Автоматический полив в теплице своими руками на ардуино

Автоматический полив в теплице своими руками на ардуино

Содержание

Виды систем полива для дачных теплиц и их особенности

Нужно рассмотреть все популярные на сегодняшний день схемы автополива, прежде чем приступить к созданию автоматического полива в теплице. В виде укрупненной схемы любая система полива состоит из следующих частей:

  • источника;
  • оборудования для принудительной подачи воды под давлением;
  • системы очистки воды от механических, химических и других включений;
  • автоматики (контроллера);
  • труб и запорной арматуры.

Все об организации капельного полива

Капельный полив в теплице из поликарбоната − мечта каждого дачника. Для воды обычно используют емкости большого объема (бочки из металла или пластика). Бочка (бак) – источник воды. Для лучшего прогрева воды и создания давления, бак нужно поднять над землей. Количество брусков (труб) необходимых для сооружения подставки под бак рассчитывают, исходя из размера бака (емкости) и высоты подъема его над землей. Рекомендованная высота для давления 0,2 атмосферы – 1 м либо 2 м.

бочка на верху

Для создания автоматического капельного полив в теплице нужны трубы. По трубам вода из естественного водоема или центрального водопровода подается в бочку. Можно использовать трубы пластиковые или металлические. Выгоднее применять трубы из пластика, так как они не подвергаются коррозии, служат долго, легко монтируются.

Для подачи воды устанавливают насос, если на даче уже есть действующая насосная станция, то емкость с помощью труб подключают к ней.

В схему нужно обязательно включить систему очистки – фильтр для грубой очистки воды от механических примесей. Фильтр устанавливают на выходе из бочки, следом за шаровым краном. За фильтром нужно вмонтировать контроллер с электромеханическим клапаном. Благодаря контроллеру и клапану, автоматически будет производиться подача (отключение) воды.

трубы в руках

Рисуем схему теплицы

Прежде чем закупать тепличное оборудование, нужно сделать чертеж теплицы. На схеме указать не только габариты самой теплицы, но и размер, и расположение гряд. Чертеж нужен для расчета необходимой длины магистрали, количества фитингов для ответвлений, длины капельной ленты или, если решили использовать капельницы, длину шланга и количество капельниц.

чертежный макет

Монтаж

Монтаж начинать с укладки магистрального рукава (трубы), рекомендуемый диаметр трубы 40 мм. Центральную магистраль лучше располагать под небольшим углом к горизонту. При консервации системы на зиму, сливать воду будет проще. Можно укладывать рукав в траншею, максимально допустимая глубина траншеи 50 см. С помощью вентиля, магистраль одним концом соединяют с источником воды, на второй конец ставят кран или заглушку.

По всей длине магистральной пластиковой трубы, в местах присоединения капельных лент, нужно просверлить отверстия для монтажа старт-коннекторов. Капельные ленты разматывают, раскладывают на гряды, фиксируя держателями. Присоединяют к центральной трубе. Отрезать ленты необходимо с запасом (100 мм). На торцевые части ставить заглушки. Систему после окончания работ промывают.

монтаж труб

Капельный полив и его преимущества

Во время эксплуатации системы для поливов, автоматическая подача воды будет осуществляться с помощью контроллера. По сигналу контроллера электромеханический клапан открывается, и под давлением в 0,2 атмосферы поток воды проходит по центральной магистрали капельным лентам, подается непосредственно под корень каждого растения. Вместо капельных лент систему можно оборудовать шлангами и капельницами.

После установки капельной системы отмечается значительная экономия воды, в среднем ее расход сокращается на 30 %. В теплице, оборудованной системой капельного полива, значительно сокращается заболеваемость томатов, клубники, огурцов. Причина – оптимальная влажность грунта. Для парника на даче, капельный полив неплохое решение.

капельный полив

Полив дождеванием

В теплице с автоматическим поливом, методом дождевания можно успешно выращивать влаголюбивые культуры. Система этого типа подойдет для огурцов, они любят влажный воздух и отсутствие сквозняков. Не сложно собрать эту модель системы автоматического полива в своей теплице. Нужно посчитать необходимую длину труб, количество кранов и форсунок-распылителей.

полив дождеванием

Распылители (форсунки) охватывают площадь большого радиуса. Систему труб для подвода воды чаще располагают в верхней части теплицы. Источником является бочка, на выходе которой установлены:

  • насос для подачи воды под давлением;
  • кран;
  • фильтр;
  • таймер.

Для организации поливов методом дождевания подойдут трубы диаметром 22-25 мм, их нужно монтировать под крышей теплицы. С одной стороны трубу через компенсирующую петлю и муфту, соединяют с главной трубой, идущей от источника воды, с другой стороны на трубу ставят заглушку. Форсунки-распылители устанавливают на трубу с нужным шагом.

распылители воды

Система подземного орошения

Полив в теплице можно организовать методом подземного орошения. Для этого придется поработать лопатой, так как трубы укладываются в траншеи. При подземном орошении воду подают прямо под корень каждому растению.

Плюс такой системы – эффективное использование воды, обогащение почвы кислородом, отсутствие корки. К минусам, можно отнести трудность монтажа, связанную с земляными работами. Ремонт такой системы также потребует физических усилий.

подземный полив

Для центрального трубопровода подойдет пластиковая труба диаметром от 32 до 50 мм. Для подвода воды непосредственно к корням растений, нужно использовать специальные пористые шланги.  Траншею для укладки центральной трубы лучше вырыть посередине теплицы, требуемая глубина траншеи 40-60 см.

Сборку системы, состоящей из пластиковых труб, проводят с помощью фитингов. Для подачи воды в трубы монтируют капельницы или распылители. Засыпают собранную систему сначала небольшим слоем песка, поверх него – обычным грунтом.

организация полива

Оборудование для систем автоматического полива

Чтобы автоматизировать свою теплицу, не обойтись без специального оборудования автоматической подачи воды от источника к центральной магистрали. Для этой цели используют таймеры и контроллеры, и те, и другие снабжены электромагнитными клапанами.

С помощью таймеров, можно устанавливать время полива и его частоту. Контроллеры устройства более сложные. Они оборудованы дисплеем и набором кнопок, с помощью которых можно задавать определенную программу полива по дням недели.

автоматизация теплиц

Для теплицы небольшой площади подойдет таймер или недорогой контроллер с одним каналом. Если теплиц несколько, понадобится более дорогая модель многоканального контроллера. Плюс дорогих моделей – GSM модуль и возможность управления системой с помощью своего мобильного телефона. Альтернативой одному многоканальному контроллеру может быть несколько таймеров (одноканальных).

аппаратура для управления

Насосы и фильтры

Для полива нужна отстоянная вода, поэтому, бочка металлическая или пластиковая выполняет не только резервную функцию, аккумулируя воду. В бочке вода нагревается до температуры воздуха, при поливе, это положительно сказывается на здоровье растений. В нижнюю часть бочки необходимо врезать кран. Кран нужен для экстренного слива воды и для проведения ревизии: очистки бака от мусора, ржавчины, осадка. Патрубок для подачи воды монтируют в верхнюю часть бака, патрубок подающий воду в теплицу располагают в нижней его части.

Есть определенные критерии, которых нужно придерживаться при выборе насоса. Приобретать насос, если он соответствует требованиям:

  • его легко монтировать и демонтировать;
насос для воды
  • есть система плавного пуска;
  • низкий уровень шума;
  • материал корпуса устойчив к воздействию химических препаратов, входящих в состав удобрений;
  • оптимальная мощность;
  • возможность автоматизации.

Автоматизированные системы полива теплиц необходимо оборудовать качественными фильтрами для очистки воды. Надежная работа систем орошения во многом будет зависеть от качества используемой воды. Капельные ленты быстро выходят из строя при использовании неочищенной воды. Для небольших теплиц с бочкой в качестве накопителя, подходят сетчатые фильтры.

фильтр для чистоты

Зачем нужен и где используется

Не все владельцы дачных участков имеют возможность постоянно там находиться. А если в ваше отсутствие хотя бы полив будет автоматизирован, что это дает?

Приведем доводы в полезность таких систем:

  1. Экономится время.
  2. Повышается урожайность.
  3. Своевременный и экономный полив у систем с датчиком.
  4. Можно направить воду непосредственно на корни растений.
  5. Существенное сокращение сорняков.

Но есть и некоторые неудобства:

  1. Установка и настройка всей системы займет время и потребует денежных вложений.
  2. Дешевые комплекты могут быстро сломаться.

Как видно плюсов больше. К тому же если постараться и настроить работу качественно, то система будет качественно служить долгое время.

Критерии выбора

О чем стоит позаботиться в первую очередь, если есть намерение организовать автополив в теплице своими руками?

Система должна быть оптимальна рассчитана конкретно под участок полива.

Кроме того, при планировании покупки есть такие нюансы как:

  • финансы. Можно затратить минимум средств и соорудить конструкцию орошения, затратив минимум денег;
  • делать самому или купить готовую;
  • будет ли полив самотечный или напорный с применением насоса;
  • мощность и тип насоса;
  • надо ли организовать фильтрацию водоснабжения;
  • удаленность от подачи воды;
  • орошаемая площадь.

Классификация автоматических систем полива

Организовать автополив в теплице можно применив одну из четырех типов систем:

  1. Внутрипочвенную.
  2. Капельную.
  3. Дождевую.
  4. Бутылочную.
  5. Умная теплица.

Принцип организации орошения разный и у каждого есть свои плюсы и минусы.

На нашем сайте подготовлен дополнительный материал о том, как может быть сделана умная теплица своими руками.

Капельная

Такой принцип не новый и им давно пользуются. Позволяет экономно расходовать воду и ухаживать за растениями. Как пример можно вспомнить последние события в Крыму.

После присоединения полуострова к России Киев перекрыл Северо-Крымский канал. И над земледелием нависла реальная угроза. Большинство поливальных установок пришлось остановить. Раньше орошалось 400тыс. гектаров, теперь осталось примерно 13 тыс. га.

После трех лет шока мелиораторы полуострова нашли выход из положения. Одним из них оказалось капельное орошение. О нем знали и раньше, но оно было скорее диковинкой. Теперь стало нормой. Вода в Крыму есть, но ее мало. Значит выход один – бережное и экономное расходование. Именно это и позволяет сделать капельный полив.

При правильно рассчитанной схеме орошения, вся система может работать в двух режимах:

  • автономно;
  • с применением электропитания для напорных насосов.

Как работает такая схема?

От собирательной емкости вода по трубопроводу подается к лентам с капельницами. Они расположены с учетом увлажнения корневой системы растений. Вода дозированными каплями увлажняет корневую систему не полностью, а адресно — под каждое растение. Также по этим же трубам может подаваться и жидкая подкормка.

Используя такой принцип полива, израильские агрономы достигают высоких урожаев, при традиционном дефиците воды.

Капельный полив имеет очевидные достоинства:

  • при небольшом напоре воды, получается ее экономия (до 30 % если сравнивать с привычном способом орошения);
  • вода и удобрения подаются адресно — под каждый отдельный куст, что к тому же не дает разрастаться сорнякам;
  • можно реже рыхлить землю.

А если добавить таймер и датчик увлажнённости почвы, то вся система полива может работать в автоматическом режиме.

Есть, конечно, и специальные требования к такой системе. Чтобы не забивались отверстия капельного трубопровода, вода должна быть обязательно чистой. Следовательно, к системе нужно добавить водяную фильтрацию.

Капельная лента

Системы автоматического полива для теплиц могут комплектоваться капельной лентой. Конструктивно — это своего рода полиэтиленовый рукав с отверстиями через заданное расстояние. По этим отверстиям увлажняются корни растений.

  • Применяется в тепличных условиях и на открытом грунте;
  • Для полива деревьев и огородных культур.

Капельная лента — наиболее бюджетный вариант, но и самый недолговечный. С другой стороны из-за своей простоты она быстро окупаема и к тому же экономична и эффективна. Может применяться в самотечных системах или при небольшом давлении в 1.5 бар.

Выпускается две разновидности:

  • ∅ 16 мм. Популярная модификация для небольших площадей орошения, где длина линии не более 250 метров. Большая длина не гарантирует равномерный пролив участка;
  • ∅ 22 мм. Используется не так часто, но может равномерно пролить по длине в 450 метров.

При покупке следует заранее рассчитать площадь участка. Чем она больше, тем длиннее лента нужна. И уже от общей длины подбирается и её диаметр.

Шланг со встроенными капельницами

Капельный полив другого типа представляет собой линию трубок со встроенными капельницами (шагом 30–33 см.). Такое расстояние оптимально для создания перекрытия между орошаемыми точечными зонами и гарантирует попадание влаги к корням растений.

Есть несколько вариантов исполнения:

  1. Неразборные и разборные. Разборные подороже, но легче очищаются от загрязнений.
  2. Нерегулируемые и регулируемые. Различаются расходом воды. У первых он зависит от давления в системе. У вторых расход воды можно скорректировать.
  3. Некомпенсированные и компенсированные. Вторые более эргономичны. В них есть специальная мембрана, которая уравновешивает давление в трубопроводах независимо от того, на каком расстоянии реализована общая подача воды.

Но есть ограничение. Компенсированные капельницы есть смысл покупать для напорных систем. В самотечных они не функционируют.

Схема установки капельниц следующая: специальный шланг укладывают вдоль грядки, а потом напротив каждого кустика врезают капельницы.

Есть возможность с одного выхода из центрального шланга организовать увлажнение сразу несколько кустов — 2 или 4.

  • К центральному выходу устанавливается разветвитель;
  • К нему через тонкие трубочки подсоединяются капельницы-колышки;
  • Капельницы-колышки ставят возле куста с растением.

Плюсы системы:

  1. Работают при большом напоре (до 6 атм.) воды.
  2. Долговечна.
  3. Расположение капельниц. Их можно устанавливать даже в том случае, если растения рассажены хаотично.

Единственный недостаток — усложненный монтаж.

Шланги

В вариантах и с лентой и с выносными капельницами важно качество шлангов. Естественно, что неочищенная вода будет забивать и сам шланг и капельницы. Кроме того, изнутри есть большая вероятность образования зеленых водорослей. Это ведет к уменьшению проходного сечения шланга.

Можно порекомендовать двухслойные шланги от Rain Bird серии XF. Таким образом, достигаются три цели:

  • сама конструкция такова, что засора капельниц не произойдет;
  • внутренний слой выполнен с содержанием чёрного углерода, который предотвращает образование зеленых водорослей.
  • могут работать и в самотечном режиме и под давлением до 4.5 бар.

Перед тем как сделать автополив в теплице, необходимо приобрести такие элементы как:

  1. Краны.
  2. Фитинги.
  3. Фильтры.
  4. Емкость.

Краны

Для систем полива парника применяются несколько разновидностей кранов:

Фильтры

Пожалуй, это самый востребованный и нужный элемент. Фильтры помогают избежать засоров в магистрали и в системе разводки.

Различаются на такие разновидности, как:

  1. Садовые обычные.
  2. Самопромывные.
  3. Совмещенные с редуктором, который контролирует давление.

И по конструкции:

  • дисковые. Рекомендованы для усложненных систем водоснабжения;
  • сетчатые. Эффективны при заборе жидкости из колодца или скважины.

При выборе фильтра нужно ориентироваться на его пропускную способность.

Фитинги

Конечно, чтобы собрать систему водопровода (а система орошения тоже своего рода водопровод) потребуются соединительные элементы — фитинги.

Под этим названием понимают различные элементы. Например, такие как:

  • переходники с одного диаметра на другой;
  • заглушки;
  • соединители;
  • тройники.

Емкость

Система автоматического полива простейшей конструкции оборудуется накопительной емкостью для воды. Есть в продаже легкие и удобные пластиковые контейнера для хранения воды. Но вполне сгодится и обычная 200-литровая бочка. Для обеспечения минимального давления воды в системе, емкость желательно приподнять над уровнем земли на 1–1.5 м.

Если нет возможности приподнять емкость над землей, воду из неё можно подавать насосом. Так даже лучше. Если применяется вода из скважины или от общей системы водопровода, ее все равно рекомендуется подогреть. А в емкости она успеет нагреться на солнце и такую воду уже можно использовать для полива. Кстати, ничто не мешает оборудовать даже такую простую систему полива растений блоком автоматики с насосом.

Дождевание

Для теплиц распространен полив с помощью дождевальных установок. Лейки для разбрызгивания устанавливаются как сверху, с потолка, так и снизу, с земли.

При таком орошении длина трубопроводов оптимальна. Основное условие для труб — выдержать сильное давление воды.

Головки распылителей могут быть неподвижными или вращающимися. Главное — обеспечить равномерное распределение влаги.

Преимущества дождевания:

  • вода разбрызгивается равномерно;
  • обеспечивается увлажнение почвы на необходимую глубину;
  • питает полезные микроорганизмы в почве;
  • в теплице создается комфортный микроклимат;
  • обеспечивается полив на больших площадях.

Но у такой системы есть ограничения:

  • возможно переувлажнение почвы;
  • большая вероятность солнечных ожогов на листьях растений;
  • вода используется не вполне эффективно;
  • нет возможности внесения подкормок в корневую систему:
  • необходим достаточно сильный напор воды.

Аэрозольное орошение

Это улучшенная версия дождевального орошения.

Для применения такого метода потребуются более крепкие трубы, чтобы выдержать давление в 30–50 бар и более мощный насос, чтобы обеспечить такое давление в системе.

Повышенное давление обусловлено конструкцией применяемых форсунок, по типу дренчерных распылителей. Такие форсунки применяются в системах автоматического пожаротушения.

Аэрозольное орошение помогает улучшить микроклимат в теплице. Особенно это актуально в жаркие и сухие дни, когда необходимо охладить растения.

Также такая система подходит для выращивания черенков. Рост листьев замедляется, а их корневая система, наоборот, активно развивается. Чтобы в теплице избежать появления плесени и грибков, должна хорошо работать вентиляция, и обеспечен контроль над температурой воздуха. Система искусственного орошения, оборудованная датчиками, может автоматически поддерживать температуру в пределах 25°–27°.

Активно применяется при тепличном разведении рассады.

Плюсы системы:

  1. Быстрое охлаждение тепличного пространства.
  2. Существенная экономия воды.
  3. Нет образования на поверхности грунта твердой «корочки».
  4. Равномерное распространение влаги.

К минусам можно условно отнести наличие электричества, которое необходимо для работы водяных насосов.

Бутылочный самополив

Системы полива, которые описаны выше, конечно могут быть установлены самостоятельно, но всё-таки требуют специальных знаний и навыков. Доставить влагу к корням растений можно еще одним способом — с помощью обычных пластиковых бутылок.

Есть несколько вариантов исполнения такого полива:

  • бутылки с водой подвешиваются;
  • ставятся на землю возле корневой системы;
  • закапываются возле корней на небольшую глубину.

Схемы бутылочного полива:

Чем хороша эта система, так это простотой исполнения. Достаточно иметь под рукой:

  • ножницы;
  • толстую иглу или шило;
  • немного марли или х/б ткань;
  • набор пустых пластиковых бутылок емкостью 1–2 литра с крышками;
  • лопату.

Дальше порядок подготовки:

  1. Подготовить бутылки — помыть и очистить от наклеек.
  2. Обрезать, с помощью ножниц, дно примерно на пять сантиметров.
  3. Нагреть иглу (шило) и ею проколоть несколько отверстий. Количество подбирается исходя из будущего расхода воды в такой капельной системе.
  4. Перед крышкой уложить слой марли (х/б ткань). Это будет своего рода фильтр воды, чтобы не забивались отверстия в крышке.
  5. Выкопать возле растения лунку под бутылку глубиной 10–15 см.
  6. Вставить в подготовленную лунку бутылку с закрытой крышкой и присыпать землей. Собственно система «автоматического полива» для одного саженца готова. Осталось повторить все действия для остальных насаждений.

Понятно, если установка «поливальной системы» производится под существующие корни, копать лунки нужно крайне осторожно.

Система как видно проста в исполнении, но это еще не все преимущества:

  1. Получается дополнительная аэрация земли.
  2. Дешевизна материала и простота монтажа.
  3. Экономный расход воды.
  4. Атмосфера теплицы не перенасыщается влагой.

Можно применить емкости и большего объема, но надо понимать, что они и места под растением займут больше. Скорее разумнее будет ими прикрывать существующие бутылки сверху, чтобы они не засорялись мусором.

Автоматика для управления капельным поливом теплицы

Своевременный полив это конечно хорошо. Но важно, чтобы не было переизбытка или недостатка влаги. Иначе растения имеют все шансы заболеть. К примеру, грибковыми заболеваниями, которые прекрасно развиваются в условиях повышенной влажности. Патогенные грибки могут в короткий срок уничтожить любое культурное растение.

Но есть возможность качество пролива взять под свой контроль. Можно установить в оранжерее систему датчиков для измерения влажности и температуры, а с помощью контроллера отрегулировать процесс. В этом случае растительность будет получать влагу в нужный момент и в необходимом объёме.

В общих чертах работа системы выглядит следующим образом:

Контроллер руководит электромагнитными клапанами. В нужный момент они или открываются, и вода поступает в систему полива, или закрываются и подача воды прекращается.

Понятно, что центральный элемент комплекса это или простейший таймер, или более продвинутый вариант — контроллер.

Настроив контроллер один раз, работа всей системы больше не требует присутствия человека.

В чем разница между таймером и контроллером?

Первые — недорогие и сравнительно простые устройства, электрического или электромеханического типа. С их помощью можно отрегулировать лишь частоту и продолжительность полива.

Контроллер — практически миникомпьютер. Программа полива выбирается, исходя из дополнительных параметров:

  • давление воды в трубопроводе;
  • запрограммировать полив по дням;
  • учесть показания датчиков наружной температуры и влажности.

Некоторые модели могут управляться удаленно мобильным телефоном, через свой GSM-модуль.

Поэтому, естественно, отсюда и цена этих двух устройств. Первые дешевле. Еще одна особенность — количество каналов управления:

  1. Если для всех растений подходит одна система автополива для теплицы — достаточно таймера.
  2. Если типов растений несколько и для каждого нужен свой тип полива, лучше установить многоканальные устройства. Это дает дополнительные возможности для автоматической системы полива:
    • несколько режимов управления;
    • выносной пульт;
    • защиту от возможного перепада напряжения;
    • в случае внезапного отключения электросети, программа полива сохранится в памяти устройства.

Имеет значение тип питания электронных помощников. От этого зависит автономность системы полива. Есть приборы, которые работают от нескольких пальчиковых батареек или используется одна 9 В «Крона».

Такие приспособления управления — изделия не из дешевых, поэтому есть смысл обратиться к проверенным фирмам. Конечно, можно сэкономить и купить дешевые китайские приборы сомнительного качества. Но если они сломаются, то и систему полива необходимо заново купить и переделать под их параметры.

Несколько готовых решений

Сложно посоветовать конкретную оросительную систему. Современный рынок предлагает много уже готовых наборов. Каждый садовод должен определиться с покупкой, исходя из особенностей выращиваемых культур и микроклимата в теплице.

В основном в теплицах необходимо настроить систему увлажнения и хорошо бы уровень влажности держать под контролем.

Можно лишь посоветовать, какие функции желательны для оросительной системы:

  1. Датчики температуры и влажности.
  2. Таймер или контроллер, с функцией автоматического управления поливом.
  3. Система фильтрации воды. Желательны дисковые сменные фильтры.
  4. Протяженность готового комплекта трубопровода.

В готовых комплектах уже предусмотрены необходимые детали и инструкция по наладке и сборке системы. Поэтому его проще и быстрее подготовить к монтажу и к запуску в эксплуатацию.

Капельный полив для теплицы Gardena

Данная система автополива в теплице площадью до 24 м². Предназначена для капельного орошения.

  • капельницы производства Германия с автоматической регулировкой;
  • может одновременно проливать до 40 саженцев;
  • возможность установки таймера;

Без специальной подготовки пользователь может самостоятельно собрать эффективную систему.

Аквадуся

Система настроена на капельный полив. Производства ЧП «Лессервис», Беларусь. Надежная и простая в установке. Можно применять как в теплицах, так и на открытых грядках.

Весь комплект интересен для оборудования именно автополива, так как есть обширные возможности по настройке подачи воды. Контроллер может выполнять орошение с интервалами в 60, 80 и 120 минут постоянного орошения грядок. Капельницы надежно закрепляются в земле, не затрагивая корневую систему. Шланги устойчивы к зацветанию воды.

Плюсы:

  1. Капельницами вода подается точно к корням растений.
  2. Возможна организации полного цикла полива. От заполнения бочки до запуска системы для полива.
  3. Специального отдельного подключения к водопроводу и электричеству не требуется.
  4. Полив для теплицы прекращается автоматически.
  5. Может проливаться одновременно до 70 кустов.
  6. Капельницы погружаются на большую глубину.
  7. Дозировка воды регулируется в широких пределах 1.5–4 л/час.

Минусы:

  • Замеченных нет.

Заключение

Обустроить систему для полива не сложно. Если проявить интерес и фантазию собрать ее можно даже и из подручных материалов. Но зато своя автоматическая система капельного полива облегчит уход за грядками при значительной экономии воды.

Если установить весь комплект системы орошения, то можно если не избежать, так значительно увеличить качество выращиваемых культур.

Особенности и типы

Системы автоматического полива были впервые разработаны в Израиле. И это не странно, ведь данная страна уделяет пристальное внимание сельскому хозяйству, а скудные природные ресурсы заставляют ее искать новые и совершенные технологии обработки земель. Применение подобной системы позволяет существенно снизить потребление воды, а также увеличить урожайность почти на 80%.

Отличительная особенность автополивочного комплекса состоит в том, что он доставляет воду прямиком к корням, благодаря чему получается малый расход данного ресурса. Кроме того, вода в этом случае подается только к корням, что исключает возможность порчи урожая.

Эксплуатация автополивочной системы в теплице предполагает:

  • Определение четких параметров работы устройства, которые задаются благодаря специальному контроллеру;
  • Четкое следование правилам безопасности в процессе проведения земляных работ;
  • Проверка состояния всех фильтрующих элементов;
  • Консервация системы на зиму;
  • Проверка всех узлов системы и её работоспособности при первом запуске.

Ассортимент подобных систем достаточно велик, и новичку крайне сложно подобрать наиболее оптимальный для себя вариант. Наибольшей популярностью сегодня пользуется система капельного полива, которая также называется точечным поливом. Простота конструкции и доступная стоимость позволяют использовать подобные системы в маленьких огородных грядках. Суть работы подобной аппаратуры состоит в том, что вода подается через небольшой шланг, который подсоединен к баку.

Одним из преимуществ подобной системы также является тот факт, что намокание почвы происходит медленно, поэтому корни растений всегда находятся во влажной среде и можно не переживать за то, что они пересохнут.

Вторым по популярности типом является дождевой автоматический полив, суть которого состоит в имитации полива каплями дождя. Самая сильная сторона такого устройства – это повышение уровня влажности в закрытом помещении, что имеет большое значение для некоторых овощных культур.

Внутрипочвенный полив достаточно сильно напоминает капельный вариант, за исключением того, что шланги находятся под землей. Главное преимущество подобной системы автополива состоит в том, что грунт сверху не мокнет, поэтому не появляется твердая корочка.

В последние годы популярностью и спросом пользуются автономные системы полива с проветриванием, благодаря которым можно существенно увеличить урожайность внутри теплицы. Каждому дачнику известно о том, что слишком высокие температуры оказывают пагубное воздействие на состояние урожая, поэтому такая система станет незаменимым помощником в теплице.

В качестве источника воды может использоваться не только обыкновенная водопроводная система, но и подземная скважина, однако при этом вода должна в полной степени соответствовать критериям, установленным производителем системы.

Капиллярные самодельные системы обеспечивают микрополив и подходят для небольших теплиц.

Преимущества и недостатки

Автополивочная система имеет целый ряд преимуществ, среди которых можно выделить следующие:

  • Эффективность. Ручной полив не способен равномерно орошать все зеленые участки, а вот автополив справится с подобной задачей без проблем;
  • Выгода с финансовой точки зрения. Такой вариант орошения предполагает работу насоса всего пару часов в день, минимальное потребление ресурсов. Современные системы позволяют дозированно и равномерно распределять воду;
  • Наличие механизмов регулирования орошения на всех его циклах, благодаря чему каждый дачник сможет подобрать наиболее оптимальный вариант для себя. Вы можете контролировать уровень потребления воды, время, когда будет совершаться полив, а также длительность орошения;
  • Даже при вашем отсутствии не придется переживать за состояние растений и их полив, ведь запрограммированная система сможет справиться с этим самостоятельно;
  • При наличии большого участка автополив просто незаменим, ведь его практически невозможно оросить своими силами, иначе на это придется потратить слишком много времени;
  • Отключение электричества не сломает систему и не повлияет на работу ПО, которое отвечает за полив.

На современном рынке представлены инновационные системы автоматического полива, где каждая деталь полностью продумана. Коммуникации устанавливаются под землей на глубине 35-40 см. Этого вполне достаточно для того, чтобы обеспечить безопасное применение системы. Не стоит переживать за то, что в процессе эксплуатации трубы или провода будет повреждены. Даже если придется использовать газонокосилку на участке, провода будут находиться в полной безопасности.

Отличительная особенность оросительной системы заключается в том, что она работает по заранее определенной программе. Практически любая система автополива включает в себя встроенные гидранты, которые позволяют при необходимости проводить ручной полив. Это актуально в случаях, когда электроэнергии нет продолжительное время и нужно обеспечить доступ растений к воде.

Передовые системы могут похвастаться функцией дистанционного управления, с использованием Интернета или мобильного телефона. Более продвинутые модели включают в себя специальные датчики, которые, в процессе орошения, учитывают ветер и уровень влажности. Если ветер слишком сильный, то датчики отправят сигнал на контроллер и устройство просто отключится. Главное преимущество датчиков состоит в том, что они способны чувствовать любые изменения температуры и оперативно реагировать на них.

Сравнение с ручным поливом показывает, что автоматика позволяет сократить уровень потребления воды почти на 40%. В отличие от других систем, автоматическое орошение обладает лишь одним солидным минусом – сама система стоит достаточно дорого, однако быстро себя окупает, благодаря более разумному расходованию воды.

Устройство

Схема каждой оросительной системы разрабатывается индивидуально, так как во внимание принимаются все особенности участка и другие факторы.

Однако, устройство систем автоматического полива практически ничем не отличается и включает в себя следующие элементы:

  • Панель управления, где можно установить время полива, длительность орошения, возможность отключения, интенсивность и другие параметры;
  • Датчик дождя и электромагнитный клапан;
  • Клапаны быстрого доступа и сами трубы.

Управлением поливом осуществляется при помощи специального контроллера, который, в заранее установленное время, включает или выключает подачу воды. Если же подобный элемент отсутствует, то за этим процессом будет следить человек.

Большинство дачников отдают предпочтение устройству точечного полива. Отличительная особенность подобной системы заключается в том, что вода подводится к зонам высадки растений и подается каплями или небольшими струйками. Такой способ орошения считается оптимальным вариантом для ягодных культур и цветов. Кроме того, он отлично подходит для установки в теплицах из поликарбоната. Главное преимущество системы в том, что вода подается именно туда, куда нужно.

Устройство внутрипочвенной системы более сложное, так как предполагает закапывание шланга под грунт. Это обеспечивает большую эффективность полива, однако отверстия часто засоряются, а очистку можно провести только после выкапывания.

Расчет объема воды

Перед тем, как программировать контроллер, необходимо определить, какое количество воды должны получать ягодные или овощные культуры в теплице. Только после этого можно приступать к настройкам автоматики.

Если это овощная культура, то нужно исходить из расчета 5 мм осадков в час; а вот для ягод данный показатель должен составлять не более 3 мм. Таким образом, системе автоматического полива придется работать около 7 минут в день, чтобы обеспечить все культуры в теплице нужным количеством воды.

Способы подачи воды

Если автополивочная система применяется в теплице, то в качестве источника лучше всего воспользоваться следующими элементами:

  • Общий напорный бак;
  • Водопроводная система;
  • Погружной насос в водоеме или колодце.

Источник воды в обязательном порядке должен быть оснащен фильтрами для очистки, иначе шланги в будущем будут забиваться и станут непригодными для дальнейшего использования.

Изготовление своими руками

Если бюджет не позволяет воспользоваться уже готовой системой автоматического полива, то можно изготовить ее своими руками при помощи пластиковых бутылок или более продвинутых комплектующих.

Схема и разметка

На плане дачного участка следует четко обозначить места, куда будут устанавливаться дождеватели. Кроме того, при помощи циркуля необходимо очертить радиус действия каждого из них. Проектировать дождеватели следует таким образом, чтобы области их работы пересекались. Именно благодаря этому они смогут гарантировать должный уровень полива всей площади. Подобная схема считается оптимальным решением для участков, отличающихся огромной территорией.

Прежде всего, необходимо подобрать дождеватели, которые отличаются наибольшим радиусом действия и самыми крупными секторами работы. Они нужны для того, чтобы проводить обслуживание основной территории. На узких частях газона можно применять дождеватели, которые отличаются минимальным радиусом действия.

Если же имеются части территории, куда обычные дождеватели не достают, то здесь можно применять капельные устройства. При разработке схемы и разметки нужно быть предельно внимательным. Все должно планироваться таким образом, чтобы на территории не оставалось мест, которые не получат воду. В противном случае, придется проводить полив своими силами, что сведёт на нет все преимущества системы автополива.

Наиболее оптимальной считается схема, которая включает в себя три оросительные линии: капельную и два ряда обычной оросительной.

Инструменты и комплектующие

Для изготовления автополива подойдут обычные трубы ПВХ. Отличительная особенность полипропиленовых труб заключается в их долговечности и надежности, что делает их оптимальным решением для создания системы автоматического полива. Если нет водопроводной системы, то можно установить бочку. Кроме того, для создания подобной системы вам понадобятся таймеры и контроллер, которые позволят осуществлять полив без человеческого участия.

Для проведения всех работ по изготовлению и настройке системы автополива нужно приготовить заступ, лопатку, нож, отвертку и другие инструменты.

Порядок действий

Перед стартом работ по изготовлению подобной системы, следует самостоятельно выяснить пропускную способность забора воды. Другими словами, необходимо узнать, какое количество дождевателей смогут работать паралелльно, без ущерба для всей системы.

На этот фактор прямое влияние оказывает давление в водопроводной системе и ее производительность, которая определяется следующим образом:

  • К водопроводному крану необходимо подсоединить шланг, длина которого будет больше 1 метра;
  • Далее, найти ведро, емкостью 10 и более литров;
  • Определяем время, которое понадобится для того, чтобы полностью наполнить ведро.

Это позволит провести все необходимые замеры и выяснить скорость полива. Также не стоит забывать, что у каждого дождевателя имеются собственные потребности в количестве воды. Нужно предварительно убедиться в том, достаточна ли пропускная способность водозабора, чтобы устройство могло в полном объеме выполнять возложенные на него функции.

Оросительные линии должны проектироваться таким образом, чтобы общая потребность в воде была не больше пропускной способности системы забора воды. Помните о том, что к одной линии могут быть подсоединены только те устройства, которые отличаются одной и той же производительностью. При необходимости еще одну питающую линию можно использовать для капельного полива. При этом следует принимать во внимание не только уровень потребления воды, но и тот факт, что капельная линия обладает особой системой контроля. Это вызвано тем, что обычные оросительные линии активируются на полчаса в день, а вот капельные варианты – на 40-50 минут.

После того, как разобрались с формой подачи воды, приступайте к выбору контроллера, благодаря которому можно будет устанавливать промежутки работы оросительной системы. Большинство представленных на современном рынке контроллеров могут работать от сети в 220В. Контроллер представляет собой электронный прибор, располагающийся в помещении. Обычно его располагают в подвале, недалеко от крана.

В качестве еще одной части системы можно использовать дождевой датчик, который отключает полив в случае, если начинается дождь. Данный датчик напрямую подключается к управляющему элементу и работает от питания в 9 В.

Теперь пришло время для укладывания и контроля системы. После монтажа, в обязательном порядке, следует провести регулировки всех дождевателей. Отличительная особенность капельной линии заключается в том, что она не нуждается в настройке. В последнюю очередь необходимо запрограммировать систему, чтобы каждая линии включалась в заранее указанное время. Теперь она в полной степени готова к работе и может выполнять возложенные на нее задачи без человеческого вмешательства. Во время первого использования лучше всего проверить работоспособность и правильность функционирования всех дождевателей и капельной линии.

Перед наступлением морозов необходимо обязательно слить воду из шлангов и перекрыть ее. Продуть систему можно при помощи сжатого воздуха, благодаря чему удастся избавиться от остатков воды. В весеннее время года необходимо проверить систему и прочистить форсунки, а также провести корректировку секторов и радиусов их работы.

Разработка и установка системы автополива доставит каждому дачнику удовольствие. При грамотном подходе можно будет создать конструкцию, которая будет правильно функционировать и сможет обеспечить наиболее подходящий полив всей территории сада. Отличительная особенность системы автополива заключается в том, что она монтируется на длительное время, поэтому нельзя экономить средства на материалах и запчастях. Лучше выбрать наиболее качественные разновидности, которые смогут прослужить долгие годы и в полной степени выполнять возложенные на них обязательства.

Самым сложным в процессе самостоятельного изготовления автополивочной системы является выбор наиболее оптимальных дождевателей и их грамотное расположение. Идеальным вариантом считается разделение на зоны, где для каждой подбирается самый подходящий способ полива. Сложнее всего изготовить автоматику подобного рода в теплице. Дело в том, что при этом нужно учитывать огромное количество моментов, среди которых уровень влажности в помещении, количество растений, размеры теплицы и т. д.

Общие сведения об управляющих системах

Интеллектуальность современного оборудования обеспечивается микроконтроллерами. Это небольшие и ограниченные по ресурсам полноформатные компьютеры, зачастую размещенные на одной плате или микросхеме. Несмотря на свои маленькие размеры их мощности вполне достаточно для того, чтобы управлять различным оборудованием. Информацию, необходимую для выполнения своих функций, такие микрокомпьютеры получают посредством различных специализированных датчиков. Общее нахождение устройств в единой сети обеспечивается посредством дополнительных присоединяемых к микроконтроллеру модулей.

Выполняя свою программу, интеллектуальные устройства, выдают управляющие импульсы на исполняющие цепи включающие двигатели, насосы, нагреватели или любые другие устройства для управления которыми и создается вся система.

Основой многих из подобных комплексов составляют контроллеры серии Arduino, STM, Ti MSP430, Netduino, Teensy, Particle Photon, ESP8266 или иных распространенных плат такого типа в мире. Кроме того, некоторые специалисты создают свои варианты микро — компьютеров, управляющих оборудованием — на основе устаревших ПК или каких-либо 8 разрядных процессоров, к примеру, Z80.

Чего бы хотелось

Наибольшее желание любого огородника — получать максимальный урожай при минимальных затратах труда. Одним из вариантов решения этой проблемы становятся теплицы. Но и в таком случае хочется, чтобы в ней самостоятельно грядки поливались, освещались, и обогревались, когда нужно. Ну и конечно, была организована автоматическая система вентиляции, для минимизации усилий по открыванию и закрыванию форточек.

Если для вас данный функционал слишком большой, то можно собрать автоматический полив в теплице своими руками, тогда вам не придется сильно углубляться в программирование и разработку.

Мониторинг и настройка

Конечно, в первую очередь, требуется система управления всем этим высокоинтеллектуальным хозяйством. Кроме того, желательно получение информации о текущем состоянии напрямую или на домашний компьютер, или на смартфон. С этой целью будет использоваться контроллер для теплицы на Arduino.

Управление

В соответствии с желаниями, необходимо организовать автоматическое управление отоплением пола (как основы подогрева посадок), открытия форточек, увлажнением почвы. Хороша будет система контроля освещения, которая зажигает его, если на улице темно.

Реализация в «железе»

Ничего сложного в реализации проекта нет. Достаточно применить плату Arduino, в комплексе с несколькими датчиками (влажности, температуры, освещенности, наполнения бака полива и концевых контактов окон проветривания), а также парой двигателей для вентиляции и смонтировать систему «теплый пол».

Но сначала требуется сделать саму теплицу. Для основы была создана такая модель:

Вот ее перенос в реальность:

Мониторинг и настройка

Визуализация информации, а также пункты меню настройки выводятся на LCD1602 дисплей, с конвертором в IIC/I2C UC-146 для подключения его к Arduino.

Для выбора параметров используются 4 клавиши. Все это вместе желательно разместить в общем контрольном ящике.

Кроме визуального, для удаленного контроля будет использоваться модуль WIFI связи ESP8266 LoLin NodeMCU2, с помощью которого информация с использованием UDP протокола будет передаваться на домашний компьютер с настроенным web-сервером и базой данных. Которые впоследствии, можно будет получить на любом устройстве в общей сети — смартфоне, цифровом телевизоре или планшете.

Подключаться модуль к ардуино уно будет через серийный порт (RX/TX). Причем электрический контакт производится напрямую TX(модема)-TX(Arduino) и RX аналогично. Почему это важно — зачастую рекомендуют делать соединение перекрестным RX-TX. В прилагаемой схеме это не нужно.

Полив

Система полива работает на основе физических принципов и насоса, который функционирует определенное время. Периодом и началом которого управляет Ардуино. С утра бак наполняется водой, что ограничивается временем в управляющем скетче и датчиком на прилагаемом чертеже. В течение дня она прогревается воздухом в теплице. Вечером происходит кратковременное включение насоса, который слегка переполнив емкость запускает полив самотеком.

Так он выглядит в реальности (вместе с системой подачи воды на грядки):

Его схема работы:

Ночью бачок стоит пустым, чтобы в случае отключения обогрева и падения температуры воздуха ниже нуля его не сломало замерзшей водой.

Отопление

Подогрев земли сделан предварительной укладкой «теплого» пола под будущие грядки. Включение происходит через специальное реле на 30 А, так как мощности выдаваемой ардуино никогда в жизни бы не хватило для питания такого потребителя.

Кроме него используется обычный бытовой нагнетатель теплого воздуха, который позволяет нагреть внутреннее пространство теплицы. Он также подсоединяется к микроконтроллеру.

Вентиляция

Для обеспечения движения воздуха предусмотрены два поворотных окна, процесс открытия и закрытия которых выполняется двигателями от автомобильных дворников. В свою очередь, подключённых к Arduino.

Освещение

Чтобы обеспечить растения постоянным притоком света, используются китайские светодиодные ленты, которые включаются в зависимости от таймера и уровня освещенности.

На приведенной ниже схеме оно подключается к выводам резерв (освещение).

Управляющая электрическая схема

Ну и конечно самая главная часть — принципиальная схема «мозгов» всей этой конструкции.

Маленькое примечание: мощности для обогревателей (воздуха и почвы) у реле Arduino не хватает. Дополнительно к ним используются в качестве посредников токовые, высокоамперные варианты, подключаемые уже непосредственно к потребителям.

Программная часть

С оборудованием все понятно. Осталось разобраться с программами, которые им управляют и контролируют состояние всей системы. Так как в комплексе есть два высокоинтеллектуальных устройства — ESS8266 и сам Arduino. Соответственно для обоих нужны свои программы. Помещение их в память устройств, в обоих случаях производится через Arduino IDE.

Мониторинг

Скетч, который необходимо выгрузить в ESP8266 LoLin NodeMCU, для обеспечения его связи с Arduino и WiFi роутером.

Скачать скетч

Управление

Ну и в финале, большой скетч управления самой теплицей, который выгружается в Arduino.

Скачать скетч

Замечания по конструкции

Датчик DN11 желательно заменить на DN22, который хоть и стоит дороже, но более точен и функционирует без проблем свойственных своему младшему тезке. Для питания контуров управления можно использовать компьютерный блок питания, желательно форм-фактора AT.

Советуем прочитать: переходите по ссылке, если хотите узнать как подключить датчик влажности почвы к Arduino.

Заключение

Как видно из всего выше сказанного создать у себя на участке умную теплицу не так уж и сложно. Какие-то элементы можно убрать, что-то можно добавить, но после проделанной работы важно одно — вы получите у себя на участке функциональную теплицу, которая будет вас радовать урожаем и сама за собой следить, вам останется только провести посадку и ждать урожая.

Общие сведения об управляющих системах

Интеллектуальность современного оборудования обеспечивается микроконтроллерами. Это небольшие и ограниченные по ресурсам полноформатные компьютеры, зачастую размещенные на одной плате или микросхеме. Несмотря на свои маленькие размеры их мощности вполне достаточно для того, чтобы управлять различным оборудованием. Информацию, необходимую для выполнения своих функций, такие микрокомпьютеры получают посредством различных специализированных датчиков. Общее нахождение устройств в единой сети обеспечивается посредством дополнительных присоединяемых к микроконтроллеру модулей.

Выполняя свою программу, интеллектуальные устройства, выдают управляющие импульсы на исполняющие цепи включающие двигатели, насосы, нагреватели или любые другие устройства для управления которыми и создается вся система.

Основой многих из подобных комплексов составляют контроллеры серии Arduino, STM, Ti MSP430, Netduino, Teensy, Particle Photon, ESP8266 или иных распространенных плат такого типа в мире. Кроме того, некоторые специалисты создают свои варианты микро — компьютеров, управляющих оборудованием — на основе устаревших ПК или каких-либо 8 разрядных процессоров, к примеру, Z80.

Чего бы хотелось

Наибольшее желание любого огородника — получать максимальный урожай при минимальных затратах труда. Одним из вариантов решения этой проблемы становятся теплицы. Но и в таком случае хочется, чтобы в ней самостоятельно грядки поливались, освещались, и обогревались, когда нужно. Ну и конечно, была организована автоматическая система вентиляции, для минимизации усилий по открыванию и закрыванию форточек.

Если для вас данный функционал слишком большой, то можно собрать автоматический полив в теплице своими руками, тогда вам не придется сильно углубляться в программирование и разработку.

Мониторинг и настройка

Конечно, в первую очередь, требуется система управления всем этим высокоинтеллектуальным хозяйством. Кроме того, желательно получение информации о текущем состоянии напрямую или на домашний компьютер, или на смартфон. С этой целью будет использоваться контроллер для теплицы на Arduino.

Управление

В соответствии с желаниями, необходимо организовать автоматическое управление отоплением пола (как основы подогрева посадок), открытия форточек, увлажнением почвы. Хороша будет система контроля освещения, которая зажигает его, если на улице темно.

Реализация в «железе»

Ничего сложного в реализации проекта нет. Достаточно применить плату Arduino, в комплексе с несколькими датчиками (влажности, температуры, освещенности, наполнения бака полива и концевых контактов окон проветривания), а также парой двигателей для вентиляции и смонтировать систему «теплый пол».

Но сначала требуется сделать саму теплицу. Для основы была создана такая модель:

Вот ее перенос в реальность:

Мониторинг и настройка

Визуализация информации, а также пункты меню настройки выводятся на LCD1602 дисплей, с конвертором в IIC/I2C UC-146 для подключения его к Arduino.

Для выбора параметров используются 4 клавиши. Все это вместе желательно разместить в общем контрольном ящике.

Кроме визуального, для удаленного контроля будет использоваться модуль WIFI связи ESP8266 LoLin NodeMCU2, с помощью которого информация с использованием UDP протокола будет передаваться на домашний компьютер с настроенным web-сервером и базой данных. Которые впоследствии, можно будет получить на любом устройстве в общей сети — смартфоне, цифровом телевизоре или планшете.

Подключаться модуль к ардуино уно будет через серийный порт (RX/TX). Причем электрический контакт производится напрямую TX(модема)-TX(Arduino) и RX аналогично. Почему это важно — зачастую рекомендуют делать соединение перекрестным RX-TX. В прилагаемой схеме это не нужно.

Полив

Система полива работает на основе физических принципов и насоса, который функционирует определенное время. Периодом и началом которого управляет Ардуино. С утра бак наполняется водой, что ограничивается временем в управляющем скетче и датчиком на прилагаемом чертеже. В течение дня она прогревается воздухом в теплице. Вечером происходит кратковременное включение насоса, который слегка переполнив емкость запускает полив самотеком.

Так он выглядит в реальности (вместе с системой подачи воды на грядки):

Его схема работы:

Ночью бачок стоит пустым, чтобы в случае отключения обогрева и падения температуры воздуха ниже нуля его не сломало замерзшей водой.

Отопление

Подогрев земли сделан предварительной укладкой «теплого» пола под будущие грядки. Включение происходит через специальное реле на 30 А, так как мощности выдаваемой ардуино никогда в жизни бы не хватило для питания такого потребителя.

Кроме него используется обычный бытовой нагнетатель теплого воздуха, который позволяет нагреть внутреннее пространство теплицы. Он также подсоединяется к микроконтроллеру.

Вентиляция

Для обеспечения движения воздуха предусмотрены два поворотных окна, процесс открытия и закрытия которых выполняется двигателями от автомобильных дворников. В свою очередь, подключённых к Arduino.

Освещение

Чтобы обеспечить растения постоянным притоком света, используются китайские светодиодные ленты, которые включаются в зависимости от таймера и уровня освещенности.

На приведенной ниже схеме оно подключается к выводам резерв (освещение).

Управляющая электрическая схема

Ну и конечно самая главная часть — принципиальная схема «мозгов» всей этой конструкции.

Маленькое примечание: мощности для обогревателей (воздуха и почвы) у реле Arduino не хватает. Дополнительно к ним используются в качестве посредников токовые, высокоамперные варианты, подключаемые уже непосредственно к потребителям.

Программная часть

С оборудованием все понятно. Осталось разобраться с программами, которые им управляют и контролируют состояние всей системы. Так как в комплексе есть два высокоинтеллектуальных устройства — ESS8266 и сам Arduino. Соответственно для обоих нужны свои программы. Помещение их в память устройств, в обоих случаях производится через Arduino IDE.

Мониторинг

Скетч, который необходимо выгрузить в ESP8266 LoLin NodeMCU, для обеспечения его связи с Arduino и WiFi роутером.

Скачать скетч

Управление

Ну и в финале, большой скетч управления самой теплицей, который выгружается в Arduino.

Скачать скетч

Замечания по конструкции

Датчик DN11 желательно заменить на DN22, который хоть и стоит дороже, но более точен и функционирует без проблем свойственных своему младшему тезке. Для питания контуров управления можно использовать компьютерный блок питания, желательно форм-фактора AT.

Советуем прочитать: переходите по ссылке, если хотите узнать как подключить датчик влажности почвы к Arduino.

Заключение

Как видно из всего выше сказанного создать у себя на участке умную теплицу не так уж и сложно. Какие-то элементы можно убрать, что-то можно добавить, но после проделанной работы важно одно — вы получите у себя на участке функциональную теплицу, которая будет вас радовать урожаем и сама за собой следить, вам останется только провести посадку и ждать урожая.

Приспособления для автоматизации теплиц

Полностью автоматизированная теплица из поликарбоната не требует постоянного контроля, ее можно оставлять без присмотра на сутки-трое.

Автоматические системы отопления и вентиляции

От обычной она отличается тем, что в цепь включено устройство с датчиком температуры и реле, определяющее время включения/выключения. Приборы различаются по принципу работы.

  • Специальный датчик реагирует на температуру воздуха и посылает системе соответствующие сигналы. Обычно есть несколько стандартных режимов, но можно задавать параметры самостоятельно.
  • Термодатчика в системе нет. Задается только временной промежуток, по истечении которого будет происходить включение/выключение системы или изменение температуры внутри нее.

С вентиляционной автоматикой для теплицы так же: термодатчик фиксирует повышение температуры – створки начинают открываться, стало прохладно – проветривание прекращается. Управление указанными системами может осуществляться разными приборами или одним, когда вся автоматика собрана в одном корпусе.

Контроль за автоматикой теплиц, своими руками блоки типа ардуино собираются редко, обычно они приобретаются готовыми

Установка автоматического термопривода

Главный плюс устройства автоматического открывания дверей в теплице, которое будет описываться ниже – независимость от электричества. Механизм функционирует за счет увеличения/уменьшения объема жидкости внутри конструкции, которое происходит в следствии изменения температуры. Обычно рабочий диапазон оборудования такого рода – от 15 до 28 градусов. Делится оно на два вида:

  • Регулируемые термоприводы. Приоткрывание створок теплицы начинается при температуре +15 градусов, далее постепенно просвет увеличивается до 100 % (при 28 град.). Минимальную температуру можно увеличить, однако рабочий ход штока при этом сильно уменьшится. Например, при выставленном минимуме 25 градусов форточки будут открыты только на 10 %, чего может оказаться недостаточно. То есть, придется следить за температурой «за бортом» и делать периодические корректировки настроек.
  • Нерегулируемые термоприводы для теплицы. Тут все просто – при 23 градусах створки теплицы будут открыты полностью, при понижении температуры ниже этой отметки окна автоматически закроются.

Такой вариант автоматической регулировки температуры в теплице хорош для построек, использующихся только летом – в них установка дорогих «умных» систем не имеет смысла.[su_label type=»warning»]Обратите внимание:[/su_label] [su_highlight background=»#fdffcd»]недорогие термоприводы рассчитаны только на автоматическое открывание, закрывание должно происходить под своим весом. Для вертикально расположенных дверей придется делать противовес либо приобретать более дорогие модели термоприводов с доводчиком для теплиц.[/su_highlight]

Как сделать автоматический термопривод для теплицы

Можно собрать термопривод для теплиц своими руками из амортизатора, автомобильного или любого другого. Берем два отрезка стальной трубы сечением 1,95 см, одну сторону каждого закрываем заглушкой, а на второй делаем резьбу. Соединяем трубки при помощи тройника. Теперь берем автомобильный газовый амортизатор, нижняя шпилька на нем срезается, — в этом месте высверливается отверстие и нарезается резьба (под М10).Сверлом на 10 просверливаем заглушку на одной из трубок, вкручиваем в нее болт от тормозного шланга, предварительно просверленный насквозь. Другой конец болта вкручивается в предварительное сделанное отверстие амортизатора. Все места соединений уплотняем резиновыми прокладками. Далее шток амортизатора оттягиваем вниз, снимаем заглушку с трубы, внутрь заливаем масло, возвращаем заглушку на место. Как видите, сделать термопривод для теплицы своими руками совсем не сложно.

Делаем автомат для теплиц своими руками: термопривод из газового амортизатора[su_label type=»info»]К сведению:[/su_label] [su_highlight background=»#d3e8fe»]масло под воздействием перепадов температур изменяет свой объем медленнее, чем жидкость в готовых автоматических устройствах для теплиц. То есть, при резком вечернем похолодании окна закрыться сразу не смогут.[/su_highlight]

Системы автоматического полива: дождевальная и внутрипочвенная

Автоматический полив в теплице своими руками можно делать несколькими способами. Первый – монтаж дождевальных установок. Орошение идет сверху, на растения падает водяная пыль. Включение/выключение осуществляется вручную или автоматически, по таймеру. Недостатков такой полив имеет два: некоторым растениям оседание влаги на листья приносит вред; бесполезный расход жидкости – вода падает не только на грядки, но и в проходы между ними.

Автоматическая теплица: работает дождевальная установкаВторой способ – устройство внутрипочвенный полив. Вся система находится ниже уровня земли, вода подается прямо к корням. Это может быть:

  • Система труб с подводкой от водопровода, скважины или большой водяной емкости. Подача жидкости осуществляется по таймеру или вручную.
  • Вкопанные около растений пластиковые бутылки/канистры с отверстиями в нижней части. Вода из них выходит самотеком, пополняются емкости вручную, поэтому назвать это автоматической системой полива для теплиц можно лишь отчасти.

Внутрипочвенное орошение[su_label type=»warning»]Обратите внимание:[/su_label] [su_highlight background=»#fdffcd»]внутрипочвенный полив имеет несколько преимуществ. Первое – у семян сорняков, находящихся в верхних слоях грунта, остается меньше шансов для прорастания. Второе – на поверхности не создается твердой земляной корки, которая обычно препятствует насыщению почвы кислородом. Третье – в воду можно добавлять удобрения, они будут поставляться сразу к корням.[/su_highlight]

Припочвенная система орошения

Третий способ – припочвенный автоматический полив теплицы с таймером. Подача воды осуществляется микрокапельно, капельно или струйно, непосредственно к основанию растений. Систему можно купить готовой – разновидностей продается много, самая простая – аквадуся. Чтобы собрать самостоятельно понадобится некоторое количество труб, шланги, аккумулятор, таймер. Емкость для воды, насос – опционально.Работает автоматическое орошение от электросети или аккумулятора, как на рисунке ниже. Вода забирается из водопровода, скважины или специальной емкости. Теплицу, где установлена автоматическая система орошения, подобная описываемой, можно спокойно оставлять без присмотра на несколько дней.

Пример автоматизации теплицы, своими руками система собирается очень легко

  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.