Jordtemperatur i et drivhus om vinteren

 

 

plot uden cirk

På figuren ses temperaturen 30/1-14 til 4/2-14 i luften i drivhuset og i 23 cm dybde i jorden midt i drivhuset og udenfor. På dage med sol stiger temperaturen til 18 grader, jordtemperaturen er ca. 6 timer forsinket, men stiger ca. 2 grader – varmen i jorden afgives så den følgende nat. Jordtemperaturen udenfor er konstant.

Selv om der kun opsamles den varme, der kommer fra luften og solen, virker jorden alligevel som et varmelager, og et stykke plastik over planter ville sikkert bringe dem gennem en frostnat.

Jeg er ikke gode venner med Excel – tak til Vilga for hjælpen.

 

Drivhus, solfanger, varmelager, praktiske erfaringer

Baggrund

På en solskinsdag midt i februar kommer temperaturen i et hobbydrivhus op på 20 grader, men resten af tiden er der ca. samme temperatur som udenfor.
Allerede nu sker der noget med temperaturen i gulvet, den 16. februar efter en dag med spredt sol og ikke over 15 grader i drivhuset, er temperaturen i 23 cm dybde kommet op på 6,5 grader – uden nogen form for hjælp. Uden for er jordtemperaturen 3,5 grader.

Sidste sommer blev der under bygning af drivhuset lagt varmeslange ned i et sandlager under gulvet, og med en sløjfe op under taget. Sløjfen under taget var helt utilstrækkelig, og jeg havde hverken lyst til at se på en solfanger ved siden af drivhuset eller bruge mange penge på projektet.

Løsningen blev fundet i et byggemarked, et tomrør, der bruges til at trække plasticvandrør i. En rulle på 50 m koster 8-900 kr i byggemarkeder, men blev fundet hos          til 200 kr incl. transport. Det er et 20/25 mm rør, se foto, så 50 m giver en overflade på 1,25 kvadratmeter.

Midt i februar giver solen ca. 300 watt pr. kvadratmeter og det er ikke ret meget, da der skal ca. 2000 watt til at varme sandlageret 1 grad. Men, der er også en opvarmning af røret fra luften, og endelig er varmelagerets temperatur om foråret meget lav, så udnyttelsesgraden er stor.

Praktiske erfaringer

Tomrør er lavet af stift plast, det er let at bøje pga den riflede struktur, men det kan ikke drejes. Alene at få det af rullen og hængt op er en meget stor udfordring – eventuelle VVS-ere må gerne grine.

Det hele skal samles og der skal udluftningsventil og en hane til at fylde det med vand. Jeg fandt ud af – på den hårde måde – at tomrør kan ikke limes, og jordslangen, der er PE-rør, kan slet ikke limes. I første forsøg blev samlingerne limet med silikone i stride mængder, og det var ikke tæt. Næste forsøg var med tagrendelim til PVC, og samme resultat.

Løsningen er Araldit, her er brugt en 20 minutters.

Samling af rør

 

003Mit PE-rør er 20 mm udvendig diameter, hvis det varmes med en gasbrænder kan det drejes ned i et halvtomme gevind, så røret presses lidt tyndere og der drejes gevind. det giver en stærk samling, og når det skilles og samles igen med Araldit i gevindet – så er det helt fint.

015

Her er et halvtomme T-stykke skruet fast i PE-rør med Araldit. Det nederste rør er røret i varmelageret lige når det kommer op af jorden. Der skal skrues en Ballofix i T-stykket, så der kan lukkes vand på solfangeren.

Over T-stykket er der en samling mellem PE-rør og tomrør. Rillerne i tomrøret blev fyldt med Araldit, PE-røret skubbet på plads og spændebåndet skruet hårdt til, så rillerne blev mast flade.

016

Man kan roligt lægge kræfterne i, når spændebåndet skrues til. Her er et stykke tomrør fra en mislykket samling med silikone, tomrøret er ikke revnet i rillerne.

Samling af tomrør

020

rillerne i begge ender af tomrør fyldes med Araldit, et stykke PE-rør blev skubbet ind som forbindelse, samlingen mellem dem fylldt med Araldit og et stykke opklippet tomrør lagt over, samt et stykke tomrør til at dække samlingen, så spændebåndet ikke limes fast. Spændebåndet skal skrues hårdt til, og så er det forhåbentlig tæt.

Husk lige, at det, jeg her laver, er et lukket system i et drivhus, det holder ikke til vandværksvand og må heller ikke bruges til det formål

Drivhus gulvvarme, vintermålinger

Den lille Drivhusduino er sat i gang og måler temperaturer i drivhuset.

Tid   Luft inde i huset   23 cm dybde midt i huset    23 cm dybde uden for huset
26/1-14, -4 ude og blæst
14:00               -1,69                               0,81                                                         0,19

27/1-14, -3 ude og snestorm
10:40                -0,63                               0,56                                                         -0,06
15:00                -0,56                               0,63                                                           0

28/1 ca. 0 ude
11:10                1,19                                 0,69                                                           0,06

29/1, ca 0 ude, lidt sløret sol ind imellem
12:00                 2,81                                 0,81                                                           0,06

Temperaturen i jorden udenfor ligger konstant omkring frysepunktet. I drivhuset er jordtemperaturen lidt over frysepunktet, og stiger lidt, når lufttemperaturen stiger.

Januar har været overskyet, men den 29. var der lidt stærkere lys, og det giver straks 2-3 graders varme i luften.

I næste uge er der lovet dage med sol, og det bliver spændende at se, hvad der så sker.

For en ordens skyld skal det lige nævnes, at anlægget med cirkulering af vand fra solfangeren til jorden er afmonteret, men vender tilbage i en større og forbedret udgave når nattefrosten er væk.

 

Soldrevet gulvvarme i drivhus, Seeeduino Mega 1.23, erfaringer fra 2013

Anlægget består af 25 m hvid rør til solvarme, max temperatur 95%, røret går een gang rundt foroven i drivhuset og 2 gange ca. 30 cm nede i sandet under gulvet. Vandet i røret cirkuleres med en udvendig akvariepumpe, en Aquabee up 300, fra Akvariebutikken, http://www.akvariebutikken.dk/product/aquabee-up-300-161/
P
umpen bruger 230V, 4 Watt og pumper 300 liter i timen med en løftehøjde på 0,6m. Det er rigeligt til at cirkulere vandet i røret.

I den forgangne sommer blev anlægget styret manuelt, men automatikken er på vej. Der måles temperatur i luften i drivhuset, nede under gulvet og samme dybde i jorden udenfor, samt temperaturen i frem- og returløb i gulvvarmen. Styringen beregner forskellen på temperaturen under gulvet og i luften, og når der er 5C forskel tændes en LED. Det er så meningen, at LED’en skal erstattes af en optocoupler, der styrer en Mosfet som via 12V styrer et relæ, der styrer 230V til cirkulationspumpen – der kommer en nærmere forklaring senere. Hjernen i det hele er en Seeeduino Mega 1.23, programmeret i C+, der foruden gulvvarmen også skal styre vanding via sensorer i spagnummen.

Erfaringerne kan koges ned til, at slangen i toppen af drivhuset slet ikke optager nok energi til at varme gulvet. Temperaturstigningen i sandet under fliserne er typisk 4C i september og 1,5-2C i jorden udenfor.
Så der skal et solpanel op udenfor drivhuset til at fange mere energi.

Kan det betale sig? Ja, hvis man kigger lidt på hvad et drivhus koster, og sæsonen er ca. 5 måneder, og den kan forlænges med en måned i hver ende – så er der økonomi i det.

Der arbejdes ved skrivebordet, loddes og programmeres, og i marts skal det hele ud i drivhuset – det bliver spændende…..

 

 

DrivhusDuino – automatisk styring af et drivhus med en Arduino microcontroller. Måling af temperatur med DS18B20, og program.

Før du begynder.

Gå ind på Arduino’s hjemmeside  http://www.arduino.cc/  og sæt dig ind i hvad og hvordan – er det noget for dig?

Hvis du køber en Arduino er der også brug for et breadboard, løse ledninger og forskellige komponenter til at øve sig på. Jeg købte ikke et begyndersæt, men i stedet nogle lysdioder, en lysmåler, temperatursensorer og et display. Vent med styring af 230V til du har noget erfaring med tingene.

Nogle komponenter, display og nogle temperatursensorer, kræver et selvstændigt program for at kunne fungere – det finder man på nettet og lægger ind i Arduino’en.

En Arduino har ikke ubegrænsede ind- og udgange, så hvis man vil have et display til at vise målinger tager det plads fra sensorer.

En sensor kræver som minimum en plus og minus ledning, og nogle også en dataledning til at overføre målingen. Jeg vil gerne måle temperatur 5 steder, og her kommer DS18B20 ind i billedet.

DS18B20.

– og hvad er så det? Det er en sensor, der måler temperatur og digitaliserer målingen. Hver sensor har en adresse, så mikrocontrolleren kan spørge den enkelte sensor, hvad der er målt. Alle DS18B20 sensorer kan altså sættes på de samme 3 ledninger: plus, minus og data. Strengt taget kan de klare sig med 2 ledninger i såkaldt parasitic mode, hvor sensoren tapper strøm når den ikke skal sende noget.

Man kender ikke adressen på den enkelte sensor, og jeg kan se, at det program, jeg brugte, ikke er aktivt mere. Så søg på nettet     ds18b20 read adress   , sæt sensorerne op enkeltvis og kør programmet, så får du adressen på den enkelte sensor.

Lod sensorerne på tynde ledninger, kontroller, at det virker og dæk lodningerne med Araldit eller lignende.

Mine 5 sensorer viste den samme temperatur inden for 0,3 grader, når de lå sammen. Opløsningen er 0,06C.

Programmet.

Herunder er programmet, stumperne er funder på nettet, Jepsen PV electronics har hjulpet, og  lidt har jeg selv lavet, og det virker. Adresserne T1-T5 er mine adresser, de skal ændres til dine sensorer.

Læg mærke til, at udgang 13, Pin 13, bruges til at styre relæ til cirkulationspumpen, det kunne være gardiner eller vanding, med en anden programmering.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
// Data wire is plugged into port 22 on the Arduino
#define ONE_WIRE_BUS 8
#define TEMPERATURE_PRECISION 12
// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices (not just Maxim/Dallas temperature ICs)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.
DallasTemperature sensors(&oneWire);
DeviceAddress T1 = { 0x28, 0x32, 0xEC, 0xA1, 0x04, 0x00, 0x00, 0xDE };
DeviceAddress T2 = { 0x28, 0xBF, 0xF0, 0xA0, 0x04, 0x00, 0x00, 0xAC };
DeviceAddress T3 = { 0x28, 0xA5, 0xAC, 0xA1, 0x04, 0x00, 0x00, 0x03 };
DeviceAddress T4 = { 0x28, 0x2E, 0xF5, 0xA1, 0x04, 0x00, 0x00, 0x77 };
DeviceAddress T5 = { 0x28, 0xD9, 0xF5, 0xA0, 0x04, 0x00, 0x00, 0x0F };

/*

Nr 1 Device is a DS18B20 : 28-32-EC-A1-04-00-00-DE Luft inde
Nr 2 Device is a DS18B20 : 28-D9-F5-A0-04-00-00-0F Jordtemp midt i huset i 22 cm dybde
Nr 3 Device is a DS18B20 : 28-A5-AC-A1-04-00-00-03 Jordvarme retur
Nr 4 Device is a DS18B20 : 28-BF-F0-A0-04-00-00-AC Jordvarme indløb
Nr 5 Device is a DS18B20 : 28-2E-F5-A1-04-00-00-77 Jordtemp ude i 22 cm dybde
*/

int relayPin = 13;

float dif=0;// forskellen mellem luft og jordtemp, styrer cirkulationspumpen //

void setup(void)
{
pinMode(relayPin, OUTPUT);

// start serial port
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16, 2);
lcd.clear();
Serial.println(“Dallas Temperature IC Control Library Demo”);

// Start up the library
sensors.begin();
sensors.setResolution(T1, TEMPERATURE_PRECISION);
sensors.setResolution(T2, TEMPERATURE_PRECISION);
sensors.setResolution(T3, TEMPERATURE_PRECISION);
sensors.setResolution(T4, TEMPERATURE_PRECISION);
sensors.setResolution(T5, TEMPERATURE_PRECISION);

digitalWrite(relayPin, LOW);
}

void loop(void)
{
// call sensors.requestTemperatures() to issue a global temperature
// request to all devices on the bus
Serial.print(“Requesting temperatures…”);
sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperatures
Serial.println(“DONE”);
float temp1=sensors.getTempC(T1);
float temp2=sensors.getTempC(T2);
float temp3=sensors.getTempC(T3);
float temp4=sensors.getTempC(T4);
float temp5=sensors.getTempC(T5);
Serial.print(“Temperature for the device 1 (index 0) is: “);
//Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0));
Serial.println(temp1);
Serial.print(“Temperature for the device 2 (index 1) is: “);
Serial.println(temp2);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print (“Luft = “);
lcd.print (temp1);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print (“Midt = “);
lcd.print(temp2);
delay (2000);

lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print (“Vandud = “);
lcd.print (temp3);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print (“Vandind = “);
lcd.print(temp4);
delay (2000);

lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print (“Ude = “);
lcd.print (temp5);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print (“Dif = “);
lcd.print (dif);

delay (2000);

dif = (temp1) – (temp2);

if (dif >=2)
{digitalWrite(relayPin, HIGH); }
else
{digitalWrite(relayPin, LOW); }
}

 

DrivhusDuino – automatisk styring af et drivhus med en Arduino microcontroller. Indledning.

Alle hobbydrivhuse har vel automatiske vinduesåbnere, og de fleste en slags automatisk vanding. Men, hvad hvis man gerne vil lidt mere? Hvis vandingen skal starte når jorden er tør, eller solen har skinnet et vist antal timer, eller gardiner skal trække for når solen har skinnet en halv time – så kræver det en form for computer og programmering.

Arduino

En Arduino er en lille mikroprocessor, der kan bruges til mange sjove ting. Den programmeres i C#, og der er heldigvis mange, der leger med dem, så der findes færdige programmer, der frit kan hentes på nettet.
Hjemmesiden for Arduino findes her  http://www.arduino.cc/  og vil du købe en kan det gøres her  http://www.let-elektronik.dk/  . Jeg er så heldig at have en nevø Kim, der hjælper med isenkram og program, ham kan man finde her  http://jpve.dk/

DrivhusDuino

– er et forsøg på at gribe det lidt sjovt an.
I første omgang har jeg behov for at starte og stoppe en cirkulationspumpe til gulvvarmen, det kan f eks ske, når solfangeren er 2 grader højere end jordtemperaturen. Så der skal måles temperatur nogle steder, man skal kunne aflæse temperaturerne på et lille display, og der skal skrives et program.

Programmering

Arduino programmeres i C#, et udbredt programmeringssprog, der findes i flere udgaver og bruges til styring af mange ting som robotter og vindmøller. Jeg har arbejdet med programmering i SAS, og først begyndt på C# nu, men det er nu ikke så svært. Alle programmer til Arduino er frit tilgængelige, og folk er flinke til at forklare, hvad der foregår i programmerne, så efter lidt øvelse begynder man at forstå gangen i det.
Prøv at søg på   Arduino programming    eller  Arduino tutorial  , så kommer der en masse op.

Programmering sker via et USB-kabel, når et program er overført til Arduino vil det køre når der sættes strøm til Arduinoen, så det er meget simpelt.

Elektronik

Det er ikke gjort med en Arduino og programmering alene, der skal også noget elektronik til at måle og styre, og på det område er der sket noget, siden jeg som dreng rodede med krystalapparater. Igen, der er masser af eksempler på nettet, men her skal man passe på, for laver man en fejl i programmering så virker det bare ikke, men en fejl i elektronikken kan ødelægge komponenter.

Hvad kan man med en Arduino?

Alt – du skal bare finde ud af hvordan. Det mest simple er en temperaturmåling, næste skridt er måling af jordfugt og styring af vanding. Gardiner af og på, og styring af lagring af varme i jorden.

Der kan kobles en datalogger på, så man kan tappe data og få smukke kurver, og går man helt grassat kan Arduinoen lægge data på en hjemmeside, så man kan sidde i sin stue og følge med i hvad der sker i drivhuset.

Hvad koster det?

Som vestjyde må man jo stille det spørgsmål. En Arduino koster 200kr, strømforsyning ca. 100 kr, display 120 kr, sensorer til temperatur og luftfugtighed 35-150 kr og relæ til styring af 230V ca. 50 kr, så for 5-600 kr er man kørende.

Pas på, miniinthebox er et firma i fjernøsten, der sælger meget billig elektronik, men der er klager over manglende levering, og der kommer moms og told på, så det i sidste ende bliver dyrere!

 

057

 

Et smugkig på min halvfærdige Drivhusduino – ikke kønt at se på, men det virker, og Jepsen PV Electronics laver en printplade, når jeg er færdig, og så kommer der styr på det.