Теплица проект по технологии
Обновлено: 12.09.2024
Существует несколько способов получения альтернативной энергии - ветроэнергетика, солнечная энергетика, энергия приливов и отливов, а также получение биотоплива для техники через выращивание определенных растений. Человечество все активнее внедряет в своей жизни разнообразные технологии. Мы хотим рассказать об очень известном способе получения энергии - выращивание продуктов- овощей в качестве пищи для людей. Электроэнергия нужна людям для питания электропотребителей. А вот то, что овощи являются альтернативным видом энергии именно для людей - мы как-то не задумываемся.
На самом деле, фотосинтез растений – это есть аккумуляция световой и тепловой энергии Солнца и превращение ее в химическую энергию продуктов питания.
Человечество с недавних пор озабочено получением электроэнергии через солнечные батареи, оно борется за каждый процент увеличения КПД этих батарей и как-то опять не задумывается - а на что тратится эта электроэнергия? Например, на освещение и подогрев теплиц для выращивания овощей… А ведь если мы увеличим КПД наших теплиц, получим больше овощей с кв.метра, то мы сэкономим эту самую электроэнергию!
Теплицы появились как продукт современных технологий для получения продуктов питания, как альтернатива грядок под открытым небом. Теплицы позволили людям увеличить вегетационный период для растений путем создания для них комфортных условий, что дало повышенный выход продуктов с кв.метра. Но к трудозатратам по выращиванию - посадка, поливка, сбор, добавились материальные и энергетические затраты – на строительство, обогрев и освещение. Причем, достаточно большие, что делает тепличное хозяйство не очень рентабельным.
Как можно снизить эти затраты?
Только применяя новейшие технологии, вплоть до IT- информационных технологий.
Теплицы в России появились при Петре, назывались они оранжереями, и выращивали в них всякие экзотические вещи, в частности- апельсины. Но при этом не считались с затратами, труд крепостных был бесплатным. В советское время тепличное хозяйство выращивало овощи- витамины для советских людей тоже затратно. А вот в 90-х годах рынок себя показал как хищник - выживает сильнейший, и теплицы все тихо ушли в лету.
Но ведь овощи нужны людям. И в подсобном хозяйстве, на дачах, теплицы выжили, но все равно, они были экономически не выгодны с уровнем технологий того времени.
Наша задача - применить в теплице для подсобного хозяйства, для дачи, современные технологии, современные материалы, знания для снижения затрат на производство овощей. А это в целом нам даст еще один способ получения альтернативной энергии.
Проведем анализ тепличного хозяйства, все его плюсы и минусы.
1.С конструкционной точки зрения здесь улучшать почти нечего, на замену стеклу и полиэтилену пришел поликарбонат. Пока это самый лучший по многим показателям (как для людей, так и для растений) материал. Мы его тоже используем в нашей теплице.
2. Основная проблема для дачной теплицы – отсутствие людей в будни. Нарушается основной принцип теплицы - тепловой баланс. Ночью, в холодное время, теплица должна быть закрытой, для сохранения тепла, а днем - жаркое время - открыта, для вентилирования воздуха. Проблема: Открыть- Закрыть.
Решалась просто - не закрывалась вообще. И это лучше, чем не открывалась вообще. Мы пойдем по рациональному пути - будем открывать-закрывать, но не сами, а с помощью автоматики. Сейчас существуют недорогие электромоторы, которые под управлением недорогой автоматики будут работать почти бесплатно. Немного электричества для них выработает недорогая солнечная батарея (СБ) и запасет в себе недорогой, но достаточно емкий аккумулятор.
Основная проблема СБ - маленький кпд, особенно в пасмурное время. И в солнечное время, тем более. Вроде свет есть - а заряжается аккумулятор плохо, - солнце не стоит на месте, в отличие от батареи. А мы применим недорогое устройство для слежения и поворота СБ - треккер. Он поднимет КПД нашей СБ без каких-то особых, научных исследований. И с помощью недорого контроллера экономично зарядит емкие литий - ионные аккумуляторы.
Также недорогой микроконтроллер на базе Arduino(МКА) при достижении требуемой температуры даст команду шаговым двигателям открыть или закрыть фрамуги. В случае очень высокой температуры (невозможности понизить температуру проветриванием) , МКА даст команду на включение вентилятора, который будет засасывать горячий воздух под коньком теплицы и прогонять его через специальный термоаккумулятор ТА( утепленная емкость, заполненная 2-х5-и литровыми пластиковыми бутылками, объемом до 1м3). А прохладный воздух из ТА будет поступать в теплицу для понижения температуры воздуха в ней.
В экстренном случае МКА даст команду на опускание светоотражающего экрана-пленки (материал Mylar разработан НАСА). Причем этот экран будет работать и в ночное время как устройство, отражающее до 90% тепла внутрь теплицы при ночных понижениях температуры. ТА по команде МКА тоже подогреет растения ночью теплом, рекупирированным в дневное время. Подогретой водой до 30 градусов, ТА может дать
дать от 40 до 100 Мдж тепла, что позволит растениям не замерзнуть и даже продолжить вегетацию в ночное время.
3. Световой режим. Здесь проблема в том, что для роста растений нужен определенный режим освещения, а весной дни еще короткие. Саженцы тоже пока не большие, но без света их рост будет замедлен. Есть исследования, которые говорят о определенном режиме, досветке растений, причем определенного спектра видимого света, достаточно освещать их красным светом и немного синим (в соотношении примерно 4:1, 70-80% красного света и 30-20 - синего). Таким образом, не тратится энергия на бесполезное освещение в других диапазонах спектра. А как известно, затраты на освещение при выращивании в теплицах и парниках, при подготовке рассады весьма значительны. И также выяснено, что импульсный свет определенной частоты ничем не хуже постоянно горящего. С помощью МКА мы будем включать наши светодиоды ранним утром до рассвета и после заката на определенное время- до установленного светового порога в пульсирующем режиме, что опять же снизит затраты на электроэнергию.
4. Вода, т.е. полив. Важная составляющая в жизни растений. Для полива нужна теплая, обогащенная кислородом вода, поданная в нужное время, в нужном количестве. Система капельного полива уже существует, она доказала свою практичность, поэтому мы ее внедряем в нашу теплицу. А поливом будет руководить наш МКА. По датчику влажности и в вечернее время МКА даст команду насосу на полив растений. До этого момента МКА приготовит эту воду путем перекачки воды в определенные напорные емкости и прокачает через них воздух с помощью компрессора. Влажность воздуха - тоже необходимый показатель среды в теплицы. Огурцы требуют повышенную влажность, что достигается с помощью туманообразователей : ультразвуковое распыление или фонтанный тип распыления.
5. Питание растений. Эта задача тоже уже решена. Совместно с капельным поливом растения подаются нужные порции растворенных удобрений, так называемая ферригация.
5а. Питание растений углекислым газом. Это основная еда растений. Использовать можно 2 способа - открывать на определенные промежутки времени вентиль от баллона с углекислым газом. Способ дорогой, но автоматизируемый с помощью МКА. Второй способ более доступный и рациональный - имеем емкость с водой, навозом и травой. Смесь бродит с выделением углекислого газа. В нужное время периодически включать компрессор для прокачки через емкость воздуха, брожение усиливается, углекислый газ выделяется .
6. Охрана и сигнализация. Мы живем в России, где все возможно. Сейчас уровень охранной техники высок, многое придумано, но достаточно дорого. На базе МКА можно организовать SMS-оповещение несанкционированного доступа в охраняемый периметр, также можно сделать фото и видеозапись нарушителя, предупредить его об нарушении закона на частную собственность.
Методы и инструменты реализации:
Все предложенные способы автоматизации осуществимы при наличии следующих устройств: микроконтроллеров на основе Arduino и датчиков - освещенности, влажности и температуры, реального времени, углекислого газа, уровня; сервоприводов, шаговых двигателей, водяных насосов, воздушных компрессоров; солнечной батареи с контроллером; литий - ионных аккумуляторов; вентиляторов.
Микроконтроллеры на основе Arduino были запрограммированы на нужную последовательность действий всех устройств и опробованы в работе. Система требует настройки до определенных параметров. Для внедрения в настоящую теплицу вся автоматика подходит полностью, будет необходимо все усилить более мощными моторами и вентилятором, что тоже легко и экономично выполнимо.
А где же цифровые технологии?
Что такое Arduino
Arduino — это небольшая плата с собственным процессором и памятью. На плате также есть пара десятков контактов, к которым можно подключать всевозможные компоненты: лампочки, датчики, моторы, чайники, роутеры, магнитные дверные замки и вообще всё, что работает от электричества.
С помощью неё загрузка новой программы в Arduino становится делом одного клика. Полноценные устройства можно собирать, используя специальную макетную доску, перемычки и провода абсолютно без пайки. Конструирование ещё не было таким быстрым и простым.
Вот пример- листинг одной программы из библиотеки.
К Arduino подключён аналоговый датчик уровня освещённости, пироэлектрический цифровой датчик движения тёплых объектов и светодиодная лампа
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Проект: Строительство теплицы.
Цель проекта: а)Выбрать самый выгодный вариант б)Рассчитать стоимость материала в)сделать чертеж
Я задумал построить теплицу по моему чертежу.
Виды теплиц Вообще есть много теплиц и наша задача выбрать наиболее подходящую теплицу.
Давайте выберем из многих видов теплиц наиболее подходящую к моему чертежу
Такие Виды теплиц мне не подходят.
Наиболее подходящую теплицу мы видим слева.
Давайте рассмотрим какой материал нам нужен
Рассмотрим самый выгодный вариант
В результате подсчетов я выяснил, что строительство теплицы обойдется мне приблизительно в 35 тыс .руб
И в конце концов я хочу чтоб у меня в теплице рос такой урожай.
Спасибо за просмотр.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
- Курс добавлен 23.11.2021
- Сейчас обучается 48 человек из 28 регионов
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 566 405 материалов в базе
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 09.01.2018 1183
- PPTX 1013.4 кбайт
- 8 скачиваний
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Зурабов Юрий Михайлович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
В Забайкалье в 2022 году обеспечат интернетом 83 школы
Время чтения: 1 минута
Количество бюджетных мест в вузах по IT-программам вырастет до 160 тыс.
Время чтения: 2 минуты
В Воронеже продлили удаленное обучение для учеников 5-11-х классов
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор не планирует переносить досрочный период ЕГЭ
Время чтения: 0 минут
Новые курсы: управление детским садом, коучинг, немецкий язык и другие
Время чтения: 18 минут
Онлайн-конференция о создании школьных служб примирения
Время чтения: 3 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
НАША УМНАЯ ТЕПЛИЦА
1 муниципальное автономное общеобразовательное учреждение " Средняя общеобразовательная школа № 2 с углубленным изучением физики, математики, русского языка и литературы" (Школа № 2)
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Предмет исследования: теплица
Объект исследования: комфортные условия для роста и развития растений в теплице.
Задачи:
изучить литературу по данной теме, а именно какие факторы влияют на комфортную жизнь растений в теплице: температура, влажность, освещенность, содержание углекислого газа;
найти информацию о платформе Arduino и принципах ее работы;
продумать схему для сборки умной теплицы;
разработать алгоритм сбора информации с датчиков, контролирующих комфортные условия роста и развития теплолюбивых культур;
подобрать комплектующие для реализации проекта;
написать алгоритм и код программы автоматизации процессов с помощью программного обеспечения и консультации папы;
испытать работу мини теплицы;
провести экономические расчеты для большой теплицы на дачном участке.
Давайте рассмотрим подробнее, что же происходит в конструкции теплицы, которой не ведома автоматика и контроль за ее микроклиматом ведется по возможности, хотя и фактически каждый день.
1.2 Освещение
Любые растения нуждаются в 12-16-ти часовом освещении в сутки. Как только продолжительность дня становится короче 10 часов, растения попросту перестают расти. Но и круглосуточно освещать теплицу не нужно. Для растений существует своя норма ночного покоя-6 часов.
Впервые опыты со светодиодами в теплице проводились в Дании. В итоге при использовании 50 тысяч светодиодов было сэкономлено около 40% энергии на огромной площади, а растения стали расти еще более интенсивнее. У цветов появлялось больше бутонов. И при этом в промышленных теплицах уже меньше использовались химикаты для регулировки роста растений.[1]
Фотосинтез — это процесс, при котором из углекислого газа и воды на свету образуются органические вещества. Общая формула фотосинтеза выглядит следующим образом:
Вода + Углекислый газ + Свет → Углеводы + Кислород
Выделяющийся при фотосинтезе кислород поступает в атмосферу. В верхних слоях атмосферы из кислорода образуется озон. Озоновый экран защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, что сделало возможным выход живых организмов на сушу.
Фотосинтез – это основа питания растений. Научно доказано, что 95% урожая определяют органические вещества, полученные растением в процессе фотосинтеза, и 5% – те минеральные удобрения, которые садовод вносит в почву.
Современные дачники основное внимание уделяют почвенному питанию растений, забывая о его воздушном питании. Неизвестно, какой урожай могли бы получить садоводы, если бы они внимательно относились к процессу фотосинтеза[3].
Свет, участвующий в процессе фотосинтеза, попадает в хлоропласты – внутриклеточные полуавтономные органеллы, содержащие зеленый пигмент. Под действием солнечного света хлоропласты вытягивают воду из почвы, разделяя ее на водород и кислород. Световая энергия собирается в специальные отсеки хлоропластов, называемые тилакоиды, а затем делит молекулу воды на кислород и водород.
Часть кислорода вырабатывается в атмосферу, а часть идет на дыхание растения. После чего углекислый газ в пиреноидах (белковых гранулах, окруженных крахмалом) смешивается с водородом и образует молекулы сахара. В результате этой реакции также выделяется кислород.
Соединяя сахар, с добываемыми из почвы азотом, серой и фосфором, зеленые растения производят крахмал, жиры, белки, витамины и другие сложные соединения, необходимые для их жизни.
Хотя в абсолютном большинстве случаев фотосинтез протекает под воздействием солнечного света, в нем также может участвовать и искусственное освещение. Растение поглощает свет при помощи зеленого вещества, которое называется хлорофилл. Хлорофилл содержится в хлоропластах, которые находятся в стеблях или плодах. Особенно большое их количество в листьях, потому что из-за своей очень плоской структуры листок может притянуть много света, соответственно, получить намного больше энергии для процесса фотосинтеза.
После поглощения хлорофилл находится в возбужденном состоянии и передает энергию другим молекулам организма растения, особенно, тем, которые непосредственно участвуют в фотосинтезе. Второй этап процесса фотосинтеза проходит уже без обязательного участия света и состоит в получении химической связи с участием углекислого газа, получаемого из воздуха и воды. На данной стадии синтезируются разные очень полезные для жизнедеятельности вещества, такие как крахмал и глюкоза.
Эти органические вещества используют сами растения для питания разных его частей, а также для поддержания нормальной жизнедеятельности.
Для повышения продуктивности фотосинтеза необходимы следующие условия:
Оптимальный световой режим – интенсивность освещения и длительность светового дня. Практически зависит от густоты посевов, ориентирования их рядов, искусственного освещения в теплицах. Следует также учитывать и разницу в освещении светолюбивых и теневыносливых растений.
Благоприятный температурный режим (20-25С) при выращивании растений в теплице.
Достаточная для данной культуры увлажненность почвы, регулирование, которой можно осуществлять орошением (поливом) или осушением.
Нормальное содержание диоксида углерода в воздухе (особенно в теплицах), так как снижение его содержания тормозит фотосинтез, а повышение угнетает процесс дыхания.
Достаточное содержание минеральных солей в почве.[4]
1.4 Вегетативный период растений
Секрет успешного выращивания состоит в том, чтобы понять, как растения растут и приносят плоды! Независимо от условий выращивания, в помещении или на улице, им нужны одинаковые требования для роста. Растениям нужен свет, воздух, вода, питание, субстрат, тепло для производства плодов и роста. Без одного из этих жизненно важных факторов, оно перестает расти и вскоре погибает. В помещении свет должен быть определенного спектра и интенсивности; воздух должен быть теплым, в меру сухим, обогащенным углекислым газом; вода должна быть в достатке, но не в избытке, и среда выращивания должна содержать определенное количество питательных веществ для бурного роста. Когда все эти требования выполнены на оптимальном уровне, результатом будет и оптимальный рост.
