Автоматизація систем поливу та контролю вологості ґрунту в теплицях

Автоматичний регулятор вологості: 1 — камера; 2 — мембрана; 3 — сифонна камера; 4 — шарнір; 5 — важіль; 6 — гнучкий шланг; 7 — пружина; 8 — регулювальний гвинт; 9 — засувка;

10 — циліндр; 11 — поршень; 12, 13 — нижня та верхня порожнини; 14, 15 — переливні патрубки; 16 — напірна магістраль;

17, 18 — переливні патрубки; 19 — клапан закриттю патрубка 17, переміщенню поршня 11 у верхнє положення та закриттю засувки. Для встановлення меж регулювання вологості ґрунту служить регулювальний гвинт 8.

Можна застосувати електронний регулятор вологості. Одна зі схем такого регулятора наведена на рисунку. Датчиком вологості тут служать два вугільні стрижні від батарейки ЗЗ36Л з деполяризатором (з елементів тільки потрібно видалити цинкову оболонку).

Принципова схема регулятора вологості ґрунту: К1=47

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

Ємність з електромагнітним клапаном: 1 — електромагніт; 2 — бочка; 3 — тяга; 4 — 2 клапан Стрижні слід заглибити у ґрунт на відстані 20 см. При зменшеній вологості опір між ними становить близько 1500 Ом. Схему за допомогою змінного резистора К1 налаштовують 4 на заданий поріг спрацювання регулятора, змінний резистор В2 служить для встановлення початкової вологості. У регуляторі використані транзистори МП16Б, МП25, МПА42 або аналогічні їм, вихідне реле типу РЕС-10.

Застосовуючи електронний регулятор для подачі води в систему поливу, необхідно встановити електромагнітний вентиль або засувку з електроприводом, або ж соленоїдний клапан типу СВМ діаметром 20-25 мм. Електромагнітний клапан можна виготовити самому. Одна з конструкцій показана на рисунку.

Власне клапан являє собою вихідний клапан звичайного зливного туалетного бачка, з’єднаного дротяною тягою з нержавіючої сталі з виконавчим електромагнітом. Як електромагніт можна використовувати магнітний пускач, котушка якого з метою безпеки перемотана на напругу 36 В.

Хоч як привабливо керувати системою поливу за допомогою електроніки, потрібно пам’ятати, що високу надійність забезпечує найбільш простий пристрій. Нескладний програмний пристрій поливу можна виготовити власноруч і без застосування електронних схем та електромагнітних клапанів. Схема такого пристрою показана на рисунку.

Пристрій складається з бочки на 200-250 л, куди заливається запас поливної води. При наявності водопровідного вводу встановлюється поплавковий клапан 1. З бочки 2 вода через дозатор 3 надходить у дозуючу ємність 4, яка служить для заповнення ємності 8 і пуску сифона 9. Пускова ємність 4 повинна мати місткість 2-3 л, робоча ємність — 8—10 л. У вихідному положенні пускова ємність 4 утримується вантажем 6 і тягою 5, після заповнення ємності через дозатор 3 рівновага системи порушується і відбувається перекидання ємності. Для стійкого спорожнення ємності остання забезпечена опорними планками 7, що зміщують центр ваги в початковий момент перекидання. Після заповнення робочої ємності 8 і спрацювання сифона 9 починається цикл поливу.

Налаштування автоматичної системи поливу та розрахунки

Налаштування режиму автоматичного поливу

Регулюючи витрату дозатора 3, можна задавати різні програми поливу. Наприклад, якщо бочка 2 має місткість 250 л, робоча ємність 8 — місткість 10 л, а дозатор налаштований на витрату 2 л/год, то період поливу рослин становитиме 125 годин, або 5 діб.

При цьому показники процесу поливу будуть такими:

Якщо потрібен більш інтенсивний полив, продуктивність дозатора збільшують, але при цьому потрібно враховувати, що загальний запас води за відсутності водопровідного вводу має бути збільшений.

Схема та розрахунок загального запасу води

Схема пристрою поливу включає такі елементи:

• 1 — поплавковий клапан;
• 2 — бочка з водою;
• 3 — дозатор;
• 4 — дозуюча ємність;
• 5 — блок;
• 6 — вантаж;
• 7 — опорна планка;
• 8 — зарядна ємність;
• 9 — сифон.

Якщо прийняти водоспоживання дорослих рослин 5 л/м² на добу, то для теплиці площею 10 м² загальний запас води на п’ять діб повинен становити 250 л, а в теплиці площею 15 м² буде потрібно встановити ємність місткістю 375 л або дві бочки по 200 л.

Описані конструкції для обігріву, вентилювання та поливу теплиць і парників не вичерпують усього спектра можливих рішень і не є обов’язковими для повторення без будь-яких змін. Безумовно, кожен може вибрати для себе найбільш прийнятні елементи з різних конструкцій, скориставшись наведеними тут описами.