Микроклимат в теплице: основы управления

Современная технология выращивания овощных культур базируется на условии постоянного поддержания благоприятного микроклимата в теплицах. Как показывает практика, ручной режим контроля температуры и влаги при промышленном производстве малоэффективен. Автоматизация климатических систем на защищенном грунте дает экономический эффект соотношения израсходованного тепла к урожайности до 30 процентов. При этом параллельно улучшаются условия труда рабочих, и повышается культура производства как таковая.

Архитектура стандартной системы

Аппаратная часть системы включает в себя блок управления (контроллер), набор специальных датчиков, собирающих заданные сведения о теплице, и коммутирующие устройства. Сбор необходимой информации и непосредственное управление микроклиматом осуществляется контроллером в автоматическом режиме. Сегодня существуют импортные и отечественные программно-аппаратные комплексы, которые позволяют осуществлять визуальное наблюдение за состоянием основных параметров, а также вносить необходимые корректировки с помощью персонального компьютера.

Наши климатические системы позволяют подключать к рабочему месту диспетчера до 16 контроллеров. Сам блок управления оснащают универсальными портами. Он способен максимально контролировать до 32 различных параметров и одновременно управлять сорока подсистемами. Вся информация о параметрах теплицы передается на диспетчерский компьютер, где визуально оценивается и архивируется. Главный контроллер обычно оснащают жидкокристаллическим индикатором и небольшим пультом для оперативности действий и настройки необходимых параметров.

Какие параметры контролирует АСУ

В стандартном исполнении автоматическая система управления (АСУ) микроклиматом комплектуется следующим набором датчиков, позволяющих оперативно рассчитывать:

• температуру и влажность воздушных масс по центру теплицы;
• концентрацию углекислого газа; температуру остекления; температуру листьев растений и грунта;
• температуру воздушной среды в самой верхней точке сооружения;
• температуру по периметру сооружения;
• температуру теплоносителя в обогревательных контурах.

Все датчики, фиксирующие температуру и влажность, размещены в вентилируемых ячейках. Контроль работы обогревательного контура осуществляется приборами измерения температуры теплоносителя. Дополнительно можно измерять состояние воздушной среды в контрольных точках, которые определяются заказчиком.

Для передачи сигналов управления на исполнительные механизмы оборудован отдельный релейный коммутатор, состоящий из блока силовых реле и пульта ручного управления. С помощью последнего, при необходимости, можно управлять отдельными механизмами теплицы. Либо доверить этот процесс автоматике.

Информация об окружающей среде

Полноценное поддержание заданного микроклимата в теплице невозможно без точных сведений о состоянии окружающей среды. С этой целью используется мобильная метеостанция, которая работает в автоматическом режиме. Ее приборы измеряют температуру воздуха на улице, интенсивность солнечной радиации, величину выпавших осадков, скорость и направление ветра. Вся полученная программным обеспечением информация учитывается при расчетах управляющих воздействий.

Это позволяет при изменении погодных условий своевременно скомпенсировать негативное воздействие атмосферы. Весь комплекс оборудования станции может быть подключен к произвольному контроллеру, что позволяет оперативно получать важные сведения прямо на диспетчерский компьютер.