Автоматический полив в теплице и на грядках: как создать систему своими руками

Хотите обеспечить растения в теплице и на грядках регулярным поливом, но нет времени на это? Решением может стать автоматический полив, который можно легко сделать самостоятельно. Узнайте, как организовать автоматический полив в теплице и на грядках, чтобы растения росли здоровыми и плодоносными.

Систему орошения по расписанию в теплице можно собрать самостоятельно словно конструктор. В данном материале подробно рассмотрим, как сделать автоматический полив в теплице, и какое оборудование потребуется с учётом особенностей капельного, внутрипочвенного полива или дождевания.

• Что нужно для автоматизации полива
• Капельный полив
• Дождевание
• Внутрипочвенный полив
• Способы управления автоматическим поливом
• Таймер
• Пульт управления, программатор
• GSM-модуль

Для нормального роста растений в теплице полив играет ключевую роль, ведь других источников воды попросту нет. Чтобы не бегать постоянно и не тратить время на орошение грядок вручную, проще и удобнее собрать автоматический полив, тем более что все компоненты для этого в огромном ассортименте можно найти в строительном гипермаркете, хозяйственном магазине или интернет-магазине, специализирующемся на садово-парковом оборудовании. Чтобы определить нужный набор компонентов, ниже описаны особенности автоматизации полива в зависимости от типа орошения и степени автоматизации.

Что нужно для автоматизации полива

Чтобы полностью исключить из своего расписания каждодневный полив теплицы и при этом обеспечить растениям идеальные условия для роста, нужно:

1. Смонтировать распределённую систему форсунок для дождевания, капельного или внутрипочвенного полива.
2. Вместо обычных вентилей и запорной арматуры установить электромагнитные клапаны или дополнить вентили сервоприводами. Установить силовые реле для управления насосом.
3. Подобрать оптимальный способ управления: по таймеру, с помощью программируемого блока управления, по сигналу с мобильного телефона.

В итоге получится система полива, которую достаточно один раз настроить и лишь время от времени проверять её работоспособность.

Схема автоматического полива в теплице. 1. Скважина. 2. Насосная станция. 3. Шаровый вентиль. 4. Клапан с сервоприводом. 5. Блок управления с GSM-модулем. 6. Датчик влажности воздуха/почвы. 7. Теплица

Обязательно при сборке следует включить в схему фильтры грубой и тонкой очистки, чтобы обезопасить клапаны, запорную арматуру и форсунки от загрязнений и преждевременной поломки.

Капельный полив

Поливается каждое растение в теплице путём постепенного орошения почвы непосредственно возле ствола. Капельный полив — это низконапорная система. Чтобы поддерживать нужное давление в трубах и шлангах, используется накопительная ёмкость, поднятая над уровнем грунта, редуктор или насос, не превышающий заданный порог по давлению.

Для автоматизации полива достаточно использовать электромагнитный клапан, подключённый к программируемому блоку управления, или клапан с таймером для каждой зоны полива. Для накопительной ёмкости нужно обеспечить безусловное наполнение с помощью датчика уровня или поплавкового клапана.

Важно, чтобы клапаны, особенно совмещённые с таймером, поддерживали работу с нулевым давлением воды, так как целевое давление в системе капельного полива редко достигает отметки выше 3–4 бар.

Дождевание

Предстоит автоматизировать напорную систему орошения с распределённой сеткой форсунок. Для одновременного полива всей теплицы достаточно включать и выключать подачу воды к форсункам. Есть два варианта:

1. Скважина с погружным насосом. Достаточно использовать силовое реле для включения насоса по расписанию. Мощности насоса должно хватать для работы всех задействованных форсунок.
2. Насосная станция или доступ к централизованному водопроводу, давление в системе поддерживается постоянно. Для полива нужен электромагнитный клапан для включения подачи воды.

В теплице могут одновременно выращиваться несколько культур, для которых следует подбирать свой режим полива, отличный от других. Потребуется уже несколько управляемых клапанов для каждой группы форсунок. Аналогичный вывод для теплиц большой площади, в которых одновременный полив невозможен, так как напора, создаваемого насосом, будет недостаточно для работы всех форсунок одновременно.

В теплицах часто вместо традиционного дождевания используют туманообразующие системы, способные поддерживать необходимый уровень влажности воздуха и водонасыщения почвы

Дождевание подразумевает активное орошение большим объёмом воды, так что время однократного полива составляет всего 1–15 минут. Для управления клапанами лучше использовать блок управления или таймер с возможностью задавать начало полива в зависимости от времени суток и дня недели.

Внутрипочвенный полив

В основе данного типа орошения лежит безнапорная подача воды, как и в случае с капельным поливом, только трубы заглубляются на определённый уровень, имитируя верховодку (грунтовые воды) в условиях теплицы. В отличие от капельного полива перерывов в работе данная схема не предполагает, так что и автоматизация теоретически сводится только к установке датчика уровня в резервуаре с запасом воды.

Однако в действительности внутрипочвенный полив даёт положительные результаты, только если поддерживается оптимальная влажность почвы, что зависит от активности растений и ряда внешних факторов. Чтобы автоматизировать данную схему орошения, нужно регулировать подачу воды в зависимости от показаний датчика влажности. Желательно использовать регулируемые электромагнитные клапаны с возможностью изменения объёма поступающей воды.

Способы управления автоматическим поливом

Степень автоматизации полива в теплице напрямую зависит от функциональности блока управления. Ранее указывалось, что управление может осуществляться таймером или пультом управления. К ним можно добавить также GSM-модули и систему «умный дом». Остаётся выбрать оптимальный вариант.

Полную автоматизацию сейчас могут обеспечить контроллеры, собранные по индивидуальному проекту на основе программируемых модулей Arduino  

Таймер

Использоваться могут как механические, так и электрические таймеры, которые по установленным временным задержкам способны управлять клапаном. Таймеры для полива объединены с управляемым клапаном. Чаще работают на двух пальчиковых батарейках АА, которых хватает примерно на 1000 циклов включения и выключения. Монтируются в разрыв подающего трубопровода.

Простые модели таймеров рассчитаны на установку всего двух параметров:

1. Длительность полива (интенсивность). Чаще регулируется в пределах от нескольких минут до 3–4 часов.
2. Временной интервал между поливами. Стандартный диапазон 1–48 часов.

Этого вполне достаточно для организации капельного полива, в котором достаточно определить периодичность полива. Однако для различных этапов роста растений в теплице придётся корректировать установки.

Для каждой зоны в теплице предусматривается собственная линия водопровода, на которой устанавливается клапан с сервоприводом, управляемый отдельным таймером

Таймеры с возможностью программирования также рассчитаны на управление одной зоной полива, но при этом можно задавать несколько отличных программ, которые сохраняются в энергонезависимой памяти устройства. Можно задавать несколько типов полива с различной периодичностью, привязывать полив ко времени суток или дням недели, создавать подробное расписание.

Важные характеристики при выборе таймера:

• минимально допустимое давление (модели с нулевым нижним пределом отлично подойдут для низконапорного капельного полива);
• максимально допустимое давление (4–6 бар);
• пропускная способность клапана, от чего зависит количество возможных подключений форсунок в одной зоне полива.

Пульт управления, программатор

Программируемые блоки управления для полива рассчитаны на:

• работу с одной или несколькими зонами полива одновременно (определяется количеством выходов для подключения электромагнитных клапанов);
• установку периодичности полива для каждой зоны отдельно;
• установку интенсивности орошения.

Кроме этого, следует уточнить, есть ли в выбранном блоке управления такие функции, как:

• предустановленные программы полива или возможность задавать собственные режимы;
• пределы установки периодичности полива и интенсивности;
• возможность подключения внешних датчиков для условного и безусловного исполнения и выбора программ (подключение датчика влажности, дождя и т. д.).

Подбирая модель, важно согласовать электрические параметры выходных сигналов и требования для управляющего входа, используемых электромагнитных реле, чтобы не превысить допустимый ток.

Для управления силовой нагрузкой, такой как насосы или сервоприводы, необходимо подобрать электромагнитные реле, которые будут коммутировать питание этих устройств. Ключевыми параметрами являются: формат управляющего сигнала (вольты, миллиамперы), допустимый ток коммутации (амперы).

GSM-модуль

В широком ассортименте на рынке представлены GSM-модули для управления электронным оборудованием в доме с помощью команд, передаваемых с сотового телефона. Их можно использовать и для организации полива в теплице. Полностью автоматизировать процесс помогут только модули, у которых можно выставлять программы с привязкой по времени, в противном случае включать или выключать полив придётся посредством отправки SMS-сообщения каждый раз. Как вариант, GSM-модуль достаточно подключить к блоку управления поливом, поддерживающему внешние команды.

GSM-модули позволяют полностью контроллировать и автоматизировать процесс полива теплицы

Как правильно поливать в теплице?

Правильный полив в теплице играет ключевую роль в выращивании здоровых и продуктивных растений. Вот несколько рекомендаций по поливу в теплице:

1. Регулярность полива: Регулярный полив поможет поддерживать постоянный уровень влажности в почве, что является важным для роста растений в теплице. Обычно тепличные растения поливают 2-3 раза в неделю в зависимости от климатических условий и типа почвы.

2. Интенсивность полива: Полив должен быть достаточно интенсивным, чтобы вода достигала корневой зоны растений, но при этом не должен быть избыточным, чтобы избежать залегания воды и гниения корней.

3. Время полива: Рекомендуется поливать растения в теплице в утренние или вечерние часы, чтобы избежать высокой температуры днем, которая может вызвать испарение воды и повреждение листьев.

4. Система полива: Использование автоматических систем полива может облегчить процесс полива и обеспечить регулярный подачу воды к растениям. Также стоит установить капельную поливную систему, которая позволяет точно дозировать воду и уменьшить расход воды.

5. Контроль качества воды: Вода, используемая для полива, должна быть чистой и без вредных примесей, таких как хлор или соли. Перед использованием воды для полива следует проверить ее качество, и при необходимости использовать фильтры или обработку воды.

6. Подкормка: При поливе растений в теплице можно добавлять удобрения, которые помогут увеличить урожай и улучшить качество плодов и овощей. Но не стоит переусердствовать с удобрениями, чтобы избежать перегрузки почвы.

Следуя этим рекомендациям, можно обеспечить правильный полив в теплице и выращивание здоровых и продуктивных растений.