Принцип действия и виды терморегуляторов для теплиц

29 октября 2015
Просмотров: 2797
Оглавление: [скрыть]
  • Принцип действия терморегулирующих устройств
  • Виды промышленных терморегуляторов
  • Самодельные терморегуляторы

Терморегулятор для теплиц необходим для обеспечения комфортных условий роста и развития различных культур. Одной установки оборудования, обеспечивающего обогрев, мало. Температуру, до которой нагреваются воздух, вода и почва, нужно обязательно круглосуточно контролировать и регулировать. Дело в том, что, например, днем температура в теплице должна быть более высокой, а ночью — понижаться. Соответственно, должен меняться и режим работы отопительной системы. Зависит он от внешних условий, температуры окружающего воздуха.

Терморегулятор в теплице

Терморегулятор в теплице позволяет выращивать растения в любую погоду, обеспечиваю комфортную температуру.

Контролироваться и регулироваться должна не только температура воздуха внутри теплицы, но и температура грунта в ней. Соотношение этих двух параметров определяет интенсивность роста и развития растений, поскольку от него напрямую зависит активность усвоения ими полезных веществ. Для большинства растений наиболее комфортными являются следующие их значения:

  • для воздуха 16-25°С;
  • для грунта 13-25°С.

Необходимость в контроле и регулировании температуры возникает и летом. Обеспечение необходимых условий в этом случае обычно осуществляется с помощью системы регулируемой вентиляции.

Принцип действия терморегулирующих устройств

Схема терморегулирования теплицы

Схема терморегулирования теплицы.

Принцип действия конструкций такого рода достаточно прост: на исполнительное устройство поступает сигнал, который в зависимости от вида этой установки может вызвать следующие ее реакции:

  • если это отопительная система, увеличить или уменьшить ее мощность;
  • включить или выключить принудительную вентиляцию;
  • открыть или закрыть шторки естественной вентиляции для проветривания;
  • включить или выключить систему подогрева почвы и воды для полива.

Возникновение этого сигнала обеспечивается с помощью реле термостата, получающего сведения от датчиков, установленных в теплице. Благоприятный для растений микроклимат определяется не только соотношением температуры и освещенности, но и величиной влажности воздуха. По этой причине самой совершенной будет система, обеспечивающая автоматическое регулирование параметров с учетом показаний датчиков трех видов: температуры, освещенности и влажности. В качестве датчиков чаще всего используются следующие устройства:

Схема подключения терморегулятора

Схема подключения терморегулятора.

  1. Как температурный датчик чаще всего применяется термистор (терморезистор). В самодельных конструкциях в качестве термочувствительного элемента нередко используется p-n переход полупроводникового диода или транзистора, поскольку его прямое сопротивление зависит от температуры.
  2. Датчиком освещенности чаще всего служит фоторезистор, но в самодельных конструкциях иногда используется все тот же p-n переход, обратное сопротивление которого сильно зависит от освещенности. Для доступа света к переходу у транзистора обычно срезают колпачок металлического корпуса, а у диода смывают краску со стеклянного.
  3. Промышленные датчики третьего необходимого параметра часто используют зависимость от влажности диэлектрической проницаемости среды между обкладками конденсатора. Кроме того, может использоваться изменение сопротивления при контакте с влажным воздухом таких веществ, как оксид алюминия. Используется и факт изменения длины синтетического волокна или обезжиренного человеческого волоса при изменении относительной влажности воздуха и так далее. В самодельных устройствах таким датчиком часто служит кусок фольгированного стеклотекстолита с прорезанными в нем канавками. При увеличении влажности его сопротивление уменьшается.
Вернуться к оглавлению

Виды промышленных терморегуляторов

Терморегуляторы для теплиц различной степени сложности могут быть приобретены в соответствующих магазинах, или собраны своими руками (при наличии необходимых навыков).

Виды терморегуляторов

Виды терморегуляторов.

Сегодня выпускаются три вида моделей этих устройств:

  1. Сенсорные регуляторы температуры — достаточно дорогие многофункциональные системы. Предназначены преимущественно для больших тепличных комплексов. Имеется возможность задания множества программ, управляющих работой отопительной системы. Могут учитывать даже выделение тепла преющим навозом. Имеют большое количество разнообразных функций, обычно снабжаются дисплеем с подсветкой.
  2. Электронные термостаты — устройства, количество функций которых заметно меньше, чем у регуляторов предыдущего класса, но и цена, соответственно, ниже. Обычно снабжены переключателем, дающим возможность установить определенный режим обогрева. Для удобства нередко дополняются жидкокристаллическим дисплеем с необходимой информацией.
  3. Механические термостаты — самые простые по своему устройству, но зачастую не менее эффективные приборы, чем их электронные аналоги. Приобретать, например, для небольшой дачной теплицы дорогостоящую аппаратуру экономически нецелесообразно. А вот недорогой механический терморегулятор для нее будет самым подходящим вариантом.

Приобретая любое из этих устройств, следует особое внимание обратить на такие их характеристики:

  • мощность обслуживаемой отопительной установки и ее возможности;
  • специфичность установок, которые могут потребоваться;
  • все ли требуемые функциональные возможности имеет этот прибор;
  • удобство управления и подходящий внешний вид.
Вернуться к оглавлению

Самодельные терморегуляторы

Одной из самых простых является система гидравлического или пневматического вентилирования. Она может быть устроена следующим образом: две емкости с воздухом или жидкостью, соединенные цилиндром с поршнем, расположены внутри и снаружи теплицы. При повышении температуры воздуха в теплице нагревается и расширяется жидкость или воздух во внутренней емкости. Поршень перемещается в сторону наружной, открывая при этом фрамугу. Когда воздух остывает, наблюдается обратный процесс.

Гидравлическое терморегулирование теплицы

Гидравлическое терморегулирование теплицы.

Основные достоинства такой системы: надежность, долговечность, простота, отсутствие необходимости в источниках питания. Основные недостатки:

  • конструкцию нельзя применить к боковым форточкам;
  • большая тепловая инерция может сказаться при резкой смене погоды.

Примерно так же работает биметаллическая система. Специальная пластинка делается из двух полосок металла с различными коэффициентами теплового расширения. При повышении температуры она выгибается в сторону полоски, которая меньше расширяется. Основной минус — недостаточная мощность, из-за чего подобную систему чаще применяют как термодатчик, включающий или отключающий цепь исполнительного механизма (например, принудительной вентиляции).

Основой электрической конструкции обычно является схема с двумя устойчивыми состояниями — двухпозиционный релейный (переключающий) элемент. Чаще всего используется триггер Шмидта, на вход которого включается один из упомянутых выше датчиков (обычно тепловой). Иногда используются комбинированные датчики. Например, для учета и температуры и освещенности последовательно включаются термо- и фоторезистор, а на вход триггера подается аналоговый сигнал с точки их соединения.

При некотором значении температуры (комбинации температуры и освещенности) триггер опрокидывается, срабатывает реле и включается исполнительный механизм. При повышении температуры до заданного значения процесс происходит в обратном направлении и исполнительный механизм отключается.

Основной недостаток этой системы — зависимость от источника электроснабжения. Отключение электроэнергии в холодный или, наоборот, в очень жаркий день может привести к гибели растений. Нужны резервные источники питания: солнечная или аккумуляторная батарея и тому подобное.

Систем автоматического регулирования теплового режима в теплицах достаточно много, нужно только выбрать наиболее подходящую из них.

Возможно и самостоятельное изготовление регулятора температуры в теплице, но для этого требуются определенные инженерные знания, умения и навыки.

Автор:
Оцените статью:
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Нет голосов)
Загрузка...
КОММЕНТАРИИ