Умные теплицы из поликарбоната

Умная Теплица Своими Руками: Подробная Инструкция

Что такое умная теплица

Каждый дачник в своей жизни мечтает о том, чтобы иметь теплицу на своем участке. Но только чтобы на ее обслуживание тратилось как можно меньше времени и сил.
Именно по этой причине стали появляться теплицы умные. Что это за конструкции?

  • 1 Умные теплицы, что сюда входит
  • 2 Из чего сооружается умная теплица
    • 2.1 Каркас для теплицы
      • 2.1.1 Деревянный каркас
      • 2.1.2 Какой каркас выбрать для умной теплицы
    • 2.2 Покрытие каркаса для теплицы
      • 2.2.1 Поликарбонат для покрытия теплицы
  • 3 Умная теплица из поликарбоната
    • 3.1 Автоматический полив в теплице
    • 3.2 Автоматическое проветривание
    • 3.3 Автоматическое отопление

Умные теплицы, что сюда входит

Впервые про создание умной теплицы стали говорить К. Малышевский и Н. Курдюмов. Они также являются авторами своей книги «Умная теплица».
Что же все-таки это такое?
Курдюмов и Малышевский были опытными огородниками. За все годы своей практики они старались внести коррективы в создание и обеспечение теплицы.
Они вносили автоматизированные процессы в конструкцию:

  • Автоматический полив.
  • Автоматическое проветривание.
  • Автоматический обогрев.

Примечание. Все эти процессы помогают сэкономить не только время огородника, но и силы. Если ранее все действия осуществлялись вручную, то на данный момент каждый желает автоматизировать работу теплицы.

Для этого на данный момент есть все необходимое оборудование:

  • Датчики температур.
  • Датчики влажности.
  • Датчики проветривания.

Эти системы программируются на определенный показатель, и только после этого срабатывает автоматика. Конечно, без помощи специалистов в этой области в некоторых случаях просто не обойтись.
Они помогут настроить оборудование или отремонтировать его. Но, не смотря на это, любой желающий может создать умную теплицу своими руками.

Из чего сооружается умная теплица

Профессионально построенная умная теплица

Для того, чтобы изготовить на загородном участке теплицу такого типа необходимо изначально составить проект. В нем указываются все размеры и количество используемого материала.
Конструкция теплицы делится на:

  • Каркас для теплицы.
  • Покрытие для теплицы.

Каркас для теплицы

На данный момент изготовление каркаса для теплицы любого размера происходит с применением:

  • Металла.
  • Древесины.

Металлический каркас представляет собой довольно простое сооружение, в котором используются трубы разного размера и диаметра. Есть несущие конструкции и те, с помощью которых изготавливается обрешетка.

Совет. Для металлического каркаса теплицы обязательно необходимо подготовить участок и сделать основание.

Все элементы такого каркаса скрепляются между собой при помощи сварочных работ.
Для того, чтобы изготовить металлический каркас понадобится:

  • Металлические трубы.
  • Арматура.
  • Болгарка (для подрезания труб).
  • Рулетка.
  • Уровень.
  • Бетонный раствор.
  • Подручный инструмент.

Как только площадь для теплицы готова, то металлические трубы должны быть забетонированы в грунте. После этого из вспомогательных элементов сооружается на них обрешетка, которая со временем будет покрыта.
На видео показан пример таких работ.

Деревянный каркас

Чертеж для деревянного каркаса

Деревянный каркас можно изготовить самостоятельно, но следует помнить, что период эксплуатации не более 10 лет.
Деревянный каркас довольно прочный и чтобы его соорудить понадобится:

  • Деревянные планки и бруски (бревна).
  • Дюбеля.
  • Саморезы.
  • Подручный инструмент.
  • Шуруповерт.
  • Перфоратор.
  • Линейка.
  • Рулетка.
  • Электролобзик.

Этот каркас можно и не бетонировать, все зависит от масштаба теплицы и от времени ее эксплуатации.

Совет. Если теплица с деревянным каркасом будет использоваться не один год, то стоит позаботится о ее прочности и забетонировать несущие столбы.

Также стоит учесть, что древесина отлично впитывают влагу и реагирует деформациями на перепады температуры. Именно по этой причине после установки деревянного каркаса необходимо его покрыть краской или щадящим лаком.

Какой каркас выбрать для умной теплицы

Металлический каркас самый долговечный

Теплица умная может быть как с деревянным, так и с металлическим каркасом. В данной ситуации все будет зависеть от срока использования теплицы и от ее покрытия.
Небольшие характеристики материала:

  • Конечно, самым прочным, надежным и долговечным каркасом будет металлический. Только его поверхность может ржаветь или окислятся в результате поливочных работ.
    Именно поэтому стоит его покрыть грунтовым слоем и после этого покрасить.
  • Деревянный каркас также прочный и долговечный. Только срок эксплуатации самой древесины в несколько раз меньше, чем металла.

Совет. Для создания умной теплицы лучше всего отдать предпочтение металлическому каркасу.

Покрытие каркаса для теплицы

Для того, чтобы правильно выбрать покрытие для теплицы необходимо выбрать качественное покрытие.
Оно может быть:

  • Стеклянным.
  • Из полиэтиленовой пленки.
  • Из поликарбоната.
  • Стекло может быть использовано только на деревянном каркасе, так как имеет свой особый метод монтажа. Оно очень хорошо пропускает свет.
    Поэтому довольно часто его покрывают защитной пленкой, чтобы обезопасить растения от обжигающих солнечных лучей.
  • Пленка также популярна, но она является менее прочной, чем стекло. Цена ее довольно доступная и использована она может быть на любом каркасе.
    Есть большой выбор такого покрытия и разные его виды. Каждый отличается своими свойствами и методами применения.

Примечание. Поликарбонат является самым популярным и практичным материалов для покрытия каркаса теплицы.
Он имеет большие преимущества перед стеклом и пленкой. Наиболее часто встречаются умные теплицы из поликарбоната.

Поликарбонат для покрытия теплицы

Устройство теплицы из поликарбоната

По словам Курдюмова можно сделать вывод, что покрытие теплицы должно быть прочным и качественным. Также оно должно обладать отличными техническими характеристиками.
Отличительные характеристики:

  • Поликарбонат является именно таким материалом. Имеет он довольно большой выбор расцветок и видов. Но для конструкции теплиц используется только сотовый поликарбонат.
  • Он прочный и надежный и способен выдерживать значительные нагрузки.
  • Он не горит и не впитывает влагу.
  • Также не реагирует на температурные перепады и не деформируется под воздействием климатических или погодных условий.
  • Благодаря тому, что поликарбонат внутри имеет соты, то и свет он равномерно рассеивает внутри теплицы. Он хорошо сохраняет тепло и не способен пропускать холод.

Совет. Монтировать поликарбонат можно как на деревянный, так и на металлический каркас, только с случае изготовления умной теплицы лучше отдать предпочтение второму варианту.

Умная теплица из поликарбоната

Устройство умной теплицы

Почему именно теплица из поликарбоната умная? Все очень просто, этот материал отвечает всем требованиям конструкции.
Он имеет отличные технические показатели, которые помогут сэкономить тепло и правильно распределит солнечные лучи. Влага внутри будет сохраняться дольше.
Что нужно сделать для создания умной теплицы? Как и говорилось выше, умная теплица представляет собой конструкцию с автоматическим поливом, обогревом и проветриванием.

Автоматический полив в теплице

Автоматический полив можно организовать в принципе в любой конструкции теплицы.
Для этого понадобиться:

  • Трубы.
  • Насадки.
  • Автоматика.
  • Постоянное электроснабжение.
  • Стоит учесть, что для того, чтобы можно было организовать автоматический полив нужно иметь постоянный бесперебойный источник водоснабжения. Это может быть колодец или скважина с насосным оборудованием для постоянной подачи воды.
  • Трубы проводятся в теплице согласно установленной системе полива. Как правило, они прокладываются вдоль посаженых растений или между грядками.
    Все зависит от того, на сколько растение любит влагу. Также используются многочисленные насадки (капельное орошение, дождевальное, внутрипочвенное).
  • Что касается автоматики, то она должна быть качественной. Автоматический полив может включаться от определенного пульта управления, который находится рядом с конструкцией, а может и от датчика, который выставляется на определенную температуру в конструкции или на уровень влажности.

Подключить оборудование можно и самостоятельно. На фото показаны примеры такой теплицы с автоматическим оборудованием.

Самостоятельное автоматизирование теплицы

Автоматическое проветривание

Теплицы в разумном управлении помогают экономить время. Это касается и проветривания теплицы.
Оно необходимо для того, чтобы вовнутрь теплицы поступал свежий воздух, а прогретые воздушные массы вышли наружу.

Этапы работы:

  • Осуществляется проветривание теплицы за счет открытия форточек, которые на покрытии должны быть расположены правильно.
    Одной или двух таких форточек будет мало для осуществления качественного проветривания. Конечно, количество зависит от размера теплицы. Все они располагаются вверху каркаса.
  • Для автомата проветривания необходимо приобрести датчики, гидравлическое оборудование или другие виды автоматики.
  • Как это работает? Внутри конструкции теплицы под самым верхом устанавливается датчик температур, который имеет подключение к оборудованию, установленному на форточке теплицы.
  • Датчик программируется на определенную температуру, по достижению которой срабатывает автоматика и при помощи гидравлического цилиндра форточка автоматически открывается.

Для программирования такого датчика есть специальная инструкция. Необходимо ее точно соблюдать.

Автоматическое отопление

Конструкцию теплицы нужно отапливать в том случае, если она используется в холодное время года, например, в конце зимы или ранней весной. Для того, чтобы создать растениям комфортную среду надо использовать отопительное оборудование.
Его на сегодняшний день очень большое количество.
Как это работает:

  • Есть инфракрасные обогреватели, которые также имеют датчик температур. И как только температурный режим начинает внутри конструкции снижаться, сразу включается автоматика.
    Такой способ является надземным отоплением.
  • Есть также и внутрипочвенное отопление, в котором принимают участие специальные пластины. Они также имеют температурные датчики и включаются автоматически.
    Единственное, что нужно учесть, такие пластины устанавливаются внутри грунта под самими растениями.

Можно использовать автоматику на обычных газовых горелках или так называемых буржуйках из металла. Если газовые горелки некоторых видов могут уже в своем наборе иметь автоматику, которая включает и выключает оборудование, то вот самодельные печи требуют приобретения отдельно автоматической системы.
Устанавливать его не сложно. Пульт управления может находиться рядом с теплицей или в подсобном помещении.
Также используется температурный датчик, который программируется на определенный режим.

Что такое умная теплица и как сделать автоматическое управление своими руками

Занимаясь выращиванием сельскохозяйственных культур в больших объемах, хочется в той или иной степени облегчить работу, сократить сроки ее проведения и минимизировать прикладываемые при этом усилия. Посильную помощь в этом может оказать умная теплица, обустроить которую вполне можно своими руками и без чрезмерных затрат. Эта статья поведает о том, что скрывается за этим понятием, как реализовать на практике теоретические задумки и на что при этом обратить особо пристальное внимание.

Возможности и классификация теплиц с умным управлением

Автоматизированная теплица подразумевает выполнение ряда операций без участия человека, а именно:

  • поддержка требуемых температурных параметров внутри;
  • автополив растений посредством капельного орошения;
  • мульчирование (восстановление) почвенного слоя.

Систему реагирует блок управления, который программируется владельцем, в зависимости от климатической зоны и требований выращиваемых культур. Блок может быть подключен к персональному компьютеру или планшету, что позволяет менять параметры удаленно, находясь вне дома.

Радует тот факт, что система вполне может быть обустроена своими руками – никаких особых проблем в этом нет, да и использование специализированного инструментария и комплектующих не требуется. С точки зрения ценового аспекта также не возникает никаких вопросов – стоимость оборудования по карману каждому дачнику, а некоторые из компонентов так и вовсе можно изготовить самостоятельно.

Читайте также  Как отапливать теплицу из поликарбоната зимой?

Умные теплицы можно классифицировать следующим образом:

  • автономные – все системы работают исключительно на тепловой или солнечной энергии;
  • энергозависимые – питание элементов осуществляется от подведенной электросети.

Каждый тип обладает своими достоинствами и преимуществам о важности, которых споры между дачниками не утихают и по сей день. Впрочем, имеют место и недостатки. Так, например, умная теплица Курдюмова, функционирующая от электросети, вызывает существенный расход электроэнергии, при отключении которой для растений могут наступить наиболее неблагоприятные последствия.

Автоматика автономных теплиц не отличается оперативностью реагирования – при резких температурных колебаниях форточки неспособны быстро закрыться, что может нанести выращиваемым культурам определенный вред.

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:

  1. Роза ветров.
  2. Климатический пояс.

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.

Стоит заметить, что умная теплица при кажущейся сложности, имеет достаточно простую и понятную обычному обывателю конструкцию. Справиться с ее обустройством вполне по силам каждому, кто имеет начальные навыки строительства и «дружит» с инструментом. Впрочем, для этой цели вполне можно привлечь команду мастеров-профессионалов, способных выполнить весь спектр требуемых работ с максимальным качеством и в кратчайшие сроки.

Возможности современных автоматизированных систем в теплицах с инструкцией по внедрению

Искусственная среда для выращивания растений способствует круглогодичному снятию урожая. При создании микроклимата частным образом используются готовые проекты умной теплицы и самоделки. Среди систем автоматизации тепличных комплексов лидирует аппаратно-программное обеспечение Arduino, которое позволяет роботизировать домашнее хозяйство даже людям, малосведущим в электронике.

Необходимость автоматизации теплицы

Жизнедеятельность растений напрямую связана с температурным режимом, влажностью, освещенностью и другими факторами. Малейшие отклонения в окружающей среде негативно сказываются на темпах роста и урожайности. Соблюдение строгих тепличных условий – кропотливый и трудоемкий процесс, который нуждается в постоянном контроле. Умная теплица своими руками сводит к минимуму человеческое участие, освобождает время и позволяет управлять ростом овощных и фруктовых культур на расстоянии.

Решаемые задачи

Автоматизация создания и поддержания необходимых условий окружающей среды подразумевает управление:

  • температурным режимом;
  • поливом и орошением;
  • освещением;
  • подогревом почвы;
  • подкормкой CO₂.

Особая роль отводится мониторингу процессов, автономности и оперативной реакции на малейшие отклонения.

Возможности и оборудование

Считывание данных и изменение состояния окружающей среды производится с помощью датчиков и исполнительных устройств. Главенствующую роль играет контроллер, который сопряжен с системой дистанционного управления. Каждое устройство, входящее в робототехнический комплекс, выполняет определенные функции. Оборудование умной теплицы состоит из систем:

  • поддержания оптимального температурного режима. Для понижения температуры применяются актуаторы. С помощью этих приспособлений регулируется воздухообмен между помещением и внешней средой. Получая сигнал извне, шаговый двигатель, пневматическое или гидравлическое устройство приводит форточку в необходимое положение. Соответствующие сигналы генерируются датчиками температуры и ветра;
  • подогрева почвы. Оптимальная температура в теплице достигается с помощью терморегуляторов, ТЭНов, электрокабеля или других нагревательных приборов, интенсивность работы которых зависит от команд температурных датчиков;
  • освещения. Система включает лампы и датчик освещенности, главной деталью которого является фоторезистор. Формирование управляющего сигнала происходит за счет изменения сопротивления в зависимости от интенсивности светового потока. Помимо осветительных приборов, в регулировании освещенности могут участвовать автоматические шторы;
  • контроля уровня CO₂. Соответствующий датчик связан с вентиляторами, посредством которых помещение освобождается от выработанного растениями кислорода. Подкормка растений двуокисью углерода повышает урожайность на 30%;
  • полива. Автоматизация полива обеспечивается сенсорами влажности (гигрометрами). Из экономических соображений система оборудуется датчиками расхода воды. Простейшие устройства представлены таймерами, которые включают и выключают орошение в заданные промежутки времени.

Расход воды – важный фактор, который напрямую связан с площадью тепличного помещения и особенностями выращивания конкретных растений. При оптимально заданных временных интервалах полива, датчики влажности выполняют функции аварийных сигнализаторов.

Преимущества перед обычной

В таблице №1 представлены преимущества и недостатки обыкновенной и умной теплиц.

Обычная «Умная»
Плюсы Минусы Плюсы Минусы
Независимость от источников энергии Необходимость постоянного присутствия Автоматический и удаленный контроль Зависимость от источников питания
Низкая себестоимость Повышенные трудоатраты Точное соблюдение режимов Затраты на приобретение оборудования
Простота в обслуживании Минимальное участи человека Выход из строя отдельных элементов

Недостатки с автономностью умной теплицы решаются с помощью аккумуляторов, генераторов и емкостей с водою.

Проекты и схемы умных теплиц

Среди почитателей роботизации дома и приусадебного хозяйства, наибольшим уважением пользуется умная теплица на ардуино. Главным компонентом платы-контроллера является процессор, снабженный микросхемой памяти. Используемые для умных теплиц схемы отличаются марками процессоров и функционалом.

Одна из простейших схем-проектов автоматической теплицы на Arduino Uno (мини) изображена на рисунке 1.

Освещенность оценивается фоторезистором. Температурный режим определяется датчиком TMP36. Интенсивность полива регулируется на основании данных с модуля влажности и датчика DHT11.

Расширенный вариант управления микроклиматом в теплице предполагает плата Arduino Mega. Схема-проект интеллектуального «овощевода» представлена на рисунке 2.

Сердцем аппаратной платформы является микроконтроллер ATmega1280. Для считывания/передачи цифровой информации используется 8 выходов. Для обработки аналоговых данных используется 10 портов.

Еще один вариант теплицы с Арудино изображен на рисунке 3.

В качестве универсального таймера-контроллера умной теплицы также можно использовать GyverControl (Рисунок 3).

Интеллектуальное устройство оборудовано семью логическими выходами с напряжением 5В. Для управления серво- и линейными приводами предусмотрены 3 отдельных канала.

Читайте также  Крепление поликарбоната к каркасу теплицы

Вышеуказанные схемы не являются окончательным решением роботизации теплицы. Появление новых, более совершенных контроллеров, расширяет возможности автоматики и придает ей большую эффективность.

Возможности удаленного контроля и регулирования

Помимо местного управления, умная теплица на Ардуино предоставляет возможность дистанционного контроля оборудования и обмена данными посредством пульта, мобильных гаджетов и персональных компьютеров. В качестве интерфейса может использоваться USB, Bluetooth, Wi-Fi, GSM и интернет. Посредниками в данном процессе служат соответствующие модули и приложения, которые представлены:

  • RemoteXY;
  • Blynk;
  • Virtuino;
  • Bluino Loader;
  • Arduino Bluetooth Control и пр.

Особого внимания заслуживает софт BT Voice Control for Arduino, которое обеспечивает управление тепличным оборудованием с помощью голосовых команд. При синхронизации с «Алисой» это приложение предполагает массу удобств.

Основные критерии выбора систем для автоматизации теплиц

При кажущейся простоте, выбор оборудования для автоматизации тепличного хозяйства затрудняет даже специалистов. Идеальным условием считается подбор автоматики одного производителя. Поскольку данный критерий труднодоступен, перед тем, как автоматизировать теплицу необходимо:

  • определиться с ее площадью и назначением (выращиваемые культуры);
  • высчитать количество датчиков и исполнительных устройств;
  • в зависимости от предыдущего пункта подобрать контроллер или использовать конструктор;
  • решить вопрос с управлением и контролем.

С развитием научно-технического прогресса, готовые проекты умных теплиц быстро устаревают. Поэтому при выборе автоматики для искусственного выращивания овощей и фруктов необходимо опираться на новейшие технологии и оборудование.

Приборы для автоматизации теплиц за 2020 год

Чтобы автоматизировать теплицу, необходимо обзавестись соответствующим оборудованием, примерами которого в 2020 году являются:

  • Контроллер для умной теплицы серии «iТеплица -малый контроллер». Гарантирует комплексный контроль микроклимата в помещении с ограниченной площадью. Обеспечивает поддержание температуры, проветривание, подкормку и полив растений. Предполагает управление вспомогательными механизмами. Рассчитан на длительное хранение данных обо всех изменениях окружающей среды. Оснащен продвинутой системой визуализации SCADA. Комплектуется датчиками влажности, освещенности и программным обеспечением. Цена от 17 тыс. рублей.

  • SMART STANDARD VENT «УМНАЯ ТЕПЛИЦА» — набор для автоматизации теплицы. Обладает богатым функционалом, охватывающим практически все сегменты поддержания заданного микроклимата. Для контроля и обмена данными используются гаджеты, связанные с интернетом. Цена от 47,9 тыс. рублей.

  • «Умница lite» – бюджетный вариант умной теплицы. Помимо блока управления комплектуется картой памяти micro SD, USB-адаптером, датчиками температуры, влажности, освещенности, уровня воды и пр. Цена от 9,9 тыс. рублей.

  • Смарт-теплица на базе контроллера Терраформ. Обеспечивает контроль пяти параметров микроклимата. Комплектуется датчиками температуры, влажности, освещенности, температуры почвы. Предполагает подключение сенсоров CO₂ и pH.

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:

Автоматическая теплица с управлением через смартфон

В данной статье будут рассмотрены варианты с самыми экономичными решениями, которые могут подойти для установки своими руками

Автоматическая теплица, выбор, автоматика

Почти все дачники имеют на своих приусадебных участках теплицы или парники, но зачастую все старания по выращиванию в них овощей и зелени не дают должных результатов. Все посадки требуют постоянного ухода, а времени и желания на это иногда попросту нет. Хочется заняться на даче более интересными делами: искупаться, сходить за грибами или просто отдохнуть. Чтобы получить максимум результата при минимальной трате времени вам потребуется нанять садовника, либо шагнуть вперед в эру цифровых технологий и доверить свое хозяйство умным машинам. На западе это давно практикуется и почти все работы производятся роботами. Давайте и мы попробуем использовать этих роботов у вас на даче?

Теплица из поликарбоната, какую выбрать?

Выбор теплицы из поликарбоната

На что стоит обратить внимание при покупке? Самое основное – это каркас: он должен быть выполнен из квадратной трубы, диаметром от 25 мм и толщиной от 6 мм. Так как в Ленинградской области зимой выпадает большое количество снега, каркас должен достойно вынести все нагрузки. Профиль должен быть оцинкованный, что позволит системе простоять долгие годы. Необходимо выбирать теплицу с учетом места ее установки, допустим, если ваш участок расположен на берегу большого водоема, или напротив вашего участка есть просторное поле, где может спокойно гулять ветер, вам нужно предусмотреть и эти факторы, а после подобрать каркас, соответствующий вашему месту.
Поликарбонат, как и каркас, играет основную роль. Поликарбонат пропускает порядка 92% солнечного света и обеспечивает его рассеивание, а при случайном воздействии огня он образует безопасные для природы отходы. Среди признаков хорошего поликарбоната стоит отметить такой фактор, как не пропускание ультрафиолетовых лучей: эта опция защитит ваш парник от помутнения и, как следствие, худшего пропускания света. На стоимость парника может повлиять толщина листов поликарбоната и его производитель, так как при изготовлении используются разные технологии.

На что обращаем внимание при выборе теплицы из поликарбоната

  • толщина металла используемого в каркасе;
  • каркас должен быть из цельной трубы;
  • металл должен быть оцинкован;
  • поликарбонат должен иметь слой защищающий от ультрафиолетовых лучей;
  • толщина поликарбоната должны быть не менее 4 мм;
  • используются листы поликарбоната с вертикальной раскройкой.

Системы автоматического полива для теплиц

Выбор системы для полива

Для обеспечения наилучшего роста растений необходимо устанавливать системы капельного орошения. Они обеспечивают наименьший расход воды за счет капельного принципа работы, подавая воду прямо к корням растений, что уменьшает количество сорняков. Благодаря автоматике, растения избегают ожогов листьев и появления разнообразных болезней.

Пассивный автоматический полив

В данной системе используется кран таймер, который работает от пальчиковых батареек. При установке такой системы источник воды для полива должен находиться на возвышенности, ведь орошение происходит благодаря самотеку воды. Кроме этого вода должна быть идеально чистой, так как может забить капилляры в ленте. Плюсом является, конечно же, цена, а минусом – необходимость установки источника воды на возвышение и замена батареек.

Полив автоматический на основе Arduino

Cистема полива на основе Arduino

Самым главным минусом данных систем является то, что их необходимо собирать вручную и придумывать способы защиты плат от всевозможных погодных условий. Для работы данных плат используется питание 12 вольт, что не каждому дачнику подойдет. Данная система может функционировать на датчике, определяющим влажность почвы, или включаться по времени. Плюсов много: если вы передумали использовать эти компоненты как авто орошение, их можно использовать для сборки игрушек на радиоуправлении или как сигнализацию. Системы Arduino подойдут опытным пользователям, готовым к экспериментам и постоянному обслуживанию.

Полив автоматический с солнечной батареей

Cистема полива на солнечных батареях

К сожалению, выбор систем, работающих на солнечных батареях, ограничен. На рынке существует только один комплект экономичного полива – от «Синьора помидора». Плюсом данного комплекта является его независимость от электроэнергии: комплект способен работать без подзарядки даже в Ленинградской области, где большую часть лета идут дожди.
В данной системе есть блок управления, благодаря которому можно запрограммировать время полива, или же включить в ручном режиме. Приятной особенностью является наличие обратного клапана, который исключит возможность самостоятельного разливания капилляров. Благодаря насосу вовсе не обязательно устанавливать емкость с водой выше капилляров. Нами была протестирована данная система, и в течение всего сезона она зарекомендовала себя очень хорошо.

Выбираем термоприводы, проветривание

Термоприводы для проветривания – неотъемлемая часть современной агрономии, они позволят вам не беспокоиться о температуре в летний период. С помощью проветривателей теплица будет сама контролировать температуру, а при необходимости открываться будет сама. На данный момент это лучший вариант проветривания, так как не требует питания или дорогостоящих литиевых аккумуляторов. Термоприводы могут устанавливаться как на двери, так и на окна. Теперь рассмотрим, что нам предлагает рынок

Термопривод Комфорт» АЭРО

Данный термопривод в комплектации для дверей оснащен гидравлическим приводом, который открывается при температуре 23 градуса, и пневматическим доводчиком двери. Минусом является невозможность установки на некоторые теплицы и неправильная работа при вмешательстве в его функционирование.

Термопривод Vent-l

Если сравнивать этот привод с «Комфорт АЭРО», то «Вент Л» обладает лучшим по качеству приводом, его система проста в монтаже, а для установки на любую теплицу вам потребуется лишь шуруповерт. Срабатывает при температуре 23 градуса и открывается постепенно, при увеличении температуры. Минус только один: спектр приводов разный, как и стоимость, выбирайте их именно под ваши задачи.

Обеспечиваем воду для полива с помощью wifi

Для хорошего урожая овощей им необходим постоянный полив теплой водой. Причем он должен быть в определенное время и строго заданного количества, например, томаты любят, чтобы периодичность была не частая, а объем большой. Для обеспечения орошения необходим постоянный источник воды, рассмотрим варианты обеспечения ваших емкостей на даче водой. Расход воды для полива шести метровой теплицы примерно 200 литров в неделю, при условии использования капельного полива.

Сбор дождевой воды

Cбор дождевой воды для полива

Самый простой и экономичный способ, который не требует больших вложений и прост в исполнении. Но должна быть возможность сбора воды с крыши и иметься емкость, которая расположена рядом с теплицей. Данная система не лишена и своих минусов, так как необходимо продумать фильтрацию воды, которая поступает в вашу бочку или любой другой резервуар, чтобы система капельного орошения работала бесперебойно.

Наполнение емкостей из колодца или скважины, с помощью wifi розетки

Чтобы быть уверенным в наполнении ваших емкостей, в период, когда вас нет на даче, вам будет полезна WiFi розетка, к которой можно подключить насос. После нескольких испытаний, вы узнаете, сколько потребляет воды ваша система и сможете, благодаря розетке WiFi, наполнить ваши емкости и быть уверенным что ваша теплица имеет должное орошение.

Настройка wifi розетки

Необходимо скачать приложение на ваш смартфон или планшет, затем сканируйте QR код на упаковке и авторизуйтесь в приложении. Теперь с помощью умной розетки вы сможете удаленно включать и выключать насос, для наполнения ваших емкостей.

Читайте также  Супердетерминантные сорта томатов для теплиц

Устанавливаем wifi контроллер влажности и температуры

Wifi датчик влажности и температуры

Чтобы всегда контролировать свой парник, а именно температуру внутри и влажность, возможна установка WiFi датчиков температуры и влажности. С их помощью вам удастся добиться максимальной эффективности. Огромным плюсом этого датчика, для Ленинградской области, является возможность подключения радиатора отопления, что позволит уберечь ваш урожай на случай заморозка. Нужно учесть один нюанс, если вы установили порог включения отопителя на 16, а отключения на 20, температурный датчик должен располагаться выше термопривода, так как температура срабатывания у проветривателей 23 градуса.

Настройка, так же как и у WiFi розетки: скачиваем приложение и настраиваем подключение к WiFi роутеру.

Плюсы автоматизации теплиц и стоимость

Самым основным плюсом является освобождение вашего личного времени, которое вы сможете уделить отдыху. Умная теплица все сделает за вас, будет поливать растения, проветривать, когда жарко, а вам останется только собрать урожай. Кстати, урожайность так же будет увеличена, благодаря оптимальной температуре и влажности почвы, уменьшится время на прополку, так как вода будет подаваться к корням растений, и вы забудете про сорняки.

Стоимость

Раньше бытовало мнение, что стоимость автоматизации очень высокая. Давайте разберемся, что и сколько стоит.

Теплица 3 на 6, расстояние между дугами 1 метр – 19000 рублей (без монтажа);

Фундамент из бруса — 3500;

Система полива – 7000 рублей;

Термоприводы (их нужно два) – по 2500 рублей каждый;

WiFi датчик и розетка – 2500 рублей;

Итого: 31 000 без монтажа, монтаж 11990

Спасибо, что прочитали статью, ну а выбор остается за вами!

Умная автоматическая теплица из поликарбоната своими руками

Добавить в избранное

Современные технологии позволяют самостоятельно собрать теплицу, в которой основные функции будут максимально автоматизированы. Ниже приведены преимущества таких конструкций, а также подробное описание их изготовления.

  • Зачем теплице автоматизация
  • Возможности и классификация теплиц с умным управлением
  • Этапы внедрения автоматики в теплицу
    • Система автопроветривания
    • Видео: Автоматическое проветривание для теплицы своими руками
    • Организация капельного орошения
    • Мульчирование почвенной среды
  • Как сделать автоматическую теплицу своими руками
    • Выбор места установки
    • Автоматизация своими руками
      • Автопроветривание
      • Автополив
      • Автоотопление
    • Дополнительные усовершенствования
  • Возможные трудности со сборкой автоматической теплицы

Зачем теплице автоматизация

Управление условиями внутри закрытого грунта с помощью автоматики и компьютера позволяет получить наилучшие условия для растений, а следовательно — высокий урожай.

  • Преимущества автоматизации таковы:
  • поддержание необходимых показателей температуры и влажности в любое время суток;
  • установление оптимальной длины светового дня для выращиваемой культуры;
  • своевременный полив оптимальным количеством воды нужной температуры;
  • экономия времени и усилий.

Возможности и классификация теплиц с умным управлением

Возможности современных теплиц включают выполнение следующих процессов:

  • контроль и установление необходимого температурного режима;
  • автополив в заданное время;
  • восстановление почвенного слоя (мульчирование).

Существует два основных вида умной теплицы, каждый из которых имеет свои особенности построения.

  1. Автономные конструкции, которые работают на энергии солнца и тепла. Для них особенно важны месторасположение и правильная постройка.
  2. Теплицы с подключением к электрической сети, для которых дополнительно встаёт вопрос об обеспечении резервного питания.

Этапы внедрения автоматики в теплицу

Автоматические системы внедряют после установки основного каркаса. В первую очередь организуют систему вентиляции.

Система автопроветривания

Автоматическая вентиляция должна обеспечивать приток свежего воздуха в зависимости от температуры внутри. В обычных условиях нагретый солнцем воздух застаивается и приводит к распространению заболеваний и плесени, а также может стать причиной снижения урожайности. Вентиляция происходит через открытие форточек, которые автоматическая система также должна вовремя закрыть.

Видео: Автоматическое проветривание для теплицы своими руками

Для управления форточками чаще всего ставят гидравлическое оборудование как промышленного, так и самодельного типа.

Правильное расположение и количество форточек помогает достичь нужной циркуляции воздуха.

Рекомендуется следовать следующим принципам:

  • располагать форточки следует на максимально доступной высоте;
  • в небольших теплицах размещают по 2 форточки на 2 м крыши.

Организация капельного орошения

Капельный полив считается наилучшим способом доставки влаги прямо к корневой системе растений. Его принцип состоит в прокладывании по схеме разветвлённой системы тонких трубок из резины или пластика, которые подсоединяются к источнику воды. Благодаря медленной скорости подачи можно поддерживать постоянную влажность почвы. Для такого полива важно наличие постоянного источника водоснабжения.

Автоматизация капельного орошения состоит в своевременном открытии крана подачи воды, для чего используются гидроавтоматы. Включение полива может происходить с пульта управления или зависеть от показаний датчиков влажности или температуры. Датчики устанавливают прямо в почву, возле корневой системы растения.

Мульчирование почвенной среды

Почва в теплице должна быть укрыта рыхлой органикой, что значительно снизит количество сорняков и поможет поддерживать необходимый уровень влажности. Ранней весной и осенью проводят укрытие грунта специальным чёрным материалом, который обеспечивает дополнительный прогрев почвы и воздуха. Для теплиц лучше всего подходит агроволокно плотностью 40–60 г/м².

Летом для мульчирования грядок можно использовать скошенное сено или опилки.

Как сделать автоматическую теплицу своими руками

Все необходимые системы автоматизации можно купить в готовом виде, однако начальные затраты для такой теплицы выйдут значительными. Умную теплицу можно изготовить и своими руками, для чего необходимо подготовить продуманный проект и изучить необходимые условия для выращивания конкретной культуры.

Выбор места установки

Правильное расположение позволяет полностью использовать доступную солнечную энергию, а также защититься от холодного ветра.

Основные принципы расположения теплицы таковы:

  • расположение каркаса с юга на север, что обеспечивает равномерное солнечное освещение в течение дня. В северных регионах оптимальнее западно-восточное направление;
  • необходим ровный участок с грунтовыми водами не выше 1–1,5 м:
  • защита от ветра живой изгородью, забором или постройками, расположенными на некотором расстоянии от конструкции (в зависимости от их высоты).

Автоматизация своими руками

Для решения каждой из задач можно использовать устройства на микроконтроллерах разного ценового уровня, а также некоторые самодельные хитрости.

Автопроветривание

Для обеспечения необходимого режима проветривания выполняют следующие действия:

  1. В верхней части теплицы устанавливают цифровой датчик температуры с подключением к устройству открытия и закрытия форточек.
  2. Датчик программируется на температуру, при фиксировании которой будет подан сигнал и проветриватель откроется.

Для небольших парников рекомендуется использовать гидравлические или биметаллические открыватели.

Гидравлическая автоматика для открытия форточек основана на расширении легкокипящей жидкости (обычно фреона), которая выдвигает шток и таким образом поднимает форточку. Подобное устройство долговечно и обладает высокой скоростью реакции на изменение окружающей температуры, а также дешевле электрических систем и способно поднять большую тяжесть (например, двери).

Существуют современные гидравлические системы с электронным блоком управления, однако они имеют более высокую стоимость и зависят от доступности электропитания.

Биметаллические регуляторы — две пластины из высокотеплопроводного металла, которые устанавливаются на форточку и при нагревании сгибаются, открывая доступ свежему воздуху. Остывая, пластины выпрямляются и закрывают форточку. Такие устройства имеют невысокую цену и высокую скорость срабатывания. Хотя пластины не могут приподнять большую тяжесть, их достаточно для форточек из поликарбоната.

Автополив

На рынке представлен большой ассортимент капельных систем, однако обеспечить автоматический полив можно и более дешёвыми средствами. Солнечная дистилляция может обеспечить нужное количество влаги даже в летнюю жару.

Для такого полива необходимо выполнить следующие действия:

  1. Подготовить 2 пластиковые ёмкости (бутылки), одна должна быть меньше другой. Стенки сосудов должны быть максимально прозрачными!
  2. В меньшую бутылку наливают воду, а сверху на неё надевают большую ёмкость, как крышку.
  3. Конструкцию устанавливают рядом с каждым растением.
  4. При нагревании солнцем воды она начинает испаряться и оседать на стенках второй бутылки, скатываясь в землю.

Ещё один вариант — комбинация пластиковых бутылок и пустых стержней для шариковых ручек. Стержни необходимо предварительно очистить бензином.

  1. Один конец стержня закупоривают (например, спичкой) и протыкают отверстие, отступив от заглушки 3-4 мм.
  2. В бутылке прокалывают отверстие меньшего диаметра на уровне «плечиков» и вставляют туда стержень.
  3. Дно бутылки срезают, горлышко закрывают крышкой и устанавливают бутылку крышкой вниз. Или отверстие в бутылке делают на расстоянии 20–25 мм от дна и уплотняют пластилином, а бутылку ставят на дно с открытой крышкой.
  4. В бутылку наливают воду и проверяют стержень: за 5 минут должно выйти 10 капель.

При постоянном воздействии солнца пластик портится, поэтому нуждается в замене через каждые 6 месяцев.

Автоотопление

Если теплица используется круглогодично, ей необходима система отопления.

К автоматическим устройствам этого типа относятся:

  • инфракрасные обогреватели с датчиком температуры — используются для надземного отопления;
  • автосистемы с газовыми горелками или буржуйками;
  • внутрипочвенные комплексы со специальными пластинами и датчиками включения, которые монтируются под растениями.

Поддержать необходимую температуру в ночное время с весны до осени поможет обогрев солнечной энергией, накопленной за день. Аккумулятором тепла может служить ёмкость с поливной водой чёрного цвета.

Дополнительные усовершенствования

После установки необходимых систем и запуска умной теплицы можно рассмотреть возможности дальнейшего усовершенствования конструкции.

Это могут быть:

  • система наполнения для ёмкости с водой, оборудованная насосом и поплавковым включателем;
  • дополнительная подсветка для увеличения продолжительности солнечного дня или притенение для его сокращения (при выращивании, например, редиса).
  • расширение системы вентиляции установкой электровентиляторов.

Возможные трудности со сборкой автоматической теплицы

Проблемы при работе теплицы, связанные с работой систем обеспечения, могут возникнуть по следующим причинам:

  • ошибки при расчёте количества форточек, программировании датчиков и пр.;
  • перегруз системы, при использовании устройств без учёта их технических параметров;
  • поломки в результате игнорирования профилактического обслуживания техники и своевременных сигналов о неисправности;
  • нарушение правил техники безопасности об использовании внутри помещения низковольтного напряжения (12–36 В);
  • установка теплицы из поликарбоната при температуре ниже +10°C может стать причиной повреждения материала из-за его хрупкости при низких температурах.

Создание умной теплицы особенно актуально там, где невозможен постоянный контроль над условиями содержания растений. Использовать возможности электроники можно во многих процессах, подбирая оптимальные условия выращивания желаемых культур.