Автоматизация систем полива и контроля влажности почвы в теплицах

Автоматический регулятор влажности: 1 — камера; 2 — мембрана; 3 — сифонная камера; 4 — шарнир; 5 — рычаг; 6 — гибкий шланг; 7 — пружина; 8 — регулировочный винт; 9 — задвижка;

10 — цилиндр; 11 — поршень; 12, 13 — нижняя и верхняя полости; 14, 15 — переливные патрубки; 16 — напорная магистраль;

17, 18 — переливные патрубки; 19 — клапан крытию патрубка 17, перемещению поршня 11 в верхнее положение и закрытию задвижки. Для установки пределов регулирования влажности почвы служит регулировочный винт 8.

Можно применить электронный регулятор влажности. Одна из схем такого регулятора приведена на рисунке. Датчиком влажности здесь служат два угольных стержня от батарейки ЗЗ36Л с деполяризатором (с элементов только требуется удалить цинковую оболочку).

Принципиальная схема регулятора влажности почвы: К1=47

К; В2=21 К; В3=47 К; В4=1 К; О — датчик влажности; К —

Емкость с электромагнитным клапаном: 1 — электромагнит; 2 — бочка; 3 — тяга; 4 — 2 клапан Стержни следует заглубить в почву на расстоянии 20 см. При уменьшенной влаж3 ности сопротивление между ними составляет около 1500 Ом. Схему с помощью переменного резистора К1 настраивают 4 назаданный порог срабатывания регулятора, переменный резистор В2 служит для установки начальной влажности. Врегуляторе использованы транзисто- } ры МП16Б, МП25, МПА42 или аналогичные им, выходное реле типа РЭС-10.

Применяя электронный регулятор для подачи воды в систему полива, необходимо установить электромагнитный вентиль или задвижку с электроприводом, или же соленоидный клапан типа СВМ диаметром 20-25 мм. Электромагнитный клапан можно изготовить самому. Одна из конструкций показана на рисунке.

Собственно клапан представляет собой выходной клапан обычного сливного туалетного бачка, соединенного проволочной тягой из нержавеющей стали с исполнительным электромагнитом. В качестве электромагнита можно использовать магнитный пускатель, катушка которого в целях безопасности перемотана на напряжение 36 В.

Как ни заманчиво управлять системой полива при помощи электроники, нужно помнить, что высокую надежность обеспечивает наиболее простое устройство. Несложное программное устройство полива можно изготовить своими руками и без применения электронных схем и электромагнитных клапанов. Схема такого устройства показана на рисунке.

Устройство состоит из бочки на 200-250 л, куда заливается запас поливной воды. При наличии водопроводного ввода устанавливается поплавковый клапан 1. Из бочки 2 вода через дозатор 3 поступает в дозирующую емкость 4, которая служит для заполнения емкости 8 и пуска сифона 9. Пусковая емкость 4 должна иметь вместимость 2-3 л, рабочая емкость — 8—10 л. В исходном положении пусковая емкость 4 удерживается грузом 6 и тягой 5, после заполнения емкости через дозатор 3 равновесие системы нарушается и происходит опрокидывание емкости. Для устойчивого опорожнения емкости последняя снабжена опорными планками 7, смещающими центр тяжести в начальный момент опрокидывания. После заполнения рабочей емкости 8 и срабатывания сифона 9 начинается цикл полива.

Настройка автоматической системы полива и расчеты

Настройка режима автоматического полива

Регулируя расход дозатора 3, можно задавать различные программы полива. Например, если бочка 2 имеет вместимость 250 л, рабочая емкость 8 — вместимость 10 л, а дозатор настроен на расход 2 л/час, то период полива растений составит 125 часов, или 5 суток.

При этом показатели процесса полива будут следующими:

Если требуется более интенсивный полив, производительность дозатора увеличивают, но при этом нужно учитывать, что общий запас воды при отсутствии водопроводного ввода должен быть увеличен.

Схема и расчет общего запаса воды

Схема устройства полива включает следующие элементы:

• 1 — поплавковый клапан;
• 2 — бочка с водой;
• 3 — дозатор;
• 4 — дозирующая емкость;
• 5 — блок;
• 6 — груз;
• 7 — опорная планка;
• 8 — зарядная емкость;
• 9 — сифон.

Если принять водопотребление взрослых растений 5 л/м² в сутки, то для теплицы площадью 10 м² общий запас воды на пять суток должен составлять 250 л, а в теплице площадью 15 м² потребуется установить емкость вместимостью 375 л или две бочки по 200 л.

Описанные конструкции для обогрева, вентилирования и полива теплиц и парников не исчерпывают всего спектра возможных решений и не являются обязательными для повторения без каких-либо изменений. Безусловно, каждый может выбрать для себя наиболее приемлемые элементы из разных конструкций, воспользовавшись приведенными здесь описаниями.