Архив / 2003 / №2(22) / Опыт применения

Автоматизация тепличного хозяйства

Учебнонаучный центр «Овощная опытная станция имени В. И. Эдельштейна», входящий в состав Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, эксплуатирует исторически сложившееся тепличное хозяйство, состоящее из теплиц трех поколений, которые находятся в различном техническом состоянии. Это обстоятельство не помешало нам разработать и выполнить проект автоматизации тепличного хозяйства, который мы сейчас представляем

Рис. 1. Функциональная схема системы регулирования температуры теплоносителя в контуре отопления теплиц в зависимости от температуры наружного воздуха
Рис. 1. Функциональная схема системы регулирования температуры теплоносителя в контуре отопления теплиц в зависимости от температуры наружного воздуха
Рис. 2. Функциональная схема управления форточной вентиляцией в теплицах №№ 1-4
Рис. 2. Функциональная схема управления форточной вентиляцией в теплицах №№ 1-4
Рис. 3. Функциональная схема управления комбинированной системой вентиляции в теплице
Рис. 3. Функциональная схема управления комбинированной системой вентиляции в теплице
Рис. 4. Функциональная схема блокировки насоса подачи питательного раствора
Рис. 4. Функциональная схема блокировки насоса подачи питательного раствора

Одна часть наших теплиц имеет водотрубную систему отопления, а другая — комбинированную с использованием тепловой энергии от ЦТП и газовоздушных отопительных агрегатов. Вентиляция теплиц естественная – за счет открывания фрамуг.

Поскольку часть теплиц с водотрубной системой отопления не оборудована регулирующими клапанами для поддержания заданного температурного режима, то особенно важно подавать в их системы отопления теплоноситель, температура которого зависит от температуры наружного воздуха. Для этих целей в 2002 году был приобретен контроллер для регулирования температуры в системах отопления и горячего водоснабжения ТРМ32, выпускаемый компанией ОВЕН. К сожалению, работа контроллера в первоначальный период эксплуатации была не слишком эффективна, поскольку в качестве запорнорегулирующей аппаратуры использовался ранее смонтированный клапан с приводом типа «А». В текущем году был приобретен клапан 25ч945п, выпускаемый ЗАО «Армагус» и предназначенный специально для работы с регуляторами типа ТРМ12, ТРМ32, ТРМ33.

Функциональная схема автоматического регулирования температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха приведена на рисунке 1.

Опыт эксплуатации контроллера ТРМ32 показал его высокую надежность и эффективность. После ознакомления с каталогом продукции компании ОВЕН, мы приняли решение о замене средств автоматического регулирования параметров технологических процессов в теплицах различных конструкций на системы на основе приборов ОВЕН.

В настоящее время смонтирована система управления естественной вентиляцией в четырёх отделении соединительном коридоре остекленных блочных теплиц с использованием измерителей ПИДрегуляторов для управления задвижками и трехходовыми клапанами ТРМ12. Функциональная схема системы управления вентиляцией представлена на рисунке 2. Система заменила ранее установленный комплект оборудования УТ12УЗ и обеспечивает качественное поддержание температуры воздуха в теплицах в весеннелетнее время.

В настоящее время идет монтаж еще двух регуляторов ТРМ12 на отдельно стоящих теплицах, предназначенных для управления системой естественной вентиляции.

Для теплиц, оборудованных комбинированной системой вентиляции (шторной приточной и вытяжными вентиляторами), используются двухканальные измерителирегуляторы 2ТРМ1. Функциональная схема автоматизации комбинированной системы вентиляции приведена на рисунке 3. Для теплиц, не оборудованных средствами регулирования температурного режима, намечено смонтировать систему аварийной сигнализации о нарушениях температурного режима с передачей аварийного сигнала диспетчеруоператору ЦТП с использованием устройства контроля температуры восьмиканального с аварийной сигнализацией УКТ38.

В рассадном отделении площадью 960 квадратных метров, размещенном во вновь построенных пленочных теплицах производства французской фирмы «Ришель», смонтирована система дополнительного облучения рассады и система испарительного охлаждения и увлажнения воздуха, причем автоматического управления этими системами проектом не предусмотрено.

Для управления системой дополнительного облучения будет использован микропроцессорный двухканальный таймер с привязкой к реальному времени, то есть прибор УТ1РiС.

Для управления системой испарительного охлаждения и увлажнения воздуха предполагается использовать программируемый по времени регулятор температуры и влажности МПР51 и двухканальное микропроцессорное реле времени УТ24.

Алгоритм регулирования таков: установка, в случае одновременного превышения заданной температуры и снижения заданной влажности воздуха, входит в режим периодических включений. Длительность периода задается технологом и составляет 10–30 минут, а длительность включений находится в диапазоне 10–30 секунд (устанавливается она при помощи реле УТ24).

Рассада в рассадном отделении выращивается на раздвижных стеллажах с использованием метода подтопления. Для этой цели в отделении смонтирован подземный резервуар емкостью 15 м2, предназначенный для питательного раствора, насос подачи раствора на четыре группы стеллажей, а также реле времени, включающее насос по определенному графику на определенное время.

Надо признаться, что система управления насосом не предусматривает блокировку его работы при опорожнении резервуара, что крайне нежелательно. Для обеспечения работы блокировки предполагается использовать устройство контроля уровня САУМ7.Е. Функциональная схема устройства защиты приведена на рисунке 4.

Остается добавить, что в ближайшее время устройство контроля уровня САУМ7.Е будет использовано для автоматизации канализационной насосной станции.

Подводя итоги, надо сказать, что всего в УНЦ «Овощная опытная станция имени В. И. Эдельштейна» приобретены, смонтированы и находятся в монтаже следующие приборы компании ОВЕН:

1. ТРМ3201. — 1 шт.
2. ТРМ12АН.ТС.Р — 7 шт.
3. УТ1РiС. — 2 шт.
4. УТ24РiC.Н. — 1 шт.
5. УКТ3801. — 1 шт.
6. МПР5101. — 1 шт.
7. ТС12550М В2 60 — 13 шт.
8. САУМ7.ЕН. — 1 шт.
9. Д.У.4х/1950 мм/ — 1 шт.

Вячеслав Климов
заместитель директора, УНЦ «Овощная опытная станция имени В. И. Эдельштейна»