Розумна теплиця Готовий проект домашньої автоматизації

У цьому огляді я розповім про власний приклад створення розумної теплиці на базі проекту Seed (Теплиця), де використовується контролер Wemos D1 mini з чіпом ESP8266 .

У цій розумній теплиці я вирішив використати не всі показники та пристрої, тому перерахую, що задіяно.

• Датчик температури контролера разом із кулером для його охолодження. Це стандартний набір для будь-якого проекту.
• Температура і вологість повітря Думаю очевидно, що це основні показники для теплиці. Для них буде використовуватися виносний провідний датчик.
• Температура ґрунту, теж важливий показник. З його допомогою я стежитиму за тим, щоб не припинялося зростання кореневої системи.
• В якості основного обігріву теплиці я буду використовувати газову або дров'яну піч, так як це буде формувати базовий прогрів.
• Також я буду використовувати показник «Температура обігрівача грунту», але тільки не за призначенням.
• Що стосується клімату, то мені звичайно знадобиться вентиляція. Вона буде прибирати і зайву вологість і високу температуру, та й просто провітрювати теплицю оновлюючи в ній повітряну суміш.
• Щоб не ставити потужний і дорогий вентилятор, я буду використовувати класичний спосіб провітрювання теплиці за допомогою відкриття вікна. Звичайно, це буде зроблено за допомогою механічного актуатора.
• Також я використовуватиму датчик вологості грунту і клапан, який буде керувати поливом.

Наступним кроком мені потрібно розробити проект теплиці. Це моя перша теплиця, тому був обраний невеликий розмір три на шість метрів. кроквами. У першому з них буде розміщуватися дверний отвір, а в останньому — вікно провітрювання.

Що ж, після замовлення та підготовки пиломатеріалів, я приступив до збирання. Ось так виглядає кроквяний елемент.

Що стосується основи теплиці, то для цього був залитий невеликий стрічковий фундамент із зовнішнім утепленням.

Ось так буде виглядати зібраний каркас теплиці.

Як покрівля я вирішив використовувати стільниковий полікарбонат, який уклав на утеплювач, щоб виключити зазори і щілини.

Саму теплицю я вирішив зашити з боків клейонкою. Це досить дешевий і практичний спосіб. Звичайно, головне її добре зафіксувати.

Сама теплиця готова. Подивимося, що в неї всередині.

Насамперед це самі грядки. У моєму випадку це високі грядки. Вони швидше прогріваються і з ними зручніше працювати.

Крім цього, був залитий невеликий бетонний постамент, на який була розміщена кубова бочка для води.

Поруч із бочкою буде перебувати газова або можливо дров'яна піч.

Ось так виглядає один обігрівач. Він має потужність у підлогу кіловата. Усього буде шість обігрівачів сумарною потужністю три кіловати.

Під дахом теплиці буде встановлений повітропровід з вбудованою витяжкою. Він збиратиме повітря в різних частинах теплиці і видуватиме його на вулицю.

І звичайно ж, крім повітроводу на одному з фронтонів теплиці буде встановлений привід для відкриття і закриття вікна.

І тепер звичайно сам блок керування. Ось так він виглядає зовні.

Два інші датчики забезпечують вимірювання вологості ґрунту та її температури.

Можна розпочати висадку розсади, а я тим часом покажу налаштування проекту та автоматичні режими роботи.

Зі специфічних налаштувань буде тільки одна, це коли замість «Температури обігрівача грунту» я вимірюватиму «Температуру рослини».

Що стосується режимів автоматичної роботи, то їх кілька сказати, що вони повинні бути тільки такими. Я показую свої налаштування на даний момент часу.

Також я настійно рекомендую Вам ознайомитися з навчальним роликом крок номер 6 , де пояснюється, що таке автоматичні режими і докладно розказано, як вони налаштовуються. У цьому випадку Вам буде значно легше зрозуміти те, що я розповідатиму далі.

Отже, перший режим називається "Система". Це службовий режим, який не буде використовуватися самостійно, як бачите часто його завдання можна зустріти в інших режимах.

Насамперед тут задані умови охолодження контролера.

Також тут налаштовані базові повідомлення. Наявність зв'язку, температура контролера, небажана температура повітря та окреме повідомлення для критично небезпечної температури повітря.

Ці повідомлення будуть використовуватися для весняного режиму. Для літнього ж, коли теплиця вже відкрита, використовуватиметься інший набір повідомлень.

Наступний режим називається Весна. Мабуть, це найголовніший режим для теплиці, адже її основне завдання – забезпечити успішне зростання культур висаджених ранньою весною.

Я почну з обігріву. Головне умова для зростання розсади, це постаратися витримувати температуру ґрунту не менше 18 градусів.

Мінімальна встановлена ті ж 18 градусів.

Максимальна температура задається з інших міркувань. Вона потрібна для обмеження роботи обігрівачів, щоб прогріваючи землю до потрібної нам температури, вони при цьому не пошкодили розсаду.

Тепер погляньмо на Вентиляцію.

У теплиці надмірна вологість буде більш частим явищем. Через погану теплоізоляцію стін і перепаду температур на них буде конденсуватися волога.

Ідеальна витяжка, повинна працювати постійно, щоб забезпечувати поступову і рівномірну циркуляцію повітря. На жаль, реальність така, що вентиляція разом з повітрям буде виносити і тепло. дорогого та цінного тепла.

Поєднати всі ці завдання одночасно буде не так просто, як може здатися на початку. Я прийшов до рішення, що видалення зайвої вологи з теплиці повинне проводитися за рахунок її прогріву і в міру можливості.

У результаті я дійшов такого списку завдань:

Перше завдання. Одна шоста потужність. Чому одна шоста?

Зверніть увагу, що тут і далі вологість ігноруємо. Дивимося тільки на температуру. Якщо температура більше 13 градусів, то включити вентиляцію на п'ять хвилин кожні півгодини.

Також, цікавий момент, що я тут не обмежую термін роботи витяжки. Чому це так - буде трохи згодом.

Друге завдання. Одна третина потужності буде включати витяжку ще на десять хвилин на годину.

Для цього завдання я вже підвищив критерії включення та вимкнення вентиляції за температурою.

Крім цього, я трохи звузив часовий інтервал, щоб теплиця швидше прогрівалася вранці і повільніше втрачала тепло ввечері.

Третє завдання. Тут відразу додаю двадцять хвилин на одну годину для вентиляції. Сумарно з першими двома, це буде дві третини від однієї години.

І нарешті четверте завдання. Для безперервної роботи вентиляції потрібно ще більш висока температура.

Найновіше завдання служить для виключення вентиляції в будь-якому випадку. У нього найнижчий пріоритет, тобто воно буде працювати тільки в тому випадку, коли не діють перші чотири завдання.

І тепер саме час розповісти про роботу вікна для провітрювання теплиці.

Як бачите тут, є два завдання. Я почну з основного, воно називається "базовий" і працює за умовчанням цілодобово.

Тут вказана перша пара залежностей. При температурі 18 градусів і менше - положення вікна має бути закрите. І друга пара залежностей при максимумі.

Також ми бачимо, що заданий мінімальний крок для зміни положення вікна. Плюс, також заданий і максимальний крок для одномоментної зміни положення вікна.

Але це ще не все. Дуже цікавий параметр, це крива залежності.

Синім кольором на графіку відображена прямолінійна залежність, яка зазвичай задана за замовчуванням.

Справа в тому, що спочатку все виглядає логічно: чим більше зростає температура, тим і пропорційно більше відкривається вікно.

Так, теоретично можна понизити температурний інтервал, щоб вікно відкривалося завчасно, але чи добре це?

Простіше кажучи, своєчасне відкриття та закриття вікна теплиці даватиме вагому економію на її обігрів плюс природний бонус для рослин за рахунок більш тривалого теплого періоду дня.

Тому я і сформував таку криву, яка на початку зростання температури починає поступово відкривати вікно, а ось чим далі, тим дедалі радикальніше, щоб випередити тенденцію підвищення температури.

З цим завданням розібралися. Але навіщо потрібно друге завдання? З його назви та часу дії, слід що воно буде працювати ввечері.

Чому? Все з тієї ж причини економічності та ефективності. Високий температурний інтервал.

І що в мене залишилося для цього режиму - це пристрій поливу. Звичайно їх можна задати, але з моєї практиці вони поки не потрібні.

На цьому все. Нагадаю, я розібрав основний весняний режим теплиці.

Наступним буде літній.

Вентиляція. Тут одна умова - по сильній спеці. У літньому режимі вікно і двері тепла вже відкриті постійно.

Опалення буде природно відключено в будь-якому випадку.

Полив, поки що теж відключений. Тому що він не завжди ще потрібен.

І вікно. Як бачите воно буде максимально відкрито, з єдиною умовою, щоб температура була не менше 18 градусів. У цьому випадку привід вікна може закривати його на деякий час вночі.

Тепер розширений літній режим. Видно, що він повністю ідентичний попередньому літньому.

Подивимося їх. Полив складається із двох завдань.

Перше забезпечує певний мінімум доставки води рослинам. Воно працює незалежно від вологості та температури ґрунту.

Друге завдання є основним поливом. Його метою буде хороша протока рослин, щоб максимально зволожити кореневу систему в глибину і в ширину.

Так, я розумію, що логічно було б зробити і таке завдання, яке поливало б рослини виходячи з вологості або температури. Але з моєї практики розмірений полив поки що виявився більш ефективним.

І останній режим, це осінь і зима відпочиває.

На цьому я закінчую огляд своєї розумної теплиці. Треба сказати, що цей огляд готувався три роки, шляхом досліджень і доробок. Якщо говорити про результати, то розумна теплиця показала себе чудово.

Крім цього, розумна теплиця заощадила нашій родині багато часу. Вона додала можливість у літній період відлучатися на тривалий час, відчуваючи себе спокійно, завдяки віддаленому контролю.