Elektronik i drivhuset

Et drivhus skal kunne være alene hjemme, så man kan tage på ferie eller weekend – strengt taget skal det også passe sig selv til hverdag, ellers går det lidt op og ned med pasningen. Først og fremmest skal man kunne styre temperatur og vanding.

Temperaturen er det letteste at styre, og mon ikke alle har automatiske vinduesåbnere? De koster ikke meget, og kan suppleres med at lade døren stå åben i varme perioder. Det gør ikke noget, at der bliver lidt køligt om natten, det har planterne godt af.

Vandingen kan klares med et vandingsur på en udendørs vandhane og slange og drypvanding. Det er overkommeligt, men der vandes på faste tidspunkter, og uanset om planterne trænger til vand. Et drivhus bruger en del vand, mit på 14 kvadratmeter bruger 25-40 liter om dagen i solskinsperioder, og det bliver let til 5-6 kubikmeter på en god sommer.

Når vejret er enten sol eller gråvejr er det ikke så vanskeligt at vande, men skiftet mellem sol og gråvejr eller gråvejr og sol er et problem. Måske hænger planterne ikke, når solen kommer frem, men de kan alligevel mangle vand, og tomater får griffelråd og agurker springer et par frugter over. For at klare den situation skal der måles og reageres, og det kræver elektronik og programmering.

Ja, det lyder nørdet, men er sjovt, så hæng bare på. Kernen i det hele er en mikroprocessor på en printplade med forbindelser. En meget populær er Arduino, som koster ca. 200 kr. Der findes kopier til ca. 70 kr, og de kan fungere lige så godt. Arduino’en skal have strøm, og en strømforsyning koster omkring 70 kr og op. Så skal der sensorer til, som måler f eks lys og temperatur, det er typisk fra 10 til 50 kr stykket. Elektronikken samles på et såkaldt breadbord, der har huller og forbindelser, så der ikke skal loddes.
Arduino’en, og tilsvarende, kan måle strømstyrker f eks fra en lysmåler, eller et digitalt signal f eks fra en temperaturmåler. Via et program kan der gives en impuls til et relæ, der styrer større strømstyrker. Til de fleste ting kan man finde programmer på nettet, og efterhånden finder man ud af, at det ikke er så svært.
Man kan starte for omkring 500 kr – alt efter hvor tingene købes.Jeg handler en del hos el-supply.

Elektronik er noget med strøm, og her gælder Stærkstrømreglementet. Jeg har spurgt myndighederne flere gange, og det er svært at få et klart svar, men min konklusion er, at Stærkstrømsreglementet gælder fra nul volt. Det vil sige, at man strengt taget ikke må rode med 5 volt fra en Arduino, men underligt nok må man skifte en stikkontakt med 230 volt.

Hvad gør man så? Snak med en elektriker om at få lavet en udendørs stikkontakt i drivhuset og om, hvordan resten af elektronikken håndteres. Strømforsyning og relæer kan elektrikeren bygge ind i en kasse, så man blot skal sætte ledninger i.

I alt hvad jeg herefter skriver om går jeg ud fra, at det elektriske er i orden og lovligt!

I kommende blogs vil jeg skrive om forbindelser til og fra Arduinoen, hvordan man måler temperatur og jordfugt, lidt om programmering og styring af f eks et varmeapparat i drivhuset og det, jeg roder med lige for tiden, nemlig måling af vækstlampers lys i de forskellige farver.

Kartofler i drivhuset på varm luft – lidt målinger

Jeg har et bed kartofler i drivhuset med en slange i bunden, hvor der blæses varm luft fra en solfanger i toppen af drivhuset – styret af en minicomputer.
Slutningen af marts har være usædvanlig kold, og med meget lidt sol, så kartoflerne er tydeligt bagud i forhold til de foregående år.

Men, der gives da solskinsdage, og kurverne herunder er fra den 30. marts 2018:

Den nederste, gule kurve, er temperaturen i bunden af beddet. Om morgenen var den nede på 5,06 grader, efter nogle kolde gråvejrsdage, og om aftenen var den oppe på 12,13 grader.
Lufttemperaturen, den grønne, er allerede om morgenen oppe på 12,56 grader, for der er kraft i solen. Fra lidt i 11 til kl 4 stod døren åben, derfor kommer lufttemperaturen ikke højere op.
Den blå kurve, Jordind, er temperaturen på den luft, der blæses gennem slangerne i beddet, og den røde kurve, Jordud, er temperaturen, når luften har opvarmet beddet. Forskellen mellem den blå og den grønne, ca. 5 grader, er opvarmningen fra solfangeren.
I et tilsvarende bed, uden luftvarme, var temperaturen sidst på dagen 7,00 grader.

Næste morgen var det frost, og temperaturen i kartoffelbeddet var 7,15 grader.

Den følgende morgen, 1. april, vågnede vi op til 12 cm sne, frost og kraftigt snevejr. Midt på dagen holdet det op med at sne, det var stadig overskyet, men meget skarpt lys. Temperaturen i drivhuset steg til 14 grader, og blæseren gik igang. I løbet af en times tid steg temperaturen i beddet fra 6,13 til 7,13 grader.

Marts måned havde halvt så mange solskinstimer som normalt, og det kan tydeligt ses. Det er dog en klar fordel at have varmelagringen baseret på luft i stedet for vand i slangerne, det er det lettere at arbejde med, og kan bedre udnytte en times solskin.

Kartoflerne er ved at komme op i drivhuset

Der er et lille bed med varmeslanger i drivhuset, varmen kommer fra solfangere under taget, der er nærmere om det her.

Nu er kartoflerne ved at komme op, på en dag med tæt snevejr og temperatur udenfor lige under frysepunktet.

Temperaturen i beddet var 5,46 grader idag, men på dage med sol eller let overskyet har den været oppe på 14-15 grader, og det sætter gang i væksten.

Med ryggen til kartoffelbedet var udsigten denne:

Så er der plantet tomater i drivhuset

De foregående år har vi haft meget solskin i det tidlige forår, så jeg såede måske lidt for tidligt. Tomatplanterne var 30 cm høje og begyndt at løbe, så de blev plantet ud i drivhuset i søndags, den 25. marts. I skrivende stund fryser det 2 grader, men tomaterne har det fint.

Det kan kun lade sig gøre fordi tomaterne står i et lille drivhus i drivhuset, en plantekuvøse. Den er opvarmet, dels af overskudsvarmen fra drivhuset, når solen skinner, og som ekstra sikkerhed lidt elvarme, ca. 40 Watt.
Elvarme er dyrt, men dette er styret af en lille computer, Arduino, der er programmeret til først at tænde for det når temperaturen er under 5 grader – det betyder også, at der bliver slukket for varmen lige så hurtigt de første solstråler kommer.

Og tomatplanterne? De ser ud til at klare det, de skal ikke stå så tæt, men lige nu er det nødvendigt.

Lys på en tåget dag

En tåget dag, helt stille og lidt vemodig stemning – råkoldt, temperatur omkring frysepunktet. Ikke et vejr til drivhuse, og dog, ved 11-tiden var der 19 grader i drivhuset. Hvordan det?

Forklaringen findes på lysmåleren, der styrer tilskudslyset, den står på samme værdi som i klart solskin. Når solen skinner kommer energien koncentreret fra et punkt, i tåge og overskyet vejr er lyset diffust, og kommer fra hele himmelfladen. Selv om man ikke opfatter det som stærkt lys, er summen af himmelfladen altså næsten den samme som i klart solskin.

Da jeg for nogle år siden startede på gartneriet PKM brugte jeg solen til at kalibrere mine lysmålere, ved at koble dem til en datalogger og lægge dem udenfor. Var der drivende skyer faldt indstrålingen selvfølgelig når der gik en sky for solen, men lige før, og efter, steg indstrålingen over den normale indstråling. Det var reflektion fra skyen, og det forbavsede mig første gang, men sådan lærer man jo hele tiden….

Så er der lagt kartofler i drivhuset

Der er lovet streng vinter den næste uge eller 2, men solen skinnede, der var 20 grader i drivhuset og kartoflerne havde fine spirer, og det kriblede efter at komme igang.

Jeg har bede i drivhuset, 3 terrassebrædder høje, med en blanding af spagnum og kompost. Sidste år havde jeg lidt elektrisk varme i bunden, men det hjalp ikke noget. Jord er en dårlig varmeleder, det var tydeligt at se da kartoflerne kom op – det gjorde de først langs kanterne, hvor varmen fra luften i drivhuset kan hjælpe lidt.

Her er et billed fra sidste år, kartoflerne er endnu ikke kommet op i midten af bedet, det gjorde de så senere. Mod kanten af drivhuset, til højre i billedet, er planterne lavere, fordi der er lidt koldere.

Så jeg besluttede at prøve med lidt luftvarme i bunden af bedet. Under taget er der varmeslanger fra et opgivet solfangeranlæg, men resterne kan bruges.

Først blev bedet tømt for kompost:

Dernæst lidt varmeslanger, såkaldte omrør, beregnet til at have vandrør i:

Kartoflerne er spiret i lys og har fine spirer:

De blev lagt lidt tæt:

Der blev ikke fyldt op med kompost, den nye top skal i lys, så den kan bestille noget, og jeg vil lægge kompost på efterhånden som de gror – svarende til at hyppe kartofler på friland.

Nu mangler der lige at koble en blæser til slangerne i bedet, og en styring, så blæseren kører når der er varmere i luften end i beddet.

Automatisk vanding i drivhuset

Vanding er en vigtig del af den daglige pasning af et drivhus, det kan gøres efter fornemmelse, også kaldet grønne fingre, eller det kan ske automatisk. Hvad man vælger er et spørgsmål om temperament og økonomi.

Planter kan mangle vand selv om de ikke er slappe. Prøv at bore en hånd ned i jorden – den burde være så løs, at man ikke behøver at grave. Jeg har tit mærket, at jorden er tør længere nede, selv om den er fugtig i overfladen. Det betyder, at planterne ikke udvikler rødder i bunden, og dermed er mere følsomme over for en udtørring.

Selvvandingskasser

Selvvandingskasser består af en kasse med vand og et par væger af spagnum op til en kasse med spagnum, hvor planterne gror. Systemet er for så vidt godt nok, man kan nøjes med at vande en gang om ugen, så drivhuset kan være alene hjemme.
Kasserne er lavet af styropor, der isolerer, og det er et problem hvis man vil tidligt igang om foråret. Solen kan ikke varme spagnum og vand op, og med kolde rødder gror tomater dårligt.
Jeg startede med selvvandingskasser, men har forladt dem. En af grundene er, at tomaterne ikke smager af noget fordi de har for let til vandet. Nu dyrker jeg i bede af terrassebrædder, 3 ovenpå hinanden, i en blanding af kompost og spagnum.

Vandingsautomat

Der findes flere systemer, og de ændres ofte, så jeg vil ikke kloge mig for meget. Tidligere har jeg brugt et vandingsur, der sættes på en udendørshane og kan indstilles til at vande med intervaller. Fordelen er, at der kun er tryk på slangen til drivhuset når der vandes.

Regnvand

Jeg opsamler regnvand fra ca. 100 kvadratmeter tag og gemmer i 2 palletanke – det er så dyrt at få leveret, så man kan lige så godt tage 2. Tankene er gravet halvt ned og koblet sammen.

Pumpen er en 12 volt, som bruges i campingvogne, dvs den er godkendt til drikkevand. Strømforsyningen er fra genbrug, se efter om ampere passer til pumpen.

Når tankene er helt fulde virker systemet som en hævert, dvs vandet bliver ved med at løbe efter pumpen er slukket. Problemet blev løst ved at sætte en drypvandingsventil på det højeste sted fra pumpen – der spildes lidt vand under vanding, men når pumpen slukkes suges der vand ind og så stopper hæverten.

 

Styring af vanding

Det vil jeg skrive om næste gang, men med en 12 volt pumpe er det let at regulere, det springende punkt er at måle hvornår planterne behøver vand – det har jeg brugt en del fornøjelige time på.

Hjemmelavet varmekabel i drivhuset

Hvis Ohm’s lov ikke lige siger dig noget, så find noget andet at læse om på min hjemmeside. Strøm kan være farligt, selv om man er helt nede i lavvolt området.

Der findes varmekabler og varmemåtter til brug i drivhuse, og så er man på sikker grund. Er man nysgerrig, og gerne vil nøjes med at betale en tiendedel, så er der andre løsninger.

Dette er om mine tanker, og konstruktioner, og ikke en opfordring til at gøre ligeså.

Ohm’s lov

Ohm’s lov er meget enkel:

E = I * R

Sagt på en anden måde:

Spænding = Strømstyrke * Modstand

Eller:

Volt = Ampere gange Modstand

Det betyder, at en strømforsyning, hvor output er 12V og 2000mA (milliampere, = 2A) kan optimalt trække 6 Ohm modstand. Er modstanden meget mindre trækkes der mange Ampere, og strømforsyningen brænder sammen.

Den effekt, der trækkes, måles i Watt, og er Volt gange Ampere, strømforsyningen giver altså 12 * 2 = 24 Watt.

I Praksis

Varmetråden i brødristere osv. er Konstantan, en legering af krom og nikkel. Det har en høj modstand, og den er konstant over temperatur. Hos Conrad kan det købes i små portioner og forskellige udgaver.

Som varmekabel valgte jeg en NiCr-Konstantan med 5 ohm pr meter, til strømforsyningen vil 1,2 meter altså passe. Gør man det bliver tråden meget varm, og vil sikkert tænde ild i spagnum’en.

Der skal altså bruges en længere tråd, så modstanden bliver større og den resulterende Ampere mindre og dermed også effekten i Watt.

Jeg endte med at montere den ene ende af tråden fast, og bruge et krokodillenæb til at finde en passende længde, så tråden ikke blev varmere end der kunne holdes om den.

Det endte med ca. 2,5 meter, og 12,5 ohm. Nu trækkes der kun ca. 1 Ampere, og dermed 12 Watt, til gengæld fungerer det fint og bliver ikke for varmt.

Det er fristende at bruge en strømforsyning med mere end 12V, men det vil jeg ikke gøre.

Temperaturer i plantekuvøsen

I går var en dejlig solskinsdag, en af de første, hvor temperaturen i drivhuset kom over 25 grader med åben dør.

Om morgenen var temperaturen i bundet af det højbed, som plantekuvøsen er lavet over, 8,75 grader og i toppen, 10 cm under jordoverfladen 10,81.

Ved 10-tiden steg temperaturen i plantekuvøsen over 25 grader, selv med blæser på og jeg tog derfor plastikken af.

Næste morgen var temperaturen i bunden af bedet 10,40 og i toppen 9,38.

Kimplanterne af tomat og agurk trives, men der er forsvundet 3 tomatplanter, ædt nedefra – der er forskelligt liv i kompost. Heldigvis har jeg dubletter i huset, så det går nok….

Så er der planter tomat og agurk i plantekuvøsen

Det er alt for tidligt at plante tomater i drivhuset, men i plantekuvøsen, med lidt elektrisk varme om natten, så går det måske.

Salat og ærter blev sået i drivhuset i efteråret, og vokser så det er en lyst. De varmekrævende, som tomat og agurk, kan ikke klare sig med 6 grader om natten og på gråvejrsdage, der skal mere til.

Plantekuvøsen er ca. 150 x 50 cm og 45 cm høj, fyldt med en blanding af kompost og spagnum. Ti cm over bunden ligger en varmetråd på ca. 12 Watt, og i luften en varmetråd på ca. 20 Watt.

På sydsiden er en glasrude og resten dækkes af et løst stykke plast, der kan tages af når solen skinner.

Kimplanterne gror, og uden for billedet står 2 tomatplanter, overvintrende Sungold.

Overvintringsprogrammet er ændret, så det nu styrer plantekuvøsen. Varmen tænder ved temperaturer under 15 grader, og går temperaturen over 20 grader i plantekuvøsen starter og blæser, der blæser køligere luft ind fra drivhuset.

Selve varmen kommer jeg tilbage til…..