Wytyczne dla właścicieli szklarni ogrodowych

Nowoczesne szklarnie są wypełnione nowoczesnymi narzędziami i systemami do monitorowania i kontroli środowiska uprawowego. Zazwyczaj wykorzystuje się:

  • komputerowo otwierane okna
  • skomputeryzowana kontrola wiatraków wentylatora i nagrzewnic
  • monitorowanie poziomu CO2
  • automatyczne nawadnianie i system dostarczania nawozów.

System Aranet wykorzystuje bezprzewodowe czujniki, które co minutę mogą transmitować odczyty danych do centralnie położonej stacja bazowej. Całkowite wyeliminowanie okablowania pozwala na ogromną elastyczność przy wyborze najbardziej optymalnego rozmieszczenia urządzeń.

Dostęp do szerokiego przekroju czujników umożliwi ci dopasowanie systemu do swoich potrzeb co w efekcie zmaksymalizuje wydajność. Parametry monitorowane to m.in.: 

  • temperatura i wilgotność powietrza
  • poziom światła PAR
  • poziom CO2
  • poziom wody w podłożu
  • poziom zasolenia (EC) w podłożu
  • temperatura podłoża
  • waga podłoża i roślin
  • mikro zmienność łodygi.

Poniższe opracowanie zawiera sugestie i wskazówki dla pozycjonowania czujników Aranet. W każdej nowoczesnej szklarni występuje unikalne środowisko. Bardzo ważne jest ciągłe eksperymentowanie z  rozmieszczeniem rejstratorów, aż uzyskasz ustawienie optymalne dla twoich potrzeb.

Ogólne wskazówki dotyczące umiejscowienia czujników

aranet - szklarnie nr 2

Postaraj się oszacować maksymalną wysokość twoich roślin, którą osiągną w czasie zbiorów. Sugerujemy umieszczenie stacji bazowej oraz czujników około 30 centymetrów wyżej.

Duża zawartość wody w roślinach i owocach jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do osłabienia sygnału radiowego, jeśli czujniki i stacja bazowa będą umieszczone zbyt nisko.

Aranet - szklarnie nr 3

Oto dobry przykład umieszczenia czujnika temperatury i RH z tarczą konwekcyjną - umieszczoną znacznie powyżej roślin do niezakłóconej transmisji sygnału.

Aranet - szklarnie nr 4

W tym przykładzie urządzenie obciążające jest umieszczone prawidłowo, jednak nadajnik (białe, podłużne urządzenie) jest umieszczony zbyt nisko – poniżej maksymalnej wysokości roślin.

Aranet - szklarnie nr 5
Aranet - szklarnie nr 6

Oto dobry przykład tego, jak należy zainstalować czujnik wagi. Zarówno waga ogniwa obciążnikowego, jak i nadajnik (biały korpus) są umieszczone powyżej maksymalnej wysokości roślin.

Położenie stacji bazowej Aranet

Najlepsze miejsce dla stacji bazowej znajduje się w środku wszystkich czujniki, które wysyłają do niej dane.Pamiętaj, aby zainstalować ją tak wysoko, jak tylko możliwe, znacznie powyżej maksymalnej wysokości roślin.

Jeśli stacja bazowa nie może być umieszczona w środku szklarni, ustaw ją w dogodnym miejscu i sprawdź, czy łapiesz dobre połączenie z najdalszymi czujnikami.

Aranet - szklarnie nr 7
Aranet - szklarnie nr 8

Obserwacje wskazują, że odległość między stacją bazową a czujnikami może wynosić do 100 – 150 metrów w typowym szklarnia (konstrukcja stalowa, ściany szklane z kilkoma bramami/drzwiami).

Ile czujników jest potrzebnych na sekcję?

Często otrzymujemy to pytanie od naszych klientów. Odpowiedź zależy od kilku czynników.

Jeśli Twoja szklarnia jest podzielona na sekcje, gdzie w każdej z nich można otworzyć/zamknąć okna, uruchomić wentylatory, regulować temperaturę, regulować poziom CO2, regulować zawartość i ilość roztworu nawadniającego, itp... to zazwyczaj wystarczy po jednym czujniku danego rodzaju na sekcję.

Niezależnie od liczby sekcji, czasami potrzebna jest regulacja temperatury i wilgotności względnej dla poszczególnych stref. Możesz dodać do 100 czujników na stację bazową - dodaj tyle, ile potrzebujesz do mikrokontroli swojej szklarni.

Aranet - szklarnie nr 9
Aranet - szklarnie nr 10
Aranet - szklarnie nr 11

Pomiar temperatury i wilgotności względnej wewnątrz szklarni

Wewnątrz szklarni, w której promienia słoneczne bezpośrednio trafiają w czujnik, powinno się używać wyłącznie sensora T/RH z osłoną przeciw promieniowaniu. Tylko w taki sposób można wyeliminować efekt nagrzewania się czujnika w wyniku ekspozycji na światło słoneczne. Osiągnięto to dzięki innowacją konstrukcję, w której sensor umieszczono wewnątrz pustej tuby. Tuba jest podzielona na 2 segmenty: dolny pokryto materiałem odblaskowym, a górny czarnym materiałem. Każda z powłok oddziałuje inaczej na światło słoneczne. Powłoka refleksyjna odbija większość promieni, natomiast czarna pochłania większość z nich. W efekcie, różnica temperatur pomiędzy dwiema częściami tuby napędza pasywny strumień wentylacji od strony chłodniejszego dna, gdzie umieszczony jest czujnik, do cieplejszej czarnej części oraz w końcu do ujścia znajdującego się na samej górze. 


W doświadczeniach porównujących zwykłe czujniki T/RH z czujnikiem wyposażonym w osłonę radiacyjną zaobserwowano różnicę nawet do 7 °C. To podkreśla znaczenie stosowania tego konkretnego czujnika w przeciwieństwie do dowolnego innego czujnik T/RH. Jeśli podejmujesz decyzje w oparciu o pomiary temperatury z błędem 7°C, to równie dobrze mógłbyś zupełnie tej temperatury nie mierzyć.

Aranet - szklarnie nr 11

Jeśli porównamy czujnik Aranet T/RH z osłoną radiacyjną z innymi produktami na rynku, które również mają na celu eliminację bezpośredniego działania promieni słonecznych, widzimy, że Aranet działa lepiej niż inne rozwiązania pasywne (helikalna osłona radiacyjna) i prawie równie dobrze jak dużo droższe rozwiązania oparte na aktywnym chłodzeniu wentylatorami.

Aranet - szklarnie nr 13

Czujnik wilgotności gleby, EC i temperatury

Aranet - szklarnie nr 14

Umieszczenie tego czujnika wilgotności zależy od rodzaju podłoża, którego używasz. Dla jednych najlepsze efekty daje umieszczenie sondy (igły czujnika) od góry, dla innych lepiej sprawdza się umieszczenie z boku. 


Aby uzyskać optymalne wyniki, należy eksperymentować z położeniem sondy, aż do uzyskania akceptowalnych odczytów. Po odnalezieniu najlepszego położenia należy przeprowadzić ustawienia krzywej kalibracyjnej (szczegółowe informacje na ten temat możesz znaleźć w oprogramowaniu Aranet SensorHUB).

Aranet - szklarnie nr 15

Nasze doświadczenia z podłożem z wełny mineralnej o grubości 10 cm pokazuje, że najlepsze wyniki uzyskuje się umieszczając sondę czujnika z boku podłoża i bliżej jego spodu (jak zaprezentowano na obrazku powyżej).

Czujnik PAR

aranet - szklarnie nr 16
aranet - szklarnie nr 17

Czujnik PAR (fotosyntetycznie czynnego promieniowania) mierzy ilość promieniowania świetlnego (w zakresie 400-700 nm), na które pada na rośliny. Całkowita ilość promieniowania świetlnego składa się z promieniowania słonecznego oraz wszelkich sztucznych źródeł światła pochodzących od specjalistycznych żarówek lub lamp LED.

Ważne jest, aby umieścić czujnik PAR w miejscu, w którym świecą równe ilości światła z różnych lamp LED.

Jeśli to możliwe, umieść czujnik PAR około 1 metra poniżej lamp LED i blisko wysokości rośliny w aktualnej fazie wzrostu.

FAQ czujnika PAR

Krzywa z mojego czujnika PAR jest nieliniowa. Czy nie powinna być płaska? Co się dzieje?

Aranet - szklarnie nr 18

Po pierwsze, oto kilka podstaw odnośnie pomiaru światła. Czujnik PAR mierzy światło w mikromolach na metr kwadratowy na sekundę. Co to znaczy? Mówiąc prościej, liczy liczbę fotonów - cząsteczek światła - które uderzają w powierzchnię detektora w każdej sekundzie. Powierzchnia detektora jest płaska, więc kąt nachylenia światła również ma znaczenie. Jeśli słońce znajduje się bezpośrednio nad czujnikiem, odbiera jego światło całkowicie. Jeśli słońce wpada pod kątem, czujnik odbiera mniej światła. Ile dokładnie? Opisuje to funkcja cosinusa:

Aranet - szklarnie nr 19

Dlatego również w kartach katalogowych pokazujemy typową cosinusową odpowiedź czujnika - względny pomiar światła w zależności od kąt, z którego pada światło. Prawie doskonale pasuje ona do zilustrowanej powyżej funkcji cosinusa.

aranet - szklarnie nr 20

Wyróżniamy dwa główne powody mogące wpłynąć na nieliniowość krzywej PAR. Pierwszy jest prosty – gdy słońce porusza się po niebie, budowa szklarni rzuca cień na detektor. Kiedy cień jest na detektorze to wykrywa mniej światła. Może to powodować spadki krzywej.


Drugi efekt jest bardziej subtelny. W określonych godzinach rano i wieczorem występują skoki w pomiarze. Wygląda na to, że detektor nagle odbiera więcej światła. Jak to możliwe?

Aranet - szklarnie nr 21

Odpowiedź leży w chmurach i może na pierwszy rzut oka wydawać się sprzeczna z intuicją. Kiedy poranne słońce świeci pod kątem w bezchmurny dzień, światło odbierane przez detektor działa zgodnie z prawem cosinusa.

Jednak jeśli chmury są dokładnie nad detektorem, ale nie blokują promieni słońca, to światło słoneczne może zostać odbite przez chmury. W takim przypadku detektor otrzymuje taką samą ilość światła słonecznego jak w pierwszym przypadku – plus dodatkowo odbite światło z chmur. Dlatego odczyt PAR w tym przypadku jest wyższy.

Aranet - szklarnie nr 22

Źródło: SAF Tehnika JSC