Растение должно развить здоровую и густую корневую систему для лучшего усвоения питательных веществ, и надземную структуру для лучшего получения доступного света.
1.5 Капельный полив
Капельный полив - это метод, когда поливная вода малыми дозами подаётся непосредственно под корни растений, с помощью капельниц-дозаторов и используется наиболее эффективно.
Преимуществ у капельного полива очень много, они очевидны и подтверждены многолетней практикой садоводов большинства стран мира, это:
- более ранний и обильный урожай;
- предотвращение появления сорняков;
- предупреждение почвенной эрозии;
- предотвращение распространения болезней;
- экономия поливной воды (приблизительно наполовину) благодаря тому, что исключаются её испарение и инфильтрация;
- сокращение использования удобрений;
-невозможность попадания поливной воды на растения, что полностью исключает солнечные ожоги;
-предотвращение образования корки на поверхности почвы, что даёт лучшую вентиляцию корням;
- возможность непрерывного и равномерного полива без вашего присутствия и участия, все 24 часа в сутки, при любом ветре;
- действия по обработке растений и уборке урожая можно осуществлять в любое удобное время, не ориентируясь на полив;
- простота и доступность монтажа и ухода;
-нет необходимости перекладывать шланг, рискуя покалечить или сломать растения, разводя по дорожкам грязь (один раз уложил и забыл);
- эффективное использование трудозатрат;
- значительное увеличение интервалов между рыхлением и прополкой;
- увеличивается срок хранения выращиваемых растений;
- сокращение износа трубопроводов;
- значительная экономия денежных средств.[6]
Arduino– это небольшая плата, с собственным процессором и памятью. На плате также есть пара десятков контактов, к которым можно подключать всевозможные компоненты: лампочки, датчики, моторы, чайники, роутеры, магнитные дверные замки и вообще всё, что работает от электричества (Приложение2).
В процессор Arduino можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму. Таким образом, можно создать бесконечное количество уникальных классных гаджетов, сделанных своими руками и по собственной задумке. Для того, чтобы понять идею, взгляните на иллюстрацию в приложении 2. Она не отражает и миллионной доли всех возможностей, но всё же даёт первичное представление.[7]
Принципиальная схема составлена в бесплатной программе Fritzing 0.9.328.(Приложение 3). Программа легка в освоении, в своей библиотеке содержит много датчиков. Перед началом программирования необходимо нарисовать блок схему работы программы. Для этого я использую бесплатную программу Diagram Designer 1.28 (Приложение 4 ).
Код программы пишется в официальной среде разработки Arduino IDE 1.6.9.(Приложение 5).
Язык программирования устройств Ардуино основан на C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент Arduino — это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах.
Простейшая Arduino-программа состоит из двух функций:
setup(): функция вызывается однократно при старте микроконтроллера.
loop(): функция вызывается после setup () в бесконечном цикле все время работы микроконтроллера.
В интернете очень много примеров для реализации работы конкретных датчиков. Наша задача собрать все это воедино, доработать алгоритмы работы, чтоб устраивало нашим потребностям.
Технические характеристики материалов, которые мы использовали в проекте мини теплицы, приведены в приложении 6 .
Опишем этапы сборки проекта.
Сначала создаем модель теплицы на бумаге. Продумываем, какие параметры будем замерять, согласно комфортным условиям для роста и развития растений. Рисуем схему (Приложение 7)
На макетной плате собираем опытный образец, в дальнейшем все провода были спаяны или использованы соответствующие разъемы.(Приложение 8)
Разрабатываем механизм реализации полива. Для этого нам понадобились - датчик влажности почвы, реле включения насоса.
Подключаем дисплей для индикации показания датчиков, который позволяет проверять, корректно ли работает алгоритм работы датчиков.
