Автоматизация процессов в теплицах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автоматизация процессов в теплицах

1. Объем механизации и автоматизации технологических процессов в теплицах

Тепличное хозяйство -- наиболее трудоемкая отрасль растениеводства с ежегодными затратами до 10...18 ч на 1 м2 площади. Растения хорошо развиваются и плодоносят только при оптимальных значениях параметров микроклимата теплиц. Теплицы имеют высокую степень механизации и автоматизации технологических процессов.

Около 40% от общих затрат труда расходуется на подготовительные работы, которые выполняют при помощи машин: приготовление почвенных смесей, замена почвы, стерилизация почвы, предпосевная ее обработка, дезинфекция конструкций теплиц, текущий ремонт, предпосевная обработка семян, изготовление питательных кубиков, предпосевное внесение удобрений и т. д. В процессе выращивания и сбора урожая средства механизации и автоматизации используют при посеве семян и уходе за рассадой, поливе и подкормке растений, опылении растений и их защите от болезней, сборе и транспортировке овощей и растительных остатков, а также для управления параметрами микроклимата.

Для механизации подготовительных работ используют как специальные, так и сельскохозяйственные и строительные машины общего назначения. Дерн для почвенных смесей вскрывают тракторным плугом, сгребают бульдозером, погружают на транспортные средства погрузчиком-бульдозером или экскаватором. Аналогичным образом механизирована доставка навоза, рыхлящих материалов и минеральных удобрений. При составлении почвенных смесей и их перебивке применяют различные экскаваторы, бульдозеры, погрузчики и специальные машины для приготовления почвенных грунтов, например СТМ-8/20. При смене и обновлении грунтов используют эту же технику.

В защищенном грунте почву рыхлят на глубину 10...12 см перед каждым посевом, то есть несколько раз в году, а перед пропариванием и при заделке навоза почву рыхлят на глубину не менее 22 см с оборотом пласта. Для этого используют, если позволяют конструкции культивационных сооружений, почвообрабатывающие машины общего назначения, а также специальные ротационные плуги и самоходные электрофрезы ФС-0,7А или МПТ-1,2. Для междурядной обработки почвы в теплицах в непосредственной близости от растений и сплошной обработки почвы в парниках используют ручные электромотыги.

В малых теплицах почвосмеси при сильном заражении их болезнями и вредителями меняют раз в 2...4 года, а в тепличных комбинатах ежегодно дезинфицируют и затем промывают почвосмеси без их замены. Из многих способов дезинфекции наиболее эффективно пропаривание. При этом почву покрывают термостойкой пленкой и подводят под нее пар температурой 110...120°С при давлении до 50 кПа. Расход пара 45...50 кг на 1 м2, длительность пропаривания 8...10 ч. После пропаривания почвосмеси для уменьшения концентрации солей промывают дождеванием в 3...5 приемов с общим расходом воды до 200...400 л/м2.

Для борьбы с вредителями и болезнями используют также химические методы протравливания семян, обработку конструкций сооружений и опрыскивание растений. Стоимость обработки почвы ядохимикатами составляет 20...70% от паровой, но в почву заносят токсические вещества. Торфоперегнойные питательные кубики (горшочки) изготовляют на специальных станках конвейерного типа. Станок -- простой по устройству. Он состоит из бункера, конвейера и штампа с электроприводом. Принцип работы следующий: при подъеме штампа лента конвейера загружается из бункера ровным слоем торфоперегнойной массы и перемещается под штамп. Когда штамп идет вниз, лента останавливается, происходит прессовка и нарезка нескольких сот кубиков размером до 100Х100 мм.

В защищенном грунте должен быть точный высев, благодаря чему экономится до 40% дорогостоящих семян овощных культур и снижаются затраты на последующее прореживание.

Для посева применяют специальные парниковые сеялки. Лунки для рассады в грунте и ее посадку пока делают вручную.

Полив и подкормку растений минеральными удобрениями в крупных тепличных комбинатах осуществляют через стационарную систему дождевания автоматически в соответствии с заданной программой. В малых теплицах и парниках для этого используют передвижные насосные станции.

При подвязке растений к шпалерам, обрезке побегов и листьев, уборке и перевозке урожая применяют передвижные платформы, стремянки и ручные тележки. Для перевозки готовой продукции и оборудования применяют электрокары и самоходные шасси, снабженные для облегчения труда тепличными специальными поддонами и подъемниками. Для перевозки рассады из блока в блок теплиц по открытому холодному воздуху применяют крытые фургоны.

Автоматизация технологических операций в защищенном грунте дает существенный эффект: увеличивается производительность и улучшаются условия труда, экономится топливо и электроэнергия, снижается заболеваемость посадочного материала и взрослых растений, повышается урожайность и сокращаются сро ки созревания растений и овощей. Условия труда и быта рабочих на автоматизированных тепличных комплексах не хуже, а иногда лучше, чем на промышленных предприятиях.

В малых теплицах и парниках уровень автоматизации по контролю и управлению микроклиматом пока невысокий и ограничивается в основном одним параметром -- температурой.

На тепличных комплексах промышленного типа автоматические контроль и управление используют практически для многих параметров, а именно: температуры и влажности почвы и воздуха, содержания углекислого газа, степени освещенности, температуры воды для полива почвы, увлажнения воздуха, вентиляции и скорости перемещения воздуха в теплице, концентрации растворов минеральных удобрений почвы, режимов питания стеллажей гидропонных теплиц, значения рН и других параметров. Для выбора оптимального режима в соответствии с внешними погодными условиями предусмотрено автоматическое слежение за ними и изменение внутренних параметров микроклимата. Кроме того, средства автоматики широко используются на вспомогательных установках тепло- и энергоснабжения, снабжения водой и т. п.

ангарный теплица микроклимат шампиньонница

2. Автоматическое управление микроклиматом в ангарных теплицах

Общие сведения. Автоматическое управление температурным режимом осуществляется устройствами регулирования температуры и количества греющего теплоносителя, а также устройствами управления открытием и закрытием форточек вентиляции. В ангарных теплицах в основном используется комбинированный обогрев: водяной обогрев почвы и воздуха и воздушно-калориферный обогрев воздуха от водяных калориферов. Основной обогрев осуществляется греющими регистрами, а дополнительный -- от калориферов. От калориферов подогретый воздух подается по воздуховодам и распределяется вентиляционной системой по всей теплице. Благодаря малой инерционности калориферный обогрев дает возможность управлять температурой воздуха с высокой точностью.

Вентиляция теплицы осуществляется через форточки, расположенные в боковых стенах и на кровле. Увлажнение воздуха происходит путем распыления воды через форсунки, закрепленные в подвешенных в теплице водопроводах на расстоянии примерно 3 м одна от другой. Для сбора и отвода воды, образующейся на конструкциях теплицы при распылении и конденсации влаги, устроены специальные желоба, по которым вода стекает в канализацию. Вода на увлажнение воздуха и полив почвы поступает из водоподогревателя под постоянным давлением, создаваемым насосной станцией. Полив осуществляется при помощи дождевальной установки или шлангов водой с температурой 16... 25 °С.

Отечественной промышленностью разработано несколько комплектов оборудования для управления микроклиматом ангарных теплиц, например, типа АМТ-600, СК-2, ОРМ-1, УТ-12 и другие. В качестве примера рассмотрим принцип работы комплекта УТ-12.

Основной элементной базой УТ-12 являются бесконтактные транзисторные логические элементы серии «Логика-Т». В связи со снятием этой серии с производства комплект переводится на микросхемную элементную базу серии К-155 и др.

Комплектное оборудование УТ-12 размещено в отдельных шкафах и включает САУ:

температурой воздуха в теплицах, в бытовых помещениях и коридоре;

температурой почвы;

температурой поливной воды;

поливом почвы и увлажнением воздуха;

концентрацией растворов минеральных удобрений;

подачей углекислого газа и облучением растений.

Рис. 1. Схема размещения оборудования УТ-12 в теплице (а -- вид с торца, б -- вид сверху) и последовательность его работы (в)

Комплект рассчитан на управление указанными параметрами в 12 отделениях теплицы, а также температурой в соединительном коридоре и в бытовых помещениях. Он обеспечивает поддержание температуры воздуха, почвы и поливной воды с точностью до ±1,5° в диапазоне заданных температур (О...4О°С), концентрации растворов минеральных удобрений с точностью до ±0,005 МПа в диапазоне от 0,01 до 0,2 МПа осмотического давления. Кроме управления параметрами микроклимата, комплект УТ-12 осуществляет их измерение и регистрацию.

В первом шкафу управления ШУ1 (рис. 1.2) размещены САУ температурой воздуха и почвы в 12 отделениях теплицы и температурой воздуха соединительного коридора и бытовых помещений, а также контрольно-регистрационная система температуры воздуха в 12 отделениях теплицы.

Во втором шкафу управления ШУ2 размещены САУ поливом почвы и увлажнения воздуха, а также САУ подачей углекислого газа и облучением растений в 12 отделениях теплицы.

В третьем шкафу ШУЗ расположены САУ температурой поливной воды, концентрацией растворов минеральных удобрений, система контроля температурой наружного и в 24 точках внутреннего воздуха, а также система контроля скорости ветра.

В четвертом шкафу расположена пускозащитная аппаратура насосов поливной воды и насосов подачи концентрированного раствора минеральных удобрений, а также пускозащитная аппаратура технологических установок приготовления минеральных удобрений и управления температурой воздуха коридора и бытовых помещений.

В пятом шкафу управления установлена промежуточная аппаратура, предназначенная для управления электромагнитными вентилями полива и другим оборудованием теплицы. В соединительном коридоре для каждого отделения теплицы расположены местные шкафы управления оборудованием (ШУМ).

В теплице устанавливают панель датчиков температуры и панель датчиков влажности. Кроме того, устанавливают датчики освещенности, скорости ветра, температуры поливной воды, концентрации растворов минеральных удобрений и другие.

Электропитание шкафов ШУ1...ШУЗ осуществляют от специальных блоков, подключаемых к трехфазной сети 220/380 В.

САУ температурой работает по многопозиционному закону регулирования и воздействует на 16 исполнительных механизмов, охватывающих 12 отделений тепличного блока, соединительный коридор, бытовое помещение и две системы почвенного обогрева.

Управление температурой воздуха в теплице осуществляется при помощи двух групп водяных калориферов KBI и КВII, коньковой (верхней) ВФ и боковой БФ систем форточек. Греющая вода из котельной подается в теплицу через клапан отопления КО, а теплая вода для полива -- через клапаны КП1 и КП2. Открытие и закрытие верхней и боковой форточной вентиляции осуществляются при помощи .исполнительных механизмов верхней левой МВЛ и правой МВП, а также боковых левой МБЛ и правой МБП систем вентиляции.

Последовательность работы и состояние оборудования управления температурой в теплице зависят от значения и знака отклонения температуры от заданной (рис. 2.). Электрическая схема управления температурой воздуха приведена на рисунке.

Блок дешифрации BD1 генерирует импульсы с периодом 15 с. Кольцевой счетчик BD2 и 16-позициопный переключатель поочередно подключают датчики температуры ВК1...ВК16 и задатчики R3I--R3I6 к измерительному мосту через каждые 4 минуты.

Рис. 2. Принципиальные электрические схемы управления температурой воздуха в ангарных теплицах (а) и включение цифровой сигнальной лампы (б)

Сигнал разбаланса с измерительного моста усиливается фазочувствительным усилителем У и поступает на пороговые элементы D1...D14, собранные по схеме двухпозиционного селектора уровня напряжений.

Переменными резисторами R1...R6; R8...R13 осуществляют настройку порога срабатывания каждого из элементов D1...D6; D8...D13 с шагом в 1° в диапазоне отклонений температуры от --6 до +6° от заданной. Элементы D7 и D14 срабатывают соответственно при коротком замыкании и обрыве в цепях датчиков температуры.

Элементы D15...D28 служат усилителями мощности. Их нагрузкой являются катушки реле KV1...KV6, KV8...KV13 и лампы НЫ и HL2, сигнализирующие соответственно о коротком замыкании и обрыве в цепях управления.

Напряжение 24 В подается в шкафы ШУМ (см. рис. 1.2.1 и 1.2.2) на управление исполнительными механизмами через замыкающие контакты KV7. При этом блок БD1, включающий реле KV7 через каждые 15 с, обеспечивает пятисекундную выдержку времени срабатывания реле KV7. Эта выдержка необходима для исключения передачи ложного сигнала к исполнительным механизмам, возникающего из-за переходных процессов в переключателях датчиков. Пороговые элементы срабатывают и через реле KV1...KV13 включают соответствующие исполнительные механизмы в зависимости от отклонения температуры воздуха от заданной: правая (левая) верхняя коньковая вентиляция включается при повышении температуры в теплице на 2 (3)°, а правая (левая) боковая стенная вентиляция -- на 4 (5)°. При отклонении температуры от заданной на --1° клапан отопления КО (рис. 1.2.1) открывается «шагами» (один «шаг» за один цикл опроса); на --3° -- включается первая отопительная группа калориферов KBI; на --4° -- вторая КВII. При отклонении температуры от заданной на +6° срабатывают пороговые элементы D6 или D13, которые через реле KV6 или KV13 включают аварийную звуковую НА и световую HL4 или HL5 сигнализации.

Сигнальные лампы HL3 и HL6 показывают знак отклонения температуры (соответственно ниже или выше заданной). Значение отклонения температуры определяется по высвеченной цифра в неоновой лампе. Например, при отклонении на --1° включается реле KV1 и загорается цифра 1 неоновой лампы HL7, при --2° срабатывает реле KV2 и своим контактом KV2 подключает в схему цифру 2 и т. д. (рис. 1.2.2,6). Сигнальная лампа HL показывает в цифрах номер подключенного отделения теплицы.

Резисторами R31..-R316 устанавливают заданное значение температуры в 16 объектах, резистором RK корректируют измерительный мост, а резистором R4 -- изменяют чувствительность (коэффициент усиления) усилителя У. Блоком БО вместе с 12 датчиками освещенности Rф1...Rф12 автоматически корректируется заданное значение температуры в зависимости от освещенности в теплице. При освещенности более 10 клк срабатывает реле KVC, контакты которого включают сигнальную лампу IILZ «Светло» и резистор Rc, вызывающий температурную надбавку уставки до 5°. При снижении освещенности до 5...10 клк срабатывает реле KVn, которое включает сигнальную лампу НLп «Пасмурно» и резистор Rn, соответствующий температурной надбавке около 2,5°. При низкой освещенности, например в ночное время, срабатывает реле KVT, которое включает сигнальную лампу HLT и выдает своим контактом KVT задание на управление температурой, соответствующей темному периоду суток. Перевод схемы с автоматического управления на ручное в обратно выполняют в соответствующем шкафу местного управления ШУМ.

В случае необходимости экстренного закрытия форточек или изменения их положения одновременно во всех 12 отделениях используют кнопку SB3. Полностью форточки закрываются также и автоматически по команде от анемометра BR при достижении скорости ветра предельно допустимого значения. Положение форточек, текущее значение температуры наружного воздуха и температуры в теплицах контролируют приборы. Кроме этого, температура в теплицах регистрируется 12-канальным автоматическим мостом.

3. Автоматизация технологических процессов в блочных теплицах

Теплицы оснащают по линии СЭВ комплектным оборудованием техники промышленного измерения, управления и регулирования для комплекса теплиц в 6 га производства Народного предприятия «Тельтов» (ГДР). Комплект оборудования «Тельтов» непрерывно совершенствуется и выполняется на интегральных микросхемах. Его выпускают в двух вариантах многоканальном и локальном. Система по многоканальному варианту включает восемь каналов (контуров) управления температурой и влажностью воздуха в теплицах с водотрубным обогревом, каналы управления температурой воды подпочвенного обогрева и воды для полива, канал управления концентрацией раствора минеральных удобрений в поливной воде, систему полива почвы и увлажнения воздуха, систему управления установками досвечивания растений и систему контроля и сигнализации о состоянии оборудования и значении управляемых параметров.

Комплект «Тельтов» локального варианта рассчитан на управление 10 автономными теплицами и в каждой из них позволяет регулировать параметры микроклимата в зависимости от освещенности и других метеоусловий, контролировать основные эксплуатационные параметры системы и сигнализировать об аварийных отклонениях основных параметров управления от заданных значений. Он также позволяет оператору на месте или централизованно с диспетчерского пункта управлять технологическими процессами и выполнять ряд других технологических операций: управлять температурой питательного раствора для гидропонных теплиц, защитным экраном для затенения теплиц, дополнительным освещением, экстренно закрывать форточки теплиц при усилении ветра и т. п.

Рис. 3. Функциональная схема управления температурой системы «Тельтов» (а) и последовательность работы оборудования в теплице (б)

Текущее значение температуры в каждой теплице ОУ1...ОУ8 измеряется четырьмя термометрами сопротивления (датчики температуры 1ВК..4ВК), показания которых осредняются в устройстве У и передаются на органы сравнения СО и на показывающие приборы, установленные на пульте оператора. Требуемое значение температуры устанавливается задающими органами 30 п корректируется в зависимости от внешней освещенности при помощи фоторезисторов BL и многоканальных сумеречных переключателей МСП. Выходы сравнивающих органов СО1...СО8 и исполнительные механизмы ИМ1...ИМ8 соответствующих объектов управления ОУ1...ОУ8 подключаются при помощи синхронных переключателей ПС1 и ПС2 поочередно к многоканальному многопозиционному регулятору ММР. Этот регулятор при отклонении температуры от заданной последовательно управляет через исполнительные механизмы регулирующими органами, которыми являются форточки естественной вентиляции и трехходовые смесительные клапаны. Клапаны изменяют добавку горячей воды, поступающей из котельной, в замкнутую греющую систему водяного отопления. Температура греющей воды замеряется датчиками 5ВК1...5БК8 и в случае достижения предельно допустимых значений автоматически ограничивается при помощи ограничителей 01...08. Одновременно выдается светозвуковой сигнал.

После возвращения температуры в заданные пределы ограничительные блокировки снимаются автоматически.

Открытие и закрытие клапана водяного отопления происходит ступенчато до 5 шагов, а фрамуг -- до 3 шагов. Шаг перемещения регулирующего органа задают при наладке системы таким образом, чтобы температура за один шаг изменялась на 0,5...1°.

На рисунке показана последовательность включения регулятором ММР оборудования управления температурой в блочной теплице в зависимости от отклонения фактической температуры от заданной. При отклонении температуры на --0,7° исполнительный механизм переставляет на 1 шаг регулирующий клапан, установленный на входе теплоносителя в теплицу.

Если температура понижается, то при следующих циклах опроса датчиков температуры регулятор выдает поочередно импульсы на второй, а затем третий, четвертый и пятый шаг регулирующего клапана. При отклонении температуры до --1,5° включаются калориферы группы, а при 2,5° -- калориферы группы //. В случае отклонения температуры до --7° срабатывает звуковая и световая аварийная сигнализация.

При повышении температуры происходит автоматическое отключение указанного оборудования в обратной очередности: вначале отключаются воздухокалориферы II и I группы соответственно при отклонении --2,5 и --1,5°, а затем регулировочный клапан при +0,7...2,5° уменьшает ступенчато впуск теплоносителя в теплицу. При дальнейшем росте положительного отклонения температуры до 5° открываются коньковые и боковые форточки, а затем включается осевой вентилятор.

В жаркий летний день положительное отклонение температуры может расти даже при всех включенных вентиляторах. При достижении отклонения температуры +10° включается аварийная и звуковая сигнализация. При снижении отклонения температуры сначала отключается осевой вентилятор при +5°, а затем ступенями закрываются форточки коньковой и боковой вентиляции.

Управление влажностью воздуха происходит следующим образом. При отклонении относительной влажности воздуха от заданной включается в работу схема автоматического управления: увлажнением или осушкой воздуха. Осушка воздуха осуществляется методом «сухого отопления», то есть путем повышения температуры воздуха при помощи системы отопления, а затем открытия форточек системы естественной вентиляции.

При осушке воздуха автоматическая система управления температурой выводится из работы. Если температура воздуха в теплице превысит заданное значение на 10°, то «сухое отопление» прекращают.

Система полива и увлажнения в многоканальном комплекте «Тельтов» состоит из двух блоков, каждый из которых объединяет 30 контуров орошения и управляет ими. Оба блока могут быть настроены на автоматический полив или увлажнение до 60 коп-туров продолжительностью полива от 0,5 до 20 мин каждого контура и кратностью 1...4 раза.

Увлажнение осуществляется в один цикл длительностью 0,1 от заданной длительности полива. Повторно система увлажнения может быть включена только по истечении выдержки времени, достаточной для испарения поданной в теплицу воды. При одновременной подаче сигналов на полив и увлажнение, а также при проходе сигнала на увлажнение во время полива в первую очередь выполняется команда увлажнения, даже с прерыванием цикла полива. После окончания цикла увлажнения полив теплицы продолжается в соответствии с заданной программой.

Подогрев поливной воды осуществляют аналогично системе УТ-12. Защита от повышения и понижения температуры поливной воды действует на открытие электромагнитного клапана на линии сброса воды в канализацию.

О начале и конце полива, номере поливаемой теплицы и номере цикла полива, а также о потребности в поливе теплицы сигнализируют соответствующие лампочки.

Световая сигнализация срабатывает также при предельных значениях температуры поливной воды, отключении насоса, отключении напряжения управления и повреждении электромагнитных вентилей.

Схема управления концентрацией растворов минеральных удобрений позволяет вручную или автоматически вводить жидкие удобрения в поливную воду. Автоматическое включение насосов-дозаторов растворов минеральных удобрений происходит только в том случае, когда кратность полива превышает единицу. Жидкие удобрения вводятся в поливную воду только в первом цикле полива. Этим гарантируется в последующие циклы промывка системы полива от удобрений. В случае прекращения полива автоматически прекращается подача раствора.

Управление подкормкой растений углекислым газом в комплекте «Тельтов» осуществляется от программного реле. По команде этого реле включаются все газогенераторы одной теплицы минимум на 1 ч. Вентиляционные форточки на время подкормки принудительно закрываются.

Управление досвечиванием используется в рассадных отделениях и может осуществляться автоматически, полуавтоматически и вручную. При автоматическом управлении включение досвечивания осуществляется от датчика при естественной освещенности ниже 5 клк. При этом все пять распределительных устройств РУ в теплице площадью 0,5 га включаются поочередно с регулируемой выдержкой времени от 0,5 до 6 мин. Этим исключаются броски тока, которые могли быть при одновременном включении всех ламп досвечивания. Датчик освещенности имеет выдержку времени 1...2 с, исключающую ложное срабатывание схемы на отключение при кратковременных вспышках света (от молнии, освещения фар автомобиля и т. п.).

Отключение досвечивания осуществляется от программного реле через 2...24 ч. При полуавтоматическом управлении включают досвечивание вручную, а отключается оно от программного реле.

4. Автоматизация гидропонных теплиц и шампиньонниц

Автоматизация гидропонных теплиц. Отличительной особенностью автоматизации технологических процессов в гидропонных теплицах является САУ узлом приготовления и раздачи питательного раствора. Эта система осуществляет регулирование температуры питательного раствора в резервуаре путем изменения подачи греющей воды в змеевик трубного обогрева раствора и регулирование уровня раствора в резервуаре путем подпитки его водопроводной водой.

Исполнительный орган подпитки включается с выдержкой времени, достаточной для полного слива раствора из всех стеллажей теплицы после цикла подкормки растений.

Раствор подается в стеллажи теплицы 4...5 раз в сутки по команде программного реле или вручную. Температура раствора должна быть не более 30 °С. Дисковый распределитель раствора обеспечивает поочередное заполнение одной группы стеллажей и одновременно слив раствора из другой группы. Распределитель автоматически переключается с одной на другую группу стеллажей по сигналу датчика уровня раствора в стеллажах.

В САУ технологическими процессами гидропонных теплиц может входить регулятор температуры обогрева субстрата. Остальные системы автоматического управления параметрами микроклимата гидропонных теплиц аналогичны системам автоматизации грунтовых теплиц.

Автоматизация шампиньонниц. В тепличных комплексах широкое применение находят шампиньонницы, то есть специальные помещения для круглогодичного выращивания шампиньонов. При выращивании грибов помещения должны иметь хорошую вентиляцию, температуру воздуха около 16 °С, влажность грунта -- 40...45%, относительную влажность воздуха -- 85...90%. Грибы выращивают в темноте, освещение включают только в периоды сбора грибов, обслуживания и смены компостов в стеллажах.

Компост готовят из смеси соломы, навоза или помета, который подвергают предварительной ферментации.

Оптимальные параметры микроклимата шампиньонниц зависят от фазы развития грибов и должны изменяться несколько раз за цикл выращивания. Это обстоятельство накладывает специфические особенности на работу систем автоматического управления микроклиматом.

Цикл выращивания шампиньонов длится 84 дня и состоит из ряда технологических операций: заполнения стеллажей компостом, пастеризации и разогрева компоста, посева мицелия грибов, укладки слоя покровной почвы после прорастания мицелия, сбора шампиньонов, освобождения стеллажей от отработавшего компоста и их стерилизации.

Управление температурой воздуха в камере шампиньонницы; осуществляется от датчика температуры воздуха ВК1 ('рис. 8.11) пропорциональным регулятором Р при помощи исполнительного механизма ИМ и трехходового смесительного клапана КР1. Клапан КР1 изменяет соотношение подачи горячей и обратной воды, направляемой насосом Н к установкам водотрубного обогрева ВО.

При повышении температуры в камерах теплицы выше заданной тот же регулятор открывает электромагнитный клапан КРЗУ установленный на трубопроводе подачи холодной воды к калориферу-доводчику КД. Через этот калорифер и систему жалюзи ЖВ (верхних) в камеру нагнетается свежий воздух, а через нижние жалюзи ЖЕ происходит его рециркуляция. Воздух предварительно обрабатывается в центральном кондиционере (на схеме не показан), где очищается от механических примесей, обеззараживается ультрафиолетовым облучением и нагревается до температуры 13 °С. Его относительная влажность доводится до 80%.

Установки охлаждения и доводки воздуха до кондиций имеют свою систему автоматизации

Количество воздуха, проходящего через калорифер-доводчик, оператор устанавливает вручную при помощи управляемого дистанционного электропривода М системы двух механически связанных жалюзи: верхних Ж В и нижних ЖЕ. Воздух от кондиционера к калориферу подводится через воздуховод, расположенный между верхней и нижней системой жалюзи. При открытии верхних жалюзи нижние закрываются. При этом за счет работы приточных вентиляторов ПВ приток в камеру охлажденного воздуха увеличивается, а кратность обмена рециркуляционного воздуха через нижние жалюзи уменьшается.

Температуру воздуха в камерах снижают также включением системы вытяжных вентиляторов ВВ.

При пастеризации компоста к регулятору РТ переключателями SA1 и SA2 подключают датчик температуры компоста ВК2 и электромагнитный клапан КР2 на паропроводе. При помощи этой системы управляют температурой пастеризации компоста в. заданных пределах (55...60°С).

Увлажняют воздух в шампиньоннице путем подачи пара на вход приточных вентиляторов ПВ, обеспечивающих всос пара и перемешивание его с воздухом в камере. Влажностью воздуха управляет путем изменения через регулирующий клапан КР4 подачи пара при помощи датчика В относительной влажности воздуха и двухпозиционного регулятора влажности РВ.

Рис. 4 Функциональная схема управления микроклиматом шампиньонниц

Размещено на Allbest.ur