Semplice circuito di regolazione della temperatura della serra

Il post discute un semplice circuito di regolazione della temperatura elettronica che potrebbe essere utilizzato specificamente per regolare le temperature delle serre. L'idea è stata richiesta dal Sig. Leo.

Specifiche tecniche

Sto cercando una guida per costruire un circuito regolatore di temperatura di base. Ho un caricabatterie solare acquistato da lidl, (SLS 2200 A1) che ha uscite per 5, 7,5 e 9,5 V CC 0,5 A. sarà utilizzato per il riscaldamento del suolo in una serra.

La mia idea è quella di utilizzare il tubo di irrigazione a goccia nero come un 'pannello solare' per riscaldare l'acqua e con una pompa a basso volume regolare la temperatura sotto un vassoio di propagazione. Qualsiasi suggerimento è molto apprezzato.

Ho visto configurazioni simili per incubatrici di uova, controlli della temperatura del frigorifero, ecc. Ma ne ho bisogno in un riparto, quindi solo la fonte di alimentazione è un pannello piccolo. inoltre se possibile sarebbe possibile aumentare la capacità della batteria interna e aggiungere un elemento riscaldante.

Grazie ancora una volta.

Leo

introduzione

Prima di addentrarci nel concetto di circuito principale, sarebbe interessante approfondire alcuni dei parametri espressi nella richiesta di cui sopra, come di seguito riportato:

Che cos'è l'irrigazione a goccia 'nera':

Probabilmente tutti abbiamo sentito parlare molto dell'irrigazione a goccia, un metodo in cui l'acqua viene alimentata alle colture attraverso l'intero campo assegnato attraverso una rete di linee di tubi strette in cui l'acqua può gocciolare direttamente sul fondo del fusto del raccolto per un periodo di tempo prolungato. Il metodo aiuta a risparmiare acqua e consente all'acqua di raggiungere le aree cruciali come le radici del raccolto con conseguente migliore crescita ed efficienza.

Qui viene implementato un approccio identico, ma i tubi convenzionali vengono sostituiti con tubi in PVC nero a spirale. Il tubo a spirale posteriore aiuta ad assorbire il calore dai raggi solari in modo naturale e consente all'acqua che lo attraversa di riscaldarsi naturalmente senza dipendere da costose elettricità artificiali. L'acqua calda alla fine aiuta a riscaldare il terreno in profondità per acquisire gli effetti serra previsti.

Che cos'è un vassoio di propagazione:

Questi potrebbero essere matrici di vasi da piantagione di plastica disposti in un grande vassoio come la moda per consentire un contenuto di terreno più profondo alle piantine su spazi minimi, è specificamente progettato per ottimizzare le piantagioni da interni.

Cos'è riparto :

Può riferirsi a un piccolo giardino o un appezzamento di terreno come spiegato qui:

https://en.wikipedia.org/wiki/Allotment_%28gardening%29

Il pannello solare: il pannello solare specificato è un'unità autonoma che include un pannello solare con uscite a 5,
7,5 e 9,5 V CC (0,5 A). Include anche un circuito indicatore di carica a 4 fasi e, cosa più interessante, include una batteria agli ioni di litio da 2200 mAH incorporata in modo da non doverti preoccupare delle integrazioni della batteria esterna, piuttosto sarebbe in grado di utilizzare la struttura esistente in condizioni di cielo coperto .

Requisiti di base per l'effetto serra

Ora torniamo ai requisiti effettivi del circuito di regolazione della temperatura della serra proposto, l'idea qui è di sostenere una temperatura elevata del suolo da 10 a 20 gradi Celsius al di sopra della temperatura atmosferica per aumentare o migliorare la germinazione dei semi.

Perché i semi normalmente germinano più velocemente nei terreni più caldi dell'atmosfera, il che a sua volta si traduce in uno sviluppo iniziale delle radici più forte invece di uno sviluppo fogliare più grande.

In genere, i tappetini termici vengono utilizzati sotto i vassoi di propagazione per riscaldare il terreno, ma nella presente applicazione l'acqua gocciolante viene essa stessa riscaldata e utilizzata per generare gli stessi risultati, il che sembra molto impressionante, poiché a volte i tappetini termici potrebbero sporcarsi causando scintille, o surriscaldamento del suolo (se il termostato collegato non funziona).

Tuttavia, il circuito del regolatore di temperatura elettronico discusso di seguito potrebbe essere utilizzato con qualsiasi sistema di riscaldamento, compresi i tappetini termici.

Nel progetto proposto, il riscaldamento naturale dell'acqua all'interno dei tubi neri è coadiuvato da un elemento riscaldante esterno fino a quando la temperatura dell'acqua raggiunge il punto ottimale. Non appena viene rilevata questa soglia, il riscaldatore viene spento dal circuito del regolatore e mantenuto in quella posizione finché la temperatura non torna ad un livello relativamente più freddo.

Elenco delle parti

D1 = 1N4148,

A1 --- A3 = 3/4 LM324,

Opto = 4n35

Funzionamento del circuito

Facendo riferimento al diagramma sopra, che in realtà è un semplice circuito di controllo della temperatura, potrebbe essere utilizzato per regolare la temperatura del suolo nell'applicazione proposta in serra.

Qui il sensore di temperatura D1 è il nostro diodo da giardino (senza giochi di parole) 1N4148 che traduce ogni aumento di un grado (C) della temperatura ambiente in una caduta di 2 mV su se stesso.

L'amplificatore operazionale A2 è specificamente predisposto per rilevare questa variazione di tensione su D1 e alimentare la differenza ad A3 in modo tale che il risultato illumini il LED all'interno dell'IC dell'accoppiatore ottico collegato.

La soglia alla quale si verifica l'azione di cui sopra potrebbe essere preimpostata con l'aiuto di P1.

L'uscita dell'opto è collegata ad uno stadio driver NPN che ha il compito di spegnere il riscaldatore non appena viene raggiunta la soglia di cui sopra.

Il sensore e il riscaldatore possono essere posizionati attraverso qualsiasi posizione desiderata, secondo le preferenze dell'utente. Ad esempio il riscaldatore potrebbe essere posizionato sotto il vassoio di propagazione, o all'interno del serbatoio dell'acqua da dove l'acqua viene fornita ai tubi neri.

Per gli stessi motivi il sensore può essere posizionato ovunque, potrebbe essere sotto i vassoi di propagazione, all'interno del terreno, all'interno del tubo o semplicemente all'interno del serbatoio dell'acqua.

La capacità dell'unità potrebbe essere migliorata secondo l'applicazione, semplicemente impiegando un pannello solare più pesante e sostituendo il TIP122 con un mosfet di qualità superiore. Il riscaldatore può anche essere aggiornato secondo i requisiti.