1. 1
‫מכנית‬ ‫להנדסה‬ ‫המחלקה‬
‫הפרויקט‬ ‫שם‬:
‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬ ‫פיתוח‬
Project name:
Model Development of a Climate Controlled Greenhouse
‫מסכם‬ ‫דו"ח‬–‫פרויקט‬ ‫ספר‬
:‫הסטודנטים‬ ‫שמות‬‫אדר‬ ‫ורותם‬ ‫קראוסר‬ ‫ירון‬
:‫המנחה‬ ‫שם‬‫טייטל‬ ‫מאיר‬ ‫ד"ר‬
:‫ההגשה‬ ‫תאריך‬17.05.2015

2. 2
‫עניינים‬ ‫תוכן‬
1.‫חלוקת‬‫עבודה‬……………......................................................................................................5
1.1‫רותם‬‫אדר‬–‫חלק‬‫א‬:.............................................................................................................................5
1.2‫ירון‬‫ק‬‫ראוסר‬–‫חלק‬‫ב‬:..........................................................................................................................5
2.‫רשימות‬………………….......................................................................................................6
3.‫תקציר‬………………….........................................................................................................9
4.EXECUTIVE SUMMARY.................................................................................................11
5.‫מבוא‬………………….........................................................................................................13
6.‫מטרות‬‫ומדדי‬‫הצלחה‬...........................................................................................................14
6.1‫מטרו‬‫ת‬.............................................................................................................................................14
6.2‫מדדי‬‫הצלחה‬.....................................................................................................................................14
7.‫סקירת‬‫ספרות‬………...........................................................................................................15
8.‫רקע‬‫שיווקי‬–‫סקר‬‫מצב‬‫קיים‬..................................................................................................16
9.‫דרישות‬,‫אפיון‬‫ומפרט‬‫מערכתי‬...............................................................................................17
9.1‫דרישות‬...........................................................................................................................................17
9.1.1‫גורמי‬‫הפרויקט‬...............................................................................................................................17
9.1.1.1‫תכלית‬‫הפרויקט‬...........................................................................................................................17
9.1.1.2‫משתמשי‬‫הפרויקט‬.......................................................................................................................17
9.1.1.3‫אילוצי‬‫הפרויקט‬...........................................................................................................................17
9.1.1.4‫עובדות‬‫והנחות‬‫הקשורים‬‫לפרויקט‬...................................................................................................17
9.1.2‫דרישות‬‫פונקציונאליות‬.....................................................................................................................17
9.1.2.1‫תכולת‬‫העבודה‬............................................................................................................................17
9.1.2.2‫תחום‬‫המוצר‬...............................................................................................................................17
9.1.2.3‫דרישות‬‫מידע‬‫ופונקציונליות‬...........................................................................................................18
9.1.3‫דרישות‬‫לא‬‫פונקציונליות‬..................................................................................................................18
9.1.3.1‫דרישות‬‫עיצוב‬.............................................................................................................................18
9.1.3.2‫דרישות‬‫ב‬‫יצועים‬..........................................................................................................................18
9.1.3.3‫דרישות‬‫שימוש‬,‫ממשק‬‫משתמש‬‫והפעלה‬...........................................................................................18
9.2‫אפיון‬‫ומפרט‬‫מערכתי‬..........................................................................................................................18
9.2.1‫צרכי‬‫הלקוח‬...................................................................................................................................18
9.2.1.1‫מרחב‬‫תפעולי‬..............................................................................................................................18
9.2.1.2‫תנאי‬‫סביבה‬‫הנגזרים‬‫מהמרחב‬‫התפעולי‬.............................................................................................18
9.2.1.3‫פרופיל‬‫משימה‬‫ו‬/‫או‬‫תרחיש‬............................................................................................................19
9.2.1.4‫מדיניות‬‫תפעול‬‫ושימוש‬.................................................................................................................20
9.2.1.5‫עיצוב‬........................................................................................................................................20
9.2.1.5.1‫דגם‬‫חממה‬‫מוקטן‬......................................................................................................................20
9.2.1.5.2"‫חממה‬‫אמיתית‬".......................................................................................................................20
9.2.2‫ביצועים‬‫כללים‬...............................................................................................................................20
9.2.2.1‫דגם‬‫חממה‬‫מוקטן‬.......................................................................................................................20
9.2.3‫פונקציות‬‫מערכתיות‬........................................................................................................................21
9.2.4‫פרמטרים‬‫וביצועים‬‫מערכתיים‬...........................................................................................................21
9.2.4.1"‫חממה‬‫אמיתית‬"..........................................................................................................................21
9.2.4.2‫מודל‬‫חממה‬‫מוקטן‬........................................................................................................................21
9.2.5‫מודולים‬........................................................................................................................................22
9.2.5.1‫דגם‬‫חממה‬‫מוקטן‬.........................................................................................................................22
9.2.5.2‫חממה‬‫אמיתית‬.............................................................................................................................22
9.2.6‫ממשקים‬.......................................................................................................................................22
9.2.6.1‫ממשקים‬‫לעולם‬‫החיצון‬.................................................................................................................22
9.2.6.2‫ממשקים‬‫פנימיים‬‫בתחום‬‫המערכת‬‫בין‬‫המודולים‬‫השונים‬.......................................................................22

3. 3
9.2.7‫דרישות‬‫יעילות‬‫ברמה‬‫המערכתית‬........................................................................................................23
9.2.8‫הפעלה‬,‫אמינות‬‫ותקלות‬–‫חממה‬‫אמיתית‬..............................................................................................23
9.2.8.1‫מחזורי‬‫עבודה‬.............................................................................................................................23
9.2.8.2MTBF – MEAN TIME BETWEEN FAILURE........................................................................................23
9.2.8.3MTTR – MEAN TIME TO REPAIR...................................................................................................23
9.2.8.4‫דרישות‬‫תחזוקה‬...........................................................................................................................23
9.2.9‫שלבי‬‫פיתוח‬...................................................................................................................................23
10.‫בדיקת‬‫היתכנות‬….............................................................................................................25
11.‫ניתוח‬‫פונקציונלי‬….............................................................................................................26
11.1‫פירוק‬‫פונקציונלי‬‫רמה‬0....................................................................................................................26
11.1.1‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודל‬0................................................................................................................26
11.1‫פירוק‬‫פונקציונאלי‬‫רמה‬1..................................................................................................................28
11.1.2‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודול‬1...............................................................................................................28
1.1.2‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודול‬2.................................................................................................................29
11.1.2‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודול‬3...............................................................................................................30
11.1.2‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודול‬4...............................................................................................................31
11.1.2‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודול‬5...............................................................................................................31
11.1.2‫תרשים‬‫תפיסתי‬‫מודול‬6...............................................................................................................32
11.1.2‫תרשים‬‫תפי‬‫סתי‬‫מודול‬7...............................................................................................................33
12.‫ניתוח‬‫חלופות‬…….............................................................................................................34
12.1‫חלופות‬‫מערכת‬‫קירור‬.......................................................................................................................34
12.1.1‫מערכת‬‫ערפול‬–MISTING SYSTEMS..................................................................................................34
12.1.2‫מזרון‬‫לח‬–COOLING PAD..............................................................................................................34
12.2‫חלופות‬‫מערכת‬‫חימום‬.......................................................................................................................35
12.2.1‫מערכת‬‫חימום‬‫צנרת‬.......................................................................................................................35
12.2.2‫מערכת‬‫אוויר‬‫חם‬...........................................................................................................................36
12.3‫חלופות‬‫מערכת‬‫בקרה‬........................................................................................................................36
12.3.1ARDUINO MICRO.........................................................................................................................36
12.3.2RASPBERRY PI.............................................................................................................................37
13.‫תכן‬‫ראשוני‬………….........................................................................................................39
13.1‫מערכת‬‫אוורור‬‫מכאני‬........................................................................................................................39
13.2‫מערכת‬‫אוורור‬‫טבעי‬.........................................................................................................................40
13.3‫מערכת‬‫צינון‬...................................................................................................................................41
13.4‫מערכת‬‫חימום‬.................................................................................................................................43
13.5‫מערכת‬‫הצללה‬................................................................................................................................45
13.6‫מערכת‬‫פאנלים‬‫סולאריי‬‫ם‬..................................................................................................................48
13.7‫מערכת‬‫בקרה‬..................................................................................................................................50
14.‫תכן‬‫מפורט‬……….............................................................................................................51
14.1‫מערכת‬‫אוורור‬‫מ‬‫כאני‬........................................................................................................................51
14.2‫מערכת‬‫אוורור‬‫טבעי‬.........................................................................................................................57
14.3‫מערכת‬‫צינון‬...................................................................................................................................65
14.4‫מערכת‬‫חימום‬.................................................................................................................................75
14.5‫מסך‬‫הצללה‬....................................................................................................................................90
14.6‫מערכת‬‫פאנלים‬‫סולאריים‬..................................................................................................................96
14.7‫מ‬‫ערכת‬‫הבקרה‬..............................................................................................................................103
15.‫ניהול‬‫סיכונים‬‫מעודכן‬........................................................................................................120
16.‫תוכנית‬‫בדיקות‬…….........................................................................................................121
17.‫תוכנית‬‫ניהול‬‫פרויקט‬........................................................................................................122
17.1WORK BREAKDOWN STRUCTURE.....................................................................................................122

4. 4
17.2‫תוכנית‬‫עבודה‬‫של‬‫הפרויקט‬“MS PROJECT”.........................................................................................124
18.‫תוצרי‬‫הפרויקט‬…….........................................................................................................127
19.‫עלות‬‫הפרויקט‬……..........................................................................................................129
20.‫סיכום‬‫ומסקנות‬…….........................................................................................................131
21.‫הצעה‬‫לעבודת‬‫המשך‬.......................................................................................................132
22.‫ריכוז‬‫שינויים‬‫מדוח‬‫תכן‬‫מפורט‬..........................................................................................133
23.‫רשימת‬‫מקורות‬…….........................................................................................................134
24.‫נספחים‬,‫תיעוד‬‫ודפי‬‫נתונים‬‫שלא‬‫הוצגו‬‫בפרקי‬‫הדוח‬............................................................136
15.3‫נספחים‬........................................................................................................................................141

5. 5
1.‫עבודה‬ ‫חלוקת‬
1.1‫אדר‬ ‫רותם‬–‫א‬ ‫חלק‬:
‫ספיקות‬ ‫חישובי‬ ,‫אנרגיה‬ ‫מאזני‬ ‫הכוללות‬ ‫תיאורטיות‬ ‫אנליזות‬ ‫יכלול‬ :‫וצינון‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬
‫צינון‬ ‫מערכת‬ ‫חישובי‬ ,‫זרימה‬ ‫הפסדי‬ ,‫אוויר‬‫וכו‬.'‫רכיבים‬ ‫בחירת‬ ‫כולל‬ ‫המערכות‬ ‫חישובי‬
‫הרכבתם‬ ‫דרך‬ ‫ותכנון‬ ‫הרכיבים‬ ‫גודל‬ ‫תכנון‬ ,‫מתאימים‬‫כ‬ ‫ששטחה‬ ‫בחממה‬–400‫מ"ר‬‫ובדגם‬
.‫מוקטן‬ ‫חממה‬
‫תיאורטי‬ ‫תכנון‬ :‫סולארית‬ ‫אנרגיה‬‫ואופן‬‫ה‬ ‫התאים‬ ‫הרכבת‬"‫פוטו‬‫ו‬‫ו‬‫ל‬‫ט‬‫אים‬‫חממה‬ ‫דגם‬ ‫על‬ "
.‫מוקטן‬
‫בניית‬‫החממה‬ ‫דגם‬.‫בדגם‬ ‫וצינון‬ ‫לאוורור‬ ‫הקשור‬ ‫הנושא‬ ‫כל‬ ‫של‬ ‫והרכבה‬ ‫תכנון‬ :
1.2‫קראוסר‬ ‫ירון‬–‫ב‬ ‫חלק‬:
:‫החימום‬ ‫מערכת‬‫החימום‬ ‫מערכת‬ ‫חישובי‬ ‫את‬ ‫יכלול‬‫כ‬ ‫ששטחה‬ ‫לחממה‬–400‫מ"ר‬‫הכוללים‬
‫צנר‬ ‫וחומר‬ ‫גודל‬ ‫חישובי‬ ‫החממה‬ ‫דפנות‬ ‫דרך‬ ‫חום‬ ‫איבוד‬ ‫חישובי‬‫להחזיר‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫נדרשת‬ ‫ת‬
‫שא‬ ‫החום‬ ‫את‬‫בד‬‫במבנה‬ ‫האוויר‬ ‫וחימום‬‫וחישובי‬ ‫משאבה‬ ‫חישובי‬ ,‫הרצויה‬ ‫לטמפרטורה‬
.‫מים‬ ‫מחמם‬
:‫בקרה‬ ‫מערכת‬‫קליטת‬ ‫שיכלול‬ ‫הבקרה‬ ‫אלגוריתם‬ ‫כתיבת‬ ,‫לפרויקט‬ ‫מתאים‬ ‫בקר‬ ‫בחירת‬
‫מהחיישנים‬ ‫נתונים‬‫גם‬ ‫תכתב‬ ‫בנוסף‬ ,‫בדגם‬ ‫מתאימה‬ ‫מערכת‬ ‫ובחירת‬ ‫הנתונים‬ ‫עיבוד‬ ‫השונים‬
‫המחשב‬ ‫צג‬ ‫על‬ ‫החיישנים‬ ‫כל‬ ‫נתוני‬ ‫את‬ ‫לראות‬ ‫ניתן‬ ‫יהיה‬ ‫בעזרתה‬ ‫אשר‬ ‫למחשב‬ ‫תוכנה‬
.‫שונים‬ ‫במצבים‬ ‫החממה‬ ‫תגובת‬ ‫את‬ ‫לראות‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫שונות‬ ‫סימולציות‬ ‫ולערוך‬
‫בניית‬‫החממה‬ ‫דגם‬:‫והתקנ‬ )‫תרמי‬ ‫מסך‬ + ‫(חימום‬ ‫של‬ ‫המערכות‬ ‫בניית‬‫בחירת‬ ,‫בדגם‬ ‫תם‬
.‫בדגם‬ ‫חיישנים‬ ‫מיקום‬ ‫ותכנון‬ ‫מתאימים‬ ‫אור‬ ‫ועוצמת‬ ‫לחות‬ ‫טמפרטורה‬ ‫חיישני‬

6. 6
2.‫רשימות‬
‫איורים‬ ‫רשימת‬‫תיאור‬‫עמוד‬ ‫מספר‬
‫איור‬3.5.1‫בתוכנת‬ ‫החממה‬ ‫שרטוט‬SolidWorks10
‫איור‬9.2.5.1‫החממה‬ ‫שלדת‬21
‫איור‬12.1.1‫ערפול‬ ‫מערכת‬33
‫איור‬12.1.2‫מזרון‬‫לח‬33
‫איור‬12.2.1‫צנרת‬ ‫חימום‬ ‫מערכת‬34
‫איור‬12.3.1"‫"ארדויאנו‬ ‫בקר‬36
‫איור‬12.3.2"‫פיי‬ ‫"רספריי‬ ‫בקר‬36
‫איור‬13.2‫טבעיים‬ ‫חלונות‬ ‫מערכת‬ ‫הפעלת‬ ‫מנגנון‬39
‫איור‬13.3.1‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫תיאור‬40
‫איור‬13.3.2‫צינון‬ ‫מערכת‬ ‫מנגנון‬ ‫תרשים‬41
‫איור‬13.4‫חימום‬ ‫מערכת‬ ‫תרשים‬‫מים‬43
‫איור‬13.5.1‫גל‬ ‫אורכי‬ ‫ע"פ‬ ‫שונים‬ ‫קרינה‬ ‫סוגי‬44
‫איור‬13.5.2‫גל‬ ‫אורך‬ ‫של‬ ‫המדידה‬ ‫צורת‬44
‫איור‬13.5.3‫שונים‬ ‫גל‬ ‫לאורכי‬ ‫הצמחים‬ ‫לרגישות‬ ‫האדם‬ ‫רגישות‬ ‫בין‬ ‫ההבדלים‬45
‫איור‬13.5.4‫הצמחים‬ ‫אל‬ ‫שמש‬ ‫קרני‬ ‫חדירת‬46
‫איור‬13.6.1‫סולארי‬ ‫תא‬ ‫מבנה‬47
‫איור‬13.6.2‫ה‬ ‫מבנה‬‫סיליקון‬48
‫איור‬14.1.1‫דגם‬EM5053
‫איור‬14.1.2‫דגם‬EC5054
‫איור‬14.1.3‫דגם‬VD413055
‫איור‬14.2.1‫החלון‬ ‫בגובה‬ ‫כתלות‬ ‫בחממה‬ ‫ובתוך‬ ‫לחממה‬ ‫מחוץ‬ ‫הלחצים‬ ‫פיזור‬
‫תיאוריית‬ ‫ע"פ‬"Boulard & Baille"
58
‫איור‬14.2.2" ‫מנגנון‬Rack & Pinion"60
‫איור‬14.2.3‫הח‬ ‫של‬ ‫על‬ ‫מבט‬‫ממה‬60
‫איור‬14.2.4)‫פנים‬ ‫(מבט‬ ‫החממה‬ ‫חתך‬61
‫איור‬14.2.5‫החממה‬ ‫קשת‬ ‫על‬ ‫חופשי‬ ‫גוף‬ ‫דיאגרמת‬62
‫איור‬14.3.1‫המזרון‬ ‫גיאומטריית‬64
‫איור‬14.3.2‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫טכני‬ ‫מפרט‬65
‫איור‬14.3.3)‫לח‬ ‫(מזרון‬ ‫מודי‬ ‫דיאגרמת‬72
‫איור‬14.4.1‫מבט‬ISO & FRONT‫החממה‬ ‫מבנה‬ ‫על‬76
‫איור‬14.4.3‫חימום‬ ‫צנרת‬ ‫פריסת‬ ‫שיטות‬88
‫איור‬14.5.1"‫מרזב‬ ‫"מרזב‬ ‫חיבור‬ ‫צורת‬91
‫איור‬14.5.2‫לאורכה‬ ‫ונפרש‬ ‫החממה‬ ‫דופן‬ ‫אל‬ ‫מחובר‬ ‫המסך‬ ‫כאשר‬ ‫חיבור‬ ‫צורת‬91
‫איור‬14.5.3‫שיפוע‬ ‫ישר‬ ‫שיפוע‬ ‫מערכת‬92
‫איור‬14.5.4‫שונות‬ ‫כיסוי‬ ‫רמות‬92
‫איור‬14.5.5‫מחברת‬ ‫הצללה‬ ‫מסך‬ ‫של‬ ‫מכני‬ ‫הסבר‬
"VRE SYSTEMS"
95
‫איור‬14.6.1‫החממה‬ ‫גבי‬ ‫על‬ ‫הפאנלים‬ ‫סידור‬96
‫איור‬14.6.2‫החממה‬ ‫עבור‬ ‫הסולארי‬ ‫הפאנל‬ ‫מידות‬98
‫איור‬14.6.3‫סולאריים‬ ‫פנלים‬ ‫מערכת‬ ‫עבור‬ ‫חיבורם‬ ‫וסדר‬ ‫הרכיבים‬ ‫חיבור‬ ‫סכמת‬99
‫איור‬14.6.4‫הסולאריים‬ ‫הפנלים‬ ‫חיבור‬ ‫צורת‬100

7. 7
‫איור‬14.6.5‫הסוללו‬ ‫חיבור‬ ‫צורת‬‫ת‬102
‫איור‬14.6.6‫סינוס‬ ‫לגל‬ ‫קירוב‬ ‫לבין‬ ‫טהור‬ ‫סינוס‬ ‫גל‬ ‫בין‬ ‫השוני‬.103
‫איור‬14.7.1‫הכוח‬ ‫ספק‬ ‫של‬ ‫צבעים‬ ‫מקרא‬104
‫איור‬14.7.2‫ה‬ ‫של‬ ‫החשמלי‬ ‫המעגל‬ ‫סכמת‬–Relay Board105
‫איור‬14.7.3‫ה‬ ‫מבנה‬–Micro Switch‫חיבור‬ ‫ושמות‬105
‫איור‬14.7.4‫מאוורר‬MULTIFAN 4212h106
‫איור‬14.7.5‫סיבובי‬ ‫אינקודר‬106
‫איור‬14.7.6‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫בין‬ "‫ה"מודל‬ ‫של‬ ‫החשמלי‬ ‫המעגל‬ ‫חיבור‬ ‫סכמת‬
‫הבקר‬ ‫אל‬
107
‫איור‬14.7.7‫ולחות‬ '‫טמפ‬ ‫חיישני‬ ‫חיבור‬ ‫צורת‬109
‫איור‬14.7.8'‫הטמפ‬ ‫חיישן‬ ‫חיבור‬ ‫אופן‬109
‫איור‬14.7.9‫המערכת‬ ‫אל‬ ‫אור‬ ‫עוצמת‬ ‫חיישן‬ ‫חיבור‬ ‫אופן‬109
‫איור‬14.7.10‫חימום‬ ‫מערכת‬110
‫איור‬14.7.11‫צינון‬ ‫מערכת‬111
‫איור‬14.7.12‫הצללה‬ ‫מסך‬ ‫מערכת‬111
‫איור‬14.7.13‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬112
‫איור‬14.7.14‫החממה‬ ‫בבית‬ '‫הטמפ‬ ‫לשינוי‬ ‫בהתאם‬ ‫הבקר‬ ‫פעולות‬ ‫סדר‬115
‫איור‬14.7.15‫החממה‬ ‫בית‬ ‫בתוך‬ ‫לחות‬ ‫לשינוי‬ ‫בהתאם‬ ‫הבקר‬ ‫פעולות‬ ‫סדר‬116
‫איור‬14.7.16‫ממשק‬‫משתמש‬:‫פתיחה‬ ‫מסך‬117
‫איור‬14.7.17‫ממשק‬‫בחירת‬ ‫מסך‬ :‫משתמש‬port‫לחממה‬ ‫והתחברות‬117
‫איור‬14.7.18‫ממשק‬‫משתמש‬:‫עבודה‬ ‫מצב‬ ‫בחירת‬ ‫מסך‬118
‫איור‬14.7.19‫ממש‬‫ק‬‫משתמש‬:‫ידני‬ ‫מצב‬ ‫עבודה‬ ‫מסך‬118
‫איור‬14.7.20‫ממשק‬‫משתמש‬:‫מצב‬ ‫עבודה‬ ‫מסך‬‫אוטומטי‬119
‫איור‬18.1‫תכנון‬‫בתוכנת‬ ‫החממה‬SolidWorks127
‫איור‬18.2‫מודל‬‫החממה‬127
‫איור‬18.3‫תוכנת‬‫המשתמש‬ ‫ממשק‬128
‫גרף‬14.1.1‫החממה‬ ‫בית‬ ‫בין‬ '‫הטמפ‬ ‫בהפרש‬ ‫כתלות‬ ‫המאווררים‬ ‫ספיקת‬
‫לסביבה‬
51
‫גרף‬14.7.1‫בקרת‬ ‫מציג‬ON/OFF‫בתנור‬ ‫רצויה‬ '‫טמפ‬ ‫עבור‬113
‫תרשים‬14.3.1‫החממה‬ ‫בבית‬ '‫הטמפ‬ ‫ירידת‬ ‫תהליך‬66
‫תרשים‬14.3.2‫והסגולית‬ ‫היחסית‬ ‫הלחות‬ ‫מציאת‬ ‫תהליך‬68
‫תרשים‬14.4.2‫מודי‬ ‫דיאגרמת‬87
‫טבלאות‬ ‫רשימת‬‫תיאור‬‫עמוד‬ ‫מספר‬
‫טבלה‬9.2.1.3‫ותהליכים‬ ‫תרחישים‬ ‫סיכום‬18
‫טבלה‬12.1‫צינון‬ ‫מערכת‬ ‫חלופות‬34
‫טבלה‬12.2‫חימום‬ ‫מערכת‬ ‫חלופות‬35
‫טבלה‬12.3‫המערכת‬ ‫בקר‬ ‫חלופות‬37
‫טבלה‬14.1.1EM50 ‫דגם‬ ‫טכניים‬ ‫נתונים‬–53
‫טבלה‬14.1.2EC50 ‫דגם‬ ‫טכניים‬ ‫נתונים‬–54
‫ט‬‫בלה‬14.1.3Multifan 130‫דגם‬ ‫טכניים‬ ‫נתונים‬–55
‫טבלה‬14.2.1‫תיאוריות‬ ‫מספר‬ ‫לפי‬ ‫ריקון‬ ‫מקדמי‬56
‫טבלה‬14.2.2‫הרוח‬ ‫של‬ ‫לחץ‬ ‫מקדם‬57

8. 8
‫טבלה‬14.2.3)‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫(מערכת‬ ‫נתונים‬ ‫ריכוז‬59
‫טבלה‬14.2.4"Ridder" ‫מחברת‬ ‫מנוע‬ ‫בחירת‬–63
‫טבלה‬14.3.1‫מים‬ ‫של‬ ‫תכונות‬70
‫טבל‬‫ה‬14.3.2‫הצינור‬ ‫לאורך‬ ‫הפסדים‬ ‫מקדמי‬71
‫טבלה‬14.3.3‫שונים‬ ‫חומרים‬ ‫עבור‬ ‫חספוס‬ ‫מקדמי‬72
‫טבלה‬14.4.1‫תיאוריות‬ ‫מספר‬ ‫ע"פ‬ ‫החממה‬ ‫מבית‬ ‫הנפלט‬ ‫כולל‬ ‫חום‬ ‫מעבר‬ ‫מקדמי‬74
‫טבלה‬14.4.2‫אטמוספרי‬ ‫בלחץ‬ ‫מים‬ ‫של‬ ‫תכונות‬79
‫טבלה‬14.4.3'‫בטמפ‬ ‫המים‬ ‫תכונות‬85‫מ"צ‬80
‫טבלה‬14.4.4‫קור‬‫שונים‬ ‫זרימה‬ ‫משטרי‬ ‫לפי‬ "‫"נוסלט‬ ‫מספר‬ ‫של‬ ‫לציות‬82
‫טבלה‬14.4.5‫אטמוספרי‬ ‫בלחץ‬ ‫אוויר‬ ‫של‬ ‫תכונות‬83
‫טבלה‬14.4.6'‫בטמפ‬ ‫האוויר‬ ‫תכונות‬323.5‫מ"ק‬84
‫טבלה‬14.4.7‫שונות‬ ‫קורלציות‬ ‫מגוון‬ ‫לפי‬ ‫חופשית‬ ‫הסעה‬ ‫מקדם‬85
‫טבלה‬14.4.8‫מקומיים‬ ‫הפסד‬ ‫מקדמי‬89
‫טבלה‬14.5.1‫הארה‬ ‫עוצמת‬‫נפוצים‬ ‫מקומות‬ ‫עבור‬93
‫טבלה‬14.5.2‫בשעות‬ ‫באנרגיה‬ ‫וחסכון‬ ‫כיסוי‬ ‫אחוזי‬ ‫ע"פ‬ ‫הממוינים‬ ‫שונים‬ ‫חומרים‬
‫הלילה‬
94
‫טבלה‬14.6.1"TYP - Typical Meteorological Year"97
‫טבלה‬14.6.2‫ביחס‬ ‫שונים‬ ‫וכיוונים‬ ‫זוויות‬ ‫עבור‬ ‫בפאנל‬ ‫הפוגעת‬ ‫הקרינה‬ ‫סכום‬
‫והשמש‬ ‫לקרקע‬
97
‫טבלה‬14.6.3‫רי‬‫בנפרד‬ ‫והחורף‬ ‫הקיץ‬ ‫חודשי‬ ‫עבור‬ ‫קרינה‬ ‫נתוני‬ ‫כוז‬99
‫טבלה‬14.6.4‫חברת‬ ‫של‬ ‫טעינה‬ ‫בקר‬ ‫נתוני‬–
"MasterVolt"
100
‫טבלה‬14.6.5‫יון‬ ‫ליתיום‬ ‫סוללת‬ ‫נתוני‬102
‫טבלה‬14.6.6‫חברת‬ ‫של‬ ‫מתח‬ ‫ממיר‬ ‫נתוני‬–
"Xtender Series"
103
‫טבלה‬14.6.7‫המתוכ‬ ‫מהמערכת‬ ‫לקבל‬ ‫שאפשר‬ ‫הספקים‬ ‫סיכום‬‫ננת‬103
‫טבלה‬14.7.1‫הדיגיטליות‬ ‫יציאות‬ /‫הכניסות‬ ‫המחוברים‬ ‫הרכיבים‬ ‫את‬ ‫מתארת‬108
‫טבלה‬14.7.2‫הכניסות‬ ‫אל‬ ‫המחוברים‬ ‫הרכיבים‬ ‫את‬ ‫מתארת‬‫האנלוגיות‬108
‫טבלה‬15.1‫סיכונים‬ ‫ניהול‬117
‫ט‬‫בלה‬20‫ניתוח‬‫הפרויקט‬ ‫דרישות‬120

9. 9
3.‫תקציר‬‫מנהלים‬
3.1‫עיקריות‬ ‫ודרישות‬ ‫מטרות‬
‫אקל‬ ‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫תכנון‬ ‫הינה‬ ‫הפרויקט‬ ‫מטרת‬‫המיקרו‬ ‫ניהול‬ ‫עקרונות‬ ‫להדגמת‬ ‫דגם‬ ‫ובניית‬ ‫ים‬
‫ידי‬ ‫על‬ ‫חלקם‬ ‫הוגדרו‬ ‫ודרישותיו‬ ‫חקלאית‬ ‫להנדסה‬ ‫המכון‬ ‫ע"י‬ ‫הוצע‬ ‫זה‬ ‫פרויקט‬ .‫בחממה‬ ‫אקלים‬
‫המנחה‬‫וחלקם‬.‫אתנו‬ ‫יחד‬
‫האקלים‬ ‫ניהול‬ ‫מערכות‬ ‫לבחירת‬ ‫הרלוונטיים‬ ‫התאורטיים‬ ‫החישובים‬ ‫כל‬ ‫את‬ ‫כולל‬ ‫הפרויקט‬
‫(פי‬ ‫מוקטן‬ ‫דגם‬ ‫נבנה‬ ‫בנוסף‬ .‫השונות‬20‫ולהדגים‬ ‫להציג‬ ‫שמטרתו‬ )‫את‬‫הפרויקט‬‫ו‬‫פעולת‬
.‫השונות‬ ‫המערכות‬
:‫הם‬ ‫העיקריות‬ ‫הדרישות‬
‫שטח‬ ‫בעלת‬ ‫חממה‬ ‫עבור‬ ‫בוצעו‬ ‫המערכות‬ ‫חישובי‬2
392m.
‫לאזור‬ ‫המתאימים‬ ‫סביבה‬ ‫תנאי‬ ‫עם‬ ‫להתמודד‬ ‫שתאפשרנה‬ ‫כך‬ ‫תוכננו‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬
.‫הערבה‬
‫ביום‬ ‫החממה‬ ‫בתוך‬ ‫הרצויה‬ ‫הטמפרטורה‬‫היא‬25[ ]C‫ו‬-16[ ]C.‫בלילה‬
‫כ‬ ‫היא‬ ‫החממה‬ ‫בתוך‬ ‫היחסית‬ ‫הלחות‬-85%.
‫האוורור‬ ‫מערכת‬‫תופעל‬ ‫המכאני‬‫סול‬ ‫פאנלים‬ ‫ע"י‬‫א‬‫ריים‬.
3.2‫נתונים‬ ‫איסוף‬ ‫ושיטת‬ ‫הנדסית‬ ‫מתודולוגיה‬
‫אק‬ ‫מערכות‬ ‫איזה‬ ‫וחקרנו‬ ‫בדקנו‬ ‫הראשון‬ ‫בשלב‬‫בנוסף‬ .‫עובדות‬ ‫הן‬ ‫ואיך‬ ‫בחממות‬ ‫קיימות‬ ‫לים‬
‫החממה‬ ‫מבנה‬ ‫את‬ ‫תכננו‬ ‫שצילמנו‬ ‫תמונות‬ ‫פי‬ ‫ועל‬ ‫מגדלים‬ ‫אצל‬ ‫קיימות‬ ‫חממות‬ ‫בין‬ ‫הסתובבנו‬
‫ל‬ ‫התחלק‬ ‫בפרויקט‬ ‫האתגר‬ .‫שלנו‬-2:‫עיקריות‬ ‫בעיות‬
‫תכנון‬‫אמיתי‬ ‫גודל‬ ‫בסדר‬ ‫חממה‬ ‫עבור‬ ‫המערכות‬ ‫כל‬.
.‫מוקטן‬ ‫מודל‬ ‫בניית‬
‫המקוב‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫מהם‬ ‫חקרנו‬‫לטמפרטורה‬ ‫האקלים‬ ‫את‬ ‫לווסת‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫בחממות‬ ‫לות‬
‫מערכות‬ ‫רכיבים‬ ‫מאילו‬ ‫בדקנו‬ ‫בנוסף‬ .)‫והצללה‬ ‫אוורור‬ ,‫קירור‬ ,‫חימום‬ ‫(מערכות‬ ‫הרצויה‬ ‫וללחות‬
.‫להתמודד‬ ‫נצטרך‬ ‫שאיתם‬ ‫החישובים‬ ‫הם‬ ‫ומה‬ ‫בנויות‬ ‫אלו‬‫החממה‬ ‫מערכות‬ ‫לתכנון‬ ‫במקביל‬
,‫יבנה‬ ‫הוא‬ ‫חומר‬ ‫מאיזה‬ ,‫המודל‬ ‫בניית‬ ‫את‬ ‫לתכנן‬ ‫גם‬ ‫התחלנו‬‫נוכל‬ ‫ואיך‬ ,‫נשתמש‬ ‫בקר‬ ‫באיזה‬
‫שה‬ ‫כך‬ ‫מערכת‬ ‫כל‬ ‫ליישם‬”."‫ה"אמתית‬ ‫החממה‬ ‫עבודת‬ ‫את‬ ‫ביותר‬ ‫הטובה‬ ‫בצורה‬ ‫ידגים‬ "‫מודל‬
3.3‫עיקריות‬ ‫מערכתיות‬ ‫חלופות‬
‫צינון‬ ‫מערכת‬:
.‫ערפול‬ ‫מערכת‬
.‫לח‬ ‫מזרון‬
‫חימום‬ ‫מערכת‬:
.‫חמים‬ ‫מים‬ ‫צנרת‬
.‫חם‬ ‫אוויר‬

10. 10
3.4‫שמומש‬ ‫כפי‬ ‫מדעי‬ ‫ההנדסי/טכני‬ ‫הפתרון‬ ‫עיקרי‬
‫ה‬‫של‬ ‫רצפה‬ ‫שטח‬ ‫בעלת‬ "‫ה"אמתית‬ ‫חממה‬2
14 28[m ]X‫ו‬‫עיקריות‬ ‫מערכות‬ ‫שש‬ ‫כוללת‬:
.‫מאווררים‬ ‫וצמד‬ ‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫באמצעות‬ ‫קירור‬ ‫מערכת‬
.‫הצורך‬ ‫פי‬ ‫על‬ ‫ונסגר‬ ‫הנפתח‬ ‫חלון‬ ‫ע"י‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬
.‫חמים‬ ‫מים‬ ‫צינורות‬
.‫הצללה‬ ‫מסך‬
.‫החממה‬ ‫לרוחב‬ ‫סולאריים‬ ‫פאנלים‬ ‫של‬ ‫שורה‬
.‫בקרה‬ ‫מערכת‬
‫ה‬‫של‬ ‫רצפה‬ ‫שטח‬ ‫בעל‬ ‫הינו‬ ‫מודל‬2
1.4 0.7[m ]X‫ה‬ ‫החממה‬ ‫מערכות‬ ‫כל‬ ‫את‬ ‫כולל‬ ‫והוא‬”"‫אמתית‬
‫את‬ ‫המאפשרים‬ ‫משתמש‬ ‫ממשק‬ ‫ותוכנת‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫כולל‬ ‫הדגם‬ .‫הסולריים‬ ‫הפאנלים‬ ‫ללא‬
‫החממה‬ ‫מערכות‬ ‫כל‬ ‫הפעלת‬
3.5‫והמלצות‬ ‫המסקנות‬ ‫עיקרי‬
‫ל‬ ‫ולהביאה‬ ‫חממה‬ ‫אקלים‬ ‫על‬ ‫לשלוט‬ ‫ניתן‬ ‫בערבה‬‫שתוכננו‬ ‫המערכות‬ ‫ע"י‬ ‫רצויים‬ ‫תנאים‬
.‫זה‬ ‫בפרויקט‬
‫בחממה‬ ‫מערכות‬ ‫של‬ ‫ההפעלה‬ ‫עקרונות‬ ‫את‬ ‫היטב‬ ‫להראות‬ ‫יכול‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬‫אמתית‬.
‫את‬ ‫לתכנן‬ ‫ניתן‬ ‫אך‬ ‫החממה‬ ‫מאווררי‬ ‫את‬ ‫להפעיל‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫רק‬ ‫תוכננו‬ ‫הסולריים‬ ‫הפאנלים‬
‫שת‬ ‫כך‬ ‫הבקרה‬ ‫מערכת‬‫לא‬ ‫שהמאווררים‬ ‫בזמן‬ ‫אחרות‬ ‫למערכות‬ ‫החשמל‬ ‫את‬ ‫נווט‬
‫עובד‬‫ים‬.
.‫אוטומטיות‬ ‫והשקיה‬ ‫דישון‬ ‫מערכות‬ ‫להוסיף‬ ‫גם‬ ‫ניתן‬
‫איור‬3.5.1-‫בתוכנת‬ ‫החממה‬ ‫שרטוט‬SolidWorks

11. 11
4. Executive Summary
4.1 Goals and main requirements
The purpose of this project is to design a Climate Controlled Greenhouse. This
project was proposed by the Institute of Agricultural Engineering and its
requirements were defined partly by our mentor and partly along with us.
The project includes all of the relevant calculations for setting the different
greenhouse systems. In addition, a scale model which demonstrates the control
of the different systems in a greenhouse was built.
The main requirements are:
 All system calculations were made for a greenhouse with a floor area
size of 2
392m .
 The various systems were designed to handle with environmental
conditions of the "Arava" region.
 The desired temperature inside of the greenhouse at day and night are
25[ ]C and 16[ ]C respectively.
 The desired relative humidity in the greenhouse is about85%.
 The fans of the ventilation system operate with solar panels.
4.2 Scientific – Engineering Methodology
At first, the climate systems in greenhouses were explored and attention was
given to the way they work. Furthermore, and the structure design was based
on pictures that were taken in real greenhouses.
The challenge in the project is divided into two major problems:
 Design all the systems for a real size greenhouse.
 Build a scale model.
Systems that are common in greenhouses were specifically explored in order to
determine those who regulate the climate to the desired temperature and
humidity (heating, cooling, ventilation and shading systems).In addition we
examined which components these systems are built of and what calculation
we have to deal with.
While we have planned the greenhouse system, we also started building the
scale model, setting which material and which controller to use and, finally
implementing all systems that to best demonstrate how the real greenhouse
works.

12. 12
4.3 Main Alternatives
Cooling system:
 Misting system.
 Cooling pad system.
Heating system:
 Hat water pipe system.
 Hot air system.
4.4 The Scientific-Engineering Solution
The floor area of the “real” greenhouse is 2
14 28[m ]X and it includes five main
systems:
 Cooling system with Cooling pad and pair of fans.
 Ventilation system based window that opens and closes whenever
needed.
 Hot water pipes system.
 Shade curtains.
 Array of solar panels across the greenhouse.
The floor area of the scale model is 2
1.4 0.7[m ]X and it includes all the systems
of the “real” greenhouse, yet without the solar panels, but with a control system
and software to run the greenhouse systems.
4.5 Conclusion
 In the "Arava" it is possible to control the greenhouse microclimate and
bring it to desired conditions by the systems designed in this project.
 The model can adequately demonstrate the operation principles of
systems in a greenhouse.
 The solar panels are designed only for operating the fans however; it is
possible to design the control system in order to navigate the electricity
to other systems even if the fans do not work.
 It is possible to add automatic irrigation and fertilization systems.
.

13. 13
5.‫מבוא‬
‫החממה‬ ‫מבנה‬ .‫נוי‬ ‫וצמחי‬ ‫ירקות‬ ,‫פירות‬ ,‫צמחים‬ :‫כגון‬ ‫שונים‬ ‫לגידולים‬ ‫המשמש‬ ‫מבנה‬ ‫היא‬ ‫חממה‬
"‫"גמלונים‬ ‫של‬ ‫מצורה‬ ‫הבנוי‬ ‫וגג‬ ‫פלדה‬ ‫מוטות‬ ‫ממסבך‬ ‫כלל‬ ‫בדרך‬ ‫מורכב‬)‫קשת‬ ‫(חצי‬‫מעטפת‬ .
‫החממה‬‫כלל‬ ‫בדרך‬‫עשויה‬‫מפוליאתילן‬‫אל‬ ‫לחדור‬ ‫השמש‬ ‫לאור‬ ‫לאפשר‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫שניתן‬ ‫ככל‬ ‫שקוף‬
‫החממה‬ ‫בית‬‫בידוד‬ ‫לאפשר‬ ‫כן‬ ‫כמו‬ ,‫תרמי‬.‫החיצונית‬ ‫לסביבה‬ ‫החממה‬ ‫בית‬ ‫בין‬
‫תחום‬ ‫הינו‬ ‫המוגנים‬ ‫הגידולים‬ ‫תחום‬‫עלייה‬ ‫במגמת‬ ‫הנמצא‬‫העובדה‬ ‫עקב‬ ‫זאת‬ ,‫מתמדת‬
‫מתמיד‬ ‫גידול‬ ‫ישנו‬ ‫בנוסף‬ .‫פתוחים‬ ‫בשדות‬ ‫המושגת‬ ‫מזו‬ ‫משמעותית‬ ‫גבוהה‬ ‫בחממות‬ ‫שהתוצרת‬
‫חקלא‬ ‫לתוצרת‬ ‫בדרישות‬ ‫עלייה‬ ‫ומכאן‬ ‫בעולם‬ ‫באוכלוסייה‬‫יעיל‬ ‫בחממה‬ ‫שגידול‬ ‫לעובדה‬ ‫פרט‬ .‫ית‬
‫בה‬ ‫במקומות‬ ‫יבולים‬ ‫גידול‬ ‫מאפשר‬ ‫גם‬ ‫הוא‬ ‫פתוחים‬ ‫משדות‬ ‫יותר‬‫לגדל‬ ‫ניתן‬ ‫לא‬ ‫ם‬‫טבעי‬ ‫באופן‬
‫עקב‬‫סביבה‬ ‫תנאי‬‫ו‬‫אקלים‬‫לגידולים‬ ‫חממות‬ ‫במבני‬ ‫שימוש‬ ‫מזאת‬ ‫יתרה‬ .‫קשים‬‫מוגנים‬‫תורם‬
‫לס‬‫נקייה‬ ‫ביבה‬‫יותר‬‫אפשריים‬ ‫וזיהומים‬ ‫הדברה‬ ‫בחומרי‬ ‫צמצום‬ ‫שישנו‬ ‫מכיוון‬‫תהום‬ ‫במי‬.
‫הינו‬ ‫הפרויקט‬ ‫של‬ ‫הראשון‬ ‫חלקו‬ .‫עיקריים‬ ‫חלקים‬ ‫לשני‬ ‫מחולק‬ "‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬ ‫"חממה‬ ‫הפרויקט‬
‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬ ‫פיתוח‬‫תיאורטי‬‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫ולחשב‬ ‫לתאר‬ ‫נדרשנו‬ ‫שבו‬
‫החממה‬ ‫בבית‬‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫בעזרת‬ ‫לחלוטין‬ ‫עצמאי‬ ‫באופן‬ ‫עובדות‬ ‫אשר‬‫הינו‬ ‫השני‬ ‫החלק‬ .
‫בידע‬ ‫שימוש‬‫ש‬‫של‬ ‫מוקטן‬ ‫מודל‬ ‫ובניית‬ ‫התיאורטי‬ ‫בחלק‬ ‫צברנו‬‫החממה‬ ‫מבנה‬‫הקווים‬ ‫יישום‬ ‫תוך‬
‫הראשון‬ ‫מהחלק‬ ‫המנחים‬‫הנשלטת‬ ‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫הצגת‬ ‫הינו‬ ‫המוקטן‬ ‫המודל‬ ‫מטרת‬ .
‫המערכות‬ ‫להפעלת‬ ‫סולאריים‬ ‫בפאנלים‬ ‫שימוש‬ ‫תוך‬ ,‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫בעזרת‬ ‫לחלוטין‬ ‫עצמאי‬ ‫באופן‬
.‫השונות‬
‫נדרשנו‬ ‫הפרויקט‬ ‫במהלך‬‫לבצע‬‫המערכות‬ ‫תתי‬ ‫כל‬ ‫עבור‬ ‫מקיפה‬ ‫סקירה‬‫קריאת‬ ‫כללה‬ ‫הסקירה‬ .
‫חממות‬ ‫המתכננות‬ ‫חברות‬ ‫מספר‬ ‫עם‬ ‫והתקשרות‬ ‫המנחה‬ ‫עם‬ ‫מקצועית‬ ‫פגישה‬ ,‫מאמרים‬
‫אקלים‬ ‫מבוקרות‬.‫מאזני‬ ‫כגון‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫עבור‬ ‫תיאורטיים‬ ‫חישובים‬ ‫לבצע‬ ‫נדרשנו‬ ‫כן‬ ‫כמו‬
.'‫וכו‬ ‫חוזק‬ ‫חישובי‬ ,‫ומים‬ ‫אוויר‬ ‫ספיקות‬ ,‫אנרגיה‬‫ה‬ ‫במהלך‬‫עלינו‬ ‫היה‬ ‫הפרויקט‬ ‫של‬ ‫התיאורטי‬ ‫תכנון‬
‫המוקטן‬ ‫הדגם‬ ‫את‬ ‫לבנות‬‫החממה‬ ‫של‬‫ולכן‬‫עבדנו‬‫מלאכה‬ ‫בבית‬‫והתנסינו‬‫צורות‬ ‫חיתוך‬ ,‫בריתוך‬
‫הבקרה‬ ‫לכרטיס‬ ‫אלגוריתם‬ ‫וכתיבת‬ ‫זהות‬.‫כמו‬ ‫חדשות‬ ‫לטכנולוגיות‬ ‫נחשפנו‬ ‫הפרויקט‬ ‫במהלך‬
‫פוטו‬ ‫תאים‬ ‫מערכת‬ ,‫שונים‬ ‫בקרה‬ ‫כרטיסי‬-‫ולתאים‬‫וחימום‬ ‫צינון‬ ‫מערכות‬.‫ועוד‬ ‫שונות‬
‫תיאורטי‬ ‫רקע‬ ‫כוללים‬ ‫הפרויקט‬ ‫תוצרי‬‫של‬ ‫שטח‬ ‫בעלת‬ ‫לחממה‬400‫ו‬ ‫מ"ר‬‫חממה‬ ‫של‬ ‫מוקטן‬ ‫מבנה‬
‫אקלים‬ ‫לניהול‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫המכיל‬.‫המתרחשות‬ ‫חדשות‬ ‫תופעות‬ ‫לנתח‬ ‫ניתן‬ ‫המודל‬ ‫בעזרת‬
‫כן‬ ‫כמו‬ .'‫וכו‬ ‫ספינות‬ ,‫מטוסים‬ ‫של‬ ‫מוקטנים‬ ‫מודלים‬ ‫של‬ ‫ניתוח‬ ‫כמו‬ ‫קיצוניים‬ ‫בתנאים‬ ‫החממה‬ ‫בבית‬
‫בעז‬( ‫מחקר‬ ‫מכוני‬ ,‫ספר‬ ‫בבתי‬ ‫פועלות‬ ‫בחממה‬ ‫המערכות‬ ‫כיצד‬ ‫להדגים‬ ‫ניתן‬ ‫המודל‬ ‫רת‬‫מכון‬)‫ויצמן‬
.'‫וכו‬

14. 14
6.‫הצלחה‬ ‫ומדדי‬ ‫מטרות‬
6.1‫מטרות‬
‫בתי‬ ‫של‬ ‫האקלים‬ ‫ניהול‬ ‫עקרונות‬ ‫את‬ ‫שיציג‬ ‫חכם‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬ ‫פיתוח‬ ‫הינו‬ ‫הפרויקט‬ ‫מטרת‬
‫צמיחה‬‫(מערכ‬‫ו‬‫ת‬,‫קירור‬‫אוורור‬‫בקרה‬ ,‫חימום‬ ,‫צינון‬ ,)‫כמו‬‫ועקרונות‬ ‫חיישנים‬ ‫הדגם‬ ‫יציג‬ ‫כן‬
.‫בחממה‬ ‫אקלימיים‬ ‫פרמטרים‬ ‫של‬ ‫מדידה‬
.‫האקלים‬ ‫ניהול‬ ‫מערכות‬ ‫על‬ ‫ושולטת‬ ‫השונים‬ ‫לחיישנים‬ ‫המחוברת‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫פיתוח‬
‫הרצויה‬ ‫לרמה‬ ‫האקלים‬ ‫את‬ ‫לאזן‬ ‫ותדע‬ ‫טמפרטורות‬ ‫וויסות‬ ‫בדיקות‬ ‫תבצע‬ ‫הבקרה‬ ‫מערכת‬
‫בחממ‬.‫ה‬
,‫בחממה‬ ‫אקלים‬ ‫לניהול‬ ‫המערכות‬ ‫של‬ ‫הבנה‬‫ניתוח‬‫של‬ ‫תיאורטי‬‫חישוב‬ ,‫הנ"ל‬ ‫המערכות‬
.‫המתאימים‬ ‫הרכיבים‬ ‫ובחירת‬ ‫המערכות‬ ‫של‬ ‫הנדסי‬
‫מוקטן‬ ‫דגם‬ ‫בניית‬‫מלאכה‬ ‫בבית‬.‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫עקרונות‬ ‫את‬ ‫המציג‬
‫ראשי‬ ‫בקר‬ ‫הכוללת‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫בניית‬,‫אור‬ ‫חיישני‬,‫ולחות‬ ‫טמפרטורה‬.
‫במודל‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫על‬ ‫השולט‬ ‫הבקרה‬ ‫לכרטיס‬ ‫אלגוריתם‬ ‫כתיבת‬.‫החממה‬
6.2‫הצלחה‬ ‫מדדי‬
‫בניית‬‫מודל‬‫כל‬ ‫שבו‬‫אוטונומי‬ ‫באופן‬ ‫פעולות‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬‫תקלות‬ ‫ללא‬.
.‫המתאימים‬ ‫הרכיבים‬ ‫בחירת‬ ‫כולל‬ ,‫בחממה‬ ‫האקלים‬ ‫לניהול‬ ‫הדרושות‬ ‫המערכות‬ ‫כל‬ ‫תכנון‬
‫ראשי‬ ‫בקר‬ ‫הכוללת‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫בניית‬,‫אור‬ ‫חיישני‬,‫ולחות‬ ‫טמפרטורה‬.‫אלגוריתם‬ ‫כתיבת‬
‫א‬ ‫להפעיל‬ ‫שמצליח‬.‫אמתית‬ ‫חממה‬ ‫של‬ ‫פעולה‬ ‫ומדגים‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫ת‬

15. 15
7.‫ספרות‬ ‫סקירת‬
[1.] F. J. Baptista; B. J. Bailey; J. M. Randall; J. F. Meneses,
"Greenhouse Ventilation Rate: Theory Natural and Measurement
with Tracer Gas Techniques", J. Agric. Engng Res. 72, 363-374, 1998.
‫הטבעי‬ ‫האוורור‬ ‫במערכת‬ ‫יחד‬ ‫הפועלים‬ ‫והציפה‬ ‫הרוח‬ ‫כוחות‬ ‫את‬ ‫ומתאר‬ ‫מציג‬ ‫המאמר‬
‫דרך‬ ‫החודרת‬ ‫האוויר‬ ‫ספיקת‬ ‫את‬ ‫המתארת‬ ‫נוסחה‬ ‫במציאת‬ ‫עוסק‬ ‫המאמר‬ ‫כן‬ ‫כמו‬ .‫בחממה‬
‫האוור‬ ‫חלונות‬‫ו‬.‫והציפה‬ ‫הרוח‬ ‫כוחות‬ ‫של‬ ‫כפונקציה‬ ‫החלון‬ ‫חתך‬ ‫על‬ ‫הלחץ‬ ‫מפלי‬ ‫ואת‬ ‫ר‬
[2.] G. Vox; M. Teitel; A. Pardossi; A. Minuto; F. Tinivella; E. Schettini,
"Sustainable Greenhouse Systems", Sustainable Agriculture 1-79, 2010.
‫מתאר‬ ‫מאמר‬‫המערכות‬ ‫את‬‫ש‬‫תאים‬ ,‫אוורור‬ ,‫צינון‬ ,‫חימום‬ ‫מערכת‬ :‫כגון‬ ‫בחממה‬ ‫פעולות‬
‫מ‬ ‫כל‬ ‫עבור‬ ‫מערכתיות‬ ‫חלופות‬ ‫מציג‬ ‫המאמר‬ ‫כן‬ ‫כמו‬ .'‫וכו‬ ‫סולאריים‬.‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫ערכת‬
[3.] J. C Roy; T. Boulard; C. Kittas; S. Wang,
"Convective and Ventilation Transfers in Greenhouses, Part 1:
The Greenhouse considered as a Perfectly Stirred Tank".
Biosystems Engineering 83(1), 1-20, 2002.
‫במבנה‬ ‫אקלים‬ ‫על‬ ‫לשמירה‬ ‫ההסעה‬ ‫מנגנוני‬ ‫מעבר‬ ‫תרומת‬ ‫ומידול‬ ‫באפיון‬ ‫עוסק‬ ‫המאמר‬
‫ברנולי‬ ‫משוואת‬ ‫ע"י‬ ‫האוורור‬ ‫לתהליך‬ ‫הקשורות‬ ‫סימולציות‬ ‫מציג‬ ‫המאמר‬ ‫כן‬ ‫כמו‬ .‫החממה‬
‫בא‬ ‫אמפיריים‬ ‫ופרמטרים‬‫של‬ ‫מקדמים‬ ‫נמצאו‬ ‫המדידות‬ ‫בעזרת‬ .‫האוויר‬ ‫ספיקת‬ ‫מדידת‬ ‫מצעות‬
.‫והחימום‬ ‫האוורור‬ ‫במערכת‬ ‫המתרחשות‬ ‫ותופעות‬ ‫שונים‬ ‫משטחים‬ ‫מספר‬
[4.] Ryer A. Light Measurement Handbook, International Light Inc., 1997.
‫בסי‬ ‫ועקרונות‬ ‫אור‬ ‫מודדים‬ ‫כיצד‬ ,‫אור‬ ‫מהו‬ ‫לגבי‬ ‫פיזיקליים‬ ‫בהסברים‬ ‫עוסק‬ ‫הספר‬‫ס‬‫י‬‫בנושא‬ ‫ים‬
.‫תאורה‬
[5.] Vince Lombardi, “Solar Power 101”, Virginia Tech, 2012.
‫סול‬ ‫פאנלים‬ ‫מערכות‬ ‫של‬ ‫השונים‬ ‫הרכיבים‬ ‫את‬ ‫המפרט‬ ‫מאמר‬‫א‬‫ר‬‫י‬.‫שונות‬ ‫חיבור‬ ‫וצורות‬ ‫ים‬

16. 16
8.‫שיווקי‬ ‫רקע‬–‫קיים‬ ‫מצב‬ ‫סקר‬
‫במגמת‬ ‫בפרט‬ ‫הסולארית‬ ‫האנרגיה‬ ‫של‬ ‫והתחום‬ ‫הירוקה‬ ‫האנרגיה‬ ‫האחרונות‬ ‫השנים‬ ‫במהלך‬
‫ע‬‫מתמדת‬ ‫לייה‬‫של‬ ‫הגלובאלית‬ ‫להתחממות‬ ‫פתרונות‬ ‫במתן‬ ‫הצורך‬ ‫עקב‬ ‫זאת‬ ,‫כדור‬‫הארץ‬‫והורדת‬
‫כמות‬‫המזהמים‬‫בסביבה‬‫העוסקות‬ ‫רבות‬ ‫חברות‬ ‫ישנן‬ ‫כיום‬ .‫אך‬ ‫אקלים‬ ‫מבוקרות‬ ‫חממות‬ ‫בהקמת‬
‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫המערכות‬ ‫להפעלת‬ ‫סולאריים‬ ‫תאים‬ ‫משלבות‬ ‫אינן‬ ‫מרביתן‬‫שנצילותם‬ ‫מכיוון‬
‫השקופי‬ ‫התאים‬ ‫של‬ ‫האנרגטית‬‫למחצה‬ ‫ם‬((Flexible Transparent PV‫הם‬ ‫ובנוסף‬ ‫נמוכה‬
‫הגידולים‬ ‫על‬ ‫חלקית‬ ‫הצללה‬ ‫יוצרים‬‫החממה‬ ‫גוף‬ ‫על‬ ‫נמצאים‬ ‫והם‬ ‫במידה‬.
‫האחרונות‬ ‫השנים‬ ‫במהלך‬‫הגידול‬ ‫בתי‬ ‫בתעשיית‬‫לתופעה‬ ‫עדים‬ ‫אנו‬‫בקרה‬ ‫מערכות‬ ‫הכנסת‬ ‫של‬
‫מ‬ ‫משמעותית‬ ‫יקר‬ ‫הינו‬ ‫זה‬ ‫שתהליך‬ ‫לציין‬ ‫חשוב‬ .‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫השונות‬ ‫למערכות‬‫חממות‬
‫לעבור‬ ‫ממהרים‬ ‫אינם‬ ‫הגידול‬ ‫בתי‬ ‫ולכן‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫המפעילים‬ ‫פועלים‬ ‫ע"י‬ ‫הנשענות‬
‫מתקדמות‬ ‫לטכנולוגיות‬‫זאת‬ ‫עם‬ ‫יחד‬ .‫בגידולים‬ ‫השיפור‬ ‫למרות‬‫חממות‬ ‫ישנם‬ ‫בתעשייה‬
‫ל‬ ‫בקרה‬ ‫שמשלבות‬‫מ‬ ‫חלק‬‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫המערכות‬ ‫תתי‬.
‫ה‬ ‫לכל‬ ‫אוטונומית‬ ‫מערכת‬ ‫שמשלבות‬ ‫החממות‬‫מערכות‬‫כלל‬ ‫בדרך‬ ‫משמשות‬‫לצ‬‫מחקר‬ ‫ורכי‬
‫ו‬‫ל‬‫החממה‬ ‫במבנה‬ ‫המתרחשות‬ ‫תופעות‬ ‫הצגת‬.
‫דוגמאות‬‫המקימות‬ ‫לחברות‬:‫מסחרי‬ ‫בשימוש‬ ‫היום‬ ‫הנמצאות‬ ‫חממות‬
1.:‫החברה‬ ‫שם‬”TOP Greenhouse Ltd“.
:‫החברה‬ ‫מיקום‬.‫ישראל‬
:‫עיסוק‬ ‫תחום‬‫ה‬‫פרויקטי‬ ‫של‬ ‫רחב‬ ‫מגוון‬ ‫במתן‬ ‫בישראל‬ ‫המובילות‬ ‫החברות‬ ‫אחת‬ ‫יא‬
key–Turn,‫למגדלי‬ ‫חקלאיים‬ ‫פתרונות‬‫העולם‬ ‫ברחבי‬ ‫ולמשקיעים‬ ‫קמעונאיות‬ ‫לרשתות‬ ,‫ם‬.
2.:‫החברה‬ ‫שם‬‫"עז‬‫רו‬‫מתקדמת‬ ‫חקלאות‬ ‫ם‬”.
:‫החברה‬ ‫מיקום‬.‫ישראל‬
:‫עיסוק‬ ‫תחום‬"‫עזרום‬"‫בייצור‬ ‫בעולם‬ ‫המובילות‬ ‫החברות‬ ‫ובין‬ ‫בארץ‬ ‫המובילה‬ ‫החברה‬ ‫היא‬
‫אקלים‬ ‫תנאי‬ ‫בכל‬ ‫גידול‬ ‫לכל‬ ‫צמיחה‬ ‫ובתי‬ ‫חממות‬.
3.:‫החברה‬ ‫שם‬“‫דגן‬”.
:‫החברה‬ ‫מיקום‬‫חניאל‬ ‫מושב‬.‫ישראל‬ ,
:‫עיסוק‬ ‫תחום‬,‫החקלאים‬ ‫הפרויקטים‬ ‫בתחום‬ ‫המובילות‬ ‫מהחברות‬ ‫הינה‬ ‫דגן‬ ‫חברת‬
.‫האקלים‬ ‫בקרת‬ ‫ומכלול‬ ‫בחקלאות‬ ‫האוטומציה‬‫הפעילויות‬ ‫תחומי‬ ‫בכל‬ ‫מתמחה‬ ‫החברה‬
‫טכניות‬ ‫מערכות‬ ‫של‬ ‫ותמיכה‬ ‫אינטגרציה‬ ,‫יצור‬ ,‫והנדסה‬ ‫מתכנון‬ ‫החל‬ ‫המקצועיות‬‫טכנולוגיות‬
‫תוצ‬ ‫להבטחת‬ ‫ומוצרים‬ ‫בשיטות‬ ‫וכן‬.‫ורווחיות‬ ‫יעילות‬ ‫אות‬
:‫החברה‬ ‫מיקום‬.‫ישראל‬

17. 17
9.‫מערכתי‬ ‫ומפרט‬ ‫אפיון‬ ,‫דרישות‬
9.1‫דרישות‬
9.1.1‫הפרויקט‬ ‫גורמי‬
9.1.1.1‫הפרויקט‬ ‫תכלית‬
‫אשר‬ ‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫למערכת‬ ‫מוקטן‬ ‫מודל‬ ‫ובניית‬ ‫סטנדרטית‬ ‫לחממה‬ ‫תיאורטי‬ ‫תכנון‬
‫להדגמה‬ ‫ותשמש‬ ‫אוטונומי‬ ‫באופן‬ ‫תפעל‬.
9.1.1.2‫הפרוי‬ ‫משתמשי‬‫קט‬
.‫פרטיים‬ ‫חקלאיים‬
.‫מחקר‬ ‫לצרכי‬ ‫מוסדות‬
.‫חקלאיים‬ ‫שטחים‬ ‫בעלי‬ ‫ישובים‬
9.1.1.3‫הפרויקט‬ ‫אילוצי‬
‫ה"חממה‬ ‫שטח‬‫האמתית‬"2
392m.
.‫הערבה‬ ‫באזור‬ ‫אקלים‬ ‫תנאי‬
.‫מוקטן‬ ‫מודל‬ ‫בניית‬
9.1.1.4‫לפרויקט‬ ‫הקשורים‬ ‫והנחות‬ ‫עובדות‬
‫לפרויקט‬ ‫שנבחרו‬ ‫מהרכיבים‬ ‫חלק‬‫א‬‫רכיבים‬ ‫ינם‬‫ייעודים‬‫גידול‬ ‫לבתי‬‫עלות‬ ‫משיקולי‬ ,-‫הם‬ .‫תועלת‬
‫לדרישות‬ ‫מרבית‬ ‫והתאמה‬ ‫חישובים‬ ‫תוך‬ ‫בקפידה‬ ‫נבחרו‬.‫המערכת‬
9.1.2‫דרישות‬‫פונקציונאליות‬
9.1.2.1‫העבודה‬ ‫תכולת‬
‫תרמו‬ ‫חישובים‬-‫ששטחה‬ ‫חממה‬ ‫עבור‬ ‫והסעה‬ ‫בהולכה‬ ,‫חום‬ ‫ומעבר‬ ‫דינמיים‬2
392m.
‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬–‫תכנ‬‫מערכת‬ ‫ון‬"Rack & Pinion".‫מכאני‬ ‫באופן‬ ‫החלונות‬ ‫לפתיחת‬
‫מאולץ‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬–.‫החממה‬ ‫במבנה‬ ‫והצבתם‬ ‫מאווררים‬ ‫בחירת‬
‫צינון‬ ‫מערכת‬–‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫בעלת‬ ‫לחות‬ ‫ומורידה‬ ‫החממה‬ ‫בית‬ ‫את‬ ‫המצננת‬ ‫מערכת‬ ‫תכנון‬
(Cooling Pad.)
‫חימום‬ ‫מערכת‬–‫בשיטת‬ ‫חמים‬ ‫מים‬ ‫צנרת‬ ‫בעזרת‬ ‫חימום‬ ‫מערכת‬ ‫תכנון‬‫פ‬‫ריסת‬."‫"טיכלמן‬
‫סולאריים‬ ‫פאנלים‬ ‫מערכת‬-‫"פוטו‬ ‫תאים‬ ‫מערכת‬ ‫של‬ ‫ההתקנה‬ ‫תכנון‬-‫שקופים‬ "‫וולטאים‬
‫המאווררים‬ ‫להנעת‬ ‫חשמל‬ ‫לייצור‬ ‫למחצה‬.
‫הצללה‬ ‫מערכת‬-‫חום‬ ‫איבודי‬ ‫למניעת‬ ‫תרמי‬ ‫מסך‬ ‫תכנון‬)‫הלילה‬ ‫(בשעות‬‫שמש‬ ‫קרינת‬ ‫וחסימת‬
‫היום‬ ‫בצהרי‬ ‫חזקה‬‫חלקי‬ ‫כיסוי‬ ‫בעל‬.
‫מערכת‬‫בקרה‬–‫מערכ‬ ‫תכנון‬‫בעז‬ ‫בקרה‬ ‫ת‬‫חיישני‬ ‫ובחירת‬ ‫אלקטרוני‬ ‫כרטיס‬ ‫רת‬.‫מתאימים‬ ‫ם‬
‫בחממה‬ ‫שונים‬ ‫אקלים‬ ‫מצבי‬ ‫לדמות‬ ‫שיוכל‬ ‫בקרה‬ ‫ואלגוריתם‬ ‫משתמש‬ ‫ממשק‬ ‫בניית‬.
9.1.2.2‫המוצר‬ ‫תחום‬
‫אקלים‬ ‫מצבי‬ ‫עם‬ ‫תתמודד‬ ‫המערכת‬ ,‫אדם‬ ‫עזרת‬ ‫ללא‬ ‫אוטונומי‬ ‫באופן‬ ‫שתפעל‬ ‫חממה‬ ‫הינו‬ ‫המוצר‬
‫המערכות‬ ‫הפעלת‬ ‫באמצעות‬ ‫מענה‬ ‫ותיתן‬ ‫שונים‬‫הרצוי‬ ‫למצב‬ ‫בהתאם‬ ‫השונות‬.

18. 18
9.1.2.3‫ופונקציונליות‬ ‫מידע‬ ‫דרישות‬
‫והפעלת‬ )‫הפרויקט‬ ‫עבור‬ ‫(פלפלים‬ ‫שנבחר‬ ‫לגידול‬ ‫אופטימליים‬ ‫אקלים‬ ‫תנאי‬ ‫לספק‬ ‫המוצר‬ ‫על‬
.‫באנרגיה‬ ‫וחסכון‬ ‫נקייה‬ ‫סביבה‬ ‫על‬ ‫שמירה‬ ‫תוך‬ ‫אופטימלי‬ ‫באופן‬ ‫המערכות‬
9.1.3‫פונקציונליות‬ ‫לא‬ ‫דרישות‬
9.1.3.1‫עיצוב‬ ‫דרישות‬
‫מודל‬‫המוקטן‬ ‫החממה‬‫גמלונים‬ ‫משני‬ ‫יורכב‬‫מידות‬ ‫בעל‬3
0.7 1.4 0.3[ ]X X m.
‫מסבך‬‫המוקטן‬ ‫החממה‬ ‫מודל‬‫של‬ ‫חיצוני‬ ‫קוטר‬ ‫בעל‬ ‫פלדה‬ ‫ממוטות‬ ‫יורכב‬4[ ]mm.
‫של‬ ‫מיטבית‬ ‫סירקולציה‬ ‫לאפשר‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫החממה‬ ‫בדפנות‬ ‫יותקנו‬ ‫והצינון‬ ‫האוורור‬ ‫מערכות‬
‫אוויר‬.
‫פ‬ ‫מערכת‬ ‫תכנון‬‫מבנה‬ ‫לצד‬ ‫מותקנת‬ ‫אשר‬ ‫רגילה‬ ‫פאנלים‬ ‫למערכת‬ ‫בוצע‬ ‫סולאריים‬ ‫אנלים‬
‫המוקטן‬ ‫המודל‬ ‫שעבור‬ ‫אפשרות‬ ‫ישנה‬ .‫החממה‬‫גג‬ ‫על‬ ‫למחצה‬ ‫שקופים‬ ‫פאנלים‬ ‫יותקנו‬
.‫המבנה‬
9.1.3.2‫דרישות‬‫ביצועים‬
‫ה"פוטו‬ ‫התאים‬ ‫של‬ ‫אפקטיבי‬ ‫תכנון‬-‫וולט‬‫אים‬‫האוורור‬ ‫מערכת‬ ‫של‬ ‫מרבי‬ ‫לניצול‬ "‫המ‬‫ואם‬ ‫כאני‬
‫אספק‬ ‫אפשרות‬ ‫ישנה‬‫חשמל‬ ‫הצורכות‬ ‫המערכות‬ ‫לשאר‬ ‫חשמל‬ ‫ת‬.
‫המשתמש‬ ‫דרישת‬ ‫לפי‬ ‫מענה‬ ‫ומתן‬ ‫אקלים‬ ‫מצבי‬ ‫זיהוי‬.
‫גבוה‬ ‫דיוק‬ ‫בעלי‬ ‫חיישנים‬.
‫המודל‬ ‫של‬ ‫גבוהה‬ ‫אמינות‬–‫מינימאלית‬ ‫תחזוקה‬.
‫קיצוניים‬ ‫אקלים‬ ‫בתנאי‬ ‫זמן‬ ‫לאורך‬ ‫המערכת‬ ‫תתי‬ ‫עמידות‬.
9.1.3.3‫והפעלה‬ ‫משתמש‬ ‫ממשק‬ ,‫שימוש‬ ‫דרישות‬
‫ה‬‫אוט‬ ‫באופן‬ ‫תפעל‬ ‫מערכת‬‫ונומי‬.
‫ת‬ ‫הבקרה‬ ‫מערכת‬‫את‬ ‫פעיל‬‫החממה‬ ‫מערכות‬.
‫להפעי‬ ‫למשתמש‬ ‫אפשרות‬ ‫תינתן‬‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫ל‬.‫עצמאי‬ ‫באופן‬
‫מערכת‬ ‫איך‬ ‫לראות‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫החממה‬ ‫בתוך‬ ‫יום‬ ‫אור‬ ‫ועוצמת‬ ‫טמפרטורה‬ ‫להגדיר‬ ‫אפשר‬ ‫יהיה‬
.‫בהתאם‬ ‫מגיבה‬ ‫הבקרה‬
9.2‫מערכתי‬ ‫ומפרט‬ ‫אפיון‬
9.2.1‫הלקוח‬ ‫צרכי‬
9.2.1.1‫תפעולי‬ ‫מרחב‬
‫ה‬"‫חממה‬‫האמתית‬‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫ולתתי‬ ‫החממה‬ ‫לשטח‬ ‫המיועד‬ ‫חקלאי‬ ‫בשטח‬ ‫תפעל‬ ".
‫ה‬ ‫דגם‬"‫עקרונות‬ ‫להציג‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫המכללה‬ ‫בשטח‬ ‫ויופעל‬ ‫מלאכה‬ ‫בבית‬ ‫יורכב‬ "‫המוקטן‬ ‫חממה‬
‫חממה‬ ‫של‬ ‫ובקרה‬ ‫הפעלה‬.
‫ידני‬ ‫למעקף‬ ‫אפשרות‬ ‫תינתן‬ ,‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫אוטונומית‬ ‫בצורה‬ ‫תפעל‬ ‫החממה‬ ‫מערכת‬
‫תיקון‬ ‫לצורך‬‫ולנ‬‫ת‬‫ר‬‫תקלות‬.
9.2.1.2‫התפעולי‬ ‫מהמרחב‬ ‫הנגזרים‬ ‫סביבה‬ ‫תנאי‬
‫"החממה‬ ‫עבור‬ ‫הסביבה‬ ‫תנאי‬‫האמתית‬.‫בישראל‬ ‫אקלים‬ ‫לתנאי‬ ‫מתאימים‬ ‫הינם‬ "

19. 19
‫עד‬ ‫של‬ ‫סולארית‬ ‫קרינה‬0 2
1000[ ]
W
S
m
.
:‫הינה‬ ‫הערבה‬ ‫באזור‬ ‫בקיץ‬ ‫ממוצעת‬ ‫מקסימאלית‬ ‫טמפרטורה‬38AveT C .
‫מינמ‬ ‫יחסית‬ ‫לחות‬:‫הינה‬ ‫הערבה‬ ‫באזור‬ ‫בקיץ‬ ‫ממוצעת‬ ‫אלית‬27% .
:‫הינה‬ ‫הערבה‬ ‫באזור‬ ‫ממוצעת‬ ‫רוח‬ ‫מהירות‬_V 3.6[ ]Amb wind
m
s
.
9.2.1.3‫תרחיש‬ ‫ו/או‬ ‫משימה‬ ‫פרופיל‬
‫תרחיש‬‫מודול‬‫תהליך‬‫התהליך‬ ‫תיאור‬‫הבא‬ ‫תהליך‬
_day 0T 28 & 1000G S  
‫החממה‬ ‫בית‬ ‫טמפרטורת‬
‫מהר‬ ‫גבוהה‬‫שעות‬ ‫במשך‬ ‫צוי‬
.‫היום‬
‫אוורור‬ ‫מערכת‬
‫טבעי‬
‫טבעי‬ ‫אוורר‬‫מנגנון‬ ‫בעזרת‬ ‫חלונות‬ ‫פתיחת‬
Rack & Pinion"‫כניסת‬ ‫מאפשר‬ ,"
‫החממה‬ ‫לבית‬ ‫נקי‬ ‫אוויר‬
‫מערכת‬
‫מכאני‬ ‫אוורור‬
‫אוורור‬ ‫מערכת‬
‫מכאני‬
‫מאולץ‬ ‫אוורור‬‫החלונות‬ ‫וסגירת‬ ‫המאווררים‬ ‫הפעלת‬‫צינון‬ ‫מערכת‬
‫צינון‬ ‫מערכת‬‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫מערכת‬‫הפע‬‫ניתן‬ ‫בעזרתה‬ ,‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫מערכת‬ ‫לת‬
.‫החממה‬ ‫בית‬ ‫טמפרטורת‬ ‫את‬ ‫להוריד‬
-------------
_day 0T 16 & 1000G S  
‫החממה‬ ‫בית‬ ‫טמפרטורת‬
‫שעות‬ ‫במשך‬ ‫מהרצוי‬ ‫נמוכה‬
.‫היום‬
‫חימום‬ ‫מערכת‬‫החממה‬ ‫חימום‬‫המים‬ ‫והזרמת‬ ‫הבוילר‬ ‫ע"י‬ ‫המים‬ ‫חימום‬
‫בבית‬ ‫הממוקמת‬ ‫ברזל‬ ‫בצנרת‬ ‫החמים‬
‫החממה‬
-------------
_night 0T 30 & 1000G S  
‫החממה‬ ‫בית‬ ‫טמפרטורת‬
‫שעות‬ ‫במשך‬ ‫מהרצוי‬ ‫גבוהה‬
.‫הלילה‬
‫צינון‬ ‫מערכת‬‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫מערכת‬‫ניתן‬ ‫בעזרתה‬ ,‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫מערכת‬ ‫הפעלת‬
.‫החממה‬ ‫בית‬ ‫טמפרטורת‬ ‫את‬ ‫להוריד‬
-------------
_night 0T 16 & 1000G S  
‫החממה‬ ‫בית‬ ‫טמפרטורת‬
‫שעות‬ ‫במשך‬ ‫מהרצוי‬ ‫נמוכה‬
.‫הלילה‬
‫חימום‬ ‫מערכת‬‫החממה‬ ‫חימום‬‫המים‬ ‫והזרמת‬ ‫הבוילר‬ ‫ע"י‬ ‫המים‬ ‫חימום‬
‫בבית‬ ‫הממוקמת‬ ‫ברזל‬ ‫בצנרת‬ ‫החמים‬
‫החממה‬
-------------
‫הצללה‬ ‫מסך‬‫חום‬ ‫איבוד‬ ‫מניעת‬
‫בקרינה‬
‫מסך‬ ‫פתיחת‬‫תרמי‬‫חום‬ ‫איבוד‬ ‫למניעת‬
‫שעות‬ ‫במהלך‬ ‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫הנאגר‬
‫היום‬
-------------
0_Max 2
1000
W
S
m
‫כאשר‬
‫שמש‬ ‫קרינת‬ ‫ישנה‬
‫סולריים‬ ‫פאנלים‬‫אנרגיית‬ ‫קליטת‬
‫השמש‬
‫עבור‬ ‫לחשמל‬ ‫השמש‬ ‫אנרגיית‬ ‫הפיכת‬
.‫החממה‬ ‫מערכות‬
-------------
0_Max 2
1000
W
S
m

‫נמוכה‬ ‫שמש‬ ‫קרינת‬
‫מצברים‬‫חשמל‬ ‫הספקת‬‫החממה‬ ‫למערכות‬ ‫חשמל‬ ‫הספקת‬
‫מהמצברים‬‫הפאנלים‬ ‫מערכת‬ ‫של‬
.‫הסולאריים‬
-------------
‫טבלה‬9.2.1.3–‫ותהליכים‬ ‫תרחישים‬ ‫סיכום‬

20. 20
9.2.1.4‫ושימוש‬ ‫תפעול‬ ‫מדיניות‬
‫חוץ‬ ‫בין‬ '‫הטמפ‬ ‫הפרש‬ ‫שבה‬ ‫עת‬ ‫בכל‬ ‫הבקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫תפעל‬ ‫הטבעי‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬
‫על‬ ‫עולה‬ ‫אינו‬ ‫החממה‬ ‫לחלל‬ ‫החממה‬3.‫מ"צ‬
‫לא‬ ‫הטבעי‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬ ‫כאשר‬ ‫הבקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫תפעל‬ ‫המכאני‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬
‫ובכל‬ ‫מספיקה‬‫החממה‬ ‫לחלל‬ ‫החממה‬ ‫חוץ‬ ‫בין‬ '‫הטמפ‬ ‫הפרש‬ ‫שבה‬ ‫עת‬‫מ‬ ‫קטן‬-3‫מ"צ‬.‫בנוסף‬
‫חלל‬ ‫את‬ ‫לקרר‬ ‫הצינון‬ ‫למערכת‬ ‫תעזור‬‫צורך‬ ‫ישנו‬ ‫אם‬ ‫החממה‬
‫אוטונומית‬ ‫בצורה‬ ‫היא‬ ‫גם‬ ‫ותפעל‬ ‫ולחות‬ '‫טמפ‬ ‫להוריד‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫תפעל‬ ‫צינון‬ ‫מערכת‬.
‫"פוטו‬ ‫תאים‬ ‫מערכת‬–‫ו‬‫ו‬‫ל‬‫ט‬‫אים‬‫מ‬ ‫על‬ ‫מספקת‬ ‫שמש‬ ‫קרינת‬ ‫יש‬ ‫שבה‬ ‫עת‬ ‫בכל‬ ‫תפעל‬ "‫להניע‬ ‫נת‬
‫במאווררים‬ ‫צורך‬ ‫אין‬ ‫כאשר‬ ‫בנוסף‬ ‫המאווררים‬ ‫את‬‫המצברים‬ ‫את‬ ‫יטעין‬ ‫החשמל‬.‫תינתן‬ ‫כן‬ ‫כמו‬
.‫המכאני‬ ‫האוורור‬ ‫במערכת‬ ‫צורך‬ ‫אין‬ ‫כאשר‬ ‫נוספות‬ ‫מערכות‬ ‫להניע‬ ‫אפשרות‬
.‫החממה‬ ‫בית‬ ‫חום‬ ‫על‬ ‫לשמור‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫הלילה‬ ‫בשעות‬ ‫תופעל‬ ‫הצללה‬ ‫מסך‬ ‫מערכת‬
9.2.1.5‫עיצוב‬
9.2.1.5.1‫מוקטן‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬
" ‫בתוכנת‬ ‫והמערכות‬ ‫החממה‬ ‫מודל‬ ‫שרטוט‬SolidWorks."
‫פלדה‬ ‫ממוטות‬ ‫יורכב‬ ‫המודל‬ ‫מבנה‬(‫קוטר‬‫חיצוני‬4‫מ"מ‬)‫המערכות‬ ‫מיקום‬ ‫ובחירת‬ ‫בנייה‬ .
."‫האמתית‬ ‫ב"חממה‬ ‫למערכות‬ ‫זהה‬ ‫יהיה‬ ‫השונות‬
‫יהיו‬ ‫המודל‬ ‫מידות‬2
1.4 0.7[ ]X m.
‫לצורך‬ ,‫מהיר‬ ‫חיבור‬ ‫פיני‬ ‫באמצעות‬ ‫יחובר‬ ‫החשמל‬ ‫לוח‬.‫המודל‬ ‫שינוע‬
( ‫משתמש‬ ‫אדם‬ ‫ממשק‬GUI‫בבית‬ ‫האקלים‬ ‫תנאי‬ ‫אודות‬ ‫המידע‬ ‫את‬ ‫לקבל‬ ‫אפשרות‬ ‫תינתן‬ ‫בו‬ )
‫תהי‬ ‫בנוסף‬ ,‫לה‬ ‫ומחוצה‬ ‫החממה‬‫ה‬.‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫ולכבות‬ ‫להפעיל‬ ‫אפשרות‬
‫עבור‬ ‫אותה‬ ‫להוריד‬ ‫אפשר‬ ‫שיהיה‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫מגנטים‬ ‫באמצעות‬ ‫תחובר‬ ‫הפוליאתילן‬ ‫יריעת‬
‫במערכות‬ ‫שינויים‬ ‫או‬ ‫תיקונים‬.‫החממה‬
9.2.1.5.2‫"חממה‬‫אמתית‬"
‫הינו‬ ‫המדויק‬ ‫החממה‬ ‫מבנה‬ ‫שטח‬-2
14 28 392FA m  .
9.2.2‫כללים‬ ‫ביצועים‬
9.2.2.1‫מוקטן‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬
.‫ניסויים‬ ‫לבצע‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫הלקוח‬ ‫לצרכי‬ ‫המערכת‬ ‫את‬ ‫להתאים‬ ‫יהיה‬ ‫ניתן‬
.‫לשינוע‬ ‫ונוחה‬ ‫קלה‬ ‫מערכת‬
:‫חומרים‬ ‫בחירת‬
1.‫פלדה‬ ‫מוטות‬ :‫החממה‬ ‫מסבך‬4‫מ‬.‫"מ‬
2..‫שקופה‬ ‫פוליאתילן‬ ‫יריעת‬ :‫החממה‬ ‫מעטפת‬
3.."‫שק‬ ‫"פולי‬ ‫רשת‬ :‫תרמי‬ ‫מסך‬
4.‫צינורות‬ :‫חימום‬ ‫מערכת‬PVC8.‫מפלסטיק‬ ‫מים‬ ‫מיכל‬ ,‫מ"מ‬
5.‫צינורות‬ :‫צינון‬ ‫מערכת‬PVC8.‫ומיכל‬ ‫משאבה‬ ,‫לח‬ ‫מזרון‬ ,‫מ"מ‬
6.‫יריעת‬ ‫על‬ ‫הנדבקים‬ ‫למחצה‬ ‫שקופים‬ "‫וולטאים‬ ‫"פוטו‬ ‫תאים‬ :‫סולארית‬ ‫מערכת‬
‫הפוליאתילן‬.
7.‫מערכת‬"‫או‬‫פלדה‬ ‫מוטות‬ "‫טבעי‬ ‫ורור‬4.‫מנוע‬ ,‫גג"ש‬ ,‫מ"מ‬

21. 21
9.2.3‫מערכתיות‬ ‫פונקציות‬
‫המערכות‬ ‫כלל‬ ‫ביצועי‬ ‫על‬ ‫ושליטה‬ ‫בקרה‬.
‫המערכת‬ ‫כלל‬ ‫פעולת‬ ‫תזמון‬ ‫על‬ ‫שליטה‬.
‫המערכות‬ ‫כלל‬ ‫של‬ ‫ידנית‬ ‫הפעלה‬ ‫אפשרות‬.
9.2.4‫מערכתיים‬ ‫וביצועים‬ ‫פרמטרים‬
9.2.4.1‫אמ‬ ‫"חממה‬"‫תית‬
1.:‫חימום‬ ‫מערכת‬
‫להספק‬ ‫הבוילר‬ ‫תכנון‬‫של‬:Heat_lossQ 30[ ]KW.
‫של‬ ‫כניסה‬ '‫לטמפ‬ ‫בוצע‬ ‫חימום‬ ‫צנרת‬ ‫תכנון‬:_ _T 90Heat pipe in C .
2.:‫קירור‬ ‫מערכת‬
‫של‬ ‫אוויר‬ ‫למהירות‬ ‫לח‬ ‫המזרון‬ ‫תכנון‬:_V 1[ ]Pad Air
m
s
.
‫והפסדים‬ ‫בטחון‬ ‫מקדמי‬ ‫ללא‬ ‫הלח‬ ‫במזרון‬ ‫העוברת‬ ‫מים‬ ‫ספיקת‬
3
Pad_WaterQ 0.0001[ ]
sec
m
.
3.‫מ‬:‫מכאני‬ ‫אוורור‬ ‫ערכת‬
‫אוויר‬ ‫ספיקת‬‫תיאורטית‬
3
MechanicalQ 65856 [ ]m
h
.
4.:‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬
‫הוא‬ ‫עצמי‬ ‫ומשקל‬ ‫רוח‬ ‫השפעת‬ ‫כולל‬ ‫החלון‬ ‫על‬ ‫הפועלים‬ ‫כוחות‬285[ ]RackF N.
5.‫מער‬‫כ‬:‫סולארית‬ ‫ת‬
:‫הקיץ‬ ‫בחודשי‬ ‫ממוצע‬ ‫הספק‬. _SP 2452Ave W
‫הח‬ ‫בחודשי‬ ‫ממוצע‬ ‫הספק‬:‫ורף‬ _SP 2207Ave W.
‫בנק‬ ‫הספק‬‫מצברים‬:6400[ ]BP W.
6.:‫הצללה‬ ‫מסך‬ ‫מערכת‬
‫מסוג‬ ‫מסך‬XLS 15‫של‬ ‫כיסוי‬ ‫בעל‬%55.
9.2.4.2‫מוקטן‬ ‫חממה‬ ‫מודל‬
‫כוח‬ ‫ספק‬200 [W].
" ‫מסוג‬ ‫בקר‬Arduino Nano."
‫מנוע‬12[V]60.‫סל"ד‬
‫מאווררים‬5.3[W].
‫משאבות‬12[V].

22. 22
9.2.5‫מ‬‫ודולים‬
9.2.5.1‫מוקטן‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬
:‫החממה‬ ‫מבנה‬‫באיור‬ ‫בסקיצה‬ ‫לראות‬ ‫שניתן‬ ‫כפי‬ ‫יורכב‬ ‫החממה‬ ‫מסבך‬‫ע"י‬ ‫תורכב‬ ‫המערכת‬
‫הרצוי‬ ‫הכיפוף‬ ‫לרדיוס‬ ‫מתאים‬ ‫גליל‬ ‫בעזרת‬ ‫נכופף‬ ‫הגמלונים‬ ‫את‬ ‫בנוסף‬ ‫הפלדה‬ ‫מוטות‬ ‫ריתוך‬.
:‫חימום‬ ‫מערכת‬‫חימום‬ ‫צנרת‬ ,‫מים‬ ‫מיכל‬ ,‫בוילר‬ ‫תכלול‬ ‫המערכת‬,‫סנסורים‬ ,‫משאבה‬‫ומחברים‬
‫הדפנות‬ ‫באחת‬ ‫תמוקם‬ ‫החימום‬ ‫מערכת‬ .‫מתאימים‬(‫ארוכה‬ ‫דופן‬)‫מיכל‬ ‫לצד‬ ‫החממה‬ ‫של‬
‫החממה‬ ‫פנים‬ ‫כל‬ ‫לאורך‬ ‫תמוקם‬ ‫החימום‬ ‫צנרת‬ ,‫והמשאבה‬ ‫המים‬.
:‫צינון‬ ‫מערכת‬‫משאבה‬ ,‫מים‬ ‫מיכל‬ ,‫לח‬ ‫מזרון‬ ‫תכלול‬ ‫המערכת‬,‫מרזב‬ ,‫מים‬ ‫להובלת‬ ‫צנרת‬,
‫מתאימים‬ ‫ומחברים‬ ‫סנסורים‬.‫בדו‬ ‫תמוקם‬ ‫הצינון‬ ‫מערכת‬‫החממה‬ ‫פן‬.
:‫מכאני‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬‫בדופן‬ ‫תמוקם‬ ‫המערכת‬ ,‫וסנסורים‬ ‫מאווררים‬ ‫שני‬ ‫תכלול‬ ‫המערכת‬
‫ממול‬ ‫החממה‬.‫הלח‬ ‫למזרון‬
:‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬‫מנגנון‬ ‫תכלול‬ ‫המערכת‬"ack & PinionR"‫ו‬‫פלדה‬ ‫מוטות‬ ,‫מתאים‬ ‫מנוע‬
‫באחד‬ ‫תמוקם‬ ‫המערכת‬ .‫מתאימים‬ ‫ומחברים‬‫מ‬‫הגמלונים‬.
:‫תרמי‬ ‫מסך‬ ‫מערכת‬‫המערכת‬‫מנוע‬ ,‫הובלה‬ ‫מנגנון‬ ,"‫שק‬ ‫"פולי‬ ‫יריעת‬ ‫תכלול‬,‫סנסורים‬
‫החממה‬ ‫לאורך‬ ‫לגמלונים‬ ‫מתחת‬ ‫תמוקם‬ ‫המערכת‬ .‫מתאימים‬ ‫ומחברים‬.
‫סולאריים‬ ‫תאים‬ ‫מערכת‬:‫"פוטו‬ ‫תאים‬ ‫תכלול‬ ‫המערכת‬–,‫וגמישים‬ ‫למחצה‬ ‫שקופים‬ "‫וולטאים‬
‫החממה‬ ‫גג‬ ‫על‬ ‫תמוקם‬ ‫המערכת‬ .‫מתח‬ ‫וממיר‬ ‫מצברים‬ ,‫ייעודיים‬ ‫כבלים‬.
9.2.5.2‫חמ‬‫מה‬‫אמתית‬
‫החממה‬ ‫מסבך‬ ‫למעט‬ ‫המוקטן‬ ‫החממה‬ ‫למודל‬ ‫בדומה‬ ‫וימוקמו‬ ‫יורכבו‬ ‫המערכת‬ ‫מנגנוני‬ ‫כלל‬
‫שונים‬ ‫מפרופילים‬ ‫שיבנה‬
9.2.6‫ממשקים‬
9.2.6.1‫החיצון‬ ‫לעולם‬ ‫ממשקים‬
‫חירום‬ ‫בעת‬ ‫המערכת‬ ‫והפסקת‬ ‫ניסויים‬ ‫הרצת‬ ,‫תקלות‬ ‫לתיקון‬ ‫מכונה‬ ‫אדם‬ ‫ממשק‬.
9.2.6.2‫ה‬ ‫בין‬ ‫המערכת‬ ‫בתחום‬ ‫פנימיים‬ ‫ממשקים‬‫השונים‬ ‫מודולים‬
‫מערכת‬ ‫בין‬ ‫אנרגיה‬ ‫העברת‬ ‫מערכת‬‫סולאריים‬ ‫פאנלים‬‫למערכת‬ ‫או‬ ‫אנרגיה‬ ‫המרת‬ ‫למערכת‬
‫אנרגיה‬ ‫אגירת‬.
‫ביום‬ ‫הגבוהות‬ ‫הקרינה‬ ‫לשעות‬ ‫בהתאם‬ ‫תזמון‬ ‫מנגנון‬ ‫ע"י‬ ‫תרמי‬ ‫מסך‬ ‫מערכת‬ ‫לפתיחת‬ ‫בקרה‬
‫אוטונומית‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫או‬.
‫או‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫מכאני‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬ ‫לפתיחת‬ ‫בקרה‬‫מידע‬ ‫מקבלת‬ ‫אשר‬ ‫טונומית‬
‫מחיישן‬.
‫איור‬9.2.5.1–‫החממה‬ ‫שלדת‬

23. 23
‫מידע‬ ‫מקבלת‬ ‫אשר‬ ‫אוטונומית‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫מערכת‬ ‫לפתיחת‬ ‫בקרה‬
‫מ‬‫ה‬‫חיישן‬.
‫מחיישן‬ ‫מידע‬ ‫מקבלת‬ ‫אשר‬ ‫אוטונומית‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫חימום‬ ‫מערכת‬ ‫לפתיחת‬ ‫בקרה‬.
‫מידע‬ ‫מקבלת‬ ‫אשר‬ ‫אוטונומית‬ ‫בקרה‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫צינון‬ ‫מערכת‬ ‫לפתיחת‬ ‫בקרה‬.‫מחיישן‬
9.2.7‫המערכתית‬ ‫ברמה‬ ‫יעילות‬ ‫דרישות‬
‫הסולאר‬ ‫התאים‬ ‫מערכת‬ ‫ע"י‬ ‫הזמן‬ ‫במרבית‬ ‫לעבוד‬ ‫צריכה‬ ‫המכאני‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬,‫יים‬‫בנוסף‬
‫שאינה‬ ‫חממה‬ ‫מול‬ ‫להתמודד‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫יחסית‬ ‫וזולה‬ ‫חסכונית‬ ‫להיות‬ ‫צריכה‬ ‫התיאורטית‬ ‫המערכת‬
‫ידנית‬ ‫העובדת‬ ‫אקלים‬ ‫מבוקרת‬.
9.2.8‫ותקלות‬ ‫אמינות‬ ,‫הפעלה‬–‫חממה‬‫אמתית‬
9.2.8.1‫עבודה‬ ‫מחזורי‬
‫ברזל‬ ‫צנרת‬–.‫שנים‬ ‫עשרות‬ ‫של‬ ‫עבודה‬ ‫מחזור‬
‫סול‬ ‫פאנלים‬‫א‬‫ריים‬–‫של‬ ‫עבודה‬ ‫מחזור‬20-30.‫שנים‬
‫הצללה‬ ‫מסך‬–‫עבודה‬ ‫מחזור‬‫כלל‬ ‫בדרך‬‫של‬10‫ללא‬ ,‫המסך‬ ‫את‬ ‫להחליף‬ ‫שצריך‬ ‫עד‬ ‫שנים‬
.‫המכאנית‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫החלפה‬
‫הרכיבים‬ ‫שאר‬–‫הינם‬ ‫שלהם‬ ‫העבודה‬ ‫מחזורי‬ ‫אשר‬ ,‫מדף‬ ‫מוצרי‬)‫(נספחים‬ ‫היצרן‬ ‫הגדרת‬
9.2.8.2MTBF – Mean Time Between Failure
‫בחממה‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫כלל‬ ‫עבור‬ ‫מיוחדות‬ ‫תקלות‬ ‫צפויות‬ ‫לא‬.
9.2.8.3MTTR – Mean Time To Repair
‫התקלה‬ ‫בסוג‬ ‫תלוי‬,‫עבודה‬ ‫יומיים‬ ‫על‬ ‫יעלה‬ ‫לא‬.
9.2.8.4‫תחזוקה‬ ‫דרישות‬
‫פאנלים‬‫סולאריים‬–‫הפנלים‬ ‫את‬ ‫לנקות‬ ‫יש‬‫ל‬ ‫אחת‬‫שריטות‬ .‫ומים‬ ‫מטלית‬ ‫עם‬ ‫מספיק‬ ,‫חודש‬
.‫בנצילות‬ ‫ופוגעת‬ ‫האור‬ ‫קליטת‬ ‫את‬ ‫מורידה‬ ‫בזכוכית‬ ‫ולכלוך‬ ‫מחול‬ ‫כתוצאה‬ ‫קטנות‬
‫גירוז‬‫מסבים‬‫במנגנון‬"Rack & Pinion".‫לחודשיים‬ ‫אחת‬
.‫לנזילות‬ ‫החימום‬ ‫במערכת‬ ‫החמים‬ ‫המים‬ ‫צינורות‬ ‫עבור‬ ‫שבועית‬ ‫בדיקה‬
‫במערכת‬ ‫המים‬ ‫צינורות‬ ‫עבור‬ ‫שבועית‬ ‫בדיקה‬.‫לנזילות‬ ‫הצינון‬
‫המלחים‬ ‫לניקוי‬ ‫הלח‬ ‫המזרון‬ ‫את‬ ‫נקיים‬ ‫במים‬ ‫לשבועיים‬ ‫אחת‬ ‫לשטוף‬ ‫יש‬ ‫הקיץ‬ ‫בחודשי‬
.‫ומזהמים‬
.‫בכיסוי‬ ‫חורים‬ ‫למציאת‬ ‫החממה‬ ‫בית‬ ‫מבנה‬ ‫סביב‬ ‫לשבוע‬ ‫אחת‬ ‫שגרתית‬ ‫בדיקת‬
.‫בחממה‬ ‫החיישנים‬ ‫של‬ ‫אמינות‬ ‫בדיקת‬ ‫חודשים‬ ‫לשלושה‬ ‫אחת‬
9.2.9‫פיתוח‬ ‫שלבי‬
‫השונו‬ ‫המערכות‬ ‫דרישות‬ ‫הגדרת‬‫ב"חממה‬ ‫ת‬‫האמתית‬.‫המוקטן‬ ‫ובמודל‬ "
.‫קיים‬ ‫מצב‬ ‫וסקירת‬ ‫המערכתיות‬ ‫החלופות‬ ‫עבור‬ ‫שוק‬ ‫סקר‬ ‫ביצוע‬
‫סקיר‬‫ת‬‫ספרות‬–.‫בפרויקט‬ ‫למערכות‬ ‫בנוגע‬ ‫ומאמרים‬ ‫מידע‬ ‫מקורות‬ ‫איתור‬
‫ה"חממה‬ ‫לרכיבי‬ ‫חלופות‬ ‫ובחירת‬ ‫המערכתיות‬ ‫החלופות‬ ‫והצגת‬ ‫תיאור‬‫האמתית‬‫והמודל‬ "
.‫המוקטן‬

24. 24
‫נצילות‬ ,‫עלויות‬ ‫בדיקת‬ ‫ביצוע‬.‫למחצה‬ ‫ושקופים‬ ‫גמישים‬ ‫הסולאריים‬ ‫לתאים‬ ‫וזמינות‬ ‫הספק‬ ,
‫ראשוני‬ ‫תכן‬–‫אנליזות‬ ‫ביצוע‬ ,‫המוקטן‬ ‫המודל‬ ‫ועיצוב‬ ‫תכנון‬‫דינמיות‬ ‫תרמו‬‫לכלל‬ ‫חום‬ ‫ומעברי‬
.‫הבקרה‬ ‫מערכת‬ ‫עבור‬ ‫אלגוריתם‬ ‫כתיבת‬ ,‫המערכות‬
.‫בחממה‬ ‫המערכות‬ ‫בין‬ ‫אינטגרציה‬ ‫תכנון‬
‫מפורט‬ ‫תכן‬-‫ביצוע‬ ‫המשך‬ ,‫דרישות‬ ‫הגדרת‬ ‫עדכון‬.‫ואנליזות‬ ‫חישובים‬
‫בספר‬ ‫המסקנות‬ ‫ושילוב‬ ‫כשלים‬ ‫תיקון‬ ‫תוך‬ ‫ניסויים‬ ‫ביצוע‬ ,‫המוקטן‬ ‫לדגם‬ ‫בדיקות‬ ‫מערך‬
.‫ישנם‬ ‫אם‬ ‫פרויקט‬

25. 25
10.‫היתכנות‬ ‫בדיקת‬
‫העולם‬ ‫רחבי‬ ‫בכל‬ ‫היום‬ ‫קיימות‬ ‫לסוגיהן‬ ‫אקלים‬ ‫מבוקרות‬ ‫חממות‬‫והן‬ ‫החקלאית‬ ‫בתעשייה‬ ‫הן‬
‫באקדמיה‬,‫חממות‬ ‫של‬ ‫תעשייתיים‬ ‫שימושים‬‫אלו‬‫בדר‬‫כלל‬ ‫ך‬‫כולל‬‫ות‬‫מערכות‬ ‫של‬ ‫בודד‬ ‫מספר‬
‫גבוהות‬ ‫שהעלויות‬ ‫מכיוון‬ ‫בקרה‬‫ההפעלה‬ ‫מהחממות‬ ‫ניכר‬ ‫ובאחוז‬‫אינה‬ ‫והיא‬ ‫ידנית‬ ‫הינה‬
‫מבוקרת‬‫קיימות‬ ‫שהן‬ ‫מכיוון‬ ‫שונה‬ ‫מעט‬ ‫בפרויקט‬ ‫המערכות‬ ‫עבור‬ ‫ההיתכנות‬ ‫בדיקת‬ ‫לכן‬ .
‫סולאריים‬ ‫פאנלים‬ ‫מערכת‬ ‫הינה‬ ‫בתעשייה‬ ‫קיימת‬ ‫שאינה‬ ‫היחