Первая статья о моем эксперименте по зимовке в открытом грунте растений, не допускающих понижение температуры ниже нуля.

Этот дачный сезон оказался у меня удивительным. Можно сказать, триумфальным. В открытом грунте Ростовской области я вырастил гранат с 10тью плодами. Половина из них - крупные.

С 1 июня у меня до сих пор (сейчас конец октября) стоит бассейн 10 м³ с кристально чистой водой. Я не использовал ни капли химии, и даже при 40 градусной жаре вода выглядела как стекло, без малейшего намека на зеленение. Об этом напишу позже.

 

Есть еще достижения менее значимые. В общем, я понял и доказал, что чудеса бывают, и решил попробовать вырастить в открытом грунте растения, совершенно не допускающих отрицательной температуры окружающей среды.

Если получится, в следующем году попробую посадить мандарин. А сейчас привез с моря агаву  и собираюсь экспериментировать на этом растении. О конечном результате можно будет судить будущей весной.

Агаву я посадил в открытый грунт. Она развернула один лист, полез новый.

Прижилась очень быстро.

 

Основные принципы.

Возможно, кто-то занимался этой темой. Или просто, намного больше меня понимает в растениеводстве и укрытии растений на зиму. Не судите строго. В принципе, я дилетант в этом вопросе.

Моя логика проста.

• Растение надо подогревать .
• Для того, чтобы снизить расходы на электроэнергию, необходимо обеспечить хорошую теплоизоляцию.
• Хорошая теплоизоляция подразумевает отсутствие утечек тепла, т.е. растение должно быть закрыто почти герметично.
• Как следствие предыдущего пункта, нужна принудительная вентиляция.
• Управлять всем должен электронный контроллер. Параметры, возможно, придется корректировать зимой. Они должны легко изменяться без демонтажа конструкции укрытия. Лучшее решение - использовать WiFi для обмена и любой сотовый телефон для управления.
• Растение у меня вечнозеленое. Значит, укрытие должно быть светопроницаемое.

Несколько слов о вентиляции.

Воздух зимой холодный, и непосредственное закачивание его в укрытие приведет к дополнительному снижению температуры. Поэтому я решил закачивать его через небольшую трубу, закопанную в землю. Проходя через нее воздух должен немного прогреться. В Ростовской области последние годы земля промерзает на незначительную глубину.

Как дополнительная мера против холодного воздуха – прерывистый режим вентиляции. В идеале -  воздух закачался в трубу, вентилятор выключился. Воздух прогрелся. Вентилятор включился, и новая порция воздуха вытеснила нагретый воздух в укрытие. Понятно, что оптимальные параметры вентиляции подобрать будет сложно. Я даже понятия не имею, как часто надо включать вентиляцию.

 

Конструкция укрытия.

Опять же, все в меру моего понимания задачи и в меру моей криворукости.

С пеноплэкса толщиной 3 см склеил защитный каркас глубиной 30 см. По моей задумке он должен теплоизолировать значительный объем земли, что обеспечит некоторую стабилизацию температуры в укрытии за счет тепловой инерционности.

Выкопал под каркас канаву по периметру.

На 10 см глубже закопал вентиляционную трубу диаметром 5 см.

Получилось, что я защитил от утечки тепла в стороны 150 л земли.

Из досок небольшого сечения сделал каркас.

Разработал и собрал контроллер с управлением по WEB-интерфейсу через WiFi. О нем подробно в следующей статье. В качестве микроконтроллера используется копеечный модуль ESP-01.

В качестве нагревательного элемента хотел использовать проволочный резистор типа ПЭВР, но не смог найти его с подходящим сопротивлением. Поэтому собрал нагреватель из 30ти 2х ваттных резисторов 24 Ом. Соединил их так, что общее сопротивление 7,2 Ом. При питании 12 В получилась мощность 20 Вт.

Посчитал, что при хорошем укрытии этого будет достаточно. В Ростовской области последние годы зимой в основном плюсовая температура, но обязательно 2-3 дня она опускается до -20 °C.

Установил электронные компоненты в укрытие. Длинным проводом подключил питание 12 В.

Пока использовал вентилятор диаметром 50 мм. Позже заменю на турбинку.

Для первоначальных испытаний накрыл одним слоем полиэтилена.

Контроллер создает собственную сеть WiFi или подключается к существующей. Через любой браузер можно обратиться к нему и контролировать параметры.

Никакую программу устанавливать на телефон не надо. По сути, контроллер формирует WEB-сайт. И вы работаете с ним, также как, например, с моим сайтом, когда читаете эту статью.

 

После некоторого срока испытаний я планировал накрыть конструкцию еще слоем воздушно-пузырьковой пленки и слоем простой полиэтиленовой пленки.

Через пару дней вылезла следующая проблема. Стоял солнечный день. На  улице +12 °C, а в укрытии +33 °C. Яркое солнце сильно прогрело воздух в укрытии. Я принудительно включил вентилятор, и температура быстро снизилась.

Таким образом, пришел к выводу, что при превышении определенной температуры вентилятор должен работать чаще, снижая температуру воздуха в укрытии. Т.е. в задачу регулирования температуры входит управление не только нагревательным элементом, но и вентилятором. Окончательно пришел к трем диапазонам температуры с разными скважностями работы вентилятора.

Пришлось дорабатывать программу. Теперь интерфейс пользователя выглядел так.

Пока выбрал такие параметры вентиляции.

• При температуре в укрытии выше 12 °C, вентилятор работает в режиме 2,5 минуты выключен и столько же включен.
• При понижении температуры ниже 1 °C, каждые 10 минут вентилятор включается всего на 5 секунд. Тепло при таком холоде надо экономить, не выдувать.
• В оставшемся диапазоне температур каждые 10 минут вентилятор включается на 20 секунд. Наверное, самые спорные параметры.

Заменил вентилятор на турбинку такого же диаметра.

И уже неделю система работает без проблем. Одного слоя пленки, конечно, мало. Нагреватель поднимает температуру воздуха в укрытии относительно внешней градуса на 2. Через несколько дней укрою слоем пузырьковой пленкой, еще одним слоем обыкновенной полиэтиленовой пленки и буду ждать конца зимы.

 

В следующей статье подробно напишу про контроллер, выложу его схему и резидентную программу.