Модернизация фабричной теплицы. Электрические коммуникации, оснащение термостатом, мелочи

В прошлом году, поздней весной у нас появилась теплица с грунтовым аккумулятором тепла . Весной этого года выполнил очередную порцию работ по улучшению конструкции. Прежде всего, это было оснащение теплицы системой датчиков температуры для сбора данных и управлению мощным подогревателем воздуха – на случай ночных заморозков. Весна у нас в этом году выдалась долгая и холодная, так что с предохранением растений от замерзания набегались – укрыть-раскрыть, сунуть к ним лампочку на ночь – и теплее, и если кто из помидоров темноты боится… Ну, словом, прочувствовали в полной мере. Пересеки леса, поля и реки,Любые факты к делу привлеки, -Кто, как не он, собрал библиотеки,Открыл аптеки, создал парники?Не говоря уже про крылья-руки,Про вместо сердца – дизель на песке…Да помести его в музей Науки -И вся Европа хором скажет: “Ке–с-ке-се! Вот это трюки!” И – застынет в столбняке.Михаил Щербаков «Ecce homo».Еще прошлой осенью сделал основательную проводку мастерская-теплица. В землю закопал… И надпись написал. Не поленился набор проводов продернуть в тонкую металлопластиковую трубу, изрядно повозился – около 20 м было, но одолел. В целом, схематично, вся электрическая система должна выглядеть так.
Где 1 – мастерская, 2- теплица, 3 – блок управления (таймер-термостат), 4 – персональный компьютер, 5 – нагреватель воздуха (электрический «масляный» радиатор, тепловентилятор), 6 – канальные вентиляторы грунтового накопителя тепла, 7 – лампы досвечивания (рассады).Общие соображения.Вентиляторы работают непрерывно и днем и ночью, подключены сразу в сеть. Нагреватель устанавливается на время потенциальных заморозков, и термостат настраивается на поддержание нужной температуры с внутренних тепличных датчиков. При этом работающие вентиляторы весьма эффективно распределяют тепло по всему объему. Лампы досвечивания для рассады – для них проложена отдельная линия питания, которая может автоматически – по времени, коммутироваться блоком управления через относительно маломощный тиристорный (симисторный) ключ. Пока в лампах необходимости не было, но какие наши годы? Может дело и дойдет, словом – на вырост. Датчики температуры – для моего блока управления нужны цифровые DS18B20 – в сущности, это микросхема в трехногом, транзисторном ТО-92 корпусе. Диапазон температур – для «окружающей среды» – -55 до 125 °C, довольно высокая точность. Удобно, что датчики могут подключаться на общую трехпроводную шину – микропроцессор распознает их по «зашитому» индивидуальному номеру. Это сильно экономит провода, особенно в случае удаленных измерений. На радостях, решил наставить в теплице, аж три датчика – под самой макушкой, посередине высоты и около почвы. Ну и один на улице, чтобы было с чем сравнить. Провода, кабели – для света и вентиляторов были применены относительно тонкие провода – нагрузка очень небольшая, для нагревателя – двухпроводный 2х4мм2, для термодатчиковой шины – сетевой компьютерный кабель. Витые пары соединял по две, и осталась еще парочка… Примус, пивная, еще парочку… Да, провода были объединены в пары и продернуты в отрезки металлопластиковой трубы. В один – для ламп и вентиляторов, во второй для нагревалки и датчиков. Блок управления – многофункциональный таймер-термостат на базе радио-конструктора Masterkit NM8036. Хорошая штуковина, но очень уж универсальная, потому, приходится повозиться с настройками. Термостат был дополнен мощным тиристорным ключом, снабженным изрядным радиатором охлаждения, именно для безопасного, длительного и бесконтрольного коммутирования нагревателя разумной мощности. Термостат подключается к удаленному персональному компьютеру через последовательный «Сом» порт. Здесь, компьютер в пределах мастерской и удален всего на 4…5 м, однако, управлять прибором так гораздо удобнее, чем через штатные 7 кнопок и двухстрочный индикатор. Кроме того «шкафчик» с термостатом удобно было разместить под потолком и лазать к нему по стремянке – как то, не авантажно. Да, в случае работы через персональный компьютер, возникает еще несколько дополнительных возможностей, например сбор данных с датчиков и запись в файл. Ну-с, приступим. Что понадобилось при работе.Инструменты, оборудование.Набор инструментов для электрического монтажа, понятно паяльник с принадлежностями. Острый нож, фен строительный для работы с термотрубками. Шуруповерт. Кисть, посуда для лакирования. Пригодилась мощная дрель с длинным сверлом – сверлил «ввод» для провода, через деревянную стену. Ножницы по металлу, киянка – для жестяницких работ.Материалы.Кроме проводов, кабелей и радиоэлементов, понадобились – «Пеноплэкс» 20мм толщиной. Обрезки дощечек для наружного датчика температуры. Кусочки кровельной стали для козырьков. Розетки, клеммы. Капроновые стяжки для электромонтажа. Кусочки тонкого текстолита для оснований термодатчиков. Крепеж. ЛКМ, ветошь хлопчатобумажная.Первым делом окультурил один из концов трубы с проводами – слаботочные, к вентиляторам и лампам. Саму трубу сформовал и провел по металлическим дугам теплицы, зафиксировав в нескольких местах самодельными хомутами из кровельной оцинкованной стали. Короткими саморезами с плоскими шляпками. В удобном месте установил электрический «щиток» с двумя блоками розеток – для ламп и для вентиляторов. Пластину для установки розеток сделал из 8 мм фанеры, покрыв ее несколькими слоями яхтного лака. От сырости и расслаивания. Закрепил на металлических конструкциях теплицы теми же саморезами. Иногда, на «потолке» теплицы конденсируются крупные капли воды. Для предохранения от возможного попадания воды «сверху», сделал козырек из кровельной «оцинковки». Несложная гнушечка, длина козырька такова, что защищает розетки с воткнутыми вилками.
Датчики температуры. Пришлось поскрипеть мозгами, чтобы разродиться простой и достаточно эффективной конструкцией и выбрать место для их установки. Здесь также есть несколько соображений – в солнечный день внутренние железки в теплице изрядно нагреваются, и расположив датчики на них, неизбежно получим несколько завышенные показания. Расположение датчиков около стенок ограждения также нежелательно – температура там, наоборот ниже. При этом, если расположить датчики ниже удобной наклонной трубы (раскоса), чтобы поднимающийся от железки теплый воздух меньше грел датчик, они изрядно выступают в «операционное поле» – велика вероятность их случайного повреждения. С возможной погрешностью смирился, предпочтя более «утопленное» расположение в пространстве. Конструкция датчиков такова – на пластинке текстолита, капроновыми электрическими стяжками крепится бутерброд из оранжевого пенопласта. Между пластинками датчик. Вокруг него сформовано оконце для беспрепятственного омывания датчика воздухом. Под нижнюю, лежащую на текстолите пенопластовую пластинку, плюхнул немного герметика, чтобы бутерброд меньше ерзал. Под датчик подкладывал обрезок той же стяжки, чтобы корпус микросхемы не лежал на пенопласте.

Кабели применил сетевые, накопившиеся от старой компьютерной техники – прочные, гибкие, три цветных жилы уменьшают возможность напутать с подключением нескольких датчиков. Всего было собрано четыре штуки. Все датчики включены параллельно. Уличный датчик, гораздо удобнее было разместить на стенке мастерской, под свесом крыши, с восточной стороны – защищенное от осадков место, прямые солнечные лучи попадают на него слабенькие, только ранним утром, от них датчик защищен козырьком с теплоизоляцией. Клемма внутри помещения, куда сводились все концы кабелей – буквально за стенкой.

Датчики внутри теплицы установил на квадратных трубах короткими оцинкованными саморезами с широкими шляпками. Под потолком, и на следующем фото – середина высоты и около грунта. Окно самого нижнего датчика расположено несколько неудачно – в определенное время при высоком солнце, прямые его лучи ненадолго попадают на черный корпус датчика. Выглядит это как несколько аномальное повышение температуры на десяток градусов. Ненадолго – с четверть часа. Да, и практика показала, что температура по высоте практически одинакова – вентиляторы работают очень хорошо. И при закрытых форточках и при одной-двух открытых. Вполне можно было поставить один датчик в удобном месте.

Кабели датчиков соединены параллельно и подключены к «подземному» из мастерской. Соединение прикрыл жестяным «подрозетником». Рядом розетка для тепловентилятора или еще какого нагревателя. Все закреплено на лакированной от сырости фанерке с жестяным козырьком от капель.

В углу мастерской, под потолком, блок клемм, на котором разделаны и подключены провода кабелей из теплицы. И силовые и «данных» от датчиков температуры. Рядом удобно помещается блок управления, в корпусе от системного блока.
Ну и чтоб два раза не вставать – еще несколько доработок по мелочам – закрепил в удобном месте «аналоговый» термометр. Место подобрал, где поменьше солнца, а где не избежать прямых лучей, прикрыл кусочком «сотового» белого пластика от откосов пластиковых окон.
Устройство для электрической стимуляции корешков, давало великоватый ток от солнечной батарейки, все источники, пишут про положительные результаты с токами значительно меньше. Добавил в разрыв цепи переменный резистор 0,5Вт, 470 МОм, с ним обеспечивалась плавная регулировка, почти от нуля. Выставил 10 мкА.

Мы живем в весьма ветреном месте, фабричная теплица, исходя из этого, доработана. Выяснилась еще одна неприятная особенность – при сильных порывах ветра направленных в один из «фронтонов», двери запросто открываются, и их потом болтает ветром до тех пор, пока это дело не обнаружится. Механизм таков – ветер давит дверь снаружи, и язычок запора не удерживается трением о «косяк». Ручка с одной стороны оси, значительно тяжелее язычка с другой. Она и опускается, освободившись, язычок отпирает дверь. Особенно неприятно, когда это происходит ночью. Нейтрализовать этот маленький недостаток, удалось довольно просто – на «косяке», был сделан маленький упорчик из самореза. Теперь, не удерживаемая ручка не открывается. Единственный момент – пришлось денек привыкнуть, не нажимать на рычаг ручки, а крутить ее вверх.