Те, у кого уже есть теплица, прекрасно знают, что как только наступают теплые дни, теплица начинает перегреваться и ее надо проветривать. Иначе растения могут погибнуть. Но опасен даже и незначительный перегрев, так как при высокой температуре (выше +32-35 оС) происходит стерилизация цветков растений, опадание завязи и плодов. Это защитная реакция растений на перегрев.

Для того, что бы теплица проветривалась, в ее конструкции часто устраивают специальные форточки или фрамуги. В простейшем случае, садовод-огородник сам их открывает утром и закрывает на ночь. При этом никак не отслеживается температура в теплице, действие совершается чисто механическое. Но гораздо большим недостатком является то, что требуется ежедневное участие человека в этом процессе. Гораздо предпочтительнее в этом плане устройства автоматического проветривания. Они в зависимости от температуры открывают фрамуги или рамы или закрывают их. Рассмотрим их устройство и не будем забывать при этом, что ТЕПЛИЦА – от слова «тепло», и основная ее задача тепло получать и хранить, обеспечивая растениям наиболее комфортные условия.

Формально такие устройства автоматического проветривания можно разделить на 3 группы. Это гидравлические устройства, пневматические и электрические.

Гидравлические устройства представляют собой как правило какую то емкость (несколько литров), наполненную жидкостью с высоким коэффициентом теплового расширения (обычно машинным маслом) и подсоединенным к емкости при помощи шланга (или непосредственно) гидравлическим цилиндром. В зависимости от температуры масло имеет тот или иной объем и соответственно с этим шток гидроцилиндра занимает какое то положение. Усилие толкание может быть передано на фрамугу, которая тоже будет занимать какое то положение в зависимости от температуры масла в емкости.

Положительными качествами такой системы является ее надежность (при качественном исполнении), абсолютная энергонезависимость, огромное развиваемое усилие (сотни кг), что позволяет управлять достаточно большими и тяжелыми фрамугами, относительная простота конструкции и высокая воспроизводимость. Повторить ее самостоятельно под силу большинству садоводов, имеющих хотя бы незначительные слесарные навыки.

Отрицательные стороны гидравлической системы проветривания: довольно большая инерционность , поскольку несколько литров масла не могут быстро менять температуру в зависимости от ситуации; абсолютно линейная и довольно пологая характеристика, отсутствие т.н. гистерезиса, что требует чрезвычайно тщательного конструирования такой системы в теплице в каждом конкретном случае для ее действительно эффективной работы, а не ее имитации; отслеживает температуру только в том месте, где расположена; относительная громоздкость и большой вес; невозможность управлять несколькими фрамугами (на каждую форточку нужна своя система или чрезвычайно сложная трансмиссия); довольно высокая стоимость и трудоемкость самостоятельного изготовления; трудность пусконаладочных работ (надо из системы удалить весь воздух).

Несмотря на это сейчас подобные системы проветривания являются доминирующими на «рынке» и занимают, пожалуй, 99% его.

Пневматические устройства проветривания представляют собой рычажную систему, соединенную с фрамугой. Принцип ее работы прост. При изменении веса одного из плеч рычага, «коромысло» накреняется в одну или другую сторону и открывает или закрывает фрамугу. Жесткие рычаги, конечно, никто не применяет, а используют две емкости соединенных между собой тонким гибким шлангом как сообщающиеся сосуды. Емкость внутри теплицы герметична и имеет внутри себя запас воздуха. Она служит «термометром». Емкость снаружи открыта и служит «гирей» на сбалансированной по весу фрамуге. Если воздух внутренней емкости нагревается (вместе с воздухом в теплице), он расширяется и выдавливает часть жидкости во внешнюю емкость. Она становится тяжелее и открывает фрамугу. Если воздух внутри теплицы остывает, он сжимается и емкость всасывает в себя воду. Внешняя емкость становится легче и возвратная пружина или противовес закрывает фрамугу.

Положительные стороны такой системы такие: чрезвычайно низкая стоимость, практически «бесплатность», в простейшем варианте все делается из пары больших ПЭТ-бутылок и отрезка пластиковой трубки; высочайшая воспроизводимость, сделать ее за несколько часов по силам даже школьникам и женщинам; высокая надежность; достаточно выраженный гистерезис, позволяющий создать в теплице действительно оптимальные условия для растений; абсолютная энергонезависимость.

К недостаткам можно отнести: достаточную громоздкость системы, наличие тяжелых подвижных деталей; довольно высокую инерционность, «перемещаемый груз» в виде воды тоже влияет на работу системы; отслеживает температуру только где сама расположена; малое рабочее усилие (несколько килограмм), что требует тщательной балансировки фрамуги и проведение точной наладки; потенциальная зависимость от атмосферного давления (хотя и незначительная); невысокая ветроустойчивость.

Такие системы проветривания являются исключительно самодельными и изготавливаются под конкретные теплицы и парники. Ввиду незначительной их мощности, используются в маленьких теплицах и парниках.

Системы проветривания с электрическим приводом и электронным управлением. Представляют собой электронный блок с термодатчиками и исполнительный механизм (или несколько механизмов). Электроника отслеживает температуру в местах, где расположены термодатчики (терморезистры) и дает команду на открытие фрамуги (или инескольких) на определенную величину.

Достоинства электрической системы проветривания: малые габариты; может быть расположена в любом месте; может отслеживать температуру в любых местах теплицы (нескольких); может управлять несколькими исполнительными механизмами; диапазон поддержания температур (гистерезис) регулируется; алгоритм работы абсолютно оптимальный и может быть любой сложности; простота изменения алгоритма работы; высокая надежность; усилие исполнительных механизмов может быть любым, от нескольких кг до тонн; небольшое потребление энергии в режиме контроля; невысокая стоимость при самостоятельном изготовлении.

Недостатки электрической системы: энергозависимость, что потребует наличия резервного или аварийного источника питания; высокая стоимость при покупке готовой; невысокая повторимость при самостоятельном изготовлении (требуются определенные навыки в изготовлении электронных устройств);

Однако эти недостатки с лихвой перекрываются достоинствами электрической системы. Необходимость же резервного питания решается за счет установки аккумулятора с подзарядкой от небольшой солнечной батареи. Таким образом питание становится автономным, а система – энергонезависимой.

Константин Тимошенко © 18.02.2011 г.