Progettazione Serra Automatizzata

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Progetto Serra Automatica.

Requisiti Fondamentali:
a) Consumo energetico contenuto ( livello di accuratezza 1)
b) Temperature di funzionamento esterna : da 0 gradi a 28 Gradi.
c) Sistema di recupero d’ acqua e filtrazione per il massimo rendimento.
d) Controllo elettronico della temperatura di innaffiamento/idroponica dell’ acqua.
e) Controllo elettronico della temperatura interna della serra.
f) Controllo Igrometrico all’ interno della serra’
g) Controllo Umidita all’ interno del terrenodi coltivazione (vasi)
h) Controllo elettronico del sistema di illuminazione. Indoor: le lampade predisposte svolgono tulle le operazioni di ciclo luce giorno da impostare tramite microcontrollore a bordo. OutDoor :le lampade predisposte coadiuvano la luce solare per mantenere la quantita’ ed il tempo di ciclo Luce/Giorno impostato da microprocessore.
i) Sistema di allontanamento delle lampade automatico in modo che le stesse mantengano un valore impostato ( esempio 20 cm) dal apice della pianta/e in cultura ( Tramite presumibilmente fascio laser a scansione)
j) Controllo Automatico del PH del’ acqua.
k) Sistema di ventilazione forzato interno , regolabile in velocita con filtro esterno a carboni attivi per eliminare , se la serra viene utilizzata indoor , eventuali persistenze odorose emanate dalla coltivazione in essere.
l) Sistema WebCam per controllare la coltivazione a distanza tramite internet.
m) Serra completamente sigillata a formare tipo mobile , da inserire anche come elemento di arredo.
n) Dotata di ruote in silicone per spostarla anche in appartamenti ove il pavimento sia particolarmente delicato ( Vedi legno. ) e di dimensioni adeguate per evitare che “inciampi” , sempre se usata all’ interno, da un eventuale tappeto o piccolo scalino.


Avendo appurato i precedenti punti ( tutti i suggerimenti sono ben accetti) prenderemo tre direzioni :
a) Una prettamente meccanica comprendente la modellazione solida del progetto stesso e la sua realizzazione fisica.
b) Una prettamente elettronica che consisterà nel rintracciare i sensori elettronici, un sistema a microprocessore con tastiera , circuiteria e assemblaggio della stessa,etc.
c) La terza e ultima sara’ quella di programmazione del microprocessore che consenta tramite visore e tastierino di parametrizzare interamente la serra Automatica.


Varianti al progetto in corso : Possibilita’ di Autoalimentazione della serra tramite batterie e pannello fotovoltaico ( e’ in corso una verifica dei consumi della serra stessa non ancora completamente risolvibili causa alcune variabili indipendenti) .
Ogni consiglio e' .... Sempre Bene Accettato.

 

[stewe85]

In poche parole, volete coltivare marijuana?

 

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Parte 1
Struttura di supporto, Calcolata per reggere circa 90 KG di peso.
Le dimensioni della serra sono 910 x 600 x h 1280 mm.
Notare che l’ isolamento interno e’ fatto di un nuovo sandwich di alluminio martellato e polistirolo.L’ alluminio martellato serve per diffondere meglio l’ illuminazione posizionandolo con la faccia di alluminio interno serra . Il polistirolo serve per la coambientazione della serra.
L'isolamento termico di un determinato materiale è misurato dalla sua conducibilità termica ed ha come unità di misura il Lambda, espresso in [Watt/(m2 K) ]
In poche parole l’ isolamento cosi’ ottenuto ha , con un consumo di appena 80 watt di riscaldamento di portare la serra da 0 a 35 gradi in 25 minuti e mantenera la temperatura impostata utilizzando, di media, solo 0,075 Kwatt/ora oppure 7,5 watt/ora . Considerando che un kwatt ora dell’ ente erogazione del servizio puo’ variare da 0,22 a 0,44 euro possiamo fare un calcolo medio di 0,33 ero kwatt /ora.
Da questo possiamo dedurre che usiamo 1 Kwatt di energia elettrica ogni 13 ore per cui la nostra serra consumera circa 2Kwatt/ora * 0,33 euro/kwatt = 0.66 euro al giorno di riscaldamento nella peggiore della ipotesi di 0 gradi esterno serra.



Stiamo lavorando per il sistema di gestione idroponica e recupero acqua.

 

[marco.enne]

unità termica?
riscaldamento radiante o ...?
nel "conteggio" dei consumi viene compreso anche quello dell'elettronica /computer di regolazione , quello del ventilatore del circuito forzato , e del recupero dell'acqua e del filtraggio (presumibile pompa di ricircolo a "pressione") ?

ed anche .... il polisterolo con l'umidità va davvero poco d'accordo, quale sarebbe la tempistica di deperimento dell'isolante ?
visto che per attuare una serra del genere si potrebbe andare incontro a costi "costruttivi importanti" andrebbe anche valutata quale sia il rapporto , non solo gestionale della serra in se, ma anche il rapporto/beneficio qualità/prezzo /durata temporale dei componenti strutturali ......pagare una tot: X "importante" cifra per qualcosa che potrebbe avere una scadenza "limitata" (anche fossero 5 anni) o una manutenzione che non ti permetterebbe un "congruo rientro " della spesa effettuata per acquistarla/costruirla .....e non mi riferisco solo all'uso "commerciale" del suo "contenuto", ma ancor peggio se ad uso domestico....ma anche fosse solo per puro proprio sfizio progettuale "di stile".

PS tra l'altro una serra così concepita avrebbe davvero senso se fosse adatta in out-door
,ma non di dimensione così "contenuta" e ciò di quanto amplificherebbe i costi essere in esercizio con temperature ben inferiori allo zero?

 

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Acute osservazioni Sig. Marco.
Come mia precedente il calcolo dei consumi si riferisce SOLO al sistema di riscaldamento. Gli altri elementi che compongono la Serra Automatica e relativi consumi sono ancora in corso . Si ricordi che sono conti teorici che potranno distanziarsi dalla realta di +- 5%.
Il polistirolo si divide in polistirene espanso sinterizzato e in polistirene espanso estruso. Quest' ultimo e' insensibile all' acqua ed e' quello del sandwich .
Molto corretta l' analisi sulle dimensioni e vita media della macchina . Questa serra dovrebbe essere , per avere il suo massimo rendimento, circa il doppio in termini di dimensioni di quella in fase di progettazione.
La risposta e' che non ho spazio in casa e la hadrolaelia mi aspetta.
La vita media della macchina puo' essere quantizzata dai componenti mobili soggetti a deperimento e/o rottura. I componenti mobili della macchina sono di facile reperibilita' e basso costo.
Il costo di una singola unita' sara' elevatissimo . Stiamo ancora cercando una fabbrica metalmeccanica che ci realizzi i primi due prototipi .
Non penso che questa tipologia di serra verra' mai messa in commercio ma distribuiremo i disegni tecnici a chi ce ne fara' richiesta gratuitamente.

Piu' tardi altri aggiornamenti costruttivi.

 

[ingflowtrees]

Le vasche di raccolta dovranno , purtroppo, essere realizzate tramite stampo. La struttura della vasca sara’ anche questa volta un sandwich composto da vetroresina atossica, all interno una griglia riscaldante , ed infine un altro strato di vetroresina
Il sistema riscaldante sara’ progettato per essere alimentato con una tensione di 48 Volt . Questo per proteggere in caso di rottura della vasca pericolosi contatti con l’ alta tensione.
Il carico Statico di ogni vasca sara’ di 75 KG per cui necessita di un rinforzo inferiore .
Al centro vasca sara’ presente il foro di drenaggio e collegato con il sistema di recupero e filtrazione dell’ acqua .
La Vasca riscaldata e’ stata concepita per poterla far comporre i moduli con la conseguenza che con un singolo stampo possiamo aumentare le dimensioni della serra .

 

[marco.enne]

Alcune cose potrebbero essere interessanti. ...e forse potrebbero anche avere un riscontro commerciale.
Mi riferisco in particolare all'unità termica radiante a "pavimento" , infatti è abbastanza ricorrente nei proprietari di serre ,sopratutto per le medio piccole "domestiche " , ricercare sistemi per riscaldarle. ...
Ed una o più piastre radianti che riescono a riscaldarle dal fondo , quindi in maniera più che appropriata ed uniforme sarebbe davvero l'ideale ....
Potrebbe anche essere "una svolta " commerciale. ...
Attendo gli sviluppi .....
La serra in sé è un buon progetto anche se la trovo poco economica
Ma se i componenti fossero anche solo in parte "traslabili " anche su altri tipi di serrette potrebbe essere molto interessante.....

 

[ingflowtrees]

La vasca riscaldante e’ possibile realizzarla ed e’ stata montata nella struttura. Si e’ tenuto conto di uno stampo che possa poi essere realizzato per serre di dimensioni maggiori montando le varie vasche ad incastro.
In ogni vasca e’ montato un banale sensore per sapere quando la vasca e’ al 80% della sua capienza. Cio’ servirà a poter impostare la serra per le coltivazioni idroponiche .
Fatto questo procediamo al sistema di illuminazione automatico che sovrastera’ le nostre piante.
Il sistema di sollevamento sara’ fatto tramite cavetti di acciaio che opportunamente trascinati da motorini stepper Autofrenanti seguano la crescita della pianta. Perche’ motori autofrenanti? Semplicemente perche’ in mancanza di tensione non crolli il piano di illuminazione sulla nostra amata cultura.
Un dubbio rimane concernente il tipo di illuminazione, a LED oppure classica.

In commercio esistono ambi modelli ed ognuno a vantaggi e svantaggi rispetto l’ altro.

Un suggerimento da tutti voi e’ gradito.