынок предлагает самые разные модели подобной техники, которые способны задавать и верхний, и нижний пороги относительной влажности в закрытом грунте. По сути, большинство из них просто подает влагу в грунт – при сухости воздуха увеличивает подачи, а при достижении верхнего порога и вовсе ее прекращает. Запомните, теоретически норма для тепличных растений – это 65-70%.

Можно связать с системами автополива и датчик влажности почвы – как только она насытится, подача воды будет автоматически прекращена. А устанавливают этот датчик прямо в землю, рядом с растениями и их корневой системой.

Умная теплица своим руками

Сфера применения

Умная теплица своими руками: суть, виды автоматики, правила построения, особенности и польза
Куда можно установить термопривод для теплиц своими руками?

Установка термоприводов (фото справа) может быть произведена абсолютно на любые теплицы: пленочные, поликарбонатные и стеклянные.

В последнем случае к выбору привода нужно подходить особенно внимательно, поскольку стеклянная форточка обладает значительной массой и работы с ней может потребоваться достаточно мощное устройство.

Кроме того, имеет значение размер теплицы. Нет особого смысла устанавливать такое устройство в парник площадью полтора кв. м. Здесь попросту не хватит пространства, да и каркасы таких сооружений чаще всего не способны нести на себе дополнительную нагрузку.

В очень больших теплицах тоже могут возникнуть некоторые проблемы. Связано это с необходимостью одновременного открывания сразу нескольких форточек, нередко также отличающихся немалыми размерами. Мощности самодельного термопривода просто не хватит для выполнения столь тяжелой работы.

Наиболее же гармонично термоприводы вписываются в конструкцию теплиц из сотового поликарбоната. Форточки из этого материала достаточно легки, чтобы ими могло управлять даже самодельное устройство. Вместе с тем, поликарбонат достаточно надежен, чтобы из него удалось изготовить прочную форточку, пригодную для многократных циклов открывания и закрывания.

Читайте также:  Деревянные теплицы из поликарбоната своими руками: чертеж, видео пошаговая инструкция

Как сделать термопривод из резинового мяча и баллонов

Изготовить устройство автоматического проветривания можно из подручных материалов. Термопривод делают из камеры от игрового мяча и цилиндра. Перед началом работ внимательно изучают схему прибора и собирают необходимый материал.

Как сделать термопривод для автоматического открывания теплицы своими руками
Потребуются листовой гнущийся металл, пластиковая труба, оргстекло, камера от футбольного или баскетбольного мяча

Работы выполняют в два этапа: изготавливают цилиндр с поршнем и соединяют все элементы в единое устройство автоматического проветривания.

Инструкция по изготовлению термопривода:

  1. Из металлического листа изготавливают цилиндр.
  2. Из оргстекла вырезают две детали: донце и крышку. В элементах проделывают отверстия для штока и подводящей трубки. Диаметр отверстий должен совпадать.
  3. Изготавливают поршень из металла. Тщательно зашлифовывают поверхность. Крепят шток.
  4. На дно цилиндра укладывают камеру от мяча. В отверстие для надувания вставляют шланг и крепят к воздушному ресиверу (туго закрытую пластиковую бутылку или другую герметичную емкость).

Важно! Стенки ресивера нагреваются, что приводит к расширению. Камера от мяча будет заполняться воздухом, а затем толкать форточку теплицы.

Автоматизация процессов

Создавая системы, которые самостоятельно смогут выполнять необходимые функции в течение длительного времени без вмешательства человека, существенно упрощается уход за культурными растениями. К таким удобным способам относятся:

  • автоматический полив теплицы;
  • установки принудительной и естественной вентиляции;
  • обогрев воздуха и грунта;
  • искусственное и естественное освещение.

Все эти процессы можно проводить без вмешательства владельца или с минимальным вмешательством и контролем. Для этого требуются небольшие вложения или использование недорогих подручных средств.

Способы автоматизации

Сделать автоматические теплицы на своем участке можно при помощи нескольких способов. Главную роль при выборе играют следующие факторы:

  • параметры конструкции;
  • необходимые условия для эффективного роста и высокой урожайности растений;
  • наличие электричества на участке;
  • доступные финансовые возможности.

Популярными являются три способа установки автоматики для теплиц своими руками:

  • гидравлический;
  • электрический;
  • биметаллический.

В каждом случае есть свои плюсы и минусы. Умная теплица с электрическим подключением требует правильной и безопасной разводки. Если применяется аккумулятор, то его нужно периодически заряжать. Вариант требует более дорогостоящих деталей, которые не получится изготовить самостоятельно. Положительным качеством является высокая точность обработки и возможность глубокой степени автономности. Например, автоматический капельный полив легче настроить на нужную скорость и объем подачи.

ВИДЕО: Какой должна быть умная теплица

За счет гидравлического способа удастся наладить хорошую вентиляцию и систему автоматического капельного полива. При этом нет необходимости иметь электрическое подключение к сети. В работе такой системы участвуют изменения давления или температурных показателей. Благодаря этому срабатывает автополив теплицы.

Третий тип востребован для монтажа автономного проветривания. С его помощью удается наладить работу автоматических форточек для теплиц. В основе схемы заложена биметаллическая пластина. Она изготовлена из двух материалов с разной степенью температурного расширения.

В тех случаях, когда воздух прогревается больше нужного показателя, происходит деформация плитки, за счет которой форточка или дверь открывается. Когда температура начинает падать, то автоматические форточки для теплицы из поликарбоната возвращаются в свое первоначальное закрытое положение.

Использование электромагнитного клапана

Есть несколько наиболее распространенных вариантов организации орошения без участия человека. Они проверены на практике и получили много положительных отзывов.

Система автоматического полива в теплице нуждается в следующих составных элементах:

  • компактный бочковой насос;
  • мощные разбрызгиватели;
  • система разводки (жесткий или мягкий шланг);
  • крупная герметичная емкость для воды.

Габариты емкости подбираем из расчета параметров теплицы. Достаточным считается 20-30 л жидкости на 1 квадрат в сутки. Соответственно для площади примерно 10 кв.м понадобится бочка не менее 200-300 л на сутки. Чтобы вода лилась неделю, нужна кубовая емкость.

Укладка шланга системы капельного полива для теплицы проводится в междурядье. С помощью переходника подсоединяем разбрызгиватель. Подача воды из емкости лимитируется электромагнитным клапаном, получаемым электропитание от сети через заданные промежутки времени.

Всегда контролируйте уровень воды в бочке. Поддерживать его удобно периодической подкачкой, которую также можно автоматизировать при помощи поплавочной схемы, такой же, как в туалетном бачке.

ВИДЕО: Как своими руками автоматизировать процессы в теплице

Простой капельный полив

Дачники используют систему капельного полива Капля, хотя применение обычных медицинских капельниц существенно удешевит процесс. Она имеет максимальную эффективность в этой системе.

Достаточно иметь бутыль воды в 20-30 литров и несколько шланг с капельницами. Свою эффективность система демонстрирует при небольшом количестве растений в парнике или теплице.

Применение саморезов

Если нет возможности купить достаточное количество капельниц, то подойдет метод с самосрезами. В шланг напротив каждого растения вкручиваем саморез так, чтобы не проткнуть вторую сторону трубы.

Запускаем в самодельный водопровод орошение. Регулируем подачу под каждое растение с помощью вкручивания/выкручивания по резьбе метизов. Требуется длительное время настройки, но стоимость достаточно невысокая.

Как правильно проверить влажность

Увеличенная влажность способна нанести большой вред растениям. От нее культуры могут болеть и загнивать. Есть определенные пороговые значения, которые не стоит превышать. Также и недостаток влаги способствует пересыханию почвы и самих растений.

На отечественном рынке есть специальная техника, регулирующая оба параметра в закрытом помещении. При недостатке влаги в воздухе осуществляется ее подача в грунт, а при повышении – параметр снижается вплоть до полного прекращения увлажнения.

Оптимальным значением влажности для теплиц и парников с отечественными растениями принято считать показатель 65-75%. Этого достаточно для подавляющего большинства культур.

Датчик влажности можно связать с автоматическим поливом и обеспечивать нормализацию значения, включая или отключая кран подачи воды.

Конечно, полностью исключить присутствие человека в теплице невозможно, равно как и заменить его современной аппаратурой. Нужна проверка работоспособности техники, а также наличие всех первоначальных условий ее работы, например, электричества, достаточного количества воды в емкости и т.д. Тем не менее, подобные системы существенно облегчают труд в теплице или парнике, при этом качественно повышают уровень и объем урожая.

ВИДЕО: Как еще проще сделать автоматический полив в теплице

Пошаговая инструкция создания умной теплицы

Наделить «интеллектом» можно практически каждую теплицу, которая отвечает стандартам выращивания овощей, фруктов и цветов в искусственных условиях. Для этого необходимо:

  1. Приобрести готовый комплект автоматики или подобрать оборудование, которые соответствуют созданию необходимого микроклимата и площади помещения.
  2. Оптимально разместить датчики и исполнительные устройства.
  3. Соединить все элементы с контроллером.
  4. Установить необходимое программное обеспечение.
  5. Предусмотреть дистанционное управление.
  6. Организовать автономное питание.

Один из вариантов создания умной теплицы представлен в видео:

Рекомендации для начинающих садоводов

  • При расположении теплицы учитывается назначение, схема ветровой активности и географическая широта участка.
  • Фрамуги для проветривания располагаются как можно выше.
  • В темное время суток сохранение температуры обеспечивается аккумуляторами тепла (бочка с нагретой за день водой).
  • Никакая автоматика не обеспечит урожайность без кропотливого ухода за почвой.

Сборка пневмоцилиндра

  1. Приклеить нижнюю заглушку к цилиндру.
  2. Положить внутрь камеру от мяча, герметично соединенную со шлангом.
  3. Продеть шланг через заглушку. Шток укрепить в центре поршня. Вставить поршень в цилиндр так, чтобы он прижал мяч.
  4. Шток продеть через верхнюю заглушку и герметично приклеить ее к цилиндру.

Совет. Если закрепить направляющую скотчем, то ее можно будет снимать и обслуживать устройство в случае неисправности.

Пневмоцилиндр, созданный из гидроцилиндра, полностью готов. Когда через шланг будет поступать воздух, он накачает мяч, который поднимет и толкнет поршень со штоком.

Этапы работы по монтажу ресивера

Собранная деталь – только половина автоматического проветривателя. Для его правильной работы нужно гидроцилиндр подключить к емкости с воздухом, то есть к ресиверу. Чем больше ресивер, тем выше давление воздуха, надувающего мяч.

Ресивер схема
Ресивер из канистры

В качестве емкости для воздуха подойдет большая банка от краски или канистра емкостью 20 л. Главное, чтобы они были герметично закрыты.

  1. В нижней части плотно закрытой канистры нужно установить два патрубка.
  2. Один из них плотно соединить со шлангом, входящим в гидроцилиндр.
  3. На второй надеть отрезок шланга длиной 100-150 мм. Закачать в него воздух насосом и перекрыть, когда шток немного выдвинется.

Ресивер готов! Когда давление воздуха увеличится, он поступит по патрубку в гидроцилиндр, и шток откроет фрамугу, обеспечив автоматическую вентиляцию теплицы.

Как правильно установить готовый механизм

Автоматическое устройство следует подключить к одной форточке, открывающейся по горизонтальной оси. Ресивер важно установить так, чтобы на него не попадали солнечные лучи. Лучше всего – повесить под крышу теплицы, закрыв фольгой или другим защитным экраном.

Пневмопривод, соединенный с ресивером, следует установить рядом с окном. Шток, прикрепленный к форточке, поднимет раму, как только в теплице станет жарко. И опустит при похолодании.

Откалибровать изобретение следует, регулируя давление внутри системы с помощью свободного шланга. Калибровка позволяет добиться открытия и закрытия форточки при определенной температуре.

Плюс устройства: агрегат можно сконструировать самостоятельно из подручных материалов.

Минус: гидроцилиндр предназначен для легких горизонтальных фрамуг.

Автополив

датчики влажности для ардуионо
Датчик влажности нужен для своевременного полива, если земля будет подсыхать. Но автополив должен регулироваться несколькими датчиками, т.к. грядки обычно длинные, и датчик не сможет показать точные данные для всей площади.

Источники

  • https://future2day.ru/postrojka-umnoj-teplicy-svoimi-rukami/
  • https://stroy-podskazka.ru/teplica/umnaya-avtomatika-dlya-sooruzhenij/
  • https://o-builder.ru/avtonomnoe-avtomaticheskoe-provetrivanie-teplicy-svoimi-rukami/
  • https://odstroy.ru/avtomaticeskij-provetrivatel-dla-teplicy-svoimi-rukami/
  • https://vasha-teplitsa.ru/obustroistvo/umnaya-teplica.html
  • https://rusfermer.net/postrojki/sadovye-postrojki/teplitsy/avtomatizatsiya/ventilyatsiya/termoprivod.html
  • https://vdome.club/materialy/svoimi-rukami/kak-sdelat-termoprivod-dlya-avtomaticheskogo-otkryvaniya-teplitsy-svoimi-rukami.html
  • https://a1-exp.ru/avtomatika-dlya-parnika-svoimi-rukami/
  • https://datchikidoma.ru/ylichniye-datchiki/ymniye-teplitsy
  • http://teplicno.ru/comm/vent/avtomaticheskaya-ventilyaciya-teplic.html
  • http://ego.ideashunter.ru/avtomatika-dlya-kvartiri/148-umnaya-teplitsa-na-dache.html

Оцените статью
Знай Сад