Умная теплица своими руками, готовые проекты
«Умная теплица» – вариант выбора для занятых людей. В целях экономии садоводы-огородники часто отдают предпочтение строительству сооружения своими руками. При возведении принимаются во внимание мониторинг и возможность коррекции температуры воздуха внутри помещения, влажности почвы, а также ее состояния.
Умная теплица и ее особенности
Автоматизация рутинных процессов позволяет экономить время на их выполнении и сосредоточить свое внимание на пасынковании, пересаживании и другом.
Преимущества умных теплиц
К главным преимуществам относятся:
- поддержание необходимой температуры внутри помещения путем контроля над своевременностью обогрева и проветривания;
- своевременность капельного полива;
- восстановление (мульчирование) почвы под заданную культуру.
Виды умных теплиц
В зависимости от типа энергоснабжения достаточно условно теплицы подразделяются на автономные и энергозависимые.
Как следует из названия, автономные сооружения не зависят от подачи электроэнергии. Функционирование происходит благодаря использованию тепловой или солнечной энергии. К недостаткам следует отнести требования к оборудованию.
Для работы второго типа теплиц требуется электроэнергия. К ее достоинствам относят более низкую стоимость по отношению к автономным сооружениям. Тем не менее, можно выделить два ее недостатка. Первый – плата за электроэнергию, которая может быть высокой. Второй – зависимость от электроснабжения.
Умная теплица своими руками: пошаговая инструкция
Для начала определяются с выбором площадки для строительства, при этом учитывают инсоляцию, ландшафт, расположение грунтовых вод и розу ветров.
Не ставьте теплицу туда, где есть тень
Схема наиболее благоприятного расположения теплицы относительно сторон света
Вторым моментом является выбор материала с учетом предназначения теплицы. Например, толщина сотового поликарбоната в 8 мм будет достаточна для покрытия теплицы, предназначенной для эксплуатации с весны до осени. Если же планируется выращивать культуры и зимой толщину покрытия рекомендуется увеличить до 16 мм при условии надежной герметизации.
Помочь сохранить тепло может теплоизолирующий фундамент.
Чтобы вложить в конструкцию «интеллект» потребуется осуществить монтаж систем автоматической вентиляции, автополива и обогрева почвы и воздуха.
1 этап. Автоматический обогрев почвы и воздуха
Предусмотрено два технических варианта обогрева теплицы:
- В первый с использованием электроэнергии входят подключение теплового пола, конвекторов и инфракрасных обогревателей.
- Второй основан на подключении водяного отопления с обязательным контролем работы котла вручную.
Обогрев воздуха
В целях обогрева воздуха предпочтительнее остановить свой выбор на электрообогревателях. Рекомендуется закреплять их к каркасу вместе с электросхемами и датчиками, срабатывающими при понижении температуры.
Обогрев почвы
Обогрев грунта можно производить тремя способами:
натуральным – за счет солнечного света;
биологическим – благодаря энергии, выделяющейся при гниении биоматериалов; недостатком является невозможность контроля температуры;
техническим, включающим обогрев почвы посредством:
- подачи теплой воды по проложенным под землей трубам, подсоединенным к котлу;
- монтажа системы «теплый пол», подключенной к электросети.
2 этап. Автоматическое проветривание
Иногда оказывается достаточным установки термопривода внутри теплицы или за ее пределами.
Форточки рекомендуется устанавливать на максимально возможной высоте.
В ряде случаев производится монтаж системы вентиляции, запускающей вентиляторы при изменении температуры воздуха.
3 этап. Автоматизация полива
Капельное орошение реализуется путем установки системы, представляющей совокупность резиновых и пластиковых трубок, а также капельниц. При такой системе полива вода в ходе подачи будет разогреваться, что важно для корневой системы.
Ключевым элементом комплекса является гидроавтомат. Резервуаром служит бак, подача воды осуществляется самотеком.
Освещение
Рекомендуемая продолжительность светового дня в теплице должна составлять 12-16 часов в сутки. Режим работы источников искусственного освещения рекомендуется соотносить с темным и светлым временем суток.
Для автоматизации процесса используют датчики освещенности и таймеры.
Для обеспечения искусственного освещения чаще используют лампы:
- накаливания – их недостатком является инфракрасное излучение, способное при близком расположении нанести вред растениям;
- натриевые – их спектр схож со спектром солнечного света, однако ограничивает их применение малый срок эксплуатации;
- светодиодные – отличаются высоким уровнем безопасности, а спектр близок к естественному освещению;
- люминесцентные – характеризуются экономичностью, высоким КПД и продолжительным временем эксплуатации.
В зависимости от целей можно использовать также источники инфракрасного или ультрафиолетового диапазонов.
Обзоры готовых проектов умных теплиц + цены и фото
Примеры наиболее распространенных моделей готовых проектов представлены в таблице ниже:
Название модели | Особенности | Цена, руб. | Фото. |
Отечественные | |||
Умная теплица (4*2*2 м) | Бывают типовыми или изготавливаются по заказу. Выполняются из поликарбоната. Снабжена системами терморегуляции и автополива. Срок службы – 15 лет. | от 7200 | |
Новатор-4 (в комплектациях «Комфорт», «Классика», «Премиум», «Элит»); размеры варьируют | Модель арочной формы с сечением труб 4*4 см и расстоянием между дугами 0,66 м. Выполнена из поликарбоната. Выдерживает до 160 кг снега на м2. | от 11000 | |
LIFE ENERGY-4 (в стандартной и дополнительной комплектациях) | Круглогодичная. Выполнена с однокамерным стеклопакетом. Снабжена автоматическими системами: полива, вентиляции, подсветки и обогрева. | 524600-1573900 | |
LIFE ENERGY-5 | Круглогодичная, шириной 4 м. Выполнена с люками для проветривания (2-6) с автоприводом. Снабжена автоматическими системами: полива, вентиляции, подсветки и обогрева. | 626100-1848300 | |
ЙоТик (обучающий электронный набор-конструктор) | Набор включает: корпус в виде конструктора, контроллер ЙоТик v1.0, плату расширения Ардуино, светодиодную ленту 20 см, модули четырех реле и силового MOS транзистора, электропомпу, трубку для подачи воды; а также датчики освещенности, температуры, влажности воздуха, почвы. | 15 000 | |
Ардуино Мега | Конструкция позволяет создать теплицу с функциями автоматического контроля температуры, влажности, освещенности, проведения полива, создания необходимого микроклимата. Управление возможно дистанционно. | 15 000 | |
«Умная теплица» по Курдюмову | Предусмотрены автоматизированные режимы: контроля над температурой воздуха, мульчирования почвы, капельного полива, а также проветривания. | 22700-77000 | |
Иностранного производства | |||
WERDEBOX (создана в Италии) | Источниками освещения являются светодиоды. Культуры могут выращиваться на 4-х ярусах. Для роста растений предусмотрены специальные капсулы. Благодаря современному дизайну теплица легко вписывается практически в любой интерьер. | 600 000 | |
Источник
Умная теплица: как построить и какой автоматикой оборудовать
Чтобы вырастить в нашем климате хороший урожай, придется поработать. И без теплицы не обойтись: слишком короток на большей части территории России вегетативный сезон. Но и в теплицах растения нуждаются в особой заботе. Чтобы получать урожай как можно раньше и дольше, нужны постоянные полив, подогрев и проветривания, ведь погоду здесь задаете вы. Без вас тепличные растения могут быстро пересохнуть или сгореть. Как не чувствовать себя заложником тепличного хозяйства, если вы не живете на даче и не можете постоянно контролировать ситуацию? Но не бросать же начатое, да и урожай уже наметился… Просто теплицу нужно сделать умной, тем более что это не так сложно, как может показаться.
Если вы думаете, что умная теплица — прерогатива больших хозяйств или огородников-любителей с большими финансовыми возможностями, вы заблуждаетесь
Конечно, при желании можно соорудить конструкцию, стоимость которой будет исчисляться цифрами со множеством нулей. Но существует и доступное оборудование, подходящее для дачного или деревенского варианта. Главное, что оно будет выполнять основные функции — своевременные полив и проветривание. А если правильно утеплить грядки, то сезон посадок можно увеличить или вовсе сделать круглогодичную теплицу.
Автономная умная теплица
Все умные теплицы можно разделить на автономные и энергозависимые. Первый тип работает от солнечной или тепловой энергии. Приятный нюанс — минимум затрат во время эксплуатации. Но не обойдется без минусов. Сама по себе система достаточно инертна, а потому, например, при резких перепадах температур растения могут пострадать.
Организация проветривания
Для проветривания в теплицах должны быть предусмотрены форточки. Их рекомендуется располагать наверху. Это важно для корректной работы системы проветривания, а также для создания правильного микроклимата в теплице.
Проветривание теплицы создает микроклимат, комфортный для растений
Существует несколько вариантов автономных устройств для открывания форточек и дверей.
Гидравлическая система
Само устройство можно приобрести в готовом виде и установить в теплице самостоятельно. Работает система довольно просто: жидкость внутри механизма расширяется при нагревании и выталкивает поршень вверх — форточка открывается. Как только становится прохладнее, поршень возвращается в исходное состояние и проветривание прекращается.
Биметаллическая система
В данном случае открывание происходит в результате взаимодействия металлов с разным коэффициентом теплового расширения. При нагревании пластины изгибаются, толкают форточку вверх. При остывании возвращают ее в исходное состояние.
Механизм автономного проветривания теплицы
Важно! При выборе конкретного устройства внимательно изучите инструкцию. Модели рассчитаны на разную температуру срабатывания. Некоторые из них можно настраивать, но эта функция доступна далеко не во всех вариантах.
Про опыт установки и использования таких систем можно почитать в статье Конденсат нам не брат! Ода автопроветривателям.
Автономный полив
Существуют специальные наборы для дождевания или капельного полива. Некоторые работают от батарейки. Это не всегда удобно, особенно если приходится оставлять огород на длительное время без присмотра. Зато такие устройства могут быть дополнены датчиками влажности. То есть полив будет осуществляться не по времени, а согласно показаниям датчика: при низкой влажности в теплице полив будет включаться автоматически.
Разводка автоматического полива в теплице
Подключить систему можно как к резервуару с водой, так и к водопроводу. В автономной теплице можно использовать и энергозависимые устройства, но тогда необходимо установить солнечные батареи или какие-либо другие альтернативные источники.
Как и чем обогреть
Если с проветриванием и поливом в автономных теплицах все достаточно просто, то с отоплением дела обстоят куда сложнее. Любой тип обогрева требует либо электроэнергии, либо периодического вмешательства человека. Например, при наличии дровяного котла.
С подобной системой обогрева за теплицей нужен глаз да глаз!
Есть вариант воздушного обогрева от газового конвектора, монтаж которого описан в статье Как построить автономную зимнюю теплицу. Устройство вентиляции и отопления.
Теплые грядки
Такой подход позволит выращивать урожай с ранней весны до поздней осени, улучшить его качество и объемы, экспериментировать с новыми, требовательными к климату культурами. Конечно, результат, который вы получите, будет напрямую зависеть от материала покрытия теплицы. В идеале это поликарбонат или стекло, и тогда можно будет думать об урожае с ранней весны.
Но главная работа — на грядках и на полу. Их основание нужно выстелить теплоизолирующим материалом. Наиболее эффективным решением является экструзионный пенополистирол. Из всех широко распространенных утеплителей только он не впитывает влагу и потому не теряет своих теплозащитных характеристик. Да и в целом у экструзионного пенополистирола теплопроводность ниже, чем у минеральной ваты, особенно в условиях реальной эксплуатации. Благодаря ему уже ранней весной температура грунта будет достаточной для созревания растений. Почему? Потому что накопленное от солнечных лучей тепло не уйдет в грунт сквозь неутепленные пол и грядки.
Схема утепления грядок и основания с помощью ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ ®
В народе такой материал называют «пеноплекс». Это не случайно, так как именно компания ПЕНОПЛЭКС первой в России наладила масштабное производство теплоизоляции из экструзионного пенополистирола. Для теплых грядок и комплексного утепления основания теплиц идеально подходят плиты ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ ® . Они имеют ряд важных характеристик — низкую теплопроводность, нулевое водопоглощение, высокую прочность, экологическую безопасность, абсолютную биостойкость, высокий срок службы — от 50 лет без потери рабочих свойств.
Энергозависимая умная теплица
Все системы «жизнеобеспечения» в таких теплицах (полив, проветривание, обогрев и освещение) зависят от источника энергоснабжения. Как правило, это электроэнергия. Система встроенных датчиков реагирует на погодные изменения оперативнее, оценивая микроклимат в теплице не по отдельным показателям, а в комплексе. Такое оборудование позволяет задать режим освещения, полива и т.п. в соответствии с вашими желаниями.
Управлять умной теплицей можно с помощью обычного смартфона
Но у эких систем есть ряд специфических особенностей. Самые очевидные — зависимость от электроэнергии и дороговизна оборудования. Потому они редко встречаются на дачных участках. Но если говорить о круглогодичных теплицах, такие системы будут очень полезны.
Досвечивание в круглогодичной теплице
Зимой и в межсезонье растениям слишком мало естественного дневного света. По этой причине теплица должна быть оборудована досвечиванием. Для этого используют фитолампы специального спектра свечения. Обойтись обычными лампочками накаливания не получится: растения попросту не смогут правильно развиваться.
Умная теплица включит фитолампы, как только наступят сумерки, и выключит спустя некоторое время, чтобы обеспечить растениям ночной отдых в темноте.
Без фитоламп осенью и зимой не обойтись
Зимний полив
Он должен быть организован так, чтобы растение получало теплую воду в достаточных объемах, даже когда за пределами теплицы температура воздуха значительно ниже нуля. При этом главная сложность — правильно организовать размещение труб, подводящих воду к оросительным шлангам. Обычно емкость с водой устанавливают либо в теплой пристройке, либо в самой теплице. В остальном зимний автополив ничем не отличается от обычного. Он срабатывает либо по показателям датчиков, либо по заданному режиму.
Вентиляция
Приток свежего воздуха необходим растениям в любое время года. Это важно и для формирования микроклимата в помещении. В зимних теплицах можно применять как принудительную, так и естественную вентиляцию. В первом случае необходимо продумать ее расположение еще перед началом строительства. Во втором — достаточно правильно расположить приточные и выходные воздушные отверстия. И та и другая системы вентиляции подключаются к автоматике и могут работать как по заданному режиму, так и в соответствии с показаниями датчиков.
Важно правильно распределить потоки воздуха в теплице, чтобы растениям было комфортно
Обогрев в морозы
Зимняя теплица не может функционировать без обогрева, и это самая высокая статья расходов в ее содержании. Для этих целей можно использовать, например, инфракрасные обогреватели. Они устанавливаются над грядками и не требуют сложных схем подключения. Но при сильных морозах такое оборудование может не справиться с задачей. Поэтому зачастую для теплиц выбирают водяной или электрический подогрев грядок. И тут важно, чтобы грядки были качественно утеплены, иначе будет увеличиваться не урожайность, а счета за электроэнергию.
Как предотвратить потери тепла через грунт
Предотвратить потери тепла при круглогодичном выращивании урожая довольно просто. Схема та же, что и в обычной теплице, и самый надежный утеплитель — все тот же ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ ® . Кроме высоких теплоизоляционных показателей, он стабилен при высоких температурах. Вы можете быть уверенными, что в грунт при его нагревании до +75°С не попадут никакие вредные вещества. Такими характеристиками обладает далеко не каждая теплоизоляция, и уж тем более по эффективности и безопасности проигрывают утеплители из подручных средств, например бумаги или пластиковых бутылок.
ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® — высокоэффективный теплоизоляционный материал последнего поколения. Идеальный вариант для утепления грядок в теплицах
Ежедневно управлять поливом, освещением, подогревом вручную достаточно сложно и утомительно. Именно поэтому для круглогодичного выращивания зачастую используют умные теплицы. Они позволяют получать стабильный богатый урожай с минимальными трудозатратами. Это как раз тот случай, когда уход за растениями — не изнуряющая работа, напоминающая повинность, а любимое занятие, отрада для души.
Источник