Автоматизация траншейной теплицы

Июль 23rd, 2011

Автоматизация теплицы является ключевым моментом концепции беспроблемного выращивания цитрусовых. Для того, чтобы создать в теплице комфортные для растений условия, я решил автоматизировать некоторые процессы. Этот такие процессы как:
- накопление тепла в грунте;
- извлечение накопленного тепла из грунта когда температура в теплице опускается ниже допустимой;
- охлаждение теплицы когда в ней температура выше допустимой и когда система накопления тепла в грунте не справляется;
- нагрев теплицы теплом наружного воздуха в случае если в теплице холоднее чем снаружи (и такое бывает в траншейной теплице);
- простое проветривание теплицы, которое особенно актуально зимой.

Рассмотрим кратко систему накопления тепла в грунте и извлечения его из грунта (SCHS – английская аббревиатура). Эта система состоит из группы воздуховодов, проложенных в грунте теплицы на глубине 40-50 см. Расстояние между воздуховодами 30-50 см. Диаметр воздуховодов 10-20 см. При разности температура между грунтом и воздухом внутри теплицы более 5 С в пользу теплицы, включается прокачивание воздуха через воздуховоды. Теплый воздух теплицы проходя сквозь воздуховоды отдает тепло для грунта и конденсирует влагу в воздуховодах. Грунт подогревается, воздух осушивается. Все замечательно. Если же температура внутри теплицы (например при значительном ночном заморозке) становится ниже температуры грунта на 2 – 3 С, через воздуховоды снова прокачивается воздух, который отбирает тепло от грунта и подогревает воздух внутри теплицы. При работе SCHS наблюдается еще один положительный эффект – воздух внутри теплицы циркулирует. Соответственно выравнивается температура внутри теплицы, обеспечивается обдув поверхности грунта. Таким образом даже если не учитывать работу воздуховодов, уменьшается разница температур между грунтом и воздухом в теплице, улучшается отбор (отдача) тепла самой поверхностью грунта. Но как я уже сказал выше, такая система (SCHS) должна функционировать отталкиваясь от разности температур грунта и воздуха внутри теплицы. Значит первейшей задачей является измерение температуры. Для этого целесообразно использовать цифровые 3-х проводные датчики температуры DS18B20 фирмы Maxim (Dallas). Стоимость такого датчика около 15 гривен. Подключается датчик по 3-х (и даже 2-х) проводной линии к компьютеру или микроконтроллеру. Погрешность измерения температуры датчиком составляет 0,5 С. Этого вполне достаточно для нашей цели. Но если подключить датчики к компьютеру, мы сможем лишь наблюдать температуру. Для того чтобы включить (отключить) SCHS нам придется выполнять это вручную, постоянно контролируя температуры. Поэтому для этой цели целесообразно использовать микроконтроллер. Я остановил свой выбор на микроконтроллере Atmega16 фирмы AVR. Я не буду здесь детально останавливаться на архитектуре этого микроконтроллера. Скажу лишь что его вполне достаточно для подключения LCD-экрана, кнопок, реле и конечно же датчиков температуры, влажность. Существует возможность подключения микроконтроллера к компьютера для передачи данных таких как минимальная, максимальная температура грунта, воздуха и т.д.
Вкратце алгоритм работы SCHS следующий:
- если Тгрунта – Ттеплицы >2 C то включаем SCHS для извлечения тепла из грунта для подогрева воздуха внутри теплицы;
- е сли Ттеплицы – Тгрунта >5 C то включаем SCHS для аккумуляции тепла в грунте теплицы.
Значения уставок по разности температур грунта и теплицы должны меняться и приниматься исходя из оптимальности условий работы. Для успешной работы SCHS необходимо измерять как минимум температуру внутри теплицы, в грунте на глубине залегания горизонтальной части воздуховода и для большей информативности на выходе воздуховода. Тогда можно будет оценить эффективность работы воздуховода по разности температур на входе и выходе воздуховода.

Система вентиляции (VS – venting system) может использоваться различных режимах работы. Самое простое применение такой системы это охлаждение теплицы при превышении температуры внутри теплицы значения 35 С. В этом случае осуществляется забор воздуха извне внутрь теплицы а горячий воздух удаляется наружу. Хочу отметить что в этом случае также будет автоматически включаться в работу система SCHS. Но по опыту могу сказать что в этом случае работы одной системы SCHS будет недостаточно.
Также одним из способов применения VS является подогрев воздуха внутри теплицы поздней осенью, зимой и в начале весны. Траншейная теплица работает по принципу термоса и в холодное время года вследствие инертности теплицы и остывания грунта, внутри теплицы может быть холоднее чем снаружи (при резких и редких потеплениях). Такие моменты можно использовать для подогрева теплицы и проветривания, удаляя при этом лишнюю влагу. Алгоритм работы в этом случае будет следующий:
если Tнар – Ттепл > 0,5 C то включаем VS для подогрева воздуха в теплице.
Зимой бывает обидно, когда в укрытой пенопластом теплице +3 С, на улице +8 С а я на работе и не могу проветрить теплицу. Когда же я прихожу домой с работы, на улице уже как правило холоднее чем в теплице. И к тому же неудобно открывать теплицу, укрытую слоем утеплителя и снега. И в такой момент было бы очень неплохо проветрить теплицу, но нет возможности. В этом может помочь автоматика. Микроконтроллер определит что на улице теплее чем в теплице и включит вентиляцию теплицы.
Даже когда на улице отрицательная температура, всеравно зачастую днем может быть выше чем -5 С. При такой температуре можно принудительно проветрить теплицу в течении короткого промежутка времени – час а то и полчаса. Этого будет достаточно для того, чтобы внутри теплицы понизить влажность и избежать загнивания листьев.

Концепция беспроблемного выращивания цитрусовых

Июль 7th, 2011

Я люблю в своей жизни все упрощать. Зачем что-то делать сложно если его можно сделать проще. Я наблюдаю за тем, как народ выращивает цитрусовые и мне становится муторно – подсветки, досветки, протирание листиков, составление программ подкормок, перемещение растений на лоджию (балкон) и затем обратно в комнату. Понятное дело что мы живем в суровых климатических условиях и нам приходится идти на определенные ухищрения, без которых цитрусовые могут погибнуть. Но умело используя некоторые биологические особенности цитрусовых и халявные источники тепла – тепло солнца и земли, можно свести к минимуму заботу о цитрусовых, предоставив им условия обитания, которые будут лучше комнатных. При использовании автоматики, условия обитания можно сделать намного лучше комнатных.
Моя идея заключается в использовании траншейного способа выращивания цитрусовых, основанного на следующих особенностях:
- зимой, будучи хорошо утепленной, траншейная теплица не промерзает. В ней устанавливается комфортная для зимовки цитрусовых температура – около +3 +5 С, которая постепенно уменьшается с приближением весны из-за остывания грунта;
- цитрусовые способны при температуре +3 +5 С без проблем – без потери листьев и даже потери плодов, вынести 3-4 и даже 5 месяцев в условиях полной темноты. Главное при этом побороть излишнюю влажность воздуха и стараться не уронить температуру ниже +2 С. С этим нам поможет справиться хорошое утепление теплицы и умная вентиляция.
А теперь касательно «беспроблемности» выращивания цитрусовых.
Зима:
- отсутствие необходимости полива;
- умная автоматика контролирует температуру и влажность внутри теплицы, проветривает теплицу;
- растения не нуждаются в дополнительном (и вообще в никаком) освещении;
- за зиму в теплице погибают все насекомые-вредители.
Весна:
- нет необходимости в частых поливах растений;
- теплица легко держит положительные температуры при заморозках;
- растения находятся в условиях хорошей освещенности и влажности, отлично вегетируют и цветут.
- автоматика легко справляется с перегревом теплицы;
- траншейная теплица даже без участия автоматики хорошо справляется с перегревом;
- избыточное тепло закачивается в грунт при помощи воздуховодов.

Лаймкват юстис (Eustis limequat)

Июнь 25th, 2011

Лаймкват юстис (Eustis limequat) является гибридом между мексиканским лаймом и круглым кумкватом (Citrus japonica Thunb. ‘Marumi’). Растет лаймкват юстис в виде ветвистого куста. На ветвях имеются небольшие шипы. Цветы имеют чистый белый цвет. Размер плодов от 2,5 до 4 см. Плоды имеют тонкую, блестящую кожуру желтого цвета. Считаетсячто вкус плодов очень приятный. Плоды в природных условиях созревают осенью либо ранней зимой.
По морозоустойчивости лаймкват юстис стоит выше чем лайм мексиканский но ниже чем кумкват. Позиционируется для зоны 9б.
Лаймкват юстис

Подкормка цитрусовых. Дешево и сердито

Июнь 25th, 2011

На многих форумах теме подкормке цитрусовых уделяется много внимания. И это не удивительно. Цитрусовые являются настоящими обжорами растительного мира. Стоит не подкормить цитрус в течении трех месяцев после пересадки, и уже могут начаться проблемы как с листьями так и с плодами. Мало того, цитрусовым необходимы не просто подкормки, а сбалансированные подкормки. Т.е. содержание основных макро- и микроэлементов должно быть в определенной пропорции. Ведется много разговоров о том, какая правильная пропорция нужна. И для начинающего цитрусовода легко сбиться с толку, чью сторону принять.
Я по своей природе человек ленивый. Мне неохота копаться в цифрах, высчитывая граммы и млиграммы, составлять программы подкормок. Я всегда иду путем наименьшего сопротивления. И я обнаружил что есть более легкие способы подкормок, чем подкормка минеральными удобрениями.
Как я уже сказал, я лентяй. Как-то мне сильно захотелось выпить чашку чаю. Но как на зло чай в заварнике закончился. И я принял решение залить его кипятком повторно. Сказано – сделано. Повторно заваренный чай оказался не так уже плох, довольно темного цвета. Но поскольку моя жена не любит повтороно заваренный чай, пришлось бы его вылить. Но тут мне пришла в голову мысль подкормить заваренным чаем привитый на лимон апельсин тарокко. А испитой заваркой я замульчировал грунт в кадке.
Несмотря на опасения цитрус после такой подкормки чувствовал себя хорошо. И я взял себе за правило повтороно заваривать использованную заварку поливать ей апельсин и мульчировать нею грунт. Как видно на фото, апельсин тарокко чувствует себя неплохо.
Апельсин тарокко

Разгадка «американских» USDA-зон или почему вашингтония морозоустойчива в зоне 7б

Октябрь 16th, 2009

Решил посмотреть архив погоды в городе Альбукерко, штат Нью-Мехико, где по словам автора темы зона 7б. Действительно там оказалась зона 7б. Минимальная температура ночью в январе 2009 года составляла -13 С. Максимальная в январе была +13 С. Но что меня поразило, так это то что ни одной ночью не наблюдалось положительных температур. Также ни одного дня не было с отрицательными температурами. Т.е. это свидетельствует об отсутствии пасмурных дней. Типичный резко-континентальный климат. Исходя из архива температур каждую ночь при безоблачном небе происходит повышенная инсоляция тепла воздуха в атмосферу. Но температура в -13 С была всего раз за месяц и думаю она была кратковременно. Далее следуя логике днём также стояла безоблачная погода при которой воздух быстро нагревался. Поэтому воздух очень сухой, осадков то нет совсем. Из этого делаем выводы что в зоне 7б, где растут вашингтонии:
- хоть и бывают морозы характерные зоне 7, но длятся они кратковременно и достигают минимума перед рассветом. Пальма такие морозы не ощущает и не успевает повредится;
- воздух очень сухой ввиду отсутствия осадков месяцами;
- каждый день пальма получает много солнечного света, что положительно влияет на её скорость роста;
- пальма теоретически непригодна для Западной Украины. Практически выжить может, но укрывать надо капитально, при оттепелях проветривать и защищать от лишней влаги как в воздухе так и в грунте. Одна из вашингтоний (робуста) будет проходить тестирование в траншейной теплице без обогрева. Вот тогда и будут практические выводы.
P.S. В 2006 году в Альбукерко было -17 С. В журнале «Хамеропс» было написано что именно в этом штате вашингтония выдерживает до -20 С.

Как выросла робуста с прошлого года до наших дней в зоне 7б

Октябрь 16th, 2009

Примерно так называется тема на форуме сайта gardenweb.com, которая меня буквально шокировала. То что пальма вашингтония робуста растёт в зоне 7б меня не удивляет. В США некоторые люди путают зоны, занижая индекс. Зимы у них очень короткие, морозы непродолжительные + сухой воздух. При таких условия вашингтония переносит без повреждений -20 С. Но вот сама скорость роста меня просто поразила. Пальма за 1 год выросла в 2 раза, примерно на метра полтора. Это ж просто невероятно. И как же тогда укрывать такую пальму? Без обрезки листьев на зиму укрыть такую пальму просто нереально. А теперь посмотрите на фотографии.

Робуста год назад

Робуста год назад


Робуста сегодня

Робуста сегодня


Робуста в прошлом году

Робуста в прошлом году


Робуста сегодня

Робуста сегодня

Хммм…Что вы об этом думаете?

Октябрь 11th, 2009

Именно так называется тема на форуме сайта gardenweb.com где обсуждается вопрос выживет ли пальма, если из неё сделать бонсай. Вот ссылка как один американец делает из кокосовой пальмы бонсай.
А вы как считаете, выживет такая пальма и долго ли проживёт? Лично я вообще враг различных бонсай, тем более из пальм.

Аукуба или золотое дерево в открытом грунте

Октябрь 2nd, 2009

Аукуба очень красивое дерево (точнее кустарник) родом из Японии. Довольно морозоустойчива. По некоторым источникам может расти без укрытия в зоне 6a. Есть реальные свидетельства того, что аукуба растёт без укрытия под Киевом (у Фитодизайнера). Поэтому задумал я попробовать аукубу в открытом грунте. Но поскольку моя голландская вызывает сомнения в плане морозоустойчивости, то мне пришлось в Масандре отщипнуть от аукубы четыре черенка. Если они укоренятся, то будет что высаживать в открытый грунт.

aucuba1

aucuba2

Скорость роста юбеи в Чехии

Сентябрь 15th, 2009

На многих форумах пишут о том, что юбея чилийская jubaea chilensis медленно растёт. Так думал и я, пока не прочитал тему на сайте growingontheedge.net о скорости роста юбеи в Чехии, немного южнее Праги. Надо сказать что скорость роста меня поразила.

Здесь фото юбеи в 2003 году. Диаметр ствола 7-8 см.

Здесь фото юбеи в 2003 году. Диаметр ствола 7-8 см.


Это фото сделано сейчас в 2009 году. Диаметр ствола 30 см.

Это фото сделано сейчас в 2009 году. Диаметр ствола 30 см.


Ну а это фото, от которого у меня появилось непреодолимое желание выращивать юбею у себя в саду. Что и буду делать. Это фото юбеи в той же Чехии.

Ну а это фото, от которого у меня появилось непреодолимое желание выращивать юбею у себя в саду. Что и буду делать. Это фото юбеи в той же Чехии.

Влияние жаркого лета на морозоустойчивость некоторых пальм

Сентябрь 10th, 2009

Часто можно прочитать информацию о том, что такие пальмы как sabal minor и Rhapidophyllum hystrix (Needle Palm) для повышения морозоустойчивости требуют жаркое лето. Я долго думал в чем секрет такого явления и у меня появилась догадка. Я думаю что жара повышает содержание сахара в клеточном соку этих пальм, что понижает температуру замерзания тканей этих пальм. Но ведь содержание сахара можно повысить искуственно при помощи подкормок калийными удобрениями, путём обработки стимуляторами наподобие «Вымпела». На одном из сайтов автор написал толковую статью об этом. Он проводил подобные исследования в Колорадо, зона 5б. Причём у него были весьма неплохие результаты. Правда сейчас этот сайт не работает. Но сама статья у меня сохранилась. Думаю при наличии свободного времени ближе к осени я её постараюсь перевести и разместить на сайте.