Как сделать терморегулятор для теплицы
Как сделать своими руками терморегулятор для теплицы: преимущества и принципы устройства конструкции
Для обеспечения полноценного развития растений в различных теплицах (особенно с круглогодичным циклом выращивания) требуется автоматизированная поддержка температурного режима на определенном уровне. Формирование и регулировка внешней среды вокруг растений в теплице осуществляется одновременно несколькими системами — вентиляционной, отопительной, увлажняющей воздух и почву, испарительным охлаждением и пр. Как сделать терморегулятор в теплице для всех этих систем мы расскажем в этой статье.
Содержание
Контроль этих систем с последующей корректировкой производится с помощью регулятора температуры воздуха, являющегося важнейшей деталью для получения полноценного урожая, т. к. даже минимальные изменения данных могут негативно сказаться на развитии посадок, не исключая их гибель.
Мониторинг развития растений с помощью промышленного терморегулятора
Скрупулезное следование температурному режиму — гарантия достойных урожаев
Индивидуальная настройка терморегулятора позволяет контролировать уровень температуры на протяжение всех суток, стабилизируя защитную функцию котла от перегрева.
Для большинства насаждений наиболее комфортная t равна 16 — 25 °C, любые даже незначительные отклонения тормозят развитие растений, могут привести к развитию заболеваний и увяданию посадок. Контроль необходим не только для температуры воздуха теплицы, но и для t грунта. Эти два показателя являются главенствующими при создании условий для развития растений. От них зависит правильность усвоения полезных веществ, находящихся в почве, и они непосредственно воздействуют на рост и полноценное развитие растений.
Для грунта следует придерживаться диапазона t 13 — 25 °C, точные ее показатели определяются в зависимости от разновидности культуры.
Учтите! Перепады значений температуры грунта зачастую более пагубны для посадок, чем снижение температуры воздуха.
Схема обустройства внутренней части теплицы
Основы функционирования терморегулирующих устройств ↑
Принцип работы конструкций подобного типа незамысловат: контролирующее устройство получает сигнал, после чего разные модели установки могут реагировать подобным образом:
Появление импульсов сигнала осуществляется при помощи реле термостата, который, в свою очередь, получает данные с датчиков, размещенных в теплице. Как датчики, наиболее чаще применяются такие устройства:
Парниковый контролер влажности и температуры — Arduino
Парниковый контролер влажности и температуры — Arduino
К сведению! Для небольших теплиц личного пользования с точки зрения экономичности, абсолютно невыгодно приобретать дорогостоящую систему промышленного образца. В таких ситуациях успешно внедряются терморегуляторы для теплиц, созданные своими руками.
Принципы устройства терморегулятора для теплицы своими руками ↑
Самостоятельная постройка регулятора температуры вполне реальная задача. Но для этого потребуются элементарные инженерные знания и технические навыки.
Основное функционирование системы осуществляется за счет внедрения в конструкцию — 8 битового микроконтроллера марки PIC16F84A.
Цифровой датчик температуры
Подобные цифровые датчики по сути имеют незначительные погрешности в измерениях, поэтому параллельное применение нескольких видов датчиков позволяет фактически без погрешностей наблюдать температуру обогрева.
Возможность управлять степенью нагрузки осуществляется при помощи малогабаритного типа реле К1, которое соответствует напряжению срабатывания равному 12 В. Через контакты к реле подсоединяется нагрузка и это позволяет ему производить ее коммутацию. Индикация производится с использованием любых четырехразрядных светодиодов.
Степень температурной реакции задается: SB1-SB2 (микропереключателями). Память микроконтроллера энергетически автономна и хранит заданные параметры. Применяя рабочий режим на индикаторной жидкокристаллической панели устройства можно видеть действующие показатели замеряемой температуры.
На заметку! Подобные электронные терморегуляторы становятся все более популярными, т. к. они обладают способностью чувствовать температуру в любой точке внутри теплицы, а датчик мониторинга может быть помещен между растениями, в почвенный субстрат, либо подвешенным возле крыши. Такой обширный диапазон размещения позволяет терморегулятору иметь точные данные о состоянии внутренней среды теплицы.
Как сделать своими руками терморегулятор для теплицы ↑
Упрощенные терморегуляторы для личных теплиц умельцы изготавливают своими руками. До выбора схемы автоматизации теплицы, нужно сначала установить данные объектов управления.
На фото указана схема терморегулятора с двумя транзисторами типа VT1 и VT2. Как выходное устройство задействовано реле РЭС-10. Датчик температуры — терморезистор ММТ-4.
Одной из моделей терморегулятора, изготовленного своими руками, может послужить, например, вот такая конструкция. В ней в качестве датчика температуры можно использовать стрелочный термометр, подвергшийся переделке:
Схема для самостоятельного сбора терморегулятора
Кроме датчика, терморегулятор должен включать фотореле и стабилизатор напряжения.
Стабилизатор собирается по обычной схеме. Фотореле тоже не сложно сделать. Фотоэлементом служит транзистор ГТ109.
Лучше всего подойдет механизм, основанный на переделанном заводском реле. Работа осуществляется по принципу электромагнита, где якорь втягивается в катушку. Переключатель (2А, 220 В) регулирует электромагнитный пускатель для подачи питания на устройства нагрева.
Фотореле и блоки питания размещаются в общем корпусе. К нему прикрепляется термометр. С лицевой стороны крепится тумблер и лампочка, оповещающая о включении элементов нагрева.
Схема вентилирования ↑
Если теплица проветривается с помощью электровентилятора, можно применять двухпозиционные терморегуляторы. Для создания нужного режима функционирования вентилятора, подсоединяют промежуточное реле.
Если в теплицу встроены форточки, нужно обеспечить их электроприводом (электромагниты либо электродвигательные механизмы).
Но легче решить вопрос вентиляции теплиц при использовани терморегуляторов прямого действия. В них исполнительный механизм и терморегулятор находятся в одном устройстве. Однако у регуляторов подобного вида разброс показателей температуры может составлять до 5 °С. Для достижения более точной регулировки лучше избрать электронным регуляторам.
Вентилирование теплицы по методу Г. Иванова
Вентилирование теплицы по методу Г. Иванова
Регулирование влажности ↑
Идеальное решение — использование датчиков влажности грунта и регулировка полива по указанной влажности. В основу одного из принципов измерения влажности положен учет изменений объема почвы при увлажнении. Также часто подключают электронный регулятор. Как датчик влажности, вмонтируется деполяризатор со стержнями батарейки 3336Л. При относительной влажности показатели сопротивления равняются где-то 1500 Ом. Переменный резистор R1 помогает срабатывать регулятору на определенном уровне, резистор R2 помогает устанавливать начальную влажность.
Схема регулировки влажности
Регулирование полива ↑
Очень заманчиво контролировать систему полива электроникой, но необходимо помнить, что более надежными оказываются простые устройства. Упрощенное обустройство полива делается своими руками без использования электронных схем. Это позволяет применять его при перерывах в электроснабжении.
При электронном регулировании подачи воды, используют электромагнитный вентиль с электроприводом. Электромагнитный клапан можно сделать самостоятельно. Одну из конструкций можно увидеть на фото.
1 – электромагнит; 2 – емкость; 3 – груз; 4 – клапан
Главный недостаток системы терморегуляции — полная подчиненность источнику электроснабжения. Отключение электроэнергии может вызвать гибель растений. Во избежание подобных недоразумений, применяются запасные источники питания: генератор, солнечная либо аккумуляторная батарея и пр.
Также следует помнить, что все термостаты со временем теряют точность показаний, поскольку они становятся старше. Поэтому нужно проверять их точность каждый год. Во время проверки функционирования термостата необходимо почистить датчики терморегулятора, тщательно вытереть все выводы и соединения.
Как сделать терморегулятор для теплицы своими руками – три инструкции на выбор
В промышленных теплицах за стабильностью микроклимата следит целая система датчиков. В частных сооружениях спасать растения от жары или холода приходится вручную – за счет проветривания или регулирования отопительной системы. Круглосуточное обслуживание не только утомительно, но и намертво привязывает дачника к грядкам, так что рано или поздно ему приходится задуматься, возможно ли сделать терморегулятор для теплицы своими руками, и насколько надежно он сможет функционировать.
Типы и принцип работы самодельных регуляторов температуры
Казалось бы, почему бы не приобрести готовый прибор, ведь на рынке сегодня предлагается множество моделей, цена которых стартует от 400 рублей? На самом деле, фирменные контроллеры, надежности которых можно доверять, стоят дорого, а дешевые аналоги могут подвести в самый ответственный момент, что чревато потерей всего урожая.
Собрав и протестировав термостат собственноручно, можно и сэкономить, и перестраховаться от его отказа.
Как добиться главной цели – регулировки температуры внутри теплицы в автоматическом режиме? Простейшим способом для этого является открывание и закрывание форточек в нужный момент.
Своевременная вентиляция помогает держать температуру воздуха в определенном интервале, комфортном для нормального роста и плодоношения выращиваемых культур.
Для автоматического открывания форточек придумано немало приспособлений: некоторые из них создаются из подручных материалов – пластиковых бутылок, пустых баллонов; для других требуется заранее запастись некоторыми деталями, например, автомобильным газовым амортизатором. В обоих случаях цена устройства минимальна, но и уровень его срабатывания нужно будет проверять достаточно часто.
Классические тепличные терморегуляторы при необходимости ограничивают доступ теплоносителя к нагревательным элементам либо, наоборот, способствуют быстрому повышению температуры. Таким образом, переохлаждение и перегрев растений исключены, а лишняя энергия не расходуется. Это существенно сокращает расходы на отопление теплицы, поэтому такой способ управления микроклиматом предпочтителен.
Принцип действия их, вне зависимости от вида, заключается в обработке показаний одного или нескольких температурных датчиков и передаче сигнала на исполнительный механизм отопительной системы, которая после этого либо снижает мощность работы, либо ее повышает.
Чтобы создать такой терморегулятор для теплицы своими руками, требуется знание электроники и навыки сборки электросхем.
Видео: Как самому собрать термостат
Монтаж терморегулирующих устройств – механика и электроника
Идеально, когда терморегуляторы дополняют работу фрамужных термоприводов: зимой они отключают и включают отопление, а летом управление микроклиматом осуществляется открыванием-закрыванием форточек. Таким образом, дачник может без боязни за свой урожай уделять своей теплице намного меньше времени.
Пневматический терморегулятор – удаление избытков тепла
Пневмоустройство, действие которого основано на способности горячего воздуха расширяться, элементарно в сборке и при этом позволяет надолго решить задачу терморегуляции. Для его монтажа необходимы такие элементы:
Сборка термопривода заключается в выполнении нескольких простых шагов:
Замыкать всю систему в единый механизм нужно в прохладную погоду или вечером. Для этого необходимо положить мяч в короб и надуть его ровно до того момента, когда он при дальнейшем нагнетании воздуха начнет открывать форточку.
После этого следует герметично соединить конец исходящей трубки с мячом и проверить работу устройства при потеплении.
Терморегулятор из газового амортизатора
Немного доработав пневматический амортизатор от любого легкового автомобиля (такие обычно ставятся на капоты или задние дверцы), можно получить прибор, способный в автоматическом режиме открывать фрамугу или форточку, тем самым устраняя излишки тепловой энергии.
Запчасть необязательно должна быть новой – достаточно, чтобы в ней оставалось давление. Также требуется заранее запастись тормозным шлангом и пустым автомобильным огнетушителем.
Смонтировать эти детали в единое устройство можно таким образом:
После установки терморегулирующей системы протестируйте ее функциональность, временно увеличив мощность отопления.
Чудеса электроники – сборка регулятора из бытового термометра
Чтобы получить в собственное распоряжение терморегулятор для теплицы, который контролирует температуру воздуха в постоянном режиме и передает сигнал о необходимости изменения работы отопительной системе, нужно модифицировать обычный стрелочный термометр:
Сделанный своими руками терморегулятор для теплицы работает по принципу электромагнита: стальной якорь втягивается в катушку, и переключатель (с силой тока 2 А и мощностью 220 В) приводит в действие электромагнитный пускатель, подающий питание на обогревательные устройства.
Основной недостаток электронного терморегулятора для теплицы – его зависимость от источника электроэнергии. При отключении электричества в сильную жару или холод можно потерять все растения.
Во избежание этого рекомендуется иметь дополнительные источники питания – солнечную батарею, аккумулятор или генератор. Стоит помнить, что все термостаты со временем теряют точность, поэтому их нужно регулярно проверять.
Термопривод для теплицы своими руками
Комфортный микроклимат для растений в теплице можно контролировать с помощью терморегулятора. Это устройство вполне может обеспечить вентиляцию парника в ваше отсутствие. Для того чтобы сделать термопривод из амортизатора и других подручных материалов своими руками, особых знаний не нужно. А без чертежей и видео, опубликованных здесь – никак не обойтись.
Что такое терморегулятор и для чего он нужен
Суть терморегулятора ясна из названия, он призван регулировать температуру в помещении. Терморегуляторы (термоприводы) незаменимы для занятого дачника, которые не может много времени уделять своему парнику.
Автоматический терморегулятор
Зимой приборы, установленные на отопительных системах, следят за температурой воздуха и почвы с помощью специальных датчиков. А летом термоприводы регулируют вентиляцию в теплице. Некоторые (одноканальные, двухканальные и трехканальные) занимаются включением и выключением нескольких вентиляторов. А другие – сами открывают и закрывают форточки, в зависимости от нагрева или охлаждения воздуха. Давайте рассмотрим три простых варианта терморегуляторов для вентиляции, которые без проблем можно сделать своими руками. Более надежный — из газового амортизатора (два вида), и совсем простые – из пластиковых бутылок и из надувного мяча.
Термопривод из газового амортизатора — вариант 1
Довольно часто автоматика для вентиляции теплицы собирается буквально из ничего. Принцип работы этого варианта – использование вещества, реагирующего на остывание или нагревание сужением или расширением. В данном случае – автомобильное масло. Для сооружения термопривода вам понадобятся:
При повышении температуры в теплице форточка автоматически открывается
Теперь, когда в теплице станет жарче, машинное масло, залитое в трубу, расширится. Оно поднимет шток, а тот, в свою очередь, поднимет раму форточки. Как только температура в помещении снизится, масло сузится, и форточка закроется.
Термопривод из амортизатора — вариант 2
Совет. Все стыки и соединения на устройстве лучше уплотнить резиновым прокладками.
Принцип работы этого терморегулятора тоже строится на расширении машинного масла, но делается он по-другому.
Термопривод из амортизатора
Термопривод из пластиковой бутылки своими руками
Это экономичное устройство вполне подойдет для небольших теплиц с двумя-четырьмя фрамугами.
Термопривод из пластиковой бутылки — схема
Пятилитровую бутыль обернуть черной пленкой для увеличения эффекта и повесть под потолок теплицы, куда поднимается теплый воздух. Прикрепленную к ней маленькую бутылку укрепить рядом с форточкой, открывающейся наружу. Один конец деревяшки прибить к фрамуге, а другой установить над литровой бутылкой так, чтобы она смялась под весом деревяшки.
Термопривод из пластиковой бутылки
Когда пятилитровая бутылка нагревается, давление в ней повышается, воздух расширяется и передается маленькой бутылке. Она расправляется, поднимая доску, и та выталкивает раму наружу. Чем больше температура в парнике, тем выше давление.
Термопривод из баллонов и резинового мяча
Этот оригинальный прибор для вентиляции очень просто сделать собственноручно. А понадобятся для этого:
Принцип работы термопривода из резинового мяча
Для того чтобы выбрать то или иное устройство, нужно учесть его плюсы и минусы. Термоприводы из бутылок и мяча менее надежны, ведь там все зависит от герметичности.
Приборы из амортизаторов более долговечны, но и мастерить их сложнее. Все описанные терморегуляторы, сделанные своими руками, помогут вам вентилировать теплицу в ваше отсутствие.