Гидропонная система периодического затопления на 14 мест

Материал из Wiki - hydroponic systems
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гидропонная система периодического затопления на 14 мест с 2-мя каналами.

Возможности[править]
  1. Дневной и ночной цикл наполнения посадочных каналов (длительность и период).
  2. Настройка времени включения и выключения освещения.
  3. Контроль pH и температуры.
  4. Тест освещения и насоса.
  5. Регулировка высоты подвеса линий освещения.
  6. Электронный блок управления с сенсорным экраном.
Детали/Материалы Цена ($) Количество
Arduino Mega 6.77 1
Пластиковая электрораспределительная коробка 9.17 1
TFT LCD модуль 2.4" 5.35 1
4-х канальный модуль реле 1.94 1
2-х канальный модуль реле 1.06 1
DS18b20 сенсор температуры 2.0 1
Сенсор pH 14.90 1
DS3231 часы реального времени 1.28 1
Светодиодная лента 12в (холодный свет) 4.73 2
Светодиодная лента 12в (красный свет) 4.73 1
Компютерный БП, 400 Вт 21,4 1
Набор перемычек (мама-папа) 300мм 1.25 1
Колодки клеммные 0,1 2
Скотч 0.71 1
Алюминиевая труба или профиль 20х30х1.5мм 2.0
Труба для пайки 20мм 0.5 7м *
Колено для пайки 20мм*90º 0.16 18 *
Крепление для полипропиленовых труб 20мм KLD 0.04 14
Тройник полипропиленовый FADO PPR 20мм 0,18 1
Колено PP-r 20мм*90º (вн/нар) KALDE 0,26 4 *
Колено PP-r 20мм*45º (вн/нар) KALDE 0,26 2
Силиконовые прокладки 1" 0,1 4
Стаканчики пластиковые, одноразовые 0.1 18
Пластина настенная с фланцем 750

(Размер канала : 60х120 мм)

2,9 4
Канал пластиковый плоский 7015 60х120 мм, 1.5м 8,5 2
Канал пластиковый плоский 5005 60х120 мм, 0.5м 3,4 2
Колено 7272 вертикальное 60х120 мм, 90º 3,0 4
Держатель канала 76 60х120 мм 1,0 6
Насос для аквариума Resun B1500 9 1
Бидон пластиковый 50 л, пищевой 12,8 1
Шланг ПВХ прозрачный, пищевой 16 мм 0,5
Припой 0.5 1
Канифоль 0.5 1
Герметик силиконовый, белый 5,25 1
Всего: 175

(*) - количество указанных деталей или материалов может отличаться в зависимости от конкретного способа установки системы.

Результат за 30 дней после высадки: рукола и салат:

30 дней, рукола-салат.jpg

Фото 1.

Сборка каналов:[править]

Собираем слив для предотвращения перелива: на рисунке изображена сборная деталь, спаянная из колена PP-r 20мм*90º (вн/нар) и обычного клена 20мм*90º

Спаянное колено для слива.jpg

Фото 2.

Впаиваем отрезок трубы диаметром 20 мм и длинной 50 мм.

Спаянное колено для слива с трубой.jpg

Фото 3.

Вырезаем посадочные отверстия в каналах. При длине 1330мм у меня получилось 7 отверстий на каждый канал диаметром 51мм. Для вырезания использовалась коронка по металлу такого же диаметра.

Собираем тройник для подачи питательного раствора: тройник полипропиленовый PPR 20мм, 2 колена PP-r 20мм*45º (вн/нар), 2 отрезка трубы 20 мм, 2 колена PP-r 20мм*90º (вн/нар). Такая конструкция выбрана специально для удобства крепления и придания конструкции дополнительной жесткости.

Тройник для подачи питательного раствора.jpg

Фото 4.

Расстояние между центрами отверстий: 200мм. Это величина будет равна расстоянию между центрами посадочных каналов. Концы выходного колена должны быть обрезаны до длинны 7 мм. Тогда концы будут выступать внутри каналов на 5 мм, обеспечивая минимальный уровень питательного раствора. На выходные концы надеваем по 2 силиконовые прокладки.

Установка тройника для подачи питательного раствора.jpg

Фото 5.

Используя держатели труб, закрепляем тройник. Устанавливаем вертикальное колено 7272 60х120 мм, 90º с каждой 4-х сторон каналов. Все соединения внутри и снаружи промазываем силиконовым герметиком.

С противоположной стороны каналов прорезаем отверстия 20мм с обеих сторон на расстоянии 5см от края: снизу и сверху. Снизу вставляем трубкой внутрь слив для предотвращения перелива. Сверху вставляем отрезки трубок 20мм и длинной 80-100мм. Собираем держатели труб как показано на фото 7. Они обеспечивают жесткость конструкции и не позволит смещаться каналам. Устанавливаем по 3 держателя каналов с закреплёнными держателями труб. Отмеряем нужные отрезки пропиленовых труб и спаиваем слив полностью.

Слив.jpg

Фото 6.

Держатель каналов.jpg

Фото 7.

Режем 2 канала 500мм пополам. Устанавливаем их в вертикально закреплённые колена.

Сборка освещения:[править]

Отрезаем необходимую длину алюминиевого профиля: для меня получилась длина 1330 мм. Отмеряем 2 линии светодионых лент белого свечения и 1 линию - красного. Липкой стороной укладываем в 3 ряда вдоль широкой стороны профиля. Профиль обеспечивает дополнительное охлаждение светодиодов и продлит их срок службы. Обматываем скотчем по всей длине. Аналогичным образом собираем 2-ю линию освещения. На концах закрепляем пластину настеннаю с фланцем 750. Припаиваем к каждой линии по паре проводов длинной 15 см и соединяем параллельно в соответствии с полярностью лент. На концах проводов присоединяем клеммные колодки для подключения питания. Устанавливаем собранные линии на вертикальные каналы. Настенные пластины должны скользить с небольшим усилием, давая возможность регулировать высоту подвеса.

Сборка электронного блока:[править]

Программируем Arduino Mega, используя следующий скетч: https://github.com/vikulin/mfa/blob/master/mfa/mfa.ino. Размещаем электронные компоненты внутрь электрораспределительной коробки.

Схема выводов:

Вывод датчика/реле Вывод Arduino
GND GND
VIN 5V
Реле 1, IN1 - Освещение, линия 1 52
Реле 1, IN2 - Освещение, линия 2 50
Реле 1, IN3 - Освещение, линия 3 48
Реле 1, IN4 - Освещение, линия 4 46
Реле 2, IN1 - Насос 44
Реле 2, IN2 - Нагрев 42
Часы, SDA SDA 20
Часы, SCL SCL 21
Термодатчик, жёлтый 40
Зуммер 38
pH метр A8

В электронной и программной части предусмотрены 4 отдельные линии освещения и нагрев. Это сделано для дальнейшего расширения конструкции.

Меню электронного блока управления:

Меню электронного блока управления.jpg

Электронный блок управления, компоненты:

Электронный блок управления, компоненты.jpg

Схема подключения термодатчика:

Схема подключения термодатчика.jpg

Меню настройки часов:

Меню настройки часов.jpg

Меню выбора линии освещения:

Меню выбора линии освещения.jpg

Выбрана линия освещения Line 1:

Выбрана Line 1.jpg

Настройка времени включения освещения Line 1:

Настройка времени включения освещения Line 1.jpg

Меню выбора насоса:

Меню выбора насоса.jpg

Меню настройки дневного и ночного циклов включения насоса:

Меню настройки дневного и ночного циклов включения насоса.jpg

7:00 - начало дневного цикла

23:00 - начало ночного цикла

36 - время между дневными циклами (мин)

4 - длительность дневных циклов (мин)

178 - время между ночными циклами (мин)

2 - длительность ночных циклов (мин)

Запуск системы:[править]

Соединяем Arduino к дежурному питанию БП (+5VSB). Это позволит работать Arduino независимо от выходного напряжения. Питание 12в соединяем к светодиодным линиям. В моём случае использовался вывод PS_ON# для включения обеих линий. Для включения 12в необходимо PS_ON# вывод заземлить.

Выводы БП.png

Готовим наливной шланг: его длина будет зависеть от расстояния к ёмкости с раствором. Закрепляем шланг к насосу с помощью двух стяжек и колена: использование металлических хомутов нежелательно, так как в растворе он довольно быстро начнёт ржаветь. Выход шланга я временно закрепил к колену с трубой от тройника с помощью изоленты. Дальше планируется расширение всей системы вверх. Для этого довольно просто можно приспособить вертикальные каналы и закрепить к ним тройники.

Закрепляем шланг к насосу с помощью двух стяжек и колена.jpg

Для высаживания использовались одноразовые прозрачные стаканчики с 6-ю вертикальными прорезями. Их можно сделать с помощью паяльника.

Одноразовые прозрачные стаканчики с 6-ю вертикальными прорезями.jpg

Засыпаем стаканчики предварительно промытым керамзитом и вставляем в отверстия каналов. Специальное отдельное проращивание мною не производилось. Семена высаживались между 2-х ватных дисков прямо в стаканчики. Уровень керамзита должен быть таким что бы верхушка еле смачивалась питательным раствором во время максимального наполнения. Верхушки стаканчиков должны быть накрыты пищевой пленкой и закреплены резинкой. После того как появятся всходы диски и плёнку убираем. Если их оставить, то они будут источником появления нежелательной микрофлоры.