Pyotr

  • записей
    8
  • комментариев
    59
  • просмотр
    19 271

Схема растворного узла с одним дозатором

Pyotr

3 485 просмотров

Представляю схему растворного узла для небольших любительских и фермерских теплиц , когда нет возможности установить промышленное оборудование. Эта схема позволяет подкислять исходную воду до определённого уровня рН и подавать индивидуальные питательные растворы по установленному времени на отдельные культуры или теплицы, используя 1 насос-дозатор и несколько маточных растворов.



Для примера привожу схему на 2 культуры. На каждую из них полив программируется отдельным электронным таймером. Минимальное время полива 1 мин., количество поливов с данными таймерами до 10 в сутки.



У меня в БАК 1 подаётся через бойлер подогретая вода. Насос 1 качает воду через инжектор Вентури в БАК 2. Инжектор засасывает раствор кислоты из Бака С, который состоит из двух частей. В нижнем поддерживается постоянный уровень раствора путём его автоматического долива из верхнего бака при понижении уровня в нижнем. Через контрольный вентиль 1 можно следить за рН поступающей воды. Насос 2-поливочный, его производительность и напор зависят от характеристик системы полива.



Электроклапаны для коммутации маточных растворов SP61354 от кофемашин на DC 24 В. Крепить их нужно в нижней части баков. Если разместить возле дозатора, то для их открывания 24 В недостаточно, т, к, раствор в подводящей трубке создаёт отрицательное давление, которое препятствует открыванию клапана. В таком случае нужно подавать на клапан 30-40 В для открывания. А для удержания в открытом состоянии достаточно 15 В.



Клапан на полив у меня SM55633 на ~220 В прямого действия. dozator.jpgprogrammator1.jpg



О программаторе: таймер 1 и 2-электронные. Можно использовать механические суточные, тогда минимальное время полива будет 15 мин. На грунте допустимо, а на малообъёмке-много.



Важно! При монтаже розеток под таймеры фаза всегда справа. На таймерах коммутируется только правый контакт, левый нулевой соединён напрямую с сетью.



Реле Р1 и Р2 любые с обмоткой на 220 В. и двумя парами нормально разомкнутых контактов. Одна группа контактов подключает насос 2, вторая-клапан маточного раствора.



Переключатель S 1 коммутирует баки А и баки В, У меня баки коммутируются автоматически, но это усложняет схему. Для простоты я это опустил.



Диоды VD1-VD4 любые на ток выше 0,5 А и обратное напряжение более 50 В.



Светодиоды VD5-VD8 указывают какой клапан включен. Резисторы R1-R4 номиналом 1-3 кОм ограничивают ток через светодиоды.



Источник питания клапанов кл1-кл4 должен обеспечивать выходной ток не менее 0,5 А.



Данная схема применима и при установке двух дозаторов (на Ca и Р) с небольшими изменениями.



При необходимости полива более 2 культур просто добавляется ещё таймер, клапан на полив, 2 клапана мат. раствора и 2 бака с мат. растворами на каждую дополнительную культуру.



Количество культур ограничено лишь циклом полива. Например, если полив происходит каждый час и длится 5 мин., то количество культур ограничено двенадцатью (60 мин/5 мин=12). Дозатор будет работать непрерывно , а таймеры будут коммутировать клапаны на полив и клапаны маточных р-ров. Нужно будет 12 баков А и 12 баков В. Это теоретически, на практике это, думаю, не пригодится. 



Так это выглядит у меня.cimg2304.jpg



cimg2329.jpg



4 пользователям понравилось это


25 комментариев


а каким образом контролируется электропроводность пит.раствора ???


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

На первой схеме для этого служит контрольный вентиль 3. При работе дозатора через него отбирается пит. раствор и замеряется рН и ЕС. На первом фото это кран от капельной линии (слева внизу дозатора).



Можно вмонтировать кондуктомер в магистраль после дозатора и вести онлайн контроль ЕС и Т раствора.


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Упустил один момент. При работе инжектора Вентури регулировка подачи раствора кислоты вентилем 1 происходит очень грубо. Вместо  вентиля я вмонтировал в трубку иглу от 20 куб. медицинского шприца. рН раствора гуляет не более +-0.1. Концентрацию кислоты подбирать экспериметально, в зависимости от конкретных условий. У меня 470 мл. 46% HNO3 на 10 л. раствора. 


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий


Упустил один момент. При работе инжектора Вентури регулировка подачи раствора кислоты вентилем 1 происходит очень грубо. Вместо  вентиля я вмонтировал в трубку иглу от 20 куб. медицинского шприца. рН раствора гуляет не более +-0.1. Концентрацию кислоты подбирать экспериметально' date=' в зависимости от конкретных условий. У меня 470 мл. 46% HNO3 на 10 л. раствора. 



[/quote']



можно подробней про иглу ? просто через иглу отбирается раствор ?


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Иглу плотно вставил в заборную трубку и весь раствор кислоты проходит через отверстие в игле. Игла изготовлена из нержавейки и кислота не геагирует с ней. На "заборе" и кислоты, и маточного раствора можно поставить топливный фильтр для инжекторных авто (сетчатый, который стоит в бензобаке перед бензонасосом).  


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

А не сложновато? 1 дозатор по цене как 10 инжекторов вентури...



По бакам: что если в кислотный бак сыпать кальциевую селитру( кальций что огурцам, что помидорам приблизительно на одном уровне), а разбивать по культурам только сульфатные баки, используя баковые электромагнитные клапаны на 220 вольт (в стиральных машинках такие стоят по 90р) подключив их паралельно с поливочными, возможно получится упростить всю схему?


1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Максим, Вы предлагаете обойтись без дозатора? Это можно, только у инжектора степень инжекции не линейная. При поливе различных по площади и по расходу воды теплиц концентрация пит. раствора будет разная. Таблицу, наверное, видели http://www.poliv64.ru/Venturi.pdf    Дозатор даёт концентрацию 1/100 независимо от давления и расхода раствора, поэтому и выбор за ним. 



У меня цель была сделать растворный узел по характеристике ближе к промышленному и по цене доступным. Он мне стал около 20 000р.  Это оборудование позволяет подавать растворы не только с различным ЕС и рН, но и с различным соотношением питательных элементов. И подавая Са и Р и S вместе, у меня образуются отложения на капельницах, да и фильтр быстрее забивается.



На баки с мат. растворами нужно ставить только клапаны прямого действия. Они открываются и без давления, и при положительном, и при отрицательном давлении. На стиралке клапаны пилотного действия, их открывает не электромагнит, а перепад давления вход-выход 0.3-0.5 атм., а электромагнит открывает лишь маленькое отверстие, через которое поступающая вода давит на мембрану клапана, открывая его. 



И выражение  " подключив их паралельно с поливочными, возможно получится упростить всю схему?", чесно говоря, не понял.


2 пользователям понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

если выпадает гипс может кальция в воде много?



ансчёт нелинейной инжекции - наверно надо иметь стабильный поток воды, что мешает? на сайте одной компании продаётся относительно недорогой растворный узел именно на инжекторах.



про клапаны на стиралках - спросил подробнее у мастера-ломастера, он поведал что клапаны "от кофемашин" есть на 220 вольт, у них катушка сменная, он их взял много за чучуть выпивки и втыкает де есть необходимость, вот там я такую и видел. так вот если выкинуть из схемы блок питания, а ведь я их попалил немало когда сосед свою сварку пользовал, то этот трансформатор в самый неподходящий момент уже не сможет подвести.



 


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Да, Максим, кальция в воде много. Это факт и другой воды нет.



Если Вам больше нравятся инжекторы, почему используете миксрайт?



В моей схеме для мат. раствора можно использовать клапаны на 220 В. Нужно тогда убрать диоды VD1-VD4 и резисторы со светодиодами. При включении любого клапана на остальные будет подаваться по 73 В (220B/3=73 B).  Для их открывания этого напряжения недостаточно, но для безопасности надо помнить.



Обмотка трансформатора особо не отличается от обмотки клапана и если скачёк напруги в сети пробъёт обмотку транса, то и обмотка клапана не выдержит.


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Пётр, добрый день. Скажите, далеко ли вы живёте? Хотелось бы если возможно посмотреть на работу узла, ни разу с этим не сталкивался, так сходу по схемке движение потоков  понять затруднительно.


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Липецкая обл. г. Задонск.  



На схеме направление потока слева-направо



На фото-справо-налево. Что непонятно написал, можно и здесь спросить.


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Здравствуйте, Петр. А мы из Орловской, Должанский р-н. В принципе разобрался, но есть немного уточняющих вопросов.



1. Знаю что полив лучше осуществлять теплой водой, не успевает ли она остыть? Каков расход воды у вас?



2. Как автоматически доливается кислота из бака 2с в бак 1с?



3. Выходит что для получения нужной кислотности раствора нужно, учитывая расход кислоты через иглу (он же постоянен), подбирать концентрацию кислоты? Может для упрощения приготовления растворов с разной кислотностью стоит поискать точный кран, чтобы не замешивать отдельно кислоту?



4. Какого типа таймеры у вас стоят. Есть Дуся автомат, подойдет ?



5. Чем и как управляется программатор, открывая/закрывая маточные клапаны?



6. Правильно ли я понимаю что кислота инжектором и маточные растворы из баков, клапана которых открыты, засасывается потоком воды, идущим через инжектор и дозатор со второго патрубка? 



7. И маточный раствор готовится исходя из расчета дозатора 1/100?



8. Для чего нужна коммутация баков А и Б и как она осуществляется?



Спасибо!


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Дмитрий, бочки с водой стоят в котельной и там всегда тепло. Летом вода перегревается на солнце без подогрева-бочки притеняю. Расход при сегодняшней системе полива: огурец-600 л/ч, томат-300 л/ч.



2) Возьмите бутылку с водой и переверните горлышком в пустой стакан. Через трубочку пейте воду из стакана и всё поймёте.



3) В баке 2 предварительно подготовленная вода для всех культур с рН=5.8-6. Для каждой культуры пит. раствор дополнительно подкисляется внесением кислоты в мат. раствор. Я доливаю 20 мл./10 л мат. раствора для томата, в мат. раствор для огурца кислоту не доливаю. Получается рН раствора для томата на 0,2-0,3 ниже, чем для огурца.



4)У меня таймеры электронные недельные.cimg2794.jpg



Дуся автомат-это что? Я это знаю как открывалку для форточек.



5) Набор таймеров это и есть программатор.



6) Да, кислота и мат. растворы засасываются, а не подаются принудительно.



7) Да.



8) Один дозатор не может засасывать одновременно два раствора.) Поэтому один день культуры поливаются раствором А, второй день-раствором В. Можно поставить второй дозатор, тогда будет подаваться раствор А и В одновременно. НО это стоит денег. Схема подключения и 4 бака с мат. растворами останутся. И по моим наблюдениям это приводит к быстрой закупорке капельниц. При раздельном внесении Са и Р с серой капельницы до конца сезона чистые.  



По коммутации: при срабатывании томатного таймера 1 включается клапан томат и срабатывает реле 1, одной парой контактов подключая поливочный насос, а второй парой контактов подаёт напряжение (а точнее потенциал) на кл 1 и кл 3. Но ток потечёт только через кл 1 (и он откроется) и переключатель S 1 ( S 1 коммутирует баки А и баки В). Если щёлкнуть S 1 в нижнее положение -откроется кл 3. 



По дням поливать не совсем правильно. В один день нужно , например, 3 полива, в другой -5, в третий-8. Нарушается соотношение Са и Р. Правильнее коммутировать баки А и В по количеству поливов. Например, 5 или 10 поливов раствором А и затем 5 или 10 поливов раствором В.


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Не знаю, делал ли кто растворный узел по моему описанию или нет. Хотелось бы услышать мнение, отзывы практиков.

Мне не понравилось управление поливами по таймерам (программатор).

Недостатки на мой взгляд:

1)Чтобы посмотреть время и продолжительность поливов нужно листать меню всех таймеров. Это ничего если 1-2 полива в день, а если 8-10? Да ещё нужно следить, чтобы не было накладок.

2)Время полива кратно 1 мин., т.е. нельзя установить, например, 1.5 мин.

3)При перемене погоды нужно перепрограммировать все таймеры, что очень неудобно.

К достоинству вышеприведённого программатора можно отнести простоту изготовления.

Чтобы устранить недостатки я решил его переделать. За основу взял Arduino Uno.

Время начала полива устанавливаю по мех. таймеру, чтобы, взглянув на таймер, было видно начало первого полива, начало последнего полива и их количество за день.

Интервал между поливами 30 мин., 45, 60 и т.д. с шагом  15 мин. 

Хочу подчеркнуть, что таймером устанавливается только начало каждого полива или цикла, но не продолжительности.

Продолжительность полива каждой культуры (в конкретном примере их 3) устанавливается ручкой потенциометра от 1.5 до 6 мин.(для конкретной программы).

Алгоритм работы программатора (пусть будет вариант 2):

Сегментами на таймере устанавливаем время полива, нажимая 1 сегмент напротив цифр на шкале.

Ручками устанавливаем продолжительность полива для каждой культуры.

Когда подойдёт установленное время, включится поливочный насос и первый клапан на время t1, по истечении t1 первый клапан выключится, а второй-включится  на время t2 , с третьим клапаном аналогично. По истечении t3 выключится насос и третий клапан. Всё замрёт до следующей команды от таймера.

Продолжительность полива каждой культуры зависит от фазы роста и потреблении пит. раствора.

Количество поливочных клапанов, как и в предыдущем варианте, ограничено отношением продолжительности цикла к продолжительности одного полива.



Выкладываю принципиальную схему. Конечно, это для тех, кто отличает транзистор от резистора и умеет держать паяльник в руках. Также это можно собрать на реле-шилдах.  Будет проще, но немного дороже.

timer_cx.png

Рисовал для себя на бумаге,поэтому корявенько:) Если что, спрашивайте..

Мех. таймер требует небольшой переделки.  Микропереключатель таймера (на схеме SB1) нужно отсоединить от коммутируемой цепи и подключить согласно схеме. Т.е. он из коммутатора нагрузки превращается в тактовую кнопку, а его место занимают контакты реле К4.

По схеме. R5-R12 – 5,6 кОм,  R18-R20 – 820 Ом,  R15-R17 – 2.4 кОм,  R14 – 470 Ом,  VD1-VD4 – любые кремниевые маломощные КД522 и т. д.  VD5-VD8 – на ток более 0.2 А и обр. напряжение 30 В. VD9-VD13 – светодиоды.  VD14-VD24 – 1 А. 50 В.

К1-К4 – реле 12 В.   Клап1-Клап3 – поливочные клапаны на 220 В.   А1-А3 и В1-В3 – клапаны мат. Растворов на  24 В  0.4 А.

VT1-VT3, VT8, VT10, VT12 – КТ3102. 

VT6 – КТ814. VT7 – КТ972,  VT9, VT11, VT13 -КТ973

Выключателями SB2-SB4 отключаем ненужные клапаны.

Питается от двух аккумуляторов 12 В, соединённых последовательно. От них работает и бесперебойник, так что никаких блоков питания и независимость от энергетиков.

Так выглядит у меня.

timer.jpgВидно, что установлено 12 поливов. Утром и вечером через час, днём через 45 мин. Это на солнечную погоду, температура в тени доходит до +35 *С. Индивидуальные капельницы 2 л/ч. 2 полива раствором А, 2 полива -раствором В и т.д.

 

Програмный код(скетч) для Arduino Uno. Это мой первый скетч, так что сильно не пинать) Работает 2 месяца.

 



// таймер полива. Автор Pyotr



#define BUTTON_PIN  4 //кнопка на 4 пине

#define POT_PIN A1 //выходы потенциометров

#define KL3_PIN 11 //поливочные клапаны

#define KL2_PIN 12

#define KL1_PIN 9

#define AB_PIN 10 //мат. растворы А и В

boolean buttonWasUp = true;  // была ли кнопка отпущена?

byte val=0;



void setup()

{

  pinMode(KL1_PIN, OUTPUT); //устанавливаем ПИНы на выход

  pinMode(KL2_PIN, OUTPUT);

  pinMode(KL3_PIN, OUTPUT);

  pinMode(AB_PIN, OUTPUT);

  digitalWrite(AB_PIN, LOW);

  digitalWrite(KL1_PIN, LOW); //клапаны отключены

  digitalWrite(KL2_PIN, LOW);

  digitalWrite(KL3_PIN, LOW);

  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP); //вход подтягиваем к +5 В

}

void loop()

{

  boolean buttonWasUp =digitalRead(BUTTON_PIN);//предыдущее сост. кнопки

  delay(100); 

  boolean buttonIsUp = digitalRead(BUTTON_PIN);//настоящее сост. кнопки

  // ...если «кнопка была отпущена и (&&) не отпущена сейчас»...

  if (buttonWasUp && !buttonIsUp) {

  delay(10);  //  даём кнопке полностью «успокоиться»...

  buttonIsUp = digitalRead(BUTTON_PIN);   // ...и считываем сигнал снова

  if (!buttonIsUp) {  // если она всё ещё нажата......это клик!

    digitalWrite(KL1_PIN, HIGH); //вкл. 1 клапан

    delay(10);

    unsigned long rot = analogRead(POT_PIN); //определяем продолж. 1 полива

    rot=map(rot,60,900,90000,360000);

    delay(rot); 

    digitalWrite(KL1_PIN, LOW); //выкл. 1 клапан 

    digitalWrite(KL2_PIN, HIGH); //вкл. 2 кл.

    delay(10);

    rot = analogRead(POT_PIN);

    rot=map(rot,60,900,90000,360000);

    delay(rot); 

    digitalWrite(KL2_PIN, LOW);

    digitalWrite(KL3_PIN, HIGH);

    delay(10);

    rot = analogRead(POT_PIN);

    rot=map(rot,60,900,90000,360000);

    delay(rot); 

    digitalWrite(KL3_PIN, LOW); //выкл. 3 клапан

    val++;              

  if (val>=2){      //если прошли 2 полива, переключаем мат. растворы

    digitalWrite(AB_PIN,!digitalRead(AB_PIN));//инвертируем состояние пина

    val=0;

  } 

      }

    }   

 }   

        


1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Петр реально не пойму зачем столько мороки если клапан+ дозатор стоит 5000 руб+3500( честное слово судя по вашим познаниям в области работы с паяльником и электронике вам легче скопировать уже имеющиеся поливочные установки). У нас элгал 2000 стоит, как то смотрел ее в 2008 году один микросхемщик( ну или как там их называют), он был поражен простоте и цене за "простоту", платы трехслойные и в принципе сказал их не затруднительно сделать.


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Алексеи), я пытаюсь разрушить устоявшееся мнение (справедливое мнение) о дороговизне-недоступности-нецелесообразности автоматизировать теплицы в 200-500 м*2.

Вариант 2 делал на скорую руку и отличается от первого варианта удобством управления и внутренней начинкой. Суть осталась таже-включение поливов по времени. Нужно следить за погодой, влажностью субстрата, состоянием культуры и по этим данным программировать полив. Это нужно делать по несколько раз в день. В "автономное плавание" такой программатор нельзя отпустить. 

Вариант 2 - это лишь ступень к варианту 3. Подключу датчик света, температуры воздуха и почвы, влажности воздуха и почвы, возможно и ЕС. Дело даже не в том, чтобы  иметь данные Вт, Дж, градусы, дефицит влаги и т.д. с этим нет проблемы, а как ими воспользоваться для управления поливом-здесь нет чёткого понимания.  Эти вопросы буду задавать попозже, хотя информации или ссылкам на неё буду благодарен.

SHA,  элгал 2000-это который Вы назвали клапаном за 5000 руб. такой?

Galcon2000.gif

И под словом "дозатор"  Вы имели ввиду инжектор Вентури? 


1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Да похожие агрегаты.



Везде где можно нужна автоматизация.



Год назад Аслан Долов(меня учил на производсте и до сих пор учусь у него) сказал-"Алексей,там где ручной труд,



 скажи прощай прибыль"



 


Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Русский человек будет жить всегда. ВОт это подход. Пётр, а сколько времени ушло на этот прибор? Мне кажется его можно даже продавать) Я бы купил, ну не могу я тратя 4 часа только на дорогу до работы и обратно, заниматься изготовлением, а потом ещё и эксплуатацией. Мне так жизни не хватит) Как и сотни тысяч на заводские узлы. Мы таки запустились в Орловской области. Но на самом что ни на есть "примитивном" уровне. Вырастили рассаду летников и овощей в 2014-м, а на лето засадили "всем подряд". Рассаду продали,  а летние овощи для себя. Теплица 9 на 20 туннель под двумя слоями плёнки. 

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Дмитрий, комментарий только что увидел и то случайно)) Теперь нажал кнопку следовать-должен на почту сообщения о комментариях получать.

Тяжело нам, мелкоте, никто о нас не заботится (в плане автоматизации). Даже у китайцев я не встречал ничего серьёзного. Не может быть, чтобы этот рынок никто не изучал. Или нет спроса на автоматику для мелких теплиц, или нет доступного предложения, чтобы  такой спрос появился. Надо это как-то исправлять..) Продавать, конечно, пока нечего: функционал/цена не на высоте, это всего лишь промежуточные ступени или шаги в разработке и проработке устройств с серьёзным функционалом.

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Всем доброго времени суток. Как по мне, хотя я еще не овощевод, но как производственник скажу. Автоматизация - это шаг к нормальному заработку + высвобождается время для творчества или возможность контролировать еще как минимум пару тепличек. Есть сорт людей, которым интересно понять все изнутри, они не могут довольствоваться тем, что лежит на поверхности или дается в дозированной форме фирмами-производителями. Изобретения делаются именно такими людьми "искателями" - "интузазистами" :-) Огромная благодарность Петру за очень познавательный материал с иллюстрациями!!! По ходу дела у самого периодически в голове плавают мысли о автоматизированной системе полива. Как говориться начинать с простого, но что бы прийти к простому возможно необходимо начать со сложного. Это как проектирование микросхемы, берешь принципиальную схему чего-либо (например усилителя, размер которого приличный) и делаешь это мотом в виде микрухи! Кроме того, крупные фирмы производители не всегда заинтересованы продавать небольшое, не дорогое и в тоже время функциональное!!! Замаричаваться и продавать потом за "копейки"... Петр! Просьба, опубликуйте третий этап модернизации ваше системы - очень интересно не только от любопытства (типа кино посмотреть), а возможно в ходе обсуждения на форуме "родиться" 4 этап (говорю как технарь). Совершенству нет предела:-) 

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Для третьего этапа будет отдельная тема с очень "оригинальным" названием типа  "Растворный узел":)

На сегодняшний день сделал фотки.

Фотографии в альбоме «Растворный узел», 
 
0_10d814_1dbdecc5_orig.jpg
 
[more]
0_10d815_72212ec6_orig.jpg
 

Пока экспериментирую. 3 клапана, 2 мат.раствора (А1-Б1, А2-Б2), датчик рН, ЕС, манометр, датчик расхода пит. раствора, предохранительный клапан на 3 бар, управляющий контроллер и блок коммутации (ещё не доделаны). Мат. растворы подаются двухголовой перистальтической помпой, кислота-одноголовой перистальтикой.

1 пользователю понравилось это

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Уважаемый Петр! Как ваши эксперименты? Очень интересно (не праздное любопытство).

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас