Les explotacions tradicionals d'hivernacle i hivernacle, fins i tot en condicions climàtiques favorables, requereixen un esforç considerable per part del propietari per obtenir la collita prevista. També es poden observar complexos de treball tècnic sobre la disposició d'estructures, però les tasques de control elemental tenen un paper important en el procés d'operació. El concepte d'hivernacle intel·ligent permet facilitar molt les funcions del propietari a l'hora de crear i mantenir aquests objectes. Podeu implementar-lo amb les vostres pròpies mans utilitzant equips especials i eines de maquinari i programari.
Automatització a l'hivernacle
En termes generals, un hivernacle intel·ligent es pot considerar com un anàleg d'una casa intel·ligent. La tasca principal del sistema és proporcionar elements de control intel·ligent, que afectaran positivament diversos paràmetres de funcionament de la granja alhora. Un factor clau en la implantació del control automàticés el control dels indicadors de microclima sense intervenció de l'usuari. El sistema ha d'ajustar de manera independent, a partir de les dades actuals de temperatura i humitat, els paràmetres necessaris cada dia, hora i fins i tot minut, tenint en compte els requisits de la vegetació específica. Però pot haver-hi problemes en la idea d'introduir l'automatització per a un hivernacle. No és difícil implementar els elements bàsics del sistema amb les vostres pròpies mans: n'hi ha prou amb connectar sensors amb diversos sensors de sensibilitat a equips que controlen directament el microclima i altres processos reguladors. La dificultat rau en les contradiccions entre els requisits dels diferents components funcionals de l'hivernacle. Ni tan sols es tracta del fet que els cogombres i els tomàquets condicionals necessitin un règim de reg diferent, sinó les diferències en termes de necessitats d'humitat i confort tèrmic en relació amb el sòl i la part superior de les plantes.
Elecció d'una ubicació per a un hivernacle
En les primeres etapes del projecte, podeu centrar-vos en les normes generals per a l'ordenació tècnica de l'estructura. Per descomptat, l'elecció de la ubicació de la finca és un punt fonamental. Si hi ha escassetat de calor i energia solar a la regió, el pendent i el costat llarg de l'estructura s'han de girar cap al sud. Segons els experts, aquesta decisió es justifica si es posa l'èmfasi en el cultiu de primavera amb plàntules. Els hivernacles d'estiu, per contra, haurien d'estar orientats cap al nord, ja que en aquest cas les crestes rebran una translucidència més efectiva amb els raigs del vespre i del matí. A més, en triar un lloc, no us oblideu de la fiabilitat del sòl. Amb les teves pròpies mans sota un hivernacle intel·ligent potspreparar amb antelació i una base universal d'una estructura de pila amb una graella. Però si es preveu construir un marc sobre la base d'una base de franja, s'ha de fer un càlcul geodèsic amb lectures d'aigües subterrànies. Aquesta opció té les seves limitacions pel que fa a l'execució.
Instal·lació de la part estructural superior
Inicialment, no oblideu que un hivernacle d' alta tecnologia i ple d'equips hauria de preveure la possibilitat de cablejat i la instal·lació d'equips complexos. És a dir, els materials de fabricació s'han d'utilitzar amb una estructura flexible en la mesura del possible en termes de processament. Tanmateix, no hi haurà res fonamentalment nou en la implementació d'aquesta part. L'esquelet de suport es pot fer de pals metàl·lics amb marcs transversals, i es pot utilitzar vidre o policarbonat per a la decoració. La instal·lació d'un hivernacle intel·ligent per fer-ho vostè mateix es realitza mitjançant un conjunt típic d'operacions: amb l'ajut de maquinari, suports i pinces, l'acoblament entre els elements es realitza amb equips de soldadura o un trepant. Més important és el càlcul correcte de l'estructura perquè duri molt de temps i no requereixi ajust durant el funcionament. Per al suport de la comunicació, es col·loquen canals especials per cable. El material per a ells es tria entre plàstics resistents a la humitat i ben aïllats. Ja al mateix hivernacle s'hauria de plantejar un sistema de connexió a terra i seccions protegides per a la instal·lació de blocs de seguretat.
Implementació tècnica de l'automatització d'hivernacles
Per controlar els sistemes de controlmicroclimate utilitza sensors, elements sensorials, actuadors i eines de comunicació per lliurar senyals. Tanmateix, sense el control del microcontrolador, aquesta infraestructura no es pot crear. Com a solució òptima a aquest problema, s'utilitzen productes basats en "Arduino". Un hivernacle intel·ligent controlat per aquest dispositiu rep una gamma completa d'eines per al control constant mitjançant mòduls funcionals. El sistema "Arduino" és una petita placa amb un microcircuit proporcionat pel professor i memòria. Depenent de la configuració específica d'aquest dispositiu, es pot connectar un nombre determinat de dispositius externs. En hivernacles petits s'utilitzen fins a una dotzena d'elements controlats, com ara motors elèctrics, dispositius d'il·luminació, mecanismes de portes, sistemes de reg, etc. Els components connectats es controlen segons un algorisme definit per l'usuari, tenint en compte paràmetres externs..
Com desenvolupar un projecte Arduino?
Tots els elements funcionals del complex de control es munten individualment. Alguns dels dispositius s'inclouen directament en el sistema de servei del microcontrolador, i l' altra part està implicada en el canvi dels paràmetres de l'entorn de treball. L'usuari ha de determinar inicialment quins elements funcionals es necessitaran per organitzar el funcionament autònom de l'hivernacle i com s'organitzarà tecnològicament la funció del controlador. Normalment, els projectes Arduino es desenvolupen segons el següentalgorisme:
- Determinació de factors objectiu que afecten la vida vegetal. Els bàsics inclouen la temperatura, la humitat, la llum i el contingut de diòxid de carboni.
- Elaboració d'un esquema segons el qual s'implementarà la infraestructura de control mitjançant el controlador.
- Elaboració d'un disseny d'equips i sensors amb informació sobre paràmetres objectiu.
- Creació d'un mapa tecnològic de la interacció del panell de control amb les unitats funcionals del controlador.
- Desenvolupament d'un algorisme a nivell de programari per automatitzar els processos de gestió d'hivernacle.
- Suport tècnic d'unitats funcionals amb sistema d'alimentació.
Tipus de màquines de ventilació
La circulació de l'aire és un dels factors clau per garantir el desenvolupament equilibrat de les plantes amants de la calor. En aquest cas, la tasca és realitzar aquesta funció en mode automàtic. Com assegurar-ho? Hi ha tres maneres principals d'implementar la ventilació automàtica d'hivernacle:
- D'un amortidor d'automòbil. La solució pressupostària més senzilla, feta amb mecanismes de pistons i un ressort de gas d'un cotxe. La ventilació automàtica de l'hivernacle a partir d'un amortidor es pot fer amb tubs metàl·lics, endolls de fontaneria i una parada pneumàtica amb una base de casc. Aquesta infraestructura, de fet, forma una unitat tèrmica que es pot fixar a la fulla de la finestra de la mateixa paret o marquesina de policarbonat.
- Ventilador elèctric. Vial'interruptor tèrmic està muntat en un sistema de ventilació complet de potència suficient amb connexió a un generador local o alimentat per la seva pròpia bateria.
- Mecanismes de vàlvules. Es fa un retall a l'estructura de la finestra o al sostre de l'hivernacle per instal·lar una vàlvula de ventilació. L'automatització en aquest cas s'integrarà, i el seu nivell depèn de la versió específica del dispositiu. Actualment, hi ha models amb control de programa i amb reguladors mecànics que no requereixen font d'alimentació.
Sistema d'il·luminació
La vegetació d'hivernacle hauria de rebre llum entre 14 i 16 hores al dia. Tampoc té sentit la il·luminació les 24 hores del dia, per la qual cosa cal un sistema d'autoregulació. En primer lloc, cal determinar inicialment quines seran les fonts de llum. Com a opció universal, podeu utilitzar LED especials per a hivernacles o dispositius amb l'anomenada il·luminació vermella útil, que funcionen amb ones en el rang de 600 a 700 nanòmetres. Tanmateix, durant el període de floració, s'han de connectar ones blaves de l'espectre de 400-500 nanòmetres. Pel que fa a la implementació de la il·luminació, un hivernacle intel·ligent amb les vostres pròpies mans es pot proporcionar amb un grup controlat de làmpades protegides amb una àmplia gamma de paràmetres ajustables incrustats a la base d'un controlador comú. La tasca principal és organitzar correctament i racionalment la connexió des dels contactors del sistema Arduino a cada làmpada. Per a això, també es poden utilitzar relés de control amb col·lectors i controladors per canviar les característiques de la resplendor.
Sistema de reg
Quan es dissenyi aquesta part, s'hauria de preparar un pla de col·locació de plantes. És aconsellable distribuir-los en grups amb les mateixes necessitats de reg. També es connectaran automàtiques per regar l'hivernacle a un controlador central connectat a sensors d'humitat. L'opció més senzilla per implementar aquest sistema és instal·lar un barril d'aigua, que serà recollit per l'aigua de pluja del desguàs. El procés de reg es controlarà mitjançant una vàlvula de bola amb un popó automàtic d'extracció directa connectat.
Sistema de reg per degoteig
Complicat pel que fa al disseny, però efectiu des del punt de vista del subministrament d'aigua a la planta. Per crear-lo, necessitareu un dispensador ajustable automàticament i un equip de distribució d'aigua, que es pot fer a partir d'una canonada de plàstic. Així, els canals perforats es munten al llarg de tots els llits de l'hivernacle intel·ligent. Per a les plàntules, podeu limitar-vos a la humitat del sòl. Tot el sistema de canonades també ha de ser controlat per una bomba de circulació, que mantindrà el nivell de pressió òptim als circuits.
Mitjans per estimular sòls fèrtils
L'activitat de creixement i desenvolupament de les plantes depèn de la microflora del sòl. Per mantenir el règim òptim d'aire-humitat de la terra, es requereix un conjunt adequat d'hivernacles intel·ligents, que inclourà elements elèctrics per escalfar i regar el sòl. Normalment s'utilitzen estores o dispositius de placa, que s'hi col·loquen directamentterra o sota d'ell, i d' altra banda estan connectats al sistema d'alimentació amb un controlador.
Conclusió
Les característiques vitals d'activitat de les plantes d'hivernacle depenen de la comoditat que proporcionen els equips de clima local. Els sistemes de control del microclima basats en controladors i altres automatitzacions no són només un pas per augmentar la comoditat del propietari d'aquesta granja. Es tracta d'una configuració molt més precisa dels modes de control d'aire, humitat i temperatura, així com un mitjà per millorar l'eficiència energètica dels equips utilitzats. L'ús racional dels recursos energètics és només un dels factors clau en el desenvolupament de sistemes de control basats en Arduino.
