Как устроить систему защиты от высоких температур в теплице?

Теплица — идеальная среда обитания для растений, но быстро нагревающаяся на солнце. Высокие температуры могут негативно сказаться на росте и здоровье растений. Поэтому важно предпринять меры по защите от перегрева.

В данной статье рассмотрены основные способы снижения температуры в теплице, а также их комбинирование. Особое внимание уделено автоматизации системы защиты с помощью датчиков и программного обеспечения. Также рассмотрены методы непосредственной защиты растений.

Все это позволит Вам создать эффективную и комфортную среду для растений, не испытывающих стресса от перегрева.

Причины высокой температуры в теплице

Вот основные причины высокой температуры в теплице:

Избыточное освещение

• Теплица получает слишком много прямого солнечного света.
• Используются мощные искусственные источники света (люминесцентные лампы и т.д.).
• Солнечные лучи проникают в теплицу через незащищенные остекления.

Все это приводит к избыточному нагреву воздуха, почвы и парогенераторов.

Недостаточная вентиляция

• Отсутствует или работает неправильно система проветривания теплицы.
• Не обеспечивается достаточный обмен воздуха с внешней средой.
• Вентиляторы и кондиционеры не охлаждают воздух должным образом.

В результате тепло, выделяемое в теплице, не уходит, а накапливается.

Отсутствие защитных мер

• Не используются пленки, селективные стекла или другие защитные покрытия.
• Отсутствуют теневые сетки и конструкции.

Все это не позволяет снижать поступление избыточного тепла и солнечной радиации в теплицу.

Поэтому для предотвращения перегрева необходимо устранить вышеперечисленные причины и по возможности сочетать разные меры защиты от высокой температуры.

Основные способы снижения температуры

Проветривание

Проветривание — один из самых эффективных способов борьбы с избыточной теплотой в теплице:

Автоматические системы проветривания включают

•  Датчики влажности и температуры;
• Электроприводы для открывания фрамуг;
• Алгоритмы работы, контролирующие время и продолжительность проветривания.

Преимущества:

• Точный микроклимат в теплице;
• Возможность настройки параметров;
• Минимизация вмешательства человека.

Ручное проветривание теплицы простейший способ.

Требуется:

• Открыть фрамуги и окна на несколько минут;
• Согласовать время проветривания с оптимальным уровнем освещения.

Отверстия

Выполнение отверстий и щелей в стенах и крыше позволяет обновлять воздух круглосуточно. Используют решетки и специальные устьицы.

Важно правильно подобрать размеры отверстий для обеспечения достаточной вентиляции при минимальных потерях тепла.

Таким образом, проветривание — необходимое условие для снижения температуры в теплице. Лучше сочетать автоматическую и ручную системы в зависимости от потребностей.

Защитные экраны

Защитные экраны также помогают бороться с перегревом в теплице:

Пленочные экраны

• Полиэтиленовые пленки обеспечивают дополнительную изоляцию;
• Селективные пленки пропускают свет и задерживают тепло;
• Двухслойные пленки создают эффект «парникового эффекта».

Преимущества:

• Возможность регулировать интенсивность солнечного света;
• Снижают поступление избыточного тепла.

Стеклянные крыши и остекления

• За счет лучшей теплоизоляции снижают нагрев в теплице;
• Обеспечивают дополнительную защиту от ветра и осадков.

Преимущества:

• Наиболее эффективно задерживают тепло;
• Обеспечивают стабильные показатели микроклимата.

Недостатки пленок и стекол:

• Высокая изначальная стоимость;
• Снижение проветривания теплицы.

Поэтому лучше комбинировать защитные экраны с другими методами снижения температуры. Они помогут сократить перегрев, но не решат проблему полностью.

Обдув вентиляторами

Обдув вентиляторами позволяет быстро снизить температуру в теплице:

• Вентиляторы циркулируют воздух в помещении, смешивая горячий и холодный.
• Мощные вентиляторы создают движение воздуха, способствующее охлаждению листвы и стеблей растений.
• Использование вытяжных вентиляторов позволяет быстрее выводить горячий воздух наружу.

Преимущества обдува вентиляторами:

• Быстрота действия — температура может снизиться за несколько минут.
• Простота реализации — достаточно установить несколько вентиляторов.
• Невысокая стоимость.

Однако обдув вентиляторами имеет и недостатки:

• Быстрое испарение влаги с листьев и почвы.
• Возможное механическое повреждение листвы.
• Необходимость регулярного техобслуживания вентиляторов.

Поэтому обдув лучше комбинировать с другими методами, например проветриванием. Вентиляторы подойдут для оперативной коррекции температуры, но не будут долгосрочным решением.

Теплоотводящие системы

Различают 2 основных типа теплоотводящих систем:

Конвективные системы охлаждения эффективно переносят избыточное тепло из теплицы

• С помощью воздушных или водяных кондиционеров.
• Используют принцип циркуляции охлажденного агента (воздуха или воды).
• Подходят для больших теплиц.

Преимущества:

• Высокая эффективность.
• Возможность поддержания постоянной температуры.

Радиантные системы охлаждения

• Инфракрасные панели;
• Трубчатые панели;
• Вытяжные кассеты.

Преимущества:

• Быстрое охлаждение воздуха.
• Невысокие эксплуатационные расходы.
• Простота установки.

Недостатки обеих систем:

• Высокая изначальная стоимость.
• Сложность монтажа и настройки.

Тем не менее, теплоотводящие системы позволяют достичь наилучшего контроля над температурным режимом в теплице, особенно при комбинировании с другими методами.

Автоматизация системы защиты

Датчики температуры и влажности

Датчики температуры и влажности — важная часть автоматизации системы защиты от высокой температуры в теплице. Они позволяют:

• Отслеживать показатели микроклимата в реальном времени.
• Запускать процессы вовремя, до того как высокая температура станет опасной для роста растений.
• Выдавать предупреждение при превышении критических значений.

Существуют разные типы датчиков:

• Проводные — наиболее точные, но требуют трудоемкой прокладки кабелей.
• Беспроводные — удобны в эксплуатации, но менее точны и надежны.
• Интеграционные — совмещают в себе функции более одного датчика.
• Дифференциальные — мониторят изменение показателей, а не абсолютные значения.

Датчики могут быть интегрированы в систему управления теплицей, запускать обогрев, проветривание или включать вентиляторы. Важно выбрать модели с широким диапазоном показаний и высокой точностью.

Таким образом, датчики температуры и влажности становятся «глазами и ушами» в системе защиты от высокой температуры, помогая оперативно реагировать на изменения в теплице.

Алгоритмы работы

Алгоритмы работы системы защиты от перегрева в теплице определяются следующим образом:

1. Датчики фиксируют текущие значения температуры и влажности.
2. Значения сравниваются с заданным диапазоном оптимальных показателей.
3. Если температура превышает верхнюю границу диапазона (например, +30 °С):

• Запускается система проветривания для охлаждения воздуха в теплице.
• Включаются вентиляторы для циркуляции воздуха и охлаждения растений.
• В течение заданного времени (10-15 минут) поддерживаются эти процессы.

4. Если температура опускается ниже верхней границы:

• Система проветривания и вентиляторы выключаются.

5. Цикл повторяется пока температура находится вне заданного оптимального диапазона.

Таким образом, алгоритм определяет последовательность действий для снижения избыточной температуры в теплице. Он может быть настроен индивидуально для разных растений и условий.

Важно определить правильные пороговые значения температуры для запуска системы, а также продолжительность ее работы. Это позволит максимально эффективно охлаждать теплицу, но при этом не наносить вреда растениям.

Программное обеспечение

Программное обеспечение позволяет:

• Автоматизировать работу всей системы защиты от высокой температуры.
• Управлять различными устройствами — датчиками, вентиляторами, проветриванием.
• Программно настраивать алгоритмы работы системы.
• Отслеживать данные датчиков и графики изменения микроклимата.
• Выдавать предупреждения при перегреве.

Необходимые функции ПО:

• Мониторинг температуры, влажности и других параметров.
• Управление работой устройств — вкл/выкл проветривания, регулировка оборотов вентиляторов.
• Настройка пороговых значений температуры, при превышении которых запускаются процессы охлаждения.
• Возможность задать график работы компонентов системы.
• Хранение данных о работе системы для анализа и статистики.
• Удобный интерфейс с визуализацией данных.

Программное обеспечение позволяет полностью автоматизировать систему защиты, обеспечивая оптимальный микроклимат в теплице. Вы можете самостоятельно разработать ПО или купить готовое решение.

Организация защиты растений

Теневые сетки

Теневые сетки непосредственно защищают растения от избыточного солнечного нагрева:

• Создают тень над растениями, позволяя снизить интенсивность освещения на 20-50%.
• Снижают прямой нагрев листьев и стеблей солнечными лучами.
• Предотвращают чрезмерное испарение влаги с листьев.
• Различают несколько типов теневых сеток:
• Полимерные из синтетических нитей. Практичны, но менее прочные.
• Полиэфирные из искусственных волокон. Устойчивы к УФ-излучению и перепадам температур.
• Брезентовые тканевые. Дешевый вариант, но быстро изнашиваются.
• Металлические из алюминиевой или стальной сетки. Самые прочные и долговечные.

Теневые сетки эффективно дополняют другие методики защиты от высокой температуры в теплице. Именно они непосредственно обеспечивают оптимальный температурный режим для самих растений.

Полив

Правильный полив также помогает растениям переносить периоды высокой температуры:

• Увеличивается объем полива. Растения тратят больше воды на охлаждение.
• Чаще опрыскивание листьев. Это снижает температуру за счет испарения влаги.
• Предпочтение отдается более холодной воде. Лучше поливать утром и вечером.
• Меньше удобрять. Избыточные удобрения провоцируют быстрый рост, но растения становятся более чувствительными к жаре.
• Корректировка графика цветения. Некоторые растения лучше зацветают осенью, при более низких температурах.
• Также рекомендуется:
• Создавать тень над горшками при поливе.
•  Использовать гидрогель для удержания влаги в почве.
• Добавлять в воду для полива холодоснижающие препараты.

Придерживаясь этих рекомендаций, Вы поможете растениям в теплице переносить периоды высокой температуры и сохранять здоровье. Полив должен стать неотъемлемой частью системы защиты от жары.

Заключение

Используя описанные в статье методы и подходы, Вы сможете минимизировать вредное влияние высоких температур на растения в теплице.

Комбинация проветривания, защитных пленок, обдува вентиляторами и использования теплоотводящих систем обеспечит оптимальный режим для роста растений.

Автоматизация за счет датчиков и программного обеспечения повысит эффективность системы и снизит зависимость от ручного контроля.

Придерживайтесь рекомендаций и соблюдайте меры предосторожности — и Ваши растения будут чувствовать себя комфортно даже в самую жаркую погоду.
Желаю удачи в построении защищенной от перегрева теплицы!