Circuito regulador de temperatura de invernadero simple

Circuito regulador de temperatura de invernadero simple

La publicación analiza un circuito regulador de temperatura electrónico simple que podría usarse específicamente para regular las temperaturas del invernadero. La idea fue solicitada por el Sr. Leo.



Especificaciones técnicas

Estoy buscando una guía para construir un circuito regulador de temperatura básico. Tengo un cargador solar comprado en lidl, (SLS 2200 A1) que tiene salidas para 5, 7.5 y 9.5v DC 0.5A. se utilizará para calentar el suelo en un invernadero.

Mi idea es usar una tubería de riego por goteo negra como un 'panel solar' para calentar el agua y con una bomba de bajo volumen regular la temperatura debajo de una bandeja de propagación. Cualquier consejo es muy apreciado.





He visto configuraciones similares para incubadoras de huevos, controles de temperatura del refrigerador, etc. pero lo necesito en una asignación, por lo que la única fuente de energía es un panel pequeño. también, si es posible, sería posible aumentar la capacidad de la batería interna y agregar un elemento calefactor.

Gracias una vez más.



Leo

Introducción

Antes de entrar en el concepto del circuito principal, sería interesante conocer algunos de los parámetros expresados ​​en la solicitud anterior, como se indica a continuación:

¿Qué es el riego por goteo 'negro':

Probablemente todos hemos escuchado mucho sobre el riego por goteo, un método en el que el agua se alimenta a los cultivos en todo el campo asignado a través de una red de tuberías estrechas en las que se permite que el agua gotee directamente en la parte inferior del tallo del cultivo para un período de tiempo sostenido. El método ayuda a ahorrar agua y permite que el agua llegue a áreas cruciales como las raíces del cultivo, lo que resulta en un mejor crecimiento y eficiencia.

Aquí se implementa un enfoque idéntico pero las tuberías convencionales se reemplazan por tuberías de PVC enrolladas negras. La tubería enrollada hacia atrás ayuda a absorber el calor de los rayos del sol de forma natural y permite que el agua que pasa a través de ella se caliente de forma natural sin depender de la costosa electricidad artificial. El agua tibia finalmente ayuda a calentar el suelo en el interior para adquirir los efectos de invernadero previstos.

¿Qué es una bandeja de propagación?

Estas podrían ser matrices de macetas de plantación de plástico dispuestas en una gran bandeja como para permitir un contenido de suelo más profundo a las plántulas en espacios mínimos, está diseñado específicamente para optimizar las plantaciones de interior.

¿Qué es la asignación? :

Puede referirse a un pequeño jardín o una parcela de tierra como se explica aquí:

https://en.wikipedia.org/wiki/Allotment_%28gardening%29

El panel solar: el panel solar especificado es una unidad autónoma que incluye un panel solar con salidas a 5,
7,5 y 9,5 V CC (0,5 A). También incluye un circuito indicador de carga de 4 pasos y, lo que es más interesante, incluye una batería de iones de litio de 2200 mAH incorporada para que no tenga que preocuparse por las integraciones de baterías externas, sino que pueda utilizar la instalación existente en condiciones nubladas. .

Requisito básico para el efecto invernadero

Ahora volvamos al requisito real del circuito regulador de temperatura del invernadero propuesto, la idea aquí es mantener una temperatura elevada del suelo de 10 a 20 grados Celsius por encima de la temperatura atmosférica para impulsar o mejorar la germinación de las semillas.

Porque las semillas normalmente germinan más rápido en suelos que son más cálidos que la atmósfera, lo que a su vez resulta en un desarrollo inicial más fuerte de las raíces en lugar de un mayor desarrollo de las hojas.

Generalmente, las esteras térmicas se usan debajo de las bandejas de propagación para calentar el suelo, pero en la presente aplicación el agua de goteo se calienta y se usa para generar los mismos resultados, lo que se ve muy impresionante, ya que las alfombras térmicas a veces pueden ensuciarse y causar chispas, fuego. o sobrecalentamiento del suelo (si falla el termostato adjunto).

No obstante, el circuito controlador de temperatura electrónico que se analiza a continuación podría usarse con cualquier sistema de calefacción, incluidas las esteras térmicas.

En el diseño propuesto, el calentamiento natural del agua dentro de las tuberías negras es ayudado por un elemento de calentamiento externo hasta que la temperatura del agua alcanza el punto óptimo. Tan pronto como se detecta este umbral, el circuito regulador apaga el calentador y lo mantiene en esa posición hasta que la temperatura vuelve a caer a un nivel relativamente más frío.

Lista de partes

D1 = 1N4148,

A1 --- A3 = 3/4 LM324,

Opto = 4n35

Operación del circuito

Refiriéndose al diagrama anterior, que en realidad es un circuito controlador de temperatura simple, bien podría usarse para regular la temperatura del suelo en la aplicación de invernadero propuesta.

Aquí, el sensor de temperatura D1 es nuestro propio diodo de 'jardín' (sin juego de palabras) 1N4148, que traduce cada aumento de un grado (C) en la temperatura ambiente en una caída de 2mV en sí mismo.

El opamp A2 está diseñado específicamente para detectar este cambio de voltaje en D1 y alimentar la diferencia a A3 de modo que el resultado ilumine el LED dentro del IC del optoacoplador adjunto.

El umbral en el que tiene lugar la acción anterior podría preestablecerse con la ayuda de P1.

La salida del opto está conectada con una etapa de controlador NPN que es responsable de apagar el calentador tan pronto como se alcanza el umbral anterior.

El sensor y el calentador se pueden colocar en cualquier posición deseada, según la preferencia del usuario. Por ejemplo, el calentador podría colocarse debajo de la bandeja de propagación o dentro del tanque de agua desde donde se suministra el agua a las tuberías negras.

Por el mismo motivo, el sensor puede colocarse en cualquier lugar alrededor, podría estar debajo de las bandejas de propagación, dentro del suelo, dentro de la tubería o simplemente dentro del tanque de agua.

La capacidad de la unidad podría actualizarse según la aplicación, simplemente empleando un panel solar de mayor clasificación y reemplazando el TIP122 con un mosfet de mayor clasificación. El calentador también puede actualizarse según los requisitos.




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