Проектируем и монтируем контроль освещения: фоторезистор, фотолампа, реле для включения лампы.
Для контроля влажности и температуры воздуха внутри теплицы устанавливаем соответствующий датчик.
Монтируем вентилятор с заслонкой для микропроветривания и сервопривод для открывания заслонки. Для сквозного проветривания подключаем к работе сервопривод для открывания форточки теплицы.
Монтируем инфракрасный порт с пультом для дистанционного управления. Схема включения датчиков показана в Приложении 9. В данном проекте реализовано 3 режима функционирования системы:
Базовый режим - управление устройствами происходит в соответствии с показаниями датчиков.
Демонстрационный режим - управление устройствами происходит с пульта (используется для проверки работоспособности, как подготовка перед взлетом самолета проверяют все системы на земле)
Режим настроек - изменение границ регулирования. Данный режим нужен для автономного использования системы, изменение режимов работы без подключения к компьютеру и без перепрограммирования. Настройки хранятся в энергонезависимой памяти Arduino (такие как границы контроля влажности/температуры). Это особо актуально, если мы захотим выращивать разные типы растений в одной теплице. Одним требуется больше тепла, другим больше воды.
Устанавливаем поплавковый датчик в бочке, который осуществляет защиту для насоса. Работа насоса без воды быстро выведет его из строя. Так как вода, в данном случае является еще и смазкой для движущихся частей и охладителем для трущихся.
В случае опрокидывания емкости с водой или не герметичности системы подачи воды устанавливаем датчик протечки, который сможет защитить электронику от короткого замыкания.
Установим пьезоэлемент со звуковым сопровождением, который будет сигнализировать о низком уровне воды в бочке и о протечке воды в теплице.
Прописываем алгоритм (Приложение 10) и код программы (Приложение 11).
14. Производим экономический расчет нашего проекта. С ним можно ознакомиться в Приложении 14. И делаем экономические расчеты для использования данного проекта на большой теплице. Эти расчеты представлены в Приложении 15.
3.1 Принцип функционирования системы
После подачи питания происходит базовая настройка системы в соответствии с сохраненными в памяти настройками (макс/мин влажность почвы для включения/выключения насоса, макс/мин температура/влажность воздуха для проветривания и т.п.). Затем происходит опрос инфракрасного датчика не поступил ли сигнал на переход в режим ДЕМО или режим настроек, если нет, запускается базовый режим работы по функционированию устройств в зависимости от показаний датчиков. Считываются показания, сравниваются с границами регулирования и, если требуется, включаются соответствующие устройства.
3.2 Проблемы, возникшие в ходе реализации проекта
В ходе реализации нашего проекта мини умной теплицы, у нас возникли проблемы следующего характера:
1.Когда калибровали положение сервопривода поднятия форточки, сгорела сама плата Ардуино.
Предположительно произошло короткое замыкание или же чрезмерная нагрузка на встроенный преобразователь питания. Для исключения возникновения подобной ситуации добавили предохранители и внешний преобразователь питания.
Во избежание повторения данной ситуации было установлено 2 предохранителя на линию 5В и на линию 12В, так же подключил внешний преобразователь питания из 12В в 5В (старая автомобильная зарядка для машины), чтоб разгрузить внутренний преобразователь Ардуино.
2. Автономное сохранение настроек внутри платформы для изменения режимов содержания разных видов растений.
3. Недолговечность датчика уровня влажности почвы из-за коррозии.
Система оказывается намного точнее простого тактильного ощущения. Если человек будет считать землю полностью сухой, датчик покажет до 900 единиц влажности грунта (при оценке в десятеричной системе), сразу после полива это значение падает до 200-300 единиц. После этого датчик позволит контролировать изменение содержания влажности в грунте.[7]
Для дальнейшего развития проекта ставлю перед собой следующие задачи:
Установить датчик контроля углекислого газа и продумать способы увеличения концентрации этого газа;
Для использования теплицы в периоды ранней весны и поздней осени, а так же холодного летнего периода продумать принудительный обогрев;
Предусмотреть использование увлажнителя воздуха в случае засушливого лета;
Проработать дневной и ночной режим температуры и содержания CO2;
Смонтировать систему так, чтобы можно было управлять ей с пульта дистанционного управления на большие расстояния. И рассмотреть возможность использования Wi-Fi/3G модуль и приложения на Android для смартфона.
Жизнь растения, его рост и развитие, урожайность зависят от определенных внешних условий среды. Основные из них - тепло, свет, вода, воздух, питательные вещества. Они необходимы растению в комплексе, и ни один из них не может заменить другой.
Считаю, что поставленные перед собой задачи я выполнил, цели достиг.
Пособие по биологии для абитуриентов/ Р.Г. Заяц, И.В. Рачковская, В.М. Стамбровская. – 4-е изд. – Минск: Вышэйшая школа, 1998. – 510 с.
В современном мире не только дачники ставят теплицы на своих участках, но и рядом с частными постройками вырастают стеклянные или пленочные варианты таких помещений. Многие задумываются о возведении парников для выращивания овощей и цветов круглый год, где необходим дополнительный обогрев, кто-то только растит помидоры да перцы в летний период. При этом важно выбрать самые лучшие проекты теплицы своими руками, которые можно реализовать и получить большой урожай.
Современный теплый вариант для зимы
Лучшие проекты теплицы своими руками для дачного сезона
Чтобы растения приносили большой урожай, следует выбрать лучшие проекты теплицы своими руками, ведь от этого выбора зависит многое. Среди всех разновидностей можно выделить несколько основных конструкций, которые можно возвести самостоятельно:
- Арочные. Монтируется крыша в виде дуги, через конструкцию проникает больше свет, при этом лучи рассеиваются. Такой вариант хорош и для зимы, так как снег не задерживается на поверхности.
- Односкатные. Обычно располагаются возле другой постройки, прилегая к ней одной стенкой. Это бюджетный вариант, который дополнительно экономит площадь участка. Зимой придется самостоятельно снимать снег с крыши теплицы.
- Двускатная. Треугольная форма дает простор для растений, а вы можете в ней выпрямиться. В таком варианте даже можно обустроить зону для отдыха.
Проекты можно разработать самостоятельно. Например, классический деревянный двускатный вариант, который легко создать самостоятельно, использовав стекло или пленку.
Чертеж с описание двускатного варианта
Вариант с водяным отоплением по центру для зимы
Небольшой вариант в виде сундука
Такая конструкция имеет ряд преимуществ:
- открывающаяся крышка облегчает доступ к рассаде и процесс эксплуатации;
- используется вся поверхность земли под укрытием, так как нет необходимости обустраивать дорожки;
- легкость конструкции позволяет каждый сезон менять расположение при необходимости;
- сборка и монтаж не занимает много времени и сил, поэтому все работы можно выполнить самостоятельно.
- можно варьировать длину конструкции под площадь огорода.
Благодаря всем достоинствам такую конструкцию можно считать лучшим проектом для парника.
Статья по теме:
Парник из профильной трубы своими руками. В отдельном обзоре представлена подробная инструкция по проектированию и возведению конструкции из профильной трубы с фото-примерами.
Особенности теплиц для выращивания овощей круглый год
Все больше любителей огорода приходят к выводу, что лучшие проекты для теплиц своими руками встречаются в моделях на любой сезон, где можно собирать урожай даже зимой. Для таких конструкций обязательно создавать систему отопления, которой будет достаточно для поддержания оптимальной температуры в любое время года.
Теплица с обогревом
Задумываясь, как построить теплицу для зимнего выращивания овощей или цветов, в первую очередь следует определиться с материалом изготовления.
Из поликарбоната
Данный материал получил популярность среди огородников, так как имеет ряд достоинств:
- хорошие показатели теплоизоляции;
- конструкция легче стеклянной в 16 раз;
- гибкость материала.
Один из вариантов
Особенности сборки арочного варианта:
- В конструкции предполагается каркас, который лучше всего изготавливать из профильных труб, сваривая их между собой.
- Сборку следует проводить с использованием болтов, крепость придает сам поликарбонат.
- Не забывайте о наклоне крыши, который должен быть более 35⁰.
- Заранее позаботьтесь о вентиляции, вмонтировав фрамуги, что защити урожай от перегрева в летний зной.
Полезная информация! Планки с открытыми сотами можно заглушить герметиком для уменьшения теплопотерь.
Схема монтажа листов поликарбоната
Можно проводить самостоятельный монтаж и сборку зимних теплиц из поликарбоната с отоплением. Следует соблюдать приведенные выше рекомендации, а также заранее подготовить чертеж с учетом габаритов парника и дачного участка. Расположение близко к коммуникациям, чтобы не возникло проблем с обогревом.
Статья по теме:
Теплица из поликарбоната своими руками. Чертежи, виды конструкций, пошаговое возведение и многое другое в отдельной публикации нашего портала.
Из кирпича с двускатной крышей
Проверенная конструкция для получения урожая весь год, прекрасно подходит для регионов с сильными морозами. Но такая конструкция потребует больших денежных затрат. Она состоит из двух помещений:
- тамбур, где установлен котел обогрева и располагается инвентарь (2 на 2,5 м);
- оранжерея, место для растений.
Между ними есть перегородка, которая выполнена из дерева или другого плотного материала. Для крыши применяют профнастил. Есть несколько аспектов, которые необходимо предусмотреть во время возведения теплицы.
Таблица 1. Аспекты, которые необходимо учитывать при возведении теплицы
| Составляющие | Рекомендация | Фотопример |
|---|---|---|
| Основание | Применим ленточный фундамент с глубиной в 0,5 м. |  |
| Стены | Кладка в толщину 250 мм, а в рамы следует сразу вмонтировать фрамуги для проветривания летом. |  |
| Оконные проемы | Расстояние между фрамугами должно быть 60 см, а от пола – 50 см. |  |
| Крыша | Соблюдать наклон в 30⁰. Лучше применить стропил брус 70 на 100 мм. |
Соблюдая все рекомендации, конструкция прослужит не менее 15 лет, а урожай будет круглый год.
Виды отопления зимних теплиц своими руками с видео
Круглогодичный урожай дает не только правильно выбранная и смонтированная конструкция теплицы, но и выбор системы отопления. Выделяют несколько разновидностей, применимых для теплиц:
- печное;
- биологическое;
- водяное;
- газовое.
Каждый вариант имеет свои особенности, недочеты и достоинства.
Отопление при помощи печи
Это один из самых простых способов обогрева. В тамбур монтируется печь, а труда от нее идет по периметру конструкции, во время топки идет дым, отдающий тепло.
К достоинствам относят простоту монтажа и доступность топлива, которое может быть любым, а также экономия денег. При этом есть и минусы – отсутствие равномерного тепла и перепады температур, что неблагоприятно сказывается на урожайности.
Биологический вариант
В процессе гниения идет выделение тепла, применима кора, удобрение или опилки. При этом увлажняется воздух и удобряется почва. Но для зимы этот метод не подходит, применим только как дополнительный вариант.
Водяное
Самый популярный метод, для которого необходим котел, бак, трубы и насос. По принципу работы система схожа с домашним отоплением, где жидкость нагревается в котле и поступает по трубам, во время циркуляции равномерно распределяется тепло. К минусам относят сложность монтажа и затратность по деньгам, зато температурный режим всегда будет в норме.
Система водяного обогрева
Газовое
Это альтернатива электрическому обогреву, обходится значительно дешевле. В парнике устанавливаются газовые горелки и обогреватели, которые выделяют достаточное количество тепла. Чаще всего монтируют инфракрасные варианты отопительных устройств.
Установленный газовый обогреватель
Чтобы вы могли определиться с выбором, посмотрите видео по обогреву теплицы из поликарбоната своими руками.
Видео: отопление теплицы своими руками
Интересные фото парников и теплиц, созданных своими руками
Вместо заключения и выводов, посмотрите несколько интересных фото с парниками и теплицами, созданных своими руками разными людьми. В каждом варианте используется соя конструкция или система отопления. Возможно, вы подберете что-то для себя:
Читайте также: