Подогрев почвы в ящике с рассадой, нагреватели своими руками

собранная система

Известно, что при росте растений, температура - одно из ключевых условий. Как температура окружающего воздуха, так и почвы. Последняя пожалуй, даже в большей степени.
Если отбросить совсем уж экстремальные для растений температуры, когда речь идет о выживании, то выясняются некоторые любопытные зависимости, например. Повышение температуры почвы на глубине 40 см. до 32 градусов Цельсия, дает увеличение урожая в 2…2.5 раза и сокращение срока его созревания на 30 дней. Урожай баклажанов, при этих же условиях, вырастает в 4 раза. В целом, повышение температуры почвы, относительно воздуха на 3…4 градуса, дает увеличение урожайности, например помидоров, на 43% и сокращает срок созревания на 9 дней. И еще, доказано, что повышение температуры почвы с 12 до 16 градусов Цельсия, на 100% увеличивает поглощение корнями растений окиси фосфора (Р2О5), а это питание растений.

Или в пробирке, как в саду,
вырастить новую еду -
и применять взамен обычной
или с обычной наряду.

Михаил Щербаков «Фонтанка».


С другой стороны, существуют еще растения в принципе теплолюбивые, для которых несколько повышенные температуры, вообще являются родными и комфортными. Например. Задумав поэкспериментировать  с выращиванием табака в Пермском крае, сразу же столкнулся с проблемой низкой температуры почвы.

Табак с нашим коротким летом, можно выращивать только более-менее,  раннеспелых сортов и только через рассаду. Иначе не успевают созреть даже нижние листики.
Оптимальная температура для прорастания семян табака от плюс 23 до плюс 28. В идеале это плюс 25. Табак южное растение, поэтому если в помещении температура от плюс 18 до плюс 22, то это может отодвинуть появление всходов на несколько недель. А при температуре от плюс 10 до плюс 15 они вообще могут не взойти (просто сгниют). Более того, желательно, чтобы оптимальная температура сочеталась с хорошим освещением – семена табака чрезвычайно мелкие и не заделываются в почву – они распределяются по поверхности и чуток притаптываются.

Итак, была задача обеспечить в небольшом объеме плюс 25 градусов и приличное освещение. Решено было организовать подогрев почвы, а сам ящик разместить на подоконнике. В принципе, можно было пойти альтернативным путем – поместить ящичек с рассадой в теплое место (например - на печь) и организовать досвечивание электрическим светом. 

Потребовался относительно компактный, недорогой, герметичный нагреватель небольшой мощности. Несколько конструкций самодельных герметичных нагревателей существуют у аквариумистов, в самом деле – вполне сходные условия. Старинная конструкция из U-образной стеклянной трубки с соляным раствором, была отвергнута как не слишком надежная и опасная, более того, требовалась конструкция, в отличии от прототипа, работающая в горизонтальном положении. А вот еще одна – из залитого маслом остеклованного проволочного резистора, показалась уже ближе. Особенно хорош нагревательный элемент, действительно – мощный проволочный резистор ВС типа, чем не нагреватель – проволока высокого удельного сопротивления, намотана на круглом керамическом трубчатом каркасе, намотка остеклована. Прелесть.  Существуют  также, у аквариумных коллег и варианты с резисторами в качестве тепловыделяющих элементов, засыпанных сухим песком. Вот это совсем  хорошо. Да, использование проволочных сопротивлений в роли небольших нагревателей известно. Водится такая практика, причем, не только среди умельцев, которые вообще в любом предмете с ходу видят десяток «незадокументированных возможностей» и альтернативных применений. Встречал промышленный корпус для видео камеры «внешнего», уличного наблюдения. В нем, около смотрового стекла, был установлен миниатюрный нагреватель из керамического резистора, ихнего, буржуинского.  Для предотвращения образования конденсата внутри корпуса и запотевания стекла.

Что было использовано в работе.
Инструменты.
Набор инструментов для радиомонтажа, понятно - паяльник с принадлежностями. Строительный фен для работы с термотрубками, выдавливатель для герметика. Для изготовления ящика использовался столярный инструмент, шуруповерт. Пенопласт, удобно резать острым строительным ножом, с одноразовыми лезвиями, вроде канцелярского. Лучше под линейку, лучше металлическую.
Материалы.
Кроме самих резисторов, понадобились несколько подходящих стеклянных флакона, силиконовый герметик, песок, жестяная емкость для его прокаливания, мелкое сито. Электрический шнур – гибкий в двойной изоляции. Немного термотрубок. Куски нетолстых досочек для ящика, саморезы, «Пеноплекс» толщиной 20 мм.

Итак, подбор материалов – изучив ассортимент местного радиомагазина, выбрал резисторы с рассеиваемой мощностью 5 Вт, в керамическом прямоугольном корпусе. Предлагался небольшой, но выбор номиналов. В качестве корпуса нагревателя, решил использовать нечто подручное – прекрасно подошел небольшой аптечный стеклянный флакончик.


Исходя из доступных номиналов резисторов, выбрал мощность нагревателя.
6200 + 3600 = 9800 Ом  - Сопротивление цепочки из двух резисторов.
I=U/R = 220/9800 = 0,022 А – Ток в цепи.
P=U*I = 0.022*220 = 4.9 Вт – Мощность рассеиваемая двумя резисторами.
U = I*R = 6200*0.022 = 139 В – Падение напряжения на резисторе  6,2 кОм.
P = U*I = 139*0.022 = 3.12 Вт – Мощность рассеиваемая резистором 6,2 кОм – укладывается в допустимую для резистора (5 Вт) с большим запасом, для резистора 3,6 кОм считать смысла нет, и так понятно – будет как сыр в масле кататься.

Итак, мощность нагревателя около 5 Вт. Решено было изготовить две штуки для более равномерного прогрева. Выводы сделать из мягкого многожильного «сетевого» шнура.
Разумеется, нельзя было обойтись без контроля температуры. Был задействован микропроцессорный термостат. Датчиками температуры, ему служат цифровые DS18В20, в трех-выводном корпусе ТО-92. Датчик температуры, во избежание локального перегрева почвы из-за ограниченной теплопередачи в ней, был размещен внутри одного из двух идентичных нагревателей. Кроме того, такое размещение позволило избежать герметизации отдельно датчика. Конструктивно, датчик в корпусе нагревателя, помещен, возможно дальше от тепловыделяющих резисторов. Это позволяет получить небольшой гистерезис.

Подготовленные и подключенные тепловыделяющие резисторы, после помещения в стеклянный корпус-флакон, засыпаются предварительно просеянным и прокаленным песком. Засыпал небольшими порциями, постукивая донышком флакона о стол – для более плотного укладывания песка. Не доходя 1.5…2 см. до верха, заливаем горлышко силиконовым герметиком и формуем выступающее намыленным пальцем.  Стеклянные поверхности, соприкасающиеся с герметиком, должны быть сухими, желательно обезжиренными. Силиконовый герметик, в данном применении, вероятно можно заменить акриловым – в нем нет фунгицидов или силиконовым для аквариумов. Альтернативный  вариант герметизации – эпоксидным клеем.



На время застывания герметика, провода уложены примерно, в будущее рабочее положение.


Готовые нагреватели, один из них с датчиком температуры.


Ящичек для рассады был теплоизолирован - выстелен изнутри нетолстым строительным пенопластом (Пеноплекс 20мм). Нагреватели распределил на дне ящика, провода собрал в жгут и закрепил на углу жестяной скобочкой. Саморезом. Чтобы в разгар эксперимента не выдернуть нагреватели вместе с рассадой, споткнувшись о провода.


После закладывания в «рассадник» просеянной почвы (очень мелкие семена), небольшими порциями, чуть уплотняя, чтобы избежать пустот, особенно внимательно вокруг нагревателей, настроил термостат. Оба нагревателя подчинил датчику в одном из них, понаблюдал около суток, скорректировал «выбег» температуры.


Частокол вертикальных палочек на ящике – для крепления фольги, или какой ни будь блестяшки для отражения солнца, иначе ящик с рассадой каждый день придется вертеть, чтобы растения не были однобокими. Со свисающими проводами, это не слишком удобно.


Ну вот, вовремя проросшая рассада позволила растениям уложиться в теплый сезон и дать отцвести и созреть семенам. К слову, это был далеко не самый раннеспелый сорт.

Нагреватели отправляются в коробочку до следующего сезона.
Надо сказать - несмотря на то, что в целом эксперимент удался, повторения его не последовало. Отчасти из-за относительной громоздкости оборудования, отчасти из-за постепенного утепления дома, температуру внутри теперь удается без труда поддерживать несколько более комфортную и для людей и для растений.

Поделиться в соцсетях

Facebook Twitter Google+ Vkontakte

Комментариев нет:

Отправить комментарий