Traditsioonilised kasvuhoone- ja kasvuhoonefarmid nõuavad isegi soodsate ilmastikutingimuste korral omanikult märkimisväärseid jõupingutusi planeeritud saagi saamiseks. Märkida võib ka konstruktsioonide paigutuse tehniliste tööde komplekse, kuid elementaarjuhtimise ülesanded mängivad tööprotsessis olulist rolli. Nutika kasvuhoone kontseptsioon võimaldab oluliselt hõlbustada omaniku funktsioone selliste objektide loomisel ja hooldamisel. Saate seda oma kätega rakendada, kasutades spetsiaalseid seadmeid ning riist- ja tarkvaratööriistu.
Automaatika kasvuhoones
Üldiselt võib nutikat kasvuhoonet pidada targa kodu analoogiks. Süsteemi põhiülesanne on pakkuda intelligentse juhtimise elemente, mis mõjutavad positiivselt mitut talu toimimise parameetrit korraga. Automaatse juhtimise rakendamise võtmeteguron mikrokliima indikaatorite juhtimine ilma kasutaja sekkumiseta. Süsteem peab iseseisv alt, lähtudes hetke temperatuuri ja niiskuse andmetest, kohandama vajalikke parameetreid iga päev, tund ja isegi minut, arvestades konkreetse taimestiku nõudeid. Kuid kasvuhoonete automatiseerimise ideega võib tekkida probleeme. Süsteemi põhielemente pole keeruline oma kätega rakendada - piisab, kui ühendada mitme tundlikkuse anduriga andurid seadmetega, mis juhivad otseselt mikrokliimat ja muid regulatiivseid protsesse. Raskus seisneb vastuolus kasvuhoone erinevate funktsionaalsete komponentide nõuete vahel. See ei puuduta isegi seda, et tinglikud kurgid ja tomatid vajavad erinevat kastmisrežiimi, vaid erinevused niiskuse vajaduse ja soojusliku mugavuse osas mulla ja taimede ülemise osa suhtes.
Kasvuhoone asukoha valimine
Projekti esimestes etappides saate keskenduda konstruktsiooni tehnilise paigutuse üldreeglitele. Loomulikult on farmi asukoha valik põhimõtteline punkt. Kui piirkonnas napib soojust ja päikeseenergiat, siis tuleks konstruktsiooni kalle ja pikem külg pöörata lõunasse. Asjatundjate hinnangul õigustab selline otsus end, kui rõhk on pandud kevadisele istikute kasvatamisele. Vastupidi, suvised kasvuhooned peaksid olema suunatud põhja poole, kuna sel juhul saavad katuseharjad õhtuste ja hommikuste kiirtega tõhusama läbipaistvuse. Samuti ärge unustage koha valimisel pinnase usaldusväärsust. Oma kätega nutika kasvuhoone all saateeelnev alt ette valmistada ja vaiakonstruktsiooni universaalne vundament koos võrega. Aga kui on plaanis ehitada karkass lintvundamendi baasil, siis tuleks teha geodeetiline arvutus põhjaveenäitudega. Sellel valikul on täitmisel oma piirangud.
Ülemise konstruktsiooniosa paigaldamine
Alguses ärge unustage, et kõrgtehnoloogiline ja seadmetega täidetud kasvuhoone peaks pakkuma kaablijuhtmestiku ja keerukate seadmete paigaldamise võimaluse. See tähendab, et valmistamise materjale tuleks kasutada võimalikult painduva struktuuriga. Midagi põhimõtteliselt uut selle osa rakendamises aga ei tule. Toestusskeleti saab valmistada põikraamiga metallpostidest ning kaunistuseks kasutada klaasi või polükarbonaati. Nutika kasvuhoone ise paigaldamine toimub tüüpilise toimingute komplekti abil - riistvara, sulgude ja klambrite abil toimub elementide vaheline dokkimine keevitusseadmete või puurikeeraja abil. Olulisem on konstruktsiooni õige arvutamine, et see kestaks kaua ega vajaks töötamise ajal reguleerimist. Kommunikatsiooni toetamiseks paigaldatakse spetsiaalsed kaabelkanalid. Nende materjal on valitud niiskuskindlate ja hästi isoleeritud plastide hulgast. Juba kasvuhoones endas tuleks kaaluda maandussüsteemi ja kaitstud sektsioonide olemasolu turvaplokkide paigaldamiseks.
Kasvuhoonete automatiseerimise tehniline juurutamine
Juhtsüsteemide juhtimiseksmikrokliima kasutab signaalide edastamiseks andureid, andurielemente, ajamid ja sidevahendeid. Kuid ilma mikrokontrolleri juhtimiseta ei saa seda infrastruktuuri luua. Selle probleemi optimaalse lahendusena kasutatakse "Arduino" baasil tooteid. Selle seadmega juhitav nutikas kasvuhoone saab täieliku valiku tööriistu pidevaks juhtimiseks funktsionaalsete moodulite abil. "Arduino" süsteem on väike tahvel, millel on professori antud mikroskeem ja mälu. Olenev alt selle seadme konkreetsest konfiguratsioonist saab ühendada teatud arvu välisseadmeid. Väikestes kasvuhoonetes kasutatakse kuni tosinat juhitavat elementi, sealhulgas elektrimootoreid, valgustusseadmeid, uksemehhanisme, kastmissüsteeme jne. Ühendatud komponente juhitakse vastav alt kasutaja määratud algoritmile, võttes arvesse väliseid parameetreid.
Kuidas arendada Arduino projekti?
Kõik juhtimiskompleksi funktsionaalsed elemendid on kokku pandud eraldi. Osa seadmeid on otseselt kaasatud mikrokontrolleri teenindussüsteemi ja teine osa on seotud töökeskkonna parameetrite muutmisega. Kasutaja peab algselt kindlaks määrama, milliseid funktsionaalseid elemente on vaja kasvuhoone autonoomse töö korraldamiseks ja kuidas kontrolleri funktsioon on tehnoloogiliselt korraldatud. Tavaliselt arendatakse Arduino projekte järgmiseltalgoritm:
- Taimeelu mõjutavate sihttegurite määramine. Põhilised näitajad hõlmavad temperatuuri, niiskust, valgust ja süsinikdioksiidi sisaldust.
- Skeemi koostamine, mille järgi juhtimistaristut kontrolleri abil realiseeritakse.
- Seadmete ja andurite paigutuse koostamine koos teabega sihtparameetrite kohta.
- Tehnoloogilise kaardi koostamine juhtpaneeli ja kontrolleri funktsionaalsete üksuste koostoimest.
- Kasvuhoonete haldamise protsesside automatiseerimiseks tarkvara tasemel algoritmi väljatöötamine.
- Toitesüsteemiga funktsionaalsete üksuste tehniline tugi.
Tuulutusmasinate tüübid
Õhuringlus on üks võtmetegureid, mis tagab soojust armastavate taimede tasakaalustatud arengu. Sel juhul on ülesandeks seda funktsiooni täita automaatrežiimis. Kuidas seda tagada? Kasvuhoonete automaatse ventilatsiooni rakendamiseks on kolm peamist võimalust:
- Auto amortisaatorist. Lihtsaim eelarvelahendus, mis on valmistatud auto kolbmehhanismidest ja gaasivedrust. Kasvuhoone automaatset ventilatsiooni amortisaatorist saab teha ise, kasutades metalltorusid, torustiku pistikuid ja kerepõhjaga pneumaatilist tõket. See infrastruktuur moodustab tegelikult termoajami, mille saab kinnitada sama polükarbonaadist seina või varikatuse aknalehe sisse.
- Elektriventilaator. Viatermolülitile on paigaldatud piisava võimsusega täisväärtuslik ventilatsioonisüsteem, mis on ühendatud kohaliku generaatoriga või töötab oma akuga.
- Klappide mehhanismid. Aknakonstruktsiooni või kasvuhoone katusele tehakse väljalõige tuulutusklapi paigaldamiseks. Automatiseerimine on sel juhul integreeritud ja selle tase sõltub seadme konkreetsest versioonist. Tänapäeval on mudeleid, millel on programmjuhtimine ja mehaanilised regulaatorid, mis ei vaja toiteallikat.
Valgustussüsteem
Kasvuhoone taimestik peaks saama valgust keskmiselt 14–16 tundi päevas. Samuti pole mõtet ööpäevaringset valgustust, seega on vajadus isereguleeruva süsteemi järele. Esiteks on vaja esialgu kindlaks teha, millised valgusallikad saavad olema. Universaalse võimalusena saate kasutada spetsiaalseid LED-e kasvuhoonetele või nn kasuliku punase valgustusega seadmetele, mis töötavad lainetel vahemikus 600–700 nanomeetrit. Õitsemise ajal tuleks aga ühendada sinised lained spektris 400-500 nanomeetrit. Valgustuse rakendamisel saab oma kätega nutika kasvuhoone varustada ühise kontrolleri alusele manustatud kaitstud lampide juhitava rühmaga, millel on lai valik reguleeritavaid parameetreid. Peamine ülesanne on korrektselt ja ratsionaalselt korraldada ühendus Arduino süsteemi kontaktoritelt iga lambiga. Selleks võib kasutada ka kollektorite ja draiveritega juhtreleed hõõgumisomaduste muutmiseks.
Kastmissüsteem
Selle osa projekteerimise ajaks peaks olema koostatud taimede paigutusplaan. Soovitav on jagada need samade kastmisnõuetega rühmadesse. Kasvuhoone kastmise automaatika ühendatakse ka niiskusanduritega ühendatud keskkontrolleriga. Lihtsaim võimalus sellise süsteemi rakendamiseks on veetünni paigaldamine, mille vihmavesi kogub äravoolust. Niisutusprotsessi juhib kuulkraan, millel on ühendatud otsetõmmetav automaatne ahtripeegliga.
Tistiknisutussüsteem
Keeruline disaini poolest, kuid tõhus taimede veevarustuse seisukoh alt. Selle loomiseks vajate automaatselt reguleeritavat jaoturit ja vee jaotamise seadmeid, mida saab valmistada plasttorust. Seega on nutika kasvuhoone kõigi peenarde äärde paigaldatud perforeeritud kanalid. Seemikute puhul võite piirduda mulla niiskusega. Kogu torustikusüsteemi peab juhtima ka tsirkulatsioonipump, mis hoiab vooluringides optimaalse rõhutaseme.
Vahendid viljaka pinnase stimuleerimiseks
Taimede kasvu- ja arenguaktiivsus sõltub mulla mikrofloorast. Maa optimaalse õhu-niiskuse režiimi säilitamiseks on vaja sobivat nutikate kasvuhoonete komplekti, mis sisaldab elektrilisi elemente pinnase soojendamiseks ja kastmiseks. Tavaliselt kasutatakse matte või plaatseadmeid, mis asetatakse otse sissemaandusega või selle all ja teisest küljest on ühendatud kontrolleriga toitesüsteemi.
Järeldus
Kasvuhoonetaimede elutegevuse omadused sõltuvad kohalike kliimaseadmete pakutavast mugavusest. Kontrolleritel ja muul automaatikal põhinevad mikrokliima juhtimissüsteemid ei ole vaid samm selle talu peremehe mugavuse suurendamise suunas. See on palju täpsem õhu, niiskuse ja temperatuuri reguleerimise režiimide seadistamine, samuti vahend kasutatavate seadmete energiatõhususe parandamiseks. Energiaressursside ratsionaalne kasutamine on vaid üks võtmetegureid Arduinol põhinevate juhtimissüsteemide väljatöötamisel.
