Самодельный терморегулятор для теплицы

Датчиком температуры служит стрелочный термометр. Самый что ни на есть обычный, бытовой. Но чтобы столь заурядный прибор приобрел новые, несвойственные ему прежде качества, термометр подвергают доработке. Для этого прежнюю конструкцию аккуратно разбирают. В шкале, где располагается область нужного вам предела регулирования, высверливают отверстие диаметром не более 2,5 мм. Напротив крепят фототранзистор. Для этого берут тонкую жесть или листовой алюминий, изготавливают уголок и сверлят в нем отверстия 0 2,8 мм — для фототранзистора. Последний аккуратно промазывают клеем по кромке и плотно вставляют в подготовленное для него гнездо. Сам уголок также прикрепляют к шкале. Лучше всего — с помощью нлея «Момент». Затем чуть ниже отверстия крепится (на нлее) упор, изготовленный в виде уголка. Он необходим для того, чтобы при температуре, выше требуемой (в дневное время), стрелка не смогла беспрепятственно пройти отверстие — иначе ведь снова включится обогрев.

С наружной стороны термометра укрепляют миниатюрную лампочку на 9 вольт; сверлят в корпусе напротив нее отверстие, а внутри, между лампочкой и шкалой, желательно поместить миниатюрную линзу — для более четкого срабатывания устройства.
Тонкие провода от фототранзистора проходят внутри прибора через центральное отверстие в шкале. А провода от лампочки — через отверстие, просверленное в пластмассовом корпусе. Общий жгут продет в хлорвиниловую трубочку и жестко зафиксирован металлическим зажимом. Напротив лампочки просверлено отверстие 0 4 мм.
Помимо’ датчика наш терморегулятор включает в себя стабилизатор напряжения и фотореле. По сути, это — субблоки, выполненные из довольно-таки распространенных деталей. Нумерация элементов здесь сквозная.

Стабилизатор собран по общеизвестной схеме. Питается от трансформатора типа ТВК или ему подобного (на иллюстрациях не показано).
Принципиальная электрическая схема фотореле (см. рис.) тоже не из архисложных. В качестве фотоэлемента здесь использован «модифицированный» транзистор ГТ109. Причем с любым буквенным индексом. А «модификация» этого транзистора заключается втоЬ, что у корпуса удаляют, спилив надфилем, шляпку. Базовый вывод обламывают. В результате получают компактный, чутко реагирующий на свет полупроводниковый прибор. На работу с таким датчиком и рассчитана схема нашего фотореле.

Нагрузкой же служила поначалу обмотка РСМ-2. Но вскоре от такого технического решения пришлось отказаться. Из-за эффекта дребезжания, нечеткого срабатывания РСМ-2.

Как показала практика, наилучшим образом здесь подходит механизм, выполненный на базе несколько переделанного реле заводского исполнения (см. рис.). Работа — по принципу электромагнита, в котором железный или стальной якорь втягивается внутрь катушки (сопротивление обмотки не менее 100 мм), воздействуя при этом на закрепленный с помощью двух кронштейнов микровынлючатель (2А, 220 В). Ну а последний уже управляет электромагнитным пускателем, через контакты которого подается напряжение питания на нагревательные приборы.

Субблоки питания и фотореле помещены в общий, выполненный из изоляционного материала корпус. К корпусу на штанге прикреплен термометр. На лицевой стороне — тумблер и неоновая лампочка, сигнализирующая о включении нагревательных элементов. Возможно также расположение термометра и на длинном кабеле (без штанги).

Четкость работы терморегулятора достигается более точной фокусировкой света от лампочки на фотоэлемент и чувствительностью фотореле, зависящей от положения движка подстроечного резистора R4.

В промышленных теплицах за стабильностью микроклимата следит целая система датчиков. В частных сооружениях спасать растения от жары или холода приходится вручную – за счет проветривания или регулирования отопительной системы. Круглосуточное обслуживание не только утомительно, но и намертво привязывает дачника к грядкам, так что рано или поздно ему приходится задуматься, возможно ли сделать терморегулятор для теплицы своими руками, и насколько надежно он сможет функционировать.

Типы и принцип работы самодельных регуляторов температуры

Казалось бы, почему бы не приобрести готовый прибор, ведь на рынке сегодня предлагается множество моделей, цена которых стартует от 400 рублей? На самом деле, фирменные контроллеры, надежности которых можно доверять, стоят дорого, а дешевые аналоги могут подвести в самый ответственный момент, что чревато потерей всего урожая.

Собрав и протестировав термостат собственноручно, можно и сэкономить, и перестраховаться от его отказа.

Как добиться главной цели – регулировки температуры внутри теплицы в автоматическом режиме? Простейшим способом для этого является открывание и закрывание форточек в нужный момент.

Своевременная вентиляция помогает держать температуру воздуха в определенном интервале, комфортном для нормального роста и плодоношения выращиваемых культур.

Для автоматического открывания форточек придумано немало приспособлений: некоторые из них создаются из подручных материалов – пластиковых бутылок, пустых баллонов; для других требуется заранее запастись некоторыми деталями, например, автомобильным газовым амортизатором. В обоих случаях цена устройства минимальна, но и уровень его срабатывания нужно будет проверять достаточно часто.

Читайте также:  Расшифровка аббревиатуры телевизоров самсунг

Классические тепличные терморегуляторы при необходимости ограничивают доступ теплоносителя к нагревательным элементам либо, наоборот, способствуют быстрому повышению температуры. Таким образом, переохлаждение и перегрев растений исключены, а лишняя энергия не расходуется. Это существенно сокращает расходы на отопление теплицы, поэтому такой способ управления микроклиматом предпочтителен.

Принцип действия их, вне зависимости от вида, заключается в обработке показаний одного или нескольких температурных датчиков и передаче сигнала на исполнительный механизм отопительной системы, которая после этого либо снижает мощность работы, либо ее повышает.

Чтобы создать такой терморегулятор для теплицы своими руками, требуется знание электроники и навыки сборки электросхем.

Видео: Как самому собрать термостат

Монтаж терморегулирующих устройств – механика и электроника

Идеально, когда терморегуляторы дополняют работу фрамужных термоприводов: зимой они отключают и включают отопление, а летом управление микроклиматом осуществляется открыванием-закрыванием форточек. Таким образом, дачник может без боязни за свой урожай уделять своей теплице намного меньше времени.

Пневматический терморегулятор – удаление избытков тепла

Пневмоустройство, действие которого основано на способности горячего воздуха расширяться, элементарно в сборке и при этом позволяет надолго решить задачу терморегуляции. Для его монтажа необходимы такие элементы:

  • 2 жестяные банки из-под краски емкостью 5–7 л (с крышками);
  • несколько трубок от медицинских капельниц;
  • детский надувной мяч охватом около 300 мм;
  • тонкая фанера шириной не менее 300 мм;
  • металлические планки (полосы) произвольного размера;
  • 3 медные трубочки длиной 50 мм.

Сборка термопривода заключается в выполнении нескольких простых шагов:

  1. Загерметизировать жестяные банки посредством пайки или заливки эпоксидной смолой.
  2. Высверлить одно отверстие по размеру медных трубок в одной емкости и два – в другой.
  3. Вставить в отверстия трубки и уплотнить стыки.
  4. Изготовить из фанеры короб размером 300х300 мм. С двух сторон оставить его открытым.
  5. Вырезать фанерную пластину по размерам, максимально соответствующим полости короба.
  6. Вставить пластину внутрь короба и зафиксировать ее петлями.
  7. Прикрепить короб открытой частью к форточке.
  8. Из двух металлических планок изготовить подвижный рычаг, одно плечо которого жестко прикрепить к форточке, а второе – к подвижной пластине фанерного короба.
  9. Закрыть форточку и проверить положение пластины – угол ее наклона относительно стен короба должен составлять 45 градусов.
  10. Подвесить жестяные емкости под крышу и соединить их трубками от капельниц, при этом длина исходящей трубки должна покрывать расстояние от банок до короба.

Замыкать всю систему в единый механизм нужно в прохладную погоду или вечером. Для этого необходимо положить мяч в короб и надуть его ровно до того момента, когда он при дальнейшем нагнетании воздуха начнет открывать форточку.

После этого следует герметично соединить конец исходящей трубки с мячом и проверить работу устройства при потеплении.

Терморегулятор из газового амортизатора

Немного доработав пневматический амортизатор от любого легкового автомобиля (такие обычно ставятся на капоты или задние дверцы), можно получить прибор, способный в автоматическом режиме открывать фрамугу или форточку, тем самым устраняя излишки тепловой энергии.

Запчасть необязательно должна быть новой – достаточно, чтобы в ней оставалось давление. Также требуется заранее запастись тормозным шлангом и пустым автомобильным огнетушителем.

Смонтировать эти детали в единое устройство можно таким образом:

  1. Не нарушая герметичность пневмоцилиндра, срезать шарообразную часть его хвостовика, оставляя максимальную длину.
  2. Со стороны образованного торца просверлить отверстие диаметром 2–3 мм, чтобы стравить воздух из полости цилиндра.
  3. На хвостовике нарезать резьбу (ее шаг зависит от размера резьбы на имеющемся тормозном шланге).
  4. Из огнетушителя (или автомобильного кардана объемом 3 л) соорудить масляный резервуар с соединительным отверстием под шланг.
  5. Залить масло в амортизатор и в резервуар, после чего соединить их шлангом.

После установки терморегулирующей системы протестируйте ее функциональность, временно увеличив мощность отопления.

Чудеса электроники – сборка регулятора из бытового термометра

Чтобы получить в собственное распоряжение терморегулятор для теплицы, который контролирует температуру воздуха в постоянном режиме и передает сигнал о необходимости изменения работы отопительной системе, нужно модифицировать обычный стрелочный термометр:

  1. Разобрать термодатчик так, чтобы его не повредить.
  2. Просверлить отверстие диаметром 2,5 мм в шкале – в области требуемого температурного предела.
  3. Напротив него сконструировать уголок из тонкой жести с просверленным в нем отверстием 2,8 мм.
  4. Фототранзистор установить в гнездо уголка и прикрепить их на шкале с помощью клея «Момент».
  5. Под отверстием закрепить другой уголок, препятствующий ходу стрелки при повышении температуры.
  6. С противоположной стороны термометра установить лампочку мощностью 9 В. Между шкалой и лампочкой можно положить линзу – так устройство будет точнее реагировать на показатели.
  7. Провода фотоэлемента проложить через центральное отверстие шкалы термометра.
  8. Просверлить отверстие в корпусе для проводов лампочки. Продеть жгут в хлорвиниловую оболочку и зафиксировать зажимом.
  9. По стандартной схеме собрать стабилизатор напряжения и фотореле с транзистором ГТ109.
  10. Разместить фотореле, блок питания и термодатчик на базе механизма заводского реле.
  11. С наружной стороны общего корпуса закрепить тумблер и неоновую лампочку для подачи сигнала о начале обогрева.
Читайте также:  Проточные газовые водонагреватели цены характеристики отзывы

Сделанный своими руками терморегулятор для теплицы работает по принципу электромагнита: стальной якорь втягивается в катушку, и переключатель (с силой тока 2 А и мощностью 220 В) приводит в действие электромагнитный пускатель, подающий питание на обогревательные устройства.

Основной недостаток электронного терморегулятора для теплицы – его зависимость от источника электроэнергии. При отключении электричества в сильную жару или холод можно потерять все растения.

Во избежание этого рекомендуется иметь дополнительные источники питания – солнечную батарею, аккумулятор или генератор. Стоит помнить, что все термостаты со временем теряют точность, поэтому их нужно регулярно проверять.

Для обеспечения полноценного развития растений в различных теплицах (особенно с круглогодичным циклом выращивания) требуется автоматизированная поддержка температурного режима на определенном уровне. Формирование и регулировка внешней среды вокруг растений в теплице осуществляется одновременно несколькими системами — вентиляционной, отопительной, увлажняющей воздух и почву, испарительным охлаждением и пр. Как сделать терморегулятор в теплице для всех этих систем мы расскажем в этой статье.

Содержание

Контроль этих систем с последующей корректировкой производится с помощью регулятора температуры воздуха, являющегося важнейшей деталью для получения полноценного урожая, т. к. даже минимальные изменения данных могут негативно сказаться на развитии посадок, не исключая их гибель.

Мониторинг развития растений с помощью промышленного терморегулятора

Скрупулезное следование температурному режиму — гарантия достойных урожаев

Индивидуальная настройка терморегулятора позволяет контролировать уровень температуры на протяжение всех суток, стабилизируя защитную функцию котла от перегрева.

Для большинства насаждений наиболее комфортная t равна 16 — 25 °C, любые даже незначительные отклонения тормозят развитие растений, могут привести к развитию заболеваний и увяданию посадок. Контроль необходим не только для температуры воздуха теплицы, но и для t грунта. Эти два показателя являются главенствующими при создании условий для развития растений. От них зависит правильность усвоения полезных веществ, находящихся в почве, и они непосредственно воздействуют на рост и полноценное развитие растений.

Для грунта следует придерживаться диапазона t 13 — 25 °C, точные ее показатели определяются в зависимости от разновидности культуры.

Учтите! Перепады значений температуры грунта зачастую более пагубны для посадок, чем снижение температуры воздуха.

Схема обустройства внутренней части теплицы

Основы функционирования терморегулирующих устройств ↑

Принцип работы конструкций подобного типа незамысловат: контролирующее устройство получает сигнал, после чего разные модели установки могут реагировать подобным образом:

  • увеличивать либо уменьшать мощность отопительной системы;
  • включать либо выключать вентиляцию помещения;
  • открывать либо прикрывать створки естественной вентиляции;
  • подсоединять либо полностью отключать подогрев поливной воды и почвы на грядках.

Появление импульсов сигнала осуществляется при помощи реле термостата, который, в свою очередь, получает данные с датчиков, размещенных в теплице. Как датчики, наиболее чаще применяются такие устройства:

  • В качестве температурного датчика очень часто применяется термистор. В самодельных установках как термочувствительный элемент зачастую применяется p-n переход полупроводникового транзистора либо диода.
  • Как датчик освещенности используется фоторезистор, а в самодельных конструкциях может использоваться опять p-n переход полупроводникового транзистора либо диода, у которого обратное сопротивление напрямую зависит от освещенности. Чтобы получить доступ света к системе, у транзистора отрезается колпачок из металлического корпуса, а у диода удаляется краска со стекла.

Парниковый контролер влажности и температуры — Arduino

Парниковый контролер влажности и температуры — Arduino

  • Параметры влажности регулируются промышленными датчиками, показатели которых зависят от влагопроницаемости среды, находящейся между обкладками конденсатора. Также могут учитываться изменения сопротивления при взаимодействии с увлажненным воздухом оксида алюминия. При корректировке влажности воздуха учитывается и результат перемены длины синтетического волокна либо человеческого волоса и пр. Для самодельных приспособлений подобным датчиком является отрезок фольгированного стеклотекстолита с вырезанными канавками.

К сведению! Для небольших теплиц личного пользования с точки зрения экономичности, абсолютно невыгодно приобретать дорогостоящую систему промышленного образца. В таких ситуациях успешно внедряются терморегуляторы для теплиц, созданные своими руками.

Принципы устройства терморегулятора для теплицы своими руками ↑

Самостоятельная постройка регулятора температуры вполне реальная задача. Но для этого потребуются элементарные инженерные знания и технические навыки.

Основное функционирование системы осуществляется за счет внедрения в конструкцию — 8 битового микроконтроллера марки PIC16F84A.

Как температурный датчик, встраивается цифровой градусник интегральной разновидности DS18B20, имеющий рабочий функционал в диапазоне t -55 — +125°C. Также возможно использование цифрового температурного датчика TCN75-5,0, который по параметрам, компактным размерам и относительной легкости конструкции вполне соответствует для применения в различных автоматических устройствах.

Читайте также:  Расчет импульсного трансформатора на ферритовом кольце

Цифровой датчик температуры

Подобные цифровые датчики по сути имеют незначительные погрешности в измерениях, поэтому параллельное применение нескольких видов датчиков позволяет фактически без погрешностей наблюдать температуру обогрева.

Возможность управлять степенью нагрузки осуществляется при помощи малогабаритного типа реле К1, которое соответствует напряжению срабатывания равному 12 В. Через контакты к реле подсоединяется нагрузка и это позволяет ему производить ее коммутацию. Индикация производится с использованием любых четырехразрядных светодиодов.

Степень температурной реакции задается: SB1-SB2 (микропереключателями). Память микроконтроллера энергетически автономна и хранит заданные параметры. Применяя рабочий режим на индикаторной жидкокристаллической панели устройства можно видеть действующие показатели замеряемой температуры.

На заметку! Подобные электронные терморегуляторы становятся все более популярными, т. к. они обладают способностью чувствовать температуру в любой точке внутри теплицы, а датчик мониторинга может быть помещен между растениями, в почвенный субстрат, либо подвешенным возле крыши. Такой обширный диапазон размещения позволяет терморегулятору иметь точные данные о состоянии внутренней среды теплицы.

Как сделать своими руками терморегулятор для теплицы ↑

Упрощенные терморегуляторы для личных теплиц умельцы изготавливают своими руками. До выбора схемы автоматизации теплицы, нужно сначала установить данные объектов управления.

На фото указана схема терморегулятора с двумя транзисторами типа VT1 и VT2. Как выходное устройство задействовано реле РЭС-10. Датчик температуры — терморезистор ММТ-4.

Одной из моделей терморегулятора, изготовленного своими руками, может послужить, например, вот такая конструкция. В ней в качестве датчика температуры можно использовать стрелочный термометр, подвергшийся переделке:

  • Конструкция термометра полностью разбирается.
  • В шкале регулирования, сверлится отверстие 2,5 мм.
  • Напротив устанавливают фототранзистор в специально сконструированный уголок из тоненькой жести либо листового алюминия, в котором предварительно высверливают отверстия 0 2,8 мм. На фототранзистор наносят по кромке клей и помещают в гнездо.
  • Уголок с фототранзистором крепят к шкале клеем «Момент».
  • Ниже отверстия крепится упор.
  • С другой стороны термометра устанавливают небольшую 9 вольтовую лампочку. • Между шкалой и лампочкой размещают линзу — для четкой реакции устройства на показатели.
  • Тоненькие провода фототранзистора прокладывают через центральное отверстие шкалы.
  • Для проводов лампочки сверлится отверстие в пластмассовом корпусе. Жгут продевается в хлорвиниловую трубочку и фиксируется зажимом.

Схема для самостоятельного сбора терморегулятора

Кроме датчика, терморегулятор должен включать фотореле и стабилизатор напряжения.

Стабилизатор собирается по обычной схеме. Фотореле тоже не сложно сделать. Фотоэлементом служит транзистор ГТ109.

Лучше всего подойдет механизм, основанный на переделанном заводском реле. Работа осуществляется по принципу электромагнита, где якорь втягивается в катушку. Переключатель (2А, 220 В) регулирует электромагнитный пускатель для подачи питания на устройства нагрева.

Фотореле и блоки питания размещаются в общем корпусе. К нему прикрепляется термометр. С лицевой стороны крепится тумблер и лампочка, оповещающая о включении элементов нагрева.

Схема вентилирования ↑

Если теплица проветривается с помощью электровентилятора, можно применять двухпозиционные терморегуляторы. Для создания нужного режима функционирования вентилятора, подсоединяют промежуточное реле.

Если в теплицу встроены форточки, нужно обеспечить их электроприводом (электромагниты либо электродвигательные механизмы).

Но легче решить вопрос вентиляции теплиц при использовани терморегуляторов прямого действия. В них исполнительный механизм и терморегулятор находятся в одном устройстве. Однако у регуляторов подобного вида разброс показателей температуры может составлять до 5 °С. Для достижения более точной регулировки лучше избрать электронным регуляторам.

Вентилирование теплицы по методу Г. Иванова

Вентилирование теплицы по методу Г. Иванова

Регулирование влажности ↑

Идеальное решение — использование датчиков влажности грунта и регулировка полива по указанной влажности. В основу одного из принципов измерения влажности положен учет изменений объема почвы при увлажнении. Также часто подключают электронный регулятор. Как датчик влажности, вмонтируется деполяризатор со стержнями батарейки 3336Л. При относительной влажности показатели сопротивления равняются где-то 1500 Ом. Переменный резистор R1 помогает срабатывать регулятору на определенном уровне, резистор R2 помогает устанавливать начальную влажность.

Схема регулировки влажности

Регулирование полива ↑

Очень заманчиво контролировать систему полива электроникой, но необходимо помнить, что более надежными оказываются простые устройства. Упрощенное обустройство полива делается своими руками без использования электронных схем. Это позволяет применять его при перерывах в электроснабжении.

При электронном регулировании подачи воды, используют электромагнитный вентиль с электроприводом. Электромагнитный клапан можно сделать самостоятельно. Одну из конструкций можно увидеть на фото.

1 – электромагнит; 2 – емкость; 3 – груз; 4 – клапан

Главный недостаток системы терморегуляции — полная подчиненность источнику электроснабжения. Отключение электроэнергии может вызвать гибель растений. Во избежание подобных недоразумений, применяются запасные источники питания: генератор, солнечная либо аккумуляторная батарея и пр.

Также следует помнить, что все термостаты со временем теряют точность показаний, поскольку они становятся старше. Поэтому нужно проверять их точность каждый год. Во время проверки функционирования термостата необходимо почистить датчики терморегулятора, тщательно вытереть все выводы и соединения.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector