ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ


ТЕПЛИЦЫ И ПАРНИКИ

Выбор теплицы

Основные типы теплиц

Основные типы конструкций

Отдельно стоящие теплицы

Примыкающие теплицы

Парники

Теплые и холодные парники

ВЫБОР МЕСТА ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ,
ЕЕ РАЗМЕРА И
ВНУТРЕННЕЙ ПЛАНИРОВКИ

Выбор места для теплицы

Определение размеров теплицы

Планировка помещения теплицы

Конструкция входной двери

МИКРОКЛИМАТ В ТЕПЛИЦЕ
И КОНТРОЛЬ ЗА НИМ

Вода в теплице

Освещение и электричество в теплице

Системы охлаждения, обогрева и вентилирования

Контроль за микроклиматом в теплице летом

Управление микроклиматом в зимнее время

Гидропоника

Инсектициды в теплице

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ

Дерево как строительный материал

Обшивка теплицы

Внешняя обшивка теплицы

Другие материалы для каркаса теплицы

Теплоизоляция теплицы

Гидроизоляция теплицы

Двери теплицы

Альтернативные строительные материалы

Покраска теплицы

ПОКРЫТИЕ ТЕПЛИЦЫ

Прохождение света

Материалы покрытий теплицы

Герметики и герметизирующие прокладки

ФУНДАМЕНТ И ПОЛ ТЕПЛИЦЫ

Типы фундаментов

Типы полов

Изготовление бетонного фундамента и плиты

Сооружение блочного фундамента

Сооружение фундамента сухой кладки

Сооружение кирпичного фундамента

Сооружение каменного фундамента

Сооружение деревянного фундамента

МЕТОДЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

Сооружение сборной теплицы

Сооружение самодельной теплицы

Методы строительства с использованием стандартных пиломатериалов

Конструкционные детали теплицы

Установка покрытия

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, САНТЕХНИКА, ОБОГРЕВ

Монтаж электрической сети

Монтаж водопровода

Установка системы обогрева

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ТЕПЛИЦ

Стеллажи для растений

Полки и грядки

Инструменты и оборудование

Камера для проращивания семян

Стеллаж для выращивания рассады

Стол для пересаживания растений

Места для хранения

Рабочая одежда

Средства борьбы с насекомыми

ПРОЕКТЫ ТЕПЛИЦ

Традиционная теплица

Утепленная теплица

Теплица с наклонными стенами

Теплица со стрельчатыми арками

Примыкающая теплица

Теплица на сваях или на помосте

Арочная или туннелеобразная теплица

Оконная тепличка

Теплица-кладовая

Универсальный парник

Стол для пересаживания растений

Микроклимат для теплиц


Поддержание микроклимата в теплице. Типы современных теплиц

Положение теплицы на плоскости

Первое, на что необходимо обратить внимание при строительстве теплицы – это ее положение на плоскости. Если вы находитесь внутри теплицы утром, когда солнце только всходит, вы должны видеть его в конце ряда. Если зайти вряд, солнце должно сходить в его конце, а в полдень в рядах  должна быть тень. Если у вас теплица развернута на 90 градусов и солнце пробивает ваш массив до самой земли – это первая причина, по которой ваши растения погибнут в результате перегрева корневого мата. Перегрев мата приводит к возникновению фузариоза, питиума и других корневых заболеваний. Не правильно построенная на плоскости теплица приводит к тому, что комбинат никогда не будет правильно работать, но исправить это в дальнейшем не возможно, поэтому этот фактор очень важный.

Система управления микроклиматом в теплице

Система управления микроклиматом состоит из: форточек, системы вентиляции, экранов, досветки, СИОД (система испарительного охлаждения и доувлажнения), система отопления, система подачи СО2. Экраны бывают двух видов: энергетические и затеняющие. Вентиляторы для создания равномерного температурного поля в теплице. Досветка может быть, а может и не быть. СИОД способствует поддержанию оптимальной влажности растений и применяется при дефиците влажности в теплице. Также в теплице должны быть датчики контроля температуры, влажности, ЕС, рН – это 4 параметра, которые всегда должны контролироваться. В России применяют 4 системы контурного отопления («под желоб», «шатер», труба роста, труба рельс), в Голландии используют 2 системы, поскольку у них другой климат, в Африке вообще только 1 система отопления – труба рельсы. Каждая из систем имеет свое влияние на растение, на микроклимат и все остальные процессы, которые происходят в теплице.

Подача тумана высокого давления

 

Климатический компьютер

В руках агронома имеется климатический компьютер для регулирования влажности, температуры и дефицита влажности. Однако выставить все параметры этого компьютера не так просто. К сожалению, голландцы выставляют нам только средние значения. А чтобы разобраться самому в климатическом компьютере, нужно быть фанатом этого дела. Как правило, сейчас этого добиваются на климатических компьютерах «Привы» («Priva»). На компьютеры, которые очень сильно распространены, есть хоть какие-то рекомендации, чтобы сделать настройки и самому не думать. А на более сложные голландские компьютеры еще и рекомендаций нет, потому что, чтобы их написать, нужно годы потратить. Параметры микроклимата, которые можно контролировать это: температура воздуха в теплице, температура растений, влажность.

Дефицит влажности

Главный фактор, к которому мы стремимся - это дефицит влажности.  Первое что необходимо повесить над рабочим столом оператора, который следит за системой управления – это таблица дефицита влажности. Чтобы правильно соблюдать количество влажности в теплице у каждого агронома есть таблица по влажности матов в виде графика. Если вы правильно работаете с таблицей дефицита влажности, то достаточно только ее одной, чтобы управлять растениями. Если вы не умеете управлять растениями, вам не поможет ни правильная температура, ни правильные поливы, ни правильная агрохимия. Вы должны правильно понимать, что происходит в теплице. Дефицит влажности, так же как голод у человека. Растение всегда стремится «поесть», получить дополнительные ассимиляты, переместить их в необходимые им зоны: корневую, зону плодоношение или точку роста. Как только дефицит влажности у нас в теплице заканчивается, растение останавливается, поток питательных веществ по сосудам прекращается и вот здесь у растения наступает критический период, когда на него нападают все болезни, какие только возможно (грибковые, вирусные и бактериозы). Здоровое растение с дефицитом влажности 24 часа в сутки, в основном не поражается болезнями и не имеет конденсата на листьях.

Контроль температуры в теплице

Существуют также установки по контролю температуры, которые высчитывают ее среднесуточный показатель. Самым важным, кроме дефицита влажности, является контроль среднесуточных температур в теплице. В летнее время могут быть перегревы. Чтобы вести культуру в более жарких условия, нужно стремиться снизить среднесуточную температуру, основываясь на данных от датчиков температуры.

Типы современных теплиц

Строительство теплицы должно, в первую очередь, оценивать все воздействия среды, которые осуществляются на данный объект. На микроклимат в теплице имеют влияние такие внешние факторы как: температура окружающей среды, влажность, количество и продолжительность солнечного освещения и скорость ветра.  Это те факторы, которые учитываются при программировании управления теплицей. Современные теплицы можно считать закрытыми объектами или полузакрытыми. Как правило, это теплицы 4-го поколения, есть в России уже теплицы и 5-го поколения. Четвертого поколения – это полуоткрытая модель, которая включает систему открытия форточек, систему подогрева, увлажнения – это, как правило, система испарительного охлаждения и доувлажнения (СИОД), которая может присутствовать или отсутствовать. СИОД бывает высокого давления и среднего давления. Среднего давления - это лишняя трата времени и денег, но это система, которая может привести в негодность теплицу за одни сутки, при не правильном ее использовании. Например, если не правильно вносить воду в теплицу, не делать отвод воды с теплицы, соответственно, вы теряете дыхание, фотосинтез, вы теряете урожай.

ТК "Липецк Агро"

 

Теплицы пятого поколения – это Ультра Клима. Примером такой теплицы является ТК «ЛипецкАгро» – очень красивый комбинат и они продолжают строиться. Такие же теплицы строятся в Ельце, в поселке Садовом в Екатеринбурге. Это полностью закрытая теплица: нет форточек или очень мало форточек, есть нагнетание прохладного воздуха, плюс освещение. Пятое поколение – это самые современные теплицы в России, которые существуют и теперь их будет три.

Из семинара Шагаева Александра Юрьевича – агронома-консультанта с 15-летним опытом работы на тепличных комбинатах.

Другие статьи на основе семинара Шагаева Александра Юрьевича:

Перспективы тепличного бизнеса в России

Использование удобрений при выращивании культур закрытого грунта

Поливочная система для теплицы

Приготовление питательного раствора для растений

Питательный раствор и развитие растений в теплице

Стимуляторы роста

Как применять продукты компании «Биокефарм Рус» в теплице

Болезни растений в теплице

Борьба со стрессом на растениях

Биологическая борьба с совкой в теплице

Перспективность и особенности выращивания растений в закрытом грунте

ТЕПЛИЦЫ МОНИТОРИНГ МИКРОКЛИМАТА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ НА ОСНОВЕ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ И ГИС

Транскрипция

1 XX Всемирный конгресс IMEKO по метрологии для зеленого роста 9 сентября 14, 2012, Пусан, Республика Корея ТЕПЛИЦЫ МОНИТОРИНГ МИКРОКЛИМАТА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ НА ОСНОВЕ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ И ГИС O.Postolache 1,2, P. Girão 1,3, M. Pereira 1,2, C. Grueau 2, H. Teixeira 2, M. Leal 2 1 Instituto de Telecomunicações, Лиссабон, Португалия, 2 Escola Superior de Tecnologia (LabIM) , Сетубал, Португалия, 3 DEEC, Instituto Superior Técnico, UTL, Лиссабон, Португалия, Резюме: Использование теплиц с контролируемым микроклиматом в соответствии с потребностями растений является важным способом увеличения производства фруктов и овощей и недавно стало одним из самые актуальные темы точного земледелия. Чтобы знать и контролировать микроклимат теплицы, рекомендуется использовать интеллектуальные сенсорные узлы с возможностью беспроводной связи.В качестве одного из обязательных протоколов, связанных с беспроводными сенсорными сетями, можно упомянуть ZigBee из-за его низкой стоимости, низкого энергопотребления, расширенного диапазона и гибкости архитектуры. В настоящей работе рассматривается сеть узлов зондирования и управления с коммуникационными возможностями ZigBee. Микроклимат контролируется с помощью набора твердотельных датчиков температуры, относительной влажности, интенсивности света и концентрации CO 2, поскольку эти параметры играют важную роль в выращивании растений.Каждый сенсорный узел является автономным за счет использования энергии от солнечного элемента через схему зарядного устройства батареи, учитывая также питание сенсорного и управляющего узла в ночное время. Данные от сетевых узлов ZigBee отправляются на шлюз беспроводной сети Ethernet, подключенный к компьютеру, на котором запущено приложение LabVIEW, которое выполняет первичную обработку, и к веб-географической информационной системе, которая предоставляет информацию о микроклимате теплицы. Элементы, связанные с накоплением энергии для реализованной беспроводной сенсорной сети, а также набор экспериментальных результатов включены в настоящую работу.Ключевые слова: качество воздуха, микроклимат теплицы, сенсорная сеть ZigBee, геоинформационная система, сбор энергии. 1. ВВЕДЕНИЕ Одна из самых основных и, следовательно, критических и приоритетных проблем человечества - это еда. Нехватка воды и продовольствия затрагивает огромный процент из 7 миллиардов человек, населяющих Землю в настоящее время. Интенсификация тепличного садоводства - распространенная тенденция во многих регионах мира, включая Нидерланды, Австралию, Канаду, Пиренейский полуостров, США.S., и Великобритания.Основным стимулом для такой кластеризации является снижение производственных затрат за счет совместного использования инфраструктуры, такой как объекты энергетики, воды и газа. Эта интенсификация приводит к увеличению масштабов теплиц и к созданию тепличных парков, где теплицы сгруппированы на одном участке [1], что является технологией, необходимой для улучшения управления культурой. По мере того как размер этих структур увеличивается, использование географических информационных систем (ГИС) [2] дает возможность визуализировать и управлять всеми данными с географической привязкой, производимыми узлами беспроводного зондирования, мониторинг теплиц, материализуя концепцию точного земледелия.Для точного земледелия требуется мониторинг параметров воздуха и почвы, которые играют важную роль в росте сельскохозяйственных культур. Таким образом, распределенные системы мониторинга микроклимата в реальном времени, основанные на технологии сенсорных сетей и ГИС, можно рассматривать как адекватный инструмент для получения информации, необходимой для контроля и управления микроклиматом теплиц. В настоящей работе описывается разработка и реализация беспроводной сенсорной сети на основе IEEE (ZigBee) для регистрации микроклимата в теплице в реальном времени с учетом таких параметров роста растений, как относительная влажность, температура, интенсивность света и CO 2. концентрация.Как сообщалось об исследованиях в этой области, можно упомянуть беспроводные датчики микроклимата для отслеживания критических условий окружающей среды [3] [4] и систему беспроводных датчиков большого радиуса действия для долгосрочного мониторинга микроклимата [5]. Архитектура сенсорной сети для мониторинга качества воздуха и воды также была представлена ​​нашей группой и соответствует полевым измерениям параметров качества воды с использованием сетевой технологии Wi-Fi [6] [7], включая также ГИС [8] [9], а также для использования беспроводных сетей для мониторинга качества воздуха в помещениях [10] [11].Использование беспроводной сенсорной сети (WSN) на основе технологии National Instruments (NI), включая конфигурируемые узлы и шлюзы, и программного обеспечения для мониторинга микроклимата теплицы на основе различных программных технологий, таких как LabVIEW (для сбора и управления WSN), Java, PhP и MySQL (для внедрения географической информационной системы) осуществляется точный мониторинг и представление данных о микроклимате теплицы. Фермеры могут получать доступ к данным в режиме реального времени с помощью браузера, установленного на мобильных устройствах, таких как планшетные компьютеры, которые обращаются к страницам ГИС-сервера, данные с узлов зондирования которых принимаются через шлюз WSN.2. БЕСПРОВОДНАЯ СЕНСОРНАЯ СЕТЬ Использование технологий беспроводной связи стало важным инструментом современной жизни благодаря предлагаемой ими свободе, распределенным возможностям и экономии средств. Беспроводной

Сенсорные сети

2 (WSN) возникли как следующая волна беспроводной технологии, которая дает широкие возможности для распределенных измерений в обширных физических системах, включая приложения для мониторинга качества воздуха и воды, особенно для мониторинга климата и микроклимата.В данном случае узлы WSN включают твердотельные датчики, которые используются для мониторинга условий окружающей среды. В дополнение ко многим беспроводным измерительным узлам система WSN включает шлюз, который собирает данные и обеспечивает обратную связь с хост-приложением на сервере ПК. В этом приложении мы рассмотрели протокол беспроводной связи ZigBee, принимая во внимание его топологию, гибкость, низкое потребление и длительный срок службы. диапазон [12] [13]. Из различных возможных топологий ZigBee, таких как сетка, звезда и дерево, последняя использовалась в этой работе (рис.1). Преимущество этой топологии - уменьшенное количество узлов для указанной контролируемой области. Рис. 2 Аппаратная схема шлюза, маршрутизатора и конечных узлов E1 G R Рис. 1 Топология ZigBee Tree для мониторинга микроклимата теплицы (шлюз G WSN Ethernet, маршрутизатор R-WSN, конечные узлы E1, E2 WSN) 2.1. Беспроводные узлы Узлы датчиков основаны на NI WSN-3202, совместимом с протоколом ZigBee. Этот беспроводной сенсорный узел может быть настроен как маршрутизатор (R) или как конечный узел (E) с помощью утилиты NI MAX.Основные характеристики беспроводных сенсорных узлов с многофункциональными возможностями: четыре аналоговых входа (диапазон ± 10, ± 5, ± 2, ± 0,5 В), разрешение 16 бит, минимальный интервал выборки 1 с, 4 линии DIO. В рамках технологии NI управление данными узлов микроклимата осуществляется с помощью программного обеспечения, разработанного в LabVIEW, работающего на главном компьютере. Интерфейс между главным компьютером (координатором сети) и маршрутизатором ZigBee и конечным устройством осуществляется с помощью шлюза Ethernet беспроводной сенсорной сети NI WSN-9791.Учитывая ограниченные диапазоны ZigBee этого решения (до 300 м), антенна с высоким коэффициентом усиления 2,4 ГГц использовалась со шлюзом WSN Ethernet, что обеспечивает лучшее покрытие и позволяет увеличить расстояние между шлюзом и маршрутизатором. Из-за низкого энергопотребления измерительные узлы NI WSN также являются частью приложения для сбора энергии на основе солнечной панели. Реализованная архитектура представлена ​​на рисунке 2. E Датчики микроклимата Измерительные узлы WSN включают в себя набор датчиков микроклимата, которые обеспечивают мониторинг микроклимата теплицы: датчик температуры (LM-35), датчик относительной влажности (HIH-3610), датчик освещенности (TSL250R) и датчик концентрации CO2 (TGS4161).Кроме того, для регулирования тока от солнечной панели (Suntech, modelstp020s-12 / cb) к аккумулятору 12 В, который питает узел во время его зарядки, использовалась цепь заряда. Информация о температуре предоставляется встроенным датчиком температуры LM35, характеризуемым линейной зависимостью между измеренной температурой и выходным напряжением v T:, v T = γ T, где γ = 10 мВ / ºc. Чтобы гарантировать соответствующий сигнал для узлов измерения WSN, была разработана и реализована схема усиления на основе операционного усилителя LM324 с однополярным питанием.Характеристики датчика относительной влажности: точность 2%, повторяемость 0,5%, линейность 0,5%, напряжение питания 5 В постоянного тока, ток питания 200 мкА и сигнал выходного напряжения VRH в соответствии с измеренными значениями относительной влажности в напряжении V. интервал. Обратная модель RH = RH (V RH) реализована в программном обеспечении LabVIEW на главном компьютере и основана на спецификации производителя с использованием линейной зависимости между полученным напряжением (V RH) и относительной влажностью (RH), [] α GV β (1) RH% = (2) 2 RH, где G 2 = 1.5 - коэффициент усиления, α = 32,25 В -1, β = - константы для используемого датчика. Для повышения точности измерения относительной влажности используется информация о температуре, а также расширенная обратная модель RH = RH (V RH, V T). Учитывая важность интенсивности света в фотосинтезе, каждый узел включает недорогой преобразователь света в напряжение TSL250R. TSL250R включает

3 фотодиод и трансимпедансный усилитель, а выходное напряжение V light прямо пропорционально интенсивности света (освещенности) на фотодиоде.Принимая во внимание характеристики выходного напряжения производителя и характеристики освещенности, выходной сигнал используемого светового датчика равен: v light = a E + b, где a = 0,082 В / мкВт / см 2 и b = 0,008 В. Чтобы оценить способность недорогого решения извлекать точную информацию о дневном световом цикле, был использован эталонный пиранометр CMP. Сигнал пиранометра, который характеризуется величиной 13,6 мкв / Вт / м 2, усиливался с помощью инструментального усилителя INA122, и полученный сигнал v pyra подавался вместе со светом v на аналоговые входы измерительного узла WSN.Измерение CO 2 проводилось с использованием датчика с твердым электролитом TGS4161, отличающегося низким энергопотреблением и диапазоном измерения ppm. На рабочие характеристики этого датчика влияют, в частности, влажность, пары CO, H 2 и этанола. Дополнительно в один из узлов WSN был включен широкополосный газовый датчик нап-11АС, характеризующийся высокой чувствительностью к различным газам, включая оценку запахов. Информация, передаваемая этим датчиком, также может использоваться для проверки данных TGS4161. Обратная модель CO 2 conc = co 2 conc (VCO 2) была реализована в программном обеспечении, связанном с координатором WSN (хост-компьютером) с использованием LabVIEW.Было рассмотрено несколько методов моделирования, включая нейронную сеть [11]. Локализация узлов WSN вычисляется с помощью GPS-координат шлюза WSN Ethernet, предоставляемого системой Garmin GPS, Foretrex 201 RS232, подключенным к координатору WSN, который является ПК, на котором также работает приложение ГИС. (3) Рис. 3WSN-CAS LabVIEW - первичная реализация сбора, обработки и регистрации данных для каналов измерения T, RH, света и CO 2. Узлы WSN выдают большие объемы данных, которые требуют управления и анализа.Для обеспечения поддержки визуализации и запроса данных, производимых сетями датчиков в кластере теплиц, была создана структура. Платформа позволяет структурировать, просматривать, запрашивать и управлять данными через Интернет. Система, основанная на MySQL, технологиях Google Map, языках программирования PHP и java, доставляет динамические карты и данные ГИС вместе с услугами ГИС через Интернет. [14]. Архитектура, связанная с ГИС, представлена ​​на Рис. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ Программное обеспечение системы состоит из двух компонентов: беспроводной сенсорной сети для управления, сбора и обработки данных (WSN-CAS) и сетевой географической информационной системы (WebGIS).Разработка первого компонента была выполнена с использованием модуля беспроводного датчика LabVIEW Pioneer, который позволяет настраивать сеть беспроводных датчиков, а также выполнять управление данными датчиков с помощью общих переменных, связанных с аналоговыми входными каналами (AI0, AI1, AI2, AI3. ). Данные от датчиков обрабатываются с помощью набора программных модулей для полиномиального и / или нейросетевого обратного моделирования, которые выполняют преобразование напряжения в физические величины (например, напряжение в температуру, выраженную в ºC; напряжение в концентрацию CO 2 в ppm). реализация, связанная с WSN-CAS, представлена ​​на рис.3. На рисунке можно увидеть, что для частного случая RH и CO 2, два входа, один выходной датчик, модули обратного моделирования были рассмотрены с учетом влияния температуры характеристик датчиков RH и CO 2. Рис. 4 Архитектура веб-приложения ГИС. Пользователи системы могут создавать новые сети датчиков с помощью WebGIS, а затем получать доступ к географическому местоположению узлов WSN (рис. 5). Рис.5 Панель WebGIS для управления сетью и узлами

4 При создании новых узлов пользователь указывает тип информации, измеряемой на каждом узле (единица измерения, временной шаг и т.д.), и структура базы данных автоматически создается на стороне сервера системы.Измерения датчиков хранятся в базе данных системы и могут отображаться в реальном времени в WebGIS или запрашиваться для создания отчетов. 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Используя реализованную беспроводную сенсорную сеть и программные компоненты, описанные ранее, были проведены различные лабораторные и полевые испытания. Таким образом, три узла датчиков, настроенные как один узел маршрутизатора (WSN-R) и два конечных узла (WSN-E1, WSN-E2), были подключены к сетевому координатору через шлюз WSN Ethernet. Чтобы проверить надежность и потребляемую мощность системы, первые испытания внедренной сети были проведены в лаборатории, при этом измерялось качество воздуха в помещении.Динамика некоторых измеренных параметров в течение всего дня, когда датчики были прикреплены к установке, представлена ​​на рис. 6. RH T На рис. 7 показаны положительные значения тока Ibat в течение дня, когда ток, подаваемый солнечной панелью, Есть, до 246 мА. Ночью регистрируются отрицательные значения Ibat с учетом питания потребителя 140mAh. Чтобы компенсировать сокращение дневного времени (менее 10 часов), рассматривается использование двух солнечных панелей для каждого узла. Дополнительные тесты были проведены для измерения микроклимата теплицы, когда датчики были распределены внутри теплицы, материализуя различные архитектуры WSN - сетку и дерево - и с учетом того, что каждый из компонентов WSN представляет четыре канала считывания, которые работают независимо от конфигурации WSN (как маршрутизатор конечный узел).Таким образом, учитывая геометрию теплицы, в первом экспериментальном подходе было рассмотрено распределение дерева шлюз-маршрутизатор1-маршрутизатор2-конечный узел. Расстояние между узлами беспроводной сети составляло 200 м. Принимая во внимание координаты GPS, предоставленные системами GPS, подключенными к шлюзу WSN Ethernet, и направление линии узла, GPS-координаты отдельных узлов WSN рассчитываются и используются для актуализации состояния микроклимата теплицы в WebGIS. На рис. 8 представлены два различных способа отображения экспериментальных данных измерений для тестируемого канала датчика относительной влажности.На рисунке показано графическое отображение информации, полученной датчиком за несколько дней измерения. 18.6 # Фильтрация данных от 18.4 # # 18 # 17.8 # до рис. 6 Эволюция T и RH за 24-часовой период (дневной и ночной периоды) 17.6 # 17.4 # 17.2 # 17 # OK >> На рис. 6 , можно наблюдать дневное / ночное изменение температуры и относительной влажности воздуха. Принимая во внимание, что система питается от аккумулятора, заряжаемого от солнечной панели, были проведены различные тесты с учетом значений потребления тока до 140 мА, что соответствует максимальному потреблению тока, связанного с узлом WSN, включая NAP-11AS, который характеризуется интенсивным энергопотреблением.Изменение тока, подаваемого солнечной панелью, и зарядного тока, обеспечиваемого схемой зарядного устройства, подключенной к солнечной панели, когда к системе подключен потребитель тока 140 мА, показано на рис. 7. Рис. 7 Изменение токов, обеспечиваемых солнечной батареей. панель и зарядное устройство в течение всего дня, учитывая также потребление тока 140 мА, связанное с беспроводным узлом (ток солнечной панели (красная линия), ток зарядки аккумулятора (черная линия)) Рис. 8 Графическая визуализация информации, полученной датчиком в течение определенного периода времени. Для каждого датчика и каждого измеренного поля теплицы пользователь может также установить сигнализацию, чтобы предотвратить определенные ситуации внутри теплицы.Когда значение, считываемое датчиком и сохраненное в базе данных, выходит за пределы, определенные пользователем, срабатывает сигнал тревоги. 5. ВЫВОДЫ И БУДУЩАЯ РАБОТА В этом документе представлена ​​разработка и реализация мониторинга микроклимата теплицы в реальном времени на основе ZigBee сеть беспроводного зондирования и географическая информационная система. Система была установлена ​​и протестирована в лабораторных условиях в помещении, а также в теплице. Лабораторные испытания были необходимы, чтобы оценить надежность системы, включая солнечную панель и зарядное устройство цепи батареи, связанные с каждым узлом.Элементы интеллектуального моделирования многопараметрических характеристик были включены в работу с учетом необходимости повышения точности каналов измерения относительной влажности и CO 2, характеристики которых зависят от температуры. Что касается программного обеспечения, в работе представлен дизайн географической информационной системы на основе сети и

5, который отличается высокой гибкостью и возможностью адаптации к новым сценариям мониторинга.В качестве будущей работы мы планируем включить в узлы WSN другие каналы измерения, такие как влажность почвы и температура почвы, чтобы контролировать орошение и оценивать, можно ли заменить информацию светового датчика информацией, которая связана с выходным током, подаваемым солнечная панель. Мы также рассматриваем возможность реализации функций пространственной статистики в веб-ГИС для создания карт, показывающих распределение данных внутри теплиц, путем интерполяции данных, измеренных на каждом узле.БЛАГОДАРНОСТИ Эта работа была поддержана Instituto de Telecomunicações (IT) Polo de Lisboa, IT-IUL и Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ [1] Эльке Рогге, Франк Невенс, Хуберт Гулинк, Снижение визуального воздействия парниковых парников в сельских ландшафтах, Ландшафт и городское планирование, Том 87, Выпуск 1, 3 июля, стр. [2] М.А. Лабрадор, А.Дж. Перес, П.М. Вайтман, Информационные системы на основе местоположения: разработка приложений слежения в реальном времени, серия Chapman & Hall / CRC Computer & Information Science, октябрь, [3] Дэвид Грант и Адам Аль-Анбуки, беспроводной датчик микроклимата », ISSNIP 2007 3-я Международная конференция по Интеллектуальные датчики, сенсорные сети и информация », том, выпуск, 3-6, стр.1–19 декабря [4] Ся Мин, Дун Ябо, Лу Дунмин, Сюэ Пинг, Лю Ганг, «Беспроводная сенсорная система для долгосрочного мониторинга микроклимата в объектах культурного наследия диких земель», Международный симпозиум IEEE 2008 г. по параллельным и распределенным технологиям Обработка с приложениями, стр. [5] Дж. Шенг Лин и Ч. Цзу Лю, Система мониторинга на основе беспроводной сенсорной сети и платформы SoC в точном земледелии, Proc. 11-я конференция IEEE по промышленным коммуникационным технологиям, [6] П. Жирао, О. Постолаш, Дж. Диас Перейра, Х.Рамос, «Распределенные системы измерения и интеллектуальная обработка для оценки качества воды», журнал «Датчики и преобразователи», Vol. 38, No. 12, pp, декабрь, [7] О. Постолаш, П. Жирао, Дж. М. Диас Перейра, Х. Г. Рамос, «Применение самоорганизующихся карт в системе удаленного мониторинга качества воды», IEEE Trans. по контрольно-измерительным приборам, Vol. 54, No. 1, pp, февраль, [8] O. Postolache, P. Girão, G.P. Патрисио, J.S. Сакраменто, П. Маседо, Дж. М. Диас Перейра, "Распределенная приборная и географическая информационная система для оценки среды обитания дельфинов", Proc.IEEE International Instrumentation and Technology Conf., Виктория, Канада, Vol. I, pp, May, [9] O. Postolache, P. Girão, J.A. Аполония, Н. Бейранте, П. Маседо, Дж. М. Диас Перейра, «Оценка среды обитания дельфинов и управление знаниями с использованием распределенных приборов и географической информационной системы», Proc IMEKO TC4 Symp., Флоренция, Италия, Vol. I, стр., Сентябрь, [10] О. Постолаш, П. Жирао, Г.Ф. Феррария, Н. Баррозу, Дж. М. Диас Перейра, Г. Постолаке, «Мониторинг в помещении факторов, запускающих респираторный дистресс с использованием беспроводной сенсорной сети и смартфона», Proc.IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conf., Singapore, Singapore, Vol. 1, стр, май, [11] О. Постолаш, Дж. М. Диас Перейра, П. Жирао, «Сеть интеллектуальных датчиков для приложений мониторинга качества воздуха», IEEE Trans. по контрольно-измерительным приборам, Vol. 58, No. 9, pp, сентябрь, [12] ZigBee Alliance, Control your world, on-line atwww.zigbee.org [13] JM Dias Pereira, O. Postolache, P. Girão, "Spread Spectrum Techniques in Wireless Communication ", IEEE Instrumentation and Measurement Magazine, Vol.12, No. 6, pp, декабрь, [14] Х. Тейшейра, М. Леал, Экологический проект географической информационной системы, Технический отчет для выпускников компьютерных инженеров, Escola Superior de Tecnologia de Setúbal, Португалия, сентябрь 2011 г.

.

Новые технологии улучшают микроклимат теплиц и растений

В исследовании HortTechnology была представлена ​​новая технология, улучшающая тепличный климат за счет снижения солнечного теплового излучения и температуры в жаркое летнее время. Исследование, опубликованное группой канадских исследователей, было первым исследованием эффектов применения технологии жидкой пены в качестве метода затенения. Результаты показали, что эта технология улучшила микроклимат теплиц и растений и снизила температуру воздуха больше, чем обычные затеняющие шторы, традиционно используемые производителями теплиц.

Избыточная температура, солнечная радиация и дефицит высокого давления пара являются серьезными проблемами для теплиц в летний сезон. Эти экстремальные условия усиливают стресс растений и снижают урожайность и качество плодов. Такие методы, как охлаждающие подушки и системы туманообразования, используются для предотвращения теплового стресса растений в течение дня, а производители часто используют различные методы затенения для уменьшения солнечной радиации и снижения температуры воздуха и листьев.Тканевые ткани уменьшают количество солнечной энергии, поступающей в теплицу, и, следовательно, снижают температуру воздуха, частично сокращая тепловую часть солнечного излучения, но эта поступающая энергия обычно содержит более 50% тепла (инфракрасное излучение), что бесполезно для роста растений летом.

Sunarc of Canada, Inc. разработала новую инновационную технологию затенения, которая создает выдвижную жидкую пену и распределяет ее между двумя слоями полиэтиленовой пленки, используемой в качестве материала для покрытия теплицы.Канадская исследовательская группа намеревалась определить влияние различных стратегий затенения с использованием технологии жидкой пены на микроклимат теплицы и растений. Исследование проводилось в течение 2 лет в двух разных районах Канады, где экспериментальные теплицы были модернизированы по новой технологии. Растения томатов и сладкого перца использовались с двумя стратегиями затенения: обычная неподвижная затеняющая завеса по сравнению с системой затенения жидкой пеной, основанной только на внешнем глобальном солнечном излучении, и применения затенения пеной на основе как внешней глобальной солнечной радиации, так и температуры воздуха в теплице.Команда записала данные о микроклимате теплицы (глобальное солнечное излучение, температура воздуха и относительная влажность), микроклимате растительного покрова (температура листьев и нижних плодов) и вентиляции (открытие / закрытие).

«Это исследование показало, что технология выдвижной жидкой пены улучшает климат в теплицах», - отметил Камал Аберкани, ведущий автор отчета. «В очень солнечных и очень жарких условиях наблюдалась разница в температуре воздуха до 6 ºC между незатененными и затененными теплицами в результате нанесения жидкой пены с затенением 40-65%.«

Согласно отчету, дополнительные преимущества технологии включали увеличение относительной влажности теплицы до 12%, снижение частоты работы вентиляции крыши и увеличение времени, в течение которого температура нижних плодов оставалась низкой после завершения затенения. .


Демистификация колебаний урожайности тепличных томатов
Дополнительная информация: horttech.ashspublications.org/… nt / abstract / 20/2/283

Предоставлено Американское общество садоводческих наук

Ссылка : Новые технологии улучшают микроклимат теплиц, растений (2010, 29 декабря) получено 6 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2010-12-technology-greenhouse-microclimates.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Зоны устойчивости растений и микроклимат

Август Neverman 2 комментария
Этот пост может содержать партнерские ссылки, которые не изменят вашу цену, но будут иметь некоторую комиссию.

Поделиться - это забота!

Когда вы планируете сад или другие насаждения, вам необходимо знать как зону устойчивости растений, так и свой микроклимат. Согласно Министерству сельского хозяйства США карты зон «садоводы и производители могут определить, какие растения с наибольшей вероятностью будут расти в том или ином месте».

Зоны устойчивости растений и микроклимат Министерства сельского хозяйства США

Карта делит Северную Америку на 11 отдельных зон, а также подзоны a и b. Карта основана на средней годовой минимальной зимней температуре, разделенной на зоны по 10 градусов F. Зоны устойчивости растений Министерства сельского хозяйства США являются хорошей отправной точкой, но они не дают полной картины.

Каждое место также подвержено влиянию местных элементов, таких как вода и здания, для создания микроклимата. Чтобы добиться успеха, вам нужно знать свою зону и местный микроклимат.

Что такое микроклимат?

Микроклимат - это климат очень маленькой или ограниченной территории, особенно если он отличается от климата окружающей местности. Далее в этой статье в качестве примера мы будем использовать микроклимат в нашем проекте по пермакультуре площадью 10 акров. Микроклимат позволяет сажать деревья, овощи или фрукты, которые в противном случае умрут или, по крайней мере, задержатся в росте.

Какие три вещи могут создавать микроклимат?

Вода, масса и ветровые заслоны - это три фактора, которые могут создавать микроклимат.Вот список других примеров:

  • Пруд или каменная куча могут накапливать тепло и выделять его при понижении температуры воздуха.
  • Долины, валы и бермы могут уменьшить прямой ветер и улавливать влагу.
  • Стоянки могут накапливать тепло днем ​​и выпускать его ночью. Деревянные деревья могут уменьшить ветер и немного увеличить влажность.
  • Большие здания также могут функционировать как деревья, уменьшая ветер и сохраняя и выделяя тепло.
  • В городе создается большой микроклимат.Во многих случаях полная зона или более теплая, чем лес и сельхозугодья вокруг нее.

Микроклимат может быть обеспечен многими вещами. С помощью правильных модификаций вы можете изменить зону устойчивости растений и микроклимат, как, например, Зепп Хольцер, выращивающий цитрусовые в Альпах.

Что в городах делает их микроклиматами?

Когда мы жили в пригороде, погода была на несколько градусов теплее. Города и пригороды создают микроклимат. Здания задерживают ветер, асфальт удерживает тепло, как и здания.Это создает более умеренную погоду, чем даже в пяти километрах от города.

Более крупные города могут даже воздействовать на дождь, ветер и снег, создавая микро восходящие и нисходящие потоки. Большинство городских насаждений будут на 1/2 или одну полную зону теплее, чем их расположение на карте, но они также могут страдать от слишком большого количества тепла и недостатка воды. Как и в сельской местности, отслеживайте температуру, дождь и ветер.

Следите за тенденциями, а не за средними показателями. Проблемы вызывают крайности. Один месяц проливного дождя и один месяц без дождя равны двум месяцам «среднего дождя».

Почему водоемы могут создавать микроклимат?

Вода удерживает тепло, а также поглощает тепло. Он может снизить высокие и низкие вечерние температуры и повысить местную влажность. Лучше всего с этим справляются большие водоемы, но меньшие водоемы, даже небольшой пруд, могут повлиять на ваш микроклимат.

Наш пруд площадью 1/2 акра создает прохладный ветерок в теплый день и излучает накопленное тепло в холодную ночь. Вы можете увидеть, как туман скатывается с пруда на заднем плане холодным осенним утром.

.

Смотрите также

 
Copyright © - Теплицы и парники.
Содержание, карта.