Умная автоматическая теплица из поликарбоната своими руками

Что же нам предлагает современная наука и техника?
Конечно, за сотни лет существования теплиц в разных странах было много чего понапридумано. Для проветривания — форточки и фрамуги, для отопления — различные конструкции печей, котлов, и использования тепла гниющей органики.

Подробный обзор

Конструкция теплицы

Конструкций теплиц существует такое великое множество, что даже перечислить их весьма непросто. Это арочные и шатровые теплицы, одно- и двухскатные, пристенные, пленочные и стеклянные, поликарбонатные и т.д. и т.п. Кроме того, существуют разные типы теплиц, такие как зимние сады, оранжереи, теплицы временные, передвижные, парники и рассадники.

Выбрать конструкцию теплицы — дело вкуса, каждый хозяин руководствуется своими соображениями. Часто мы исходим из тех возможностей, которыми располагаем — есть клочок свободного места и немного денег.

У большинства из имеющихся в продаже готовых теплиц есть один существенный недостаток — их проектируют и изготавливают не те, кто ими пользуется. И соответственно, конструкция их приспособлена в первую очередь для удобства их производства, а не использования! В частности, фрамуги в них либо очень малы, либо вовсе отсутствуют, и в таком случае покупателю остается только каждый день открывать и закрывать пленку на крыше, либо дверь, если она имеется.

Если мы строим теплицу сами, то можем сразу сконструировать ее так, чтобы она была удобна и для нас, и для растений.

В чем же должен быть основной принцип конструкции теплицы? Как мы уже говорили, в теплице должно быть тепло, но не слишком. И конструкция теплицы в первую очередь должна быть функциональной, то есть выполнять ту функцию, для которой она предназначена: поддерживать оптимальную для роста растений температуру и влажность воздуха.

Представьте себе, что Солнце — это очень мощная бесплатная печка, которая включается утром и выключается вечером каждый день. Она нагревает теплицу за считанные минуты. Это очень удобно, если бы не один недостаток. Эта печка греет очень хорошо, когда на улице и так жара, и может отключаться самопроизвольно в любое время, причем как правило, в холодную погоду! Вот этот-то недостаток мы и должны скомпенсировать своей конструкцией.

Первое. Необходимо обеспечить гарантированный отвод лишнего тепла. Это значит, что должны быть очень большие фрамуги — не менее четверти площади теплицы, и лучше на верхней части крыши, так как именно там собирается самый горячий воздух. В идеале температура воздуха внутри никогда не должна превышать 40 градусов. На самый интенсивный период работы нашей солнечной печки (июнь) лучше бы еще предусмотреть возможность притенения — штору из легкого материала (например, агротекс), которую можно накинуть поверх теплицы. Двери в это время лучше не открывать, почему — к этому вопросу мы еще вернемся, когда будем обсуждать проблему плодородия почвы, полива и влажности воздуха.

Второе. Надо сберечь тепло, когда оно нужнее всего — в холодную, пасмурную погоду. Вот тут не обойтись без автомата, который будет регулировать открывание фрамуг. Причем умного автомата, который при внезапном включении «печки» мог бы быстро и широко открыть все фрамуги, при небольшом нагреве приоткрыть их чуть-чуть, а при похолодании — закрыть. И быть при этом весьма надежным и безотказным.

Здесь наилучшим выбором по соотношению цена-качество, несомненно, является гидравлический автомат (если у вас нет тещи-пенсионерки). Ему вы можете доверить свою теплицу, если вам нужно отлучиться на несколько дней, да даже и в вашем присутствии он будет следить за температурой лучше любой тещи, при этом не учить вас жить и не задавать лишних вопросов. Представьте, как приятно выглянуть в окно и сказать жене: «Смотри, какое солнышко сегодня теплое — вон уже и теплица открывается…»

Автомат проветривания для теплицы: особенности, принцип работы

Все теплицы действуют по единственному принципу: лучи солнца нагревают воздух в середине конструкции, что активизирует рост теплолюбивых растений.

Теплицы помогают растениям побороть резкие перепады температур. Но, кроме тепла, необходимо обеспечить и регулярное проветривание.

Если человек находится на даче весь сезон, то проблем с этим не возникнет, в другом случае понадобится автомат проветривания для теплицы.

Обратите внимание

Мечта дачников — обзавестись «умной» теплицей, в которой имеется автоматическая система проветривания. Растения из теплиц очень восприимчивы к перегревам, т. к. это может замедлить их рост или погубить их.

Необходимо в летний период держать форточки парников в открытом виде, ведь при поднятии температуры до +32 растения перестанут давать плоды, а +40 и выше приведет до гибели. Более того, грибки и вредные микробы молниеносно размножаются в горячем застоянном воздухе.

Современные приспособления, входящие в состав систем автопроветривания, могут быть:

  • независимыми (автономными);
  • автоматизированными (энергозависимыми).

В большинстве случаев для работы энергозависимых систем потребуется электроэнергия, но они могут питаться и от альтернативных источников энергии, например, от солнечных батарей.

Главный компонент систем такого типа — термореле с определенными параметрами. Оно в автоматическом режиме запускает вентиляторы, выдувающие отработанные воздушные массы и подающие свежий воздух внутрь.

Энергозависимая система имеет ряд достоинств:

  • высокая мощность систем дает возможность оснащать большие парниковые комплексы;
  • специальные датчики запускают проветривание в самое подходящее время;
  • компактность и высокотехнологичность.

Но присутствуют и недостатки, о которых необходимо знать перед установкой:

  • возможные перебои с электричеством могут спровоцировать гибель растений, потому целесообразно позаботиться о дополнительном (резервном) источнике питания;
  • если главные элементы системы выйдут из строя, скорее всего, понадобится «блоковый» ремонт;
  • лишние расходы на оплату электричества.

Помимо систем такого типа, существуют и более простые модели, для работы которых не понадобится источник энергии. Речь идет об автоматике для проветривания, основанной на открытии фрамуг и форточек под воздействием гидравлических цилиндров, пневматических проводов либо биметаллических пластин.

Установка автоматики станет оптимальным решением для тех, кто появляется на дачном участке время от времени. Благоприятный микроклимат будет создаваться без участия человека.

Вентиляция своими руками

В процессе создания автоматического проветривателя для теплиц понадобятся:

  • пневматический привод;
  • гидравлический цилиндр;
  • пластины из металла.

Гидравлика работает согласно с таким принципом: жидкость расширяется, реагируя на тепло, увеличение температуры ведет к вытеснению жидкости с одного сосуда в другой (с меньшим объемом). Увеличенная малая емкость откроет фрамугу. Когда температура снова снижается, жидкость затягивается обратно, фрамуга закрывается.

Главное достоинство — поддержание абсолютной автономности, долговечность и надежность. Кроме того, нет необходимости подключать электроэнергию.

Существенным минусом является тот момент, что при резких колебаниях температуры воздуха форточки не успеют закрыться. Также система не может использоваться при боковых фрамугах.

На отечественном рынке представлен значительный ассортимент изделий, работающих по одинаковому принципу.

Пневмоприводная система

В основе работы — энергия, получаемая в результате расширений нагретых воздушных масс. При изготовлении устройства необходимы:

  • поршень с пенопластовым штоком;
  • соединительный резиновый шланг;
  • старая металлическая канистра либо другая емкость для сбора воздуха;
  • цилиндр диаметром до 20 см с припаянным днищем;
  • шарик из пластизоли;
  • шкив;
  • шнур для тетивы;
  • коромысло.
Читайте также:  Как обустроить кухню на даче: фото идеи с описанием, важные моменты

Направляющую следует прикрепить вверху цилиндрического основания. Чтобы обеспечить соединение со шлангом, снизу сверлят отверстие.

Пневматика для проветривания работает так: солнечные лучи прогревают воздух, находящийся в канистре.

Это приводит к надуванию шарика, в результате чего поршень со штоком поднимется, тетива натянется, а форточка откроется. Закрывается она после того, как жидкость сжимается.

Для создания системы понадобятся биметаллические пластины с различным расширением. Когда пластина разогревается, ее размеры увеличиваются, она изгибается, форточка открывается. Обратный процесс наступит после охлаждения. Для изготовления необходимо взять полоски металла и обструганные доски (дюймовые).

В нижней части теплицы закрепляют два элемента, а между пластиной и доской вставляют брусок и соединяют. Форточки скрепляют, применяя шарниры (болтики, вставленные в трубку).

Главное достоинство таких конструкций в том, что их изготовление будет простым и дешевым. Но они не отличаются значительной мощностью, т. к. не могут открыть большие форточки.

Этапы внедрения автоматики

Понятно, что создание умной теплицы своими руками возможно лишь при наличии самого сооружения. Сделать его достаточно просто и без чрезмерных финансовых вложений. Те, кто желает сэкономить свое время вполне могут приобрести уже готовое изделие. Для его превращения в «умное» потребуется проделать следующие действия:

  1. Установить систему автоматической вентиляции.
  2. Организовать автополив.
  3. Мульчировать почву.
  4. Усовершенствовать функциональность всех систем.

Система автопроветривания и ее особенности

Для автоматической вентиляции помещения используют специальные гидравлические приспособления – покупные или изготовленные самостоятельно. Если с фабричным вариантом все предельно ясно, то самодельное оборудование заслуживает более пристального внимания. Оно состоит из двух емкостей, соединенных посредством шланга и заполненных жидкостью, но не полностью.

Располагают емкости внутри умной теплицы и за ее пределами. При достижении внутри сооружения критичного температурного показателя происходит расширение жидкости с ее последующим перетеканием во внешний сосуд. Под действием увеличившейся массы срабатывает «принцип рычага», и форточка открывается. При остывании температуры внутри происходит обратный процесс.

Проветривание имеет основную цель – оптимизировать температурный режим в теплице.

Форточки следует обустраивать на максимально возможной высоте – таким образом будет достигнута практически идеальная циркуляция воздуха. Их установка возле земли недопустима – это приведет лишь к появлению сквозняков, не более того.

Организация капельного орошения

Капельный полив растений обеспечивает поставку воды непосредственно к корневищу – малыми партиями и индивидуально к каждому кусту, что достигается посредством установки разветвленной системы из резиновых или пластиковых трубок с капельницами. При таком подходе верхний слой почвы всегда будет влажным, а корень получит воду в том количестве, которое ему необходимо.

По поводу холодной воды переживать не стоит – ее медленная подача обеспечивает требуемый прогрев. Для полива достаточно лишь открыть кран – умная система избавляет от утомительных «забегов» с лейкой или шлангом в руках.

Основу системы автополива составляет гидроавтомат, аналогичный тому, который задействуется для автоматического открытия форточек. Все что нужно – закрепить на штоке цилиндра простой крюк, с помощью которого и будет открываться кран. Вода поступает из бака, ее подача осуществляется самотеком – все просто, но эффективно.

Мульчирование почвенной среды

Специалисты рекомендуют покрывать тепличную почву рыхлой органикой (мульчей), оптимизирующей влажность и избавляющей растения от сорняков. В весенний и осенний период такая мульча закрывается темным полиэтиленом – он хорошо прогревается и эффективно снабжает воздух и почву накопленным теплом. Влага при испарении оседает на обратной стороне покрытия и повторно уходит в почву, избавляя ее от пересыхания.

Рекомендовано использовать для укрытия особый нетканый агроматериал, плотность которого варьируется в пределах 40–60 г/м2. Для теплиц это оптимальное решение. В летний период пленка убирается, а почва покрывается опилками или соломой – они отлично отражают излишек поступающего тепла, равномерно распределяя его по всей теплице.

Недостаток удобрений компенсируют заселенные в почву калифорнийские черви – помимо прочего они еще и отлично восстанавливают верхние слои грунта.

Дополнительные усовершенствования и функциональность

Представленная теплица с умным управлением включает минимум автоматизированных процессов и является энергонезависимой. Можно ли еще более улучшить систему и увеличить ее функциональность? Можно, но лишь при подключении электроэнергии. Не лишним будет автоматический подогреватель, оснащенный встроенным тепловым регулятором. Вполне подойдет даже бытовой электронагревательный прибор на масляной основе.

Здесь важно провести правильные экономические расчеты, ведь затраты на электроэнергию сегодня достаточно внушительные. Бак с водой можно дополнить системой наполнения с электронасосом и поплавковым регулятором уровня – в этом случае можно будет раз и навсегда позабыть о ручном пополнении водного запаса.

Выбор места установки – основные аспекты

При выборе месторасположения теплицы следует учесть такие аспекты:

Сильные порывы ветра способны нанести вред теплице, особенно если используется ее облегченная вариация. Да и на температурный режим внутри конструкции ветер способен оказать существенное влияние, «выдув» все то тепло, которое есть. Для предупреждения этого стоит позаботиться о защите – живая изгородь являет собой отличное решение проблемы.

В южных регионах страны умная теплица должна быть установлена в направлении север-юг. Это создаст для растений оптимальные условия на протяжении всего дня. Для центральных и сибирских регионов актуальна западно-восточная направленность, обеспечивающая растениям максимум тепла и света.

Контроллер теплицы своими руками []

Контроллер теплицы своими руками []

  • В данном видео показан полный и максимально подробный процесс разработки и изготовления устройства, а также обзор его возможностей и функций.

  • Понятные схемы, OpenSource прошивки с ми и подробные инструкции это очень большая работа. Буду рад, если вы поддержите такой подход к созданию Ардуино проектов! Основная страница пожертвовать – здесь.

1. Если это ваше первое знакомство с Arduino, внимательно изучите гайд для новичков и установите необходимые для загрузки прошивки программы.

2. Скачайте архив со страницы проекта. Если вы зашли с GitHub – кликните справа вверху Clone or download, затем Download ZIP. Это тот же самый архив!

3. Извлеките архив. Содержимое папки libraries перетащите в пустое место папки с библиотеками Arduino C:/Program Files (x86)/Arduino/libraries/

4. Папку с прошивкой из firmware положите по пути без русских букв. Если в папке с прошивкой несколько файлов – это вкладки, они откроются автоматически.

5. Настройте прошивку (если нужно), выберите свою плату, процессор. Подключите Arduino к компьютеру, выберите её COM порт и нажмите загрузить.

Во избежание ошибок рекомендуется использовать актуальную версию Arduino IDE ( на момент тестирования прошивки мной лично)

Конфигурация прошивки

Как вы могли прочитать в доке, некоторые возможности системы и поддержку модулей/датчиков можно настроить в прошивке. В прошивках разных версий по умолчанию активен разный “набор” настроек (уж простите меня), поэтому при обновлении прошивки обязательно проверяйте конфигурацию под себя!

Контроллер теплицы своими руками []

Не работает дисплей

Дисплей может работать как надо, может не показывать ничего, а может показывать кучу белых квадратиков.

  • Первым делом покрутите регулировку контрастности на задней стороне дисплея. Могут появиться белые квадраты – значит дисплей всё ещё не активен, читайте дальше, но контраст установите сейчас. Пока отвёртка в руках =)
  • Смените адрес дисплея в настройках прошивки (там написано, какие адреса бывают, их всего два).
  • Не паяйте кислотой и другими активными флюсами. В любом случае, флюс после неаккуратной пайки нужно отмыть.
  • Также помните, что при питании схемы от бортового USB платы Arduino (при прошивке) на дисплей поступает меньшее напряжение, и изображение становится более тусклым по сравнению с питанием от 5V напрямую в плату контроллера теплицы.
  • На версиях 1.5 и выше изменились библиотеки дисплея, снова установите все библиотеки из архива по инструкции с заменой файлов.
  • На момент разработки версии 1.5 часто обновлялись библиотеки, и присутствовал следующий баг: если не подключать модуль часов – контроллер не стартует, зависает при включении. Если не подключать BME280 но указать его использование в настройках прошивки – аналогично зависает. На данный момент все подобные проблемы решены и дисплей должен работать у всех! Проблемные библиотеки обновлены , обновитесь, если делали это позже.
  • Если всё ещё не работает – выполните полное удаление Arduino IDE вместе с папкой программы и папкой Arduino в “Документах” (C:\Users\Имя\Documents) и установите актуальную () Arduino IDE как в инструкции выше, заново скачайте архив проекта и далее всё по инструкции.
Читайте также:  Беседки из металла: чертежи, фото и подсказки по возведению

Обновление до версии 1.5+

Для обновления на 1.5 и выше нужно обязательно обновить все библиотеки из архива проекта. Просто копируем всё что есть в libraries архива и вставляем себе по инструкции с полной заменой файлов.

Содержимое папок в архиве

  • libraries – библиотеки проекта. Заменить имеющиеся версии
  • firmware – прошивки для Arduino
  • schemes – схемы подключения компонентов
  • docs – документация, картинки
  • PCB – файлы печатной платы

#define ENCODER_TYPE 1 // тип энкодера (0 или 1). Если энкодер работает некорректно (пропуск шагов/2 шага), смените тип #define ENC_REVERSE 0 // 1 – инвертировать направление энкодера, 0 – нет #define DRIVER_LEVEL 1 // 1 или 0 – уровень сигнала на драйвер/реле для привода #define LCD_ADDR 0x3f // адрес дисплея 0x27 или 0x3f . Смени если не работает!! Алекс2020-06-01T13:48:57+03:00

Copyright AlexGyver Technologies 2015-2020

Мульчирование почвы

Курдюмов рекомендует накрывать почву в теплице мульчой (рыхлой органикой), препятствующей как росту сорняков, так потерям почвой влаги. Для прогрева грунта весной и осенью такую мульчу следует накрывать своими руками тёмной полиэтиленовой плёнкой, которая хорошо нагревается солнечными лучами и затем отдает тепло почве и воздуху теплицы. Испаряющаяся из земли влага конденсируется на нижней поверхности плёнки и снова уходит в почву, предотвращая ее высыхание.

Мульчирование почвы

Сегодня на рынке имеется специальный черный укрывной агроматериал в виде нетканого полотна плотностью 40–60 г/м2. Он предназначен как раз для мульчирования почвы и может с успехом применяться в теплицах.

Наиболее популярные торговые марки такого агрополотна для мульчирования:

Мульчирование почвы
  • Агрил 60
  • Лутрасил 60
  • Агроспан 60
  • Люмитекс 60

В жаркое время года плёнка в целях предотвращения перегрева растений в парнике убирается, а почва мульчируется светлой органикой (солома, опилки), отражающей лишнее солнечное тепло в пространство теплицы.

Мульчирование почвы

«Умная теплица» способна поднять отдачу растений и одновременно уменьшить трудозатраты и время на обслуживание. Мы надеемся, что с ней ваша дача станет местом отдыха, а урожай – продуктом не исключительно физического, но и умственного труда.

Чтобы не потерять материал, обязательно сохраните его к себе в социальную сеть Вконтакте, Одноклассники, Facebook, просто нажав на кнопку ниже:

Что это такое?

Многие выращивают тепличные овощи ради самого процесса, ведь приятно ощущать, что эти продукты практически созданы своими руками. Некоторые владельцы дачных участков с превеликим удовольствием взялись бы за подобное дело еще более серьезно, но вот только ни сил, ни времени для этого нет. Автоматизированная система, контролирующая полив, вентиляцию, подачу удобрений до сих пор является пределом мечтаний некоторых дачников. На самом деле все мечты уже успешно работают в реальной жизни.

Благодаря тому, что прогресс безостановочно развивается, «умная теплица» существует в реальности. Развитие строительного рынка и сопутствующих технологий привело к тому, что управлять всеми процессами сегодня может автомат.

Собственно, к чему теплице автоматизация? Достаточно взять за пример обыкновенный парник и рассмотреть, какие процессы там происходят. Учитывая то, что контроль над климатом там ведётся должным образом, но делается это, скорее, по возможности, хотя и ежедневно.

С появлением первых лучей солнца температура в теплице начинает резко возрастать. Это очень благоприятное время для растений. Вот только дело в том, что одновременно с этим растёт температурный перепад между почвой и воздухом. В связи с этим корни, оставаясь холодными, не могут в полной мере снабдить ростки влагой. Это явление не очень благотворно влияет на рост завязи.

С вентиляцией ещё хуже. Обычно проветривать теплицу владелец идет, когда температура внутри превышает показатель в 40°С. С открыванием дверей и форточек сквозняк вместе с тёплым воздухом уносит остатки влаги, образовывая, по сути, пустынный климат. Таким образом, создаётся идеальная среда для размножения вредителей и болезней.

К вечеру, когда температура восстановит свой баланс, растения придут в норму. Но если сравнить итоги урожая, то овощей из автоматизированной теплицы будет больше, и выглядеть они будут намного симпатичнее. Выходит, что основной задачей «умной» теплицы является обеспечение комфортного микроклимата для растений.

Два вида автоматики для проветривания теплиц сравнение.

nik serj пишет: А подскажите зачем бутылки с водой

nik serj пишет: А подскажите зачем бутылки с водой

Естественно, эти системы не могут непосредственно влиять на, например, температуру воздуха или почвы. Их влияние на эти параметры является опосредованным – изменяется температура нагревательных элементов внутри нагревательных приборов систем обогрева, далее посредством конвекционного переноса теплоты или посредством электромагнитного инфракрасного излучения происходит изменение температуры воздуха и почвы в теплице. Отсюда становится понятно, что автоматические устройства управляют состоянием именно технических средств, входящих в состав соответствующих систем теплицы.

Как известно, автоматизировать включение/выключение газовых нагревателей запрещено по соображениям техники безопасности. Следовательно, все газовые или жидкотопливные котлы необходимо включать/выключать вручную. Необходимость того же способа управления твердотопливными колами вполне очевидна. Отсюда следует, что автоматическую систему управления обогревом теплицы своими руками можно сделать лишь на основе электрообогрева или водяного обогрева от электрокотла.

Чтобы автоматизировать все процессы, помогающие выращиванию растений в закрытом грунте, лучше купить готовые приборы, и встроить в сеть автомат для теплицы своими руками. В случае самостоятельной сборки устройств, интересные схемы в избытке можно найти в Сети.

Автоматический полив можно сделать из средств находящихся под рукой различными способами. Первый метод является очень простым. С его помощью растения будут получать влагу в достаточном количестве даже в самые жаркие дни. Принцип заключается в солнечной дистилляции. Жидкость будет нагреваться до выделения пара, после этого пар будет конденсироваться в воду.

Чтобы реализовать данную систему, понадобится подготовить 2 бутылки из пластика различных размеров. В одну из них надо будет налить воду, а вторая будет использоваться в качестве колпака для первой. Когда жидкость от солнечных лучей испарится, пар осядет на стенах второй бутылки. Подобный конденсат способен отлично увлажнять почву. Чем больше светит солнце, тем большее количество влаги будут получать растения.

Полив в теплице можно установить при помощи жестяного короба, ( сборника влаги ), подойдёт и другой материал. Сделать короб,

2?1.5 м. по центру отверстие для шланга. Установить изделие на ножках рядом с теплицей, вровень с крышей, шланг распределить по теплице, соединив с коробом, через кран.

Автоматизацию полива и вентиляции я сделал уже давно и все самодельное. Приводы применял от списанных военных радиостанций, брал верньерное устройство. А вот в прошлом году вычитал, что в разные периоды созревания , нужно правильно подбирать цветовой спектр. Хочу на следующий год и это проверить, на сколько оно действенно.

Читайте также:  Как построить баню на даче своими руками? Строим баню сами!

По сути, автоматизация теплицы действительно актуальный вопрос. У меня есть дача, на которой я выращиваю тепличные огурцы, и не всегда есть возможность постоянно находиться на ней. Поэтому, вероятнее всего, возьму вашу статью на заметку и попробую сделать все возможное, чтобы облегчить работу. Спасибо!

Спасибо, то что, просто соглашусь, а то что, аккуратно не очень, все привязано на проволоке, для быстрого съема. Чтобы демонтировать устройство достаточно взять с собой плоскогубцы. У меня один механизм на все окна, вполне достаточно. Окна не выворачивает, наверное от конструкции зависит. Бачок 3 литра из расчетов. Именно настолько расширяется 3 литра масла (в диапазоне температур от 20 до 40 градусов, чтобы заполнить объем гидроцилиндра, если сделать больший объем в жару будет разрывать бачок, внутренним давлением, если меньше, шток будет выдвигаться не до конца.

Здравствуйте!Подскажите пожалуйста собрал все как у вас-бочек на 3 литра,цилиндр от калины 1119 , тормозной шланг от волги !почему то при нагреве немного выдвигается шток но если на него нажать то он с легкостью возвращается назад а вот вытащить довольно тяжело! Если можно поподробнее как прокачать и избавится от воздуха если это надо?Вытянули шток, налили масло шприцом, заполнили бочек маслом, собрали все в кучу -если не работает в чем дело?

Нам понадобится:

  • 1x Piranha ULTRA;
  • 1х GSM/GPRS Shield;
  • 1х Trema Shield;
  • 1х Trema-модуль Зуммер;
  • 1х Trema-модуль Pull switch UP/DOWN;
  • 1х Trema-модуль I2C-FLASH датчик температуры и влажности;
  • 1х Датчик температуры DS18B20;
  • 1x Trema-модуль Емкостной датчик влажности почвы;
  • 1x Trema-модуль Датчик освещенности;
  • 1х Trema-модуль Часы реального времени DS3231;
  • 4х Trema-модуль Кнопка;
  • 2х Flash-модуль Электромеханическое I2c-реле;
  • 1х I2C-Hub;
  • 1х I2C-LCD-дисплей;
  • 1х Мембранный насос;
  • 1х Светодиодная или УФ-лента;
  • 1х Линейный привод;
  • 1х провод красный;
  • 1х провод чёрный;
  • 1х Источник питания (12В);
  • 1х Силиконовый шланг;

Для реализации проекта необходимо установить следующие библиотеки:

О том, как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE.

Чего бы хотелось

Наибольшее желание любого огородника — получать максимальный урожай при минимальных затратах труда. Одним из вариантов решения этой проблемы становятся теплицы. Но и в таком случае хочется, чтобы в ней самостоятельно грядки поливались, освещались, и обогревались, когда нужно. Ну и конечно, была организована автоматическая система вентиляции, для минимизации усилий по открыванию и закрыванию форточек.

Мониторинг и настройка

Конечно, в первую очередь, требуется система управления всем этим высокоинтеллектуальным хозяйством. Кроме того, желательно получение информации о текущем состоянии напрямую или на домашний компьютер, или на смартфон. С этой целью будет использоваться контроллер для теплицы на Arduino.

Управление

В соответствии с желаниями, необходимо организовать автоматическое управление отоплением пола (как основы подогрева посадок), открытия форточек, увлажнением почвы. Хороша будет система контроля освещения, которая зажигает его, если на улице темно.

Этапы внедрения автоматики

Понятно, что создание умной теплицы своими руками возможно лишь при наличии самого сооружения. Сделать его достаточно просто и без чрезмерных финансовых вложений. Те, кто желает сэкономить свое время вполне могут приобрести уже готовое изделие. Для его превращения в «умное» потребуется проделать следующие действия:

  1. Установить систему автоматической вентиляции.
  2. Организовать автополив.
  3. Мульчировать почву.
  4. Усовершенствовать функциональность всех систем.

Система автопроветривания и ее особенности

Для автоматической вентиляции помещения используют специальные гидравлические приспособления – покупные или изготовленные самостоятельно. Если с фабричным вариантом все предельно ясно, то самодельное оборудование заслуживает более пристального внимания. Оно состоит из двух емкостей, соединенных посредством шланга и заполненных жидкостью, но не полностью.

Располагают емкости внутри умной теплицы и за ее пределами. При достижении внутри сооружения критичного температурного показателя происходит расширение жидкости с ее последующим перетеканием во внешний сосуд. Под действием увеличившейся массы срабатывает «принцип рычага», и форточка открывается. При остывании температуры внутри происходит обратный процесс.

Проветривание имеет основную цель – оптимизировать температурный режим в теплице.

Форточки следует обустраивать на максимально возможной высоте – таким образом будет достигнута практически идеальная циркуляция воздуха. Их установка возле земли недопустима – это приведет лишь к появлению сквозняков, не более того.

Организация капельного орошения

Капельный полив растений обеспечивает поставку воды непосредственно к корневищу – малыми партиями и индивидуально к каждому кусту, что достигается посредством установки разветвленной системы из резиновых или пластиковых трубок с капельницами. При таком подходе верхний слой почвы всегда будет влажным, а корень получит воду в том количестве, которое ему необходимо.

По поводу холодной воды переживать не стоит – ее медленная подача обеспечивает требуемый прогрев. Для полива достаточно лишь открыть кран – умная система избавляет от утомительных «забегов» с лейкой или шлангом в руках.

Основу системы автополива составляет гидроавтомат, аналогичный тому, который задействуется для автоматического открытия форточек. Все что нужно – закрепить на штоке цилиндра простой крюк, с помощью которого и будет открываться кран. Вода поступает из бака, ее подача осуществляется самотеком – все просто, но эффективно.

Мульчирование почвенной среды

Специалисты рекомендуют покрывать тепличную почву рыхлой органикой (мульчей), оптимизирующей влажность и избавляющей растения от сорняков. В весенний и осенний период такая мульча закрывается темным полиэтиленом – он хорошо прогревается и эффективно снабжает воздух и почву накопленным теплом. Влага при испарении оседает на обратной стороне покрытия и повторно уходит в почву, избавляя ее от пересыхания.

Рекомендовано использовать для укрытия особый нетканый агроматериал, плотность которого варьируется в пределах 40–60 г/м2. Для теплиц это оптимальное решение. В летний период пленка убирается, а почва покрывается опилками или соломой – они отлично отражают излишек поступающего тепла, равномерно распределяя его по всей теплице.

Недостаток удобрений компенсируют заселенные в почву калифорнийские черви – помимо прочего они еще и отлично восстанавливают верхние слои грунта.

Дополнительные усовершенствования и функциональность

Представленная теплица с умным управлением включает минимум автоматизированных процессов и является энергонезависимой. Можно ли еще более улучшить систему и увеличить ее функциональность? Можно, но лишь при подключении электроэнергии. Не лишним будет автоматический подогреватель, оснащенный встроенным тепловым регулятором. Вполне подойдет даже бытовой электронагревательный прибор на масляной основе.

Здесь важно провести правильные экономические расчеты, ведь затраты на электроэнергию сегодня достаточно внушительные. Бак с водой можно дополнить системой наполнения с электронасосом и поплавковым регулятором уровня – в этом случае можно будет раз и навсегда позабыть о ручном пополнении водного запаса.

Выбор места установки – основные аспекты

При выборе месторасположения теплицы следует учесть такие аспекты:

Сильные порывы ветра способны нанести вред теплице, особенно если используется ее облегченная вариация. Да и на температурный режим внутри конструкции ветер способен оказать существенное влияние, «выдув» все то тепло, которое есть. Для предупреждения этого стоит позаботиться о защите – живая изгородь являет собой отличное решение проблемы.

В южных регионах страны умная теплица должна быть установлена в направлении север-юг. Это создаст для растений оптимальные условия на протяжении всего дня. Для центральных и сибирских регионов актуальна западно-восточная направленность, обеспечивающая растениям максимум тепла и света.