Разница между системой обогрева корневой-зоны, которая бесшумно обеспечивает идеальную однородность температуры 72 градуса F (22 градуса), и системой, которая колеблется на 6–10 градусов F (3–6 градуса) каждые несколько часов, редко заключается в самих обогревателях. Почти всегда их контролируют именно так. В теплице площадью 10 000-квадратных футов неправильная стратегия управления может привести к потере 4000–7000 долларов в год на электроэнергию, сократить срок службы обогревателя вдвое и привести к стрессу и неравномерности рассады. Правильная стратегия превращает всю систему в точный инструмент, защищающий как урожай, так и инвестиции.
Ловушка включения-выключенияСамым простым и распространенным подходом по-прежнему является базовый термостат: когда датчик падает на 2 градуса F ниже заданного значения, контактор подает полную мощность на каждый нагреватель; когда температура поднимается на 2 градуса выше, все отключается. Это отлично подойдет для небольшой скамейки для хобби, которая требует лишь периодического обогрева. В любой серьезной коммерческой или исследовательской установке это бесшумный разрушитель. При каждом холодном-пуске через резистивный провод возникает бросок тока величиной 150–200 %. Каждое отключение создает тепловое сжатие, которое в конечном итоге приводит к растрескиванию MgO или ослаблению внутренних зажимов. Обогреватели, срок службы которых должен составлять восемь лет, выходят из строя через 18–24 месяца. Температурная кривая выглядит как пильное полотно.-Растения ненавидят ее, а коммунальные предприятия любят плату за пиковую нагрузку.
Пропорциональное управление: нежная рукаСледующим шагом является пропорциональное управление, обычно осуществляемое с помощью твердотельного-реле (SSR) вместо механического контактора. Контроллер никогда не включает и не выключает нагреватели полностью. Когда температура приближается к заданному значению, он начинает пульсировать мощность-сначала 80 %, затем 60 %, затем 30 %-до тех пор, пока не будет подано точное количество энергии, необходимое для поддержания температуры. Перерегулирование исчезает. Термоциклирование снижается на 70–80 %. В большом доме распространения энергии в Британской Колумбии переключение с включения-на пропорциональное управление увеличило средний срок службы обогревателя с 26 месяцев до 9,4 года, одновременно сократив ежемесячное потребление энергии на 21 %.
PID: система, которая учитсяДля высокоточных-исследовательских теплиц, помещений для клонирования каннабиса или любых операций, где требуется стабильность ±0,5 градуса F (±0,3 градуса)-ПИД-регулирование (пропорциональное-интегральное-производное) является стандартом. Хороший ПИД-регулятор не просто реагирует; оно учится. Пропорциональный член обрабатывает непосредственную ошибку, интегральный член корректирует долгосрочный-дрейф, а производный член предвидит внезапные изменения, такие как цикл орошения или прохождение облака над головой. После настройки (обычно во время ввода в эксплуатацию) контроллер поддерживает заданное значение настолько жестко, что мощность нагревателей редко превышает 60–70 %. В результате температура оболочки остается в пределах 25–35 градусов F (14–19 градусов) от фактической температуры почвы вместо скачков в 120–180 градусов F (67–100 градусов), наблюдаемых при включении-выключении управления. Срок службы нагревателя резко увеличивается, потребление энергии снижается еще на 12–18 %, а однородность установки становится почти скучно постоянной.
Место, где вы разместите датчик, решает всеДаже самый лучший контроллер выйдет из строя, если датчик установлен не в том месте. Размещение зонда рядом с картриджным нагревателем гарантирует короткую циклическую работу.-контроллер обнаруживает локальную горячую точку и отключает все, пока остальная часть слоя еще холодная. Размещение его слишком далеко приводит к задержке; система выходит за пределы диапазона еще до того, как датчик это заметит. Правильное расположение — глубина 3–4 дюйма (75–100 мм), не менее 8–10 дюймов (200–250 мм) от любого обогревателя и расположение так, чтобы представлять среднюю корневую зону-обычно посередине между обогревателями в центре грядки. В глубоких грядках или приподнятых уступах используйте несколько датчиков усреднения, подключенных параллельно. Для обеспечения максимальной точности некоторые производители теперь предлагают картриджные нагреватели со встроенными термопарами, изолированными от оболочки, которые определяют истинную температуру интерфейса без задержки отдельного датчика.
Зонирование: секрет реальной эффективностиОдна теплица размером 50 × 200 футов (15 × 60 м) никогда не должна быть одной зоной обогрева. Разделите его на 6–12 независимых контуров в зависимости от микроклимата: южные скамейки против северных, высокие против низких, молодые растения против отделочных культур. Каждая зона имеет свой собственный контур ПИД, свой набор нагревателей и собственный датчик. Экономия энергии является немедленной и существенной. В голландском производстве срезанных-цветов зонирование снизило общее количество кВтч на 34 %, поскольку солнечная южная сторона нуждалась в тепле только 35 % времени, когда затененная северная сторона нуждалась в тепле. Диспетчеры быстро усвоили закономерности и перестали бороться с солнцем.
Уровни безопасности, которые действительно имеют значениеКаждая серьезная система нуждается в независимом контроле безопасности:
Верхние-термостаты(ручной сброс) установите на 15–20 градусов F (8–11 градусов) выше нормального заданного значения. Они защищают от выхода из строя основного контроллера.
Прерыватели цепи-замыкания цепи замыкания на землю (GFCI)или устройства защитного-тока (УЗО) в каждой цепи-обязательны во влажных средах.
Сухая-противопожарная защитаадаптирован для почвы: если температура какой-либо зоны повышается быстрее, чем на 2 градуса по Фаренгейту в минуту, контроллер предполагает плохую передачу тепла (сухая почва, неплотное прилегание) и отключает эту цепь.
Современное преимуществоСегодняшние контроллеры больше не являются черными ящиками. Системы, подключенные к облаку-, регистрируют рабочий цикл каждого обогревателя, потребляемый ток и сопротивление изоляции. Тенденции показывают, что обогреватель начинает выходить из строя за несколько недель до того, как он фактически выйдет из строя. Удаленный доступ означает, что фермер в Калифорнии может регулировать заданные значения с телефона во время прогулки с собакой. Интеграция с компьютерами, работающими в теплице, позволяет координировать обогрев корневой-зоны с вентиляцией, затенением и фертигацией для достижения действительно оптимальных условий выращивания.
Стратегия контроля не является второстепенной мыслью. Это нервная система всей отопительной установки. Выберите правильный вариант:-простой вкл.-выкл. для небольшого неотапливаемого сарая, пропорциональный для большинства коммерческих помещений, ПИД-регулятор для точной работы-и ваши картриджные нагреватели будут работать холоднее, дольше и эффективнее, чем можно было себе представить. Растения отреагируют более быстрым укоренением, более высоким потреблением питательных веществ и более ранним сбором урожая. И единственное, что будет сильно колебаться, — это ваша прибыль-в правильном направлении.
