Требуемые условия в сооружениях защищенного грунта

Выращивание овощей в условиях защищенного грунта требует обеспечения необходимых факторов для роста и развития растений. Агротехнические требования зависят от вида растений, фазы их развития и других особенностей выращивания растений. Особые требования предъявляют растения к параметрам микроклимата в теплице: освещенности, температуре и влажности воздуха, концентрации углекислого газа, скорости движения воздуха. Важное значение для выращивания растений имеют также температура и влажность почвы, обеспечение минеральными веществами корневой системы и другие факторы.

Параметры микроклимата тесно связаны между собой. В процессе роста растения усваивают лучистую энергию, и от уровня освещенности существенно зависят значения других параметров микроклимата: температура, влажность, содержание СО₂ в воздухе. Их оптимальные значения бывают разными днем и ночью, в начальной стадии развития и при цветении, завязывании и росте плодов овощей. Связи между параметрами микроклимата, обеспечивающие оптимальные условия роста и развития растений в теплицах, еще не полностью изучены, чтобы можно было автоматизировать весь процесс получения овощей в теплицах.

Тем не менее, применение локальных САР отдельных параметров микроклимата и других процессов позволяет значительно повысить эффективность производства овощей в защищенном грунте. Используя опыт выращивания отдельных культур, оперативный персонал может периодически изменять задания регуляторам или программы изменения параметра во времени и таким образом приблизиться к оптимальным режимам.

Основные требования по выращиванию овощей в условиях защищенного грунта изложены в нормах технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады.

Системы обогрева воздуха и почвы в теплицах должны обеспечивать температуру воздуха в различное время суток с погрешностью не более 1 % от заданной в диапазоне от 0 до 30 ºС. Температура почвы в зоне корневой системы должна стабилизироваться в пределах ±3 ºС от заданной.

Система увлажнения воздуха обеспечивает необходимую влажность воздуха путем разбрызгивания воды. Относительная влажность воздуха в теплице поддерживается в зависимости от различных параметров: суммарной солнечной радиации, освещенности, температуры воздуха, влажности воздуха, температуры листа и от комбинации этих факторов. Значение относительной влажности, которую следует поддерживать в теплице, зависит от вида выращиваемого растения, фазы его развития и может находиться в пределах от 45 до 90 %.

Система увлажнения почвы должна обеспечивать равномерность увлажнения при экономном расходовании воды. Неравномерность увлажнения не должна превышать ±5 % от заданной. Поэтому полив осуществляется периодически с интервалом во времени 20–60 мин. В зимнее время температура поливной воды должна быть не ниже +15 ºС.

Для подкормки растений минеральными удобрениями используют систему полива: концентрированный раствор удобрения добавляют в поливочную воду и вносят в почву. Концентрация раствора минеральных удобрений должна выдерживаться с отклонением не более 5 % от заданной.

Подкормку растений углекислым газом проводят в зависимости от интенсивности процесса фотосинтеза в растениях. Концентрацию углекислого газа в воздухе поддерживают в зависимости от уровня поступающей солнечной радиации или источников искусственного освещения. Она должна быть не менее 0,15–0,20 %.

Концентрацию СО₂ в воздухе регулируют как изменением количества подаваемого газа, так и изменением подачи газогенератора.

В теплицах с дополнительным искусственным освещением и облучением время досветки и дозу облучения регулируют изменением высоты подвески ламп и светильников по заданной программе, включением и отключением освещения.

Теплицу, как объект автоматизации, следует рассматривать относительно отдельных выходных величин и управляющих воздействий, а также возмущений, действующих на отклонение данной выходной величины по каждому каналу регулировки. Учитывая разнообразие теплиц, выращиваемых в них растений и способов создания необходимых параметров микроклимата, наиболее достовер­ными источниками информации для описания динамики параметров теплицы нужно считать данные, полученные экспериментально. В большинстве случаев процессы отопления, вентиляции, увлажнения воздуха в первом приближении могут быть описаны апериодическим звеном первого порядка с звеном запаздывания. Коэффициент передачи, постоянную времени и время запаздывания по каждому каналу регулирования получают из разгонной характеристики объекта управления.

Дата добавления: 2015-07-25