Вентиляция траншейной теплицы

[kosgov]

В продолжение обсуждения динамики температур в теплице выложу графики, которые я бы сказал, показывают классическую форму поведения температур.
Это результат действия и подземной циркуляции-теплообмена и работы вытяжного вентилятора с заслонкой в паре.

Динамика температур - классика1.jpg

Если внимательно приглядеться к графику Т теплицы в районе 10:00 утра, то можно увидеть как пытается вытяжная вентиляция справиться с перегревами (уставка +32 С, гистерезис +-0,5 С), вытягивая горячий воздух. Но таких усилий хватает только на полчаса, а дальше... все видно.
А так видны те же результаты, только уже с данными по влажности и температуре точки росы.

Динамика влажности- классика1.jpg

[kosgov]

...чтобы не застудить теплицу ниже минимальной границы комфортной температуры для субтропических растений.

А чему может равняться эта "минимальная граница"?
Я хочу оставить в теплице на зиму банан и апельсин (подкинули мне ради эксперимента ) - какую температуру им необходимо обеспечивать, например?
По банану нашел в инете: +15 С. Неужели так много надо для зимовки?

[serj]

Костя, я считаю что минимальная комфортная температура для цитрусовых +3 С. Но это в траншее, где температура стабильна. В вегетарии цитрусы растут в немного других условиях чем в траншее, ведь в вегетарии температура колеблется и может достигать как отрицательных значений так и +20 С (зимой). Поэтому растения образно говоря "восстанавливаются". Чего нет в траншее. Поэтому я уверен что в вегетраии цитрусы перенесут кратковременные отрицательные температуры без повреждений. Но старайся закопать кадки в грунт чтобы не было промерзания земляного кома. А для банана действительно надо не ниже +15 С, иногда может быть до +12 С. Иначе погибнет.

Костя, а как твоя заслонка приводится в действие?

[serj]

Костя, только сейчас смог открыть графики (на работе не получется). Они очень наглядные! Радует что можно их посмотреть в большом разрешении. Буду и я стремиться у себя сделать так на МК. Очень показательно снижение влажности при работе циркуляции в грунт. И я заметил что у меня в теплице пропал конденсат. Я сделал трубу с уклоном, в угловом колене просверлил отверстие для слива конденсата. А ты не скажешь какая была бы динамика температуры в теплице ночью, если отключить циркуляцию из грунта в теплицу? И вопрос как ты измеряешь влажность, по разности сухого и влажного датчиков?

[serj]

Сегодня на улице под вечер +20 С, в теплице +17 С, грунт +16 С. Включилась вытяжка на подогрев теплицы уличным воздухом.

[kosgov]

А ты не скажешь какая была бы динамика температуры в теплице ночью, если отключить циркуляцию из грунта в теплицу?
И вопрос как ты измеряешь влажность, по разности сухого и влажного датчиков?

Почему-то пропустил вопросы...
Циркуляцию никогда не отключал, даже не подскажу.
Влажность измеряю психрометрическим методом, именно по разности сухого и влажного датчиков температуры. В контроллере заложена эта функция.

[serj]

Я тоже влажность измеряю двумя термодатчиками - сухим и влажным. Прикупил по случаю более производительный микроконтроллер - Atmega128. Внесу в него психрометрическую таблицу. Памяти хватит. А то приходится вручную вычислять влажность.

[serj]

Сейчас теплица укрыта слоем утеплителя, поэтому на повестке дня стоит проветривание теплицы. Открывать теплицу неохота, да и не так легко. К тому же когда я на работе, это вообще нереально сделать. А погода у нас хорошая, способствует проветриванию.
В чем вообще минус естественного проветривания, так это его низкая эффективность. Сильно открыть теплицу не получается, а той площади которая открыта, мало для проветривания. Воздух в теплице стоит и эффективность низкая. Но как вы уже заметили, функцию проветривания я возложил на микроконтроллер (МК). В теплице есть два воздуховода, приточный и вытяжной. Сделаны из канализационной трубы 110 мм (я немного повторюсь). Для того чтобы повысить эффективность вентиляции, я на каждом воздуховоде установил по вентилятору 16 Вт, 24 вольта. Чтобы вентиялция осуществлялась не всегда а по команде, на воздуховоды я установил обратные клапана. Такой обратный клапан представляет собой кусок трубы с тарелкой, которая закреплена на смещенной относительно центра оси. Если вентиялтор не работает, обратный клапан закрыт. При включении вентилятора, обратный клапан открывается.
В теории все красиво, на практике есть сложности. Сложности заключаются в алгоритме управления вентиляцией. Летом все просто, если температура выше +35 С (допустим), то включаем вентиялцию. Осенью, начиная с конца сентября, в траншее бывают моменты что в теплице холоднее чем на улице. Тогда тоже необходимо включать вентилятор. Тем самым проветриваем и закачиваем теплый воздух внутрь.
Но вот сейчас, когда на улице прохладно, как раз и стает остро вопрос проветривания теплицы. Сложность в том, что ночью может быть гораздо ниже нуля, днем может быть выше нуля. А может быть целые сутки ниже нуля, а на следующие сутки выше нуля. Может быть неделю или две ниже нуля, а один день в неделю может быть кратковременно чуть выше нуля. И я сейчас ломаю голову над тем, как продумать проветривание теплицы в такие моменты. Сейчас я сделал так, что если температура в теплице выше +4,5 С и на улице выше +3,5 С, то включается вытяжка. Если же температура на улице упадет ниже +3,25 или в теплице ниже +4,25 С, то вытяжка отключается.
Но может быть что в теплице к концу зимы температура в теплице упадет ниже чем +2,5 С и на улице может быть не выше +2 С. А теплицу проветрить надо. Для таких случаев я хочу предусмотреть так называемое импульсное проветривание теплицы. Т.е. каждый день в самое теплое время суток (в основном это в 13-00, а у меня есть реальное время в МК), идет проверка температуры на улице. Если температура выше чем -1 С (над этим надо думать), то вытяжка будет включасться на минут 5-30 в зависимости от уличной температуры.
Сегодня на улице было +9 С. Поэтому вытяжка поработала на славу. В теплице был очень свежий воздух, почти ка кна улице. Все-таки два вентилятора + МК это круто. Теперь находясь на работе я не буду кусать локти от мысли о том, что мог бы проветрить теплицу, а меня нет дома

[ssv2001]

Подключить МК к интернету, и удаленно давать команду, когда нужно, но контролер не допер! все же настоящий интеллект лучше искусственного!

а вобще - здорово!

[serj]

Есть GSM-модуль. Что-то можно придумать. Но это оставлю на потом. На перспективу сделаю регистрацию комманд на включение вентиляции в файл на карте памяти.

[kosgov]

Т.е. каждый день в самое теплое время суток (в основном это в 13-00, а у меня есть реальное время в МК), идет проверка температуры на улице. Если температура выше чем -1 С (над этим надо думать), то вытяжка будет включасться на минут 5-30 в зависимости от уличной температуры.

Предлагаю вариант организации проветривания:
Если температура "высокая" - алгоритм действительно понятен - проветриваем до "полного удовольствия";
Если температура "средняя" - проветриваем до "НЕ полного удовольствия";
Если температура "низкая" - проветриваем в течение времени равному обороту 1/3; 1/2; 2/3 объема теплицы, чтобы температура воздуха теплицы смешивалась с температурой входящего воздуха в выбранной пропорции. У тебя же производительность вентилятора известна в м3/час? Отсюда посчитать требуемое время проветривания и заложить его в алгоритм.

[serj]

Да, примерно я знаю производительность вентилятора. Но ведь еще есть потери на трение воздуха о стены воздуховода. Но проблема не в этом. Главное не застудить теплицу. А кратность при моем маленьком объеме теплицы обеспечится за минут 10. Пускай два вентилятора дадут 100 кубов в час. Теплица имеет 10 кубов максимум. За десятую часть часа (6 минут) произойдет смена всего объема воздуха.

[kosgov]

Ну допустим потерями на такой трубе и такой длине можно будет пренебречь.
Температура "за бортом" и в теплице тебе известна.
6 мин - 1 объем;
4 мин - 2/3 объема;
3 мин - 1/2 объема;
2 мин - 1/3 объема.
А температура после проветривания как средневзвешенная:
например: снаружи "-1", внутри "+4", работа 3 мин => (1/2) / (1/2) * "-1" + (1 - (1/2) ) / (1/2) * "+4" = "+3".
Вот от этого результата +3 и будешь плясать для запуска вентиляции.
Фактически МК будеть запускать вентиляторы на то время, которое в результате тебе даст температуру не ниже "критической заданной".
А (1/2) -это формула расчета времени работы вентилятора, ведь производительность ты знаешь.
Вот и будет получаться, что от заданной уставки искомой результирующей температуры в теплице, при известных наружной и внутренней, ты рассчитаешь требуемое время работы вентиляторов. А МК это посчитает "на раз". У тебя может получиться и 1.4 мин, и 2.75 мин.
Я надеюсь, что изложил не запутанно

[serj]

Костя, я могу гонять вентиляцию до тех пор, пока температура в теплице на станет ниже заданной. Т.е. в 13-00 запускается алгоритм проверки забортной температуры. Если за бортом выше 0,5 С, смотрим что в теплице. Если температура в теплице выше заданной (допустим выше чем +4 С), то включаем вентиляцию. Отключаем по двум факторам - либо падение в теплице температуры ниже +3,5 С (0,5 С это гистерезис чтобы не щелкать реле туда-сюда) или падение температуры в теплице ниже чем +3,5 С. К весне уставки буду плавно понижать. Чтобы не перепрограммировать часто МК, уставки помещу в файл на карту памяти. При включении МК первым делом будет читать уставки из файла. Я сделаю так чтобы их можно было вывести на дисплей. Если не сможет прочитать, возьмет более безопасные по умолчанию.
Или все-таки лучше включать проветривание на время и контролировать только температуру снаружи?

[kosgov]

Извини, что-то с Инетом.
Я откорретировал предыдущее сообщение, чтобы была понятнее моя мысль.
Такой режим мне видится только для ЗИМНЕГО периода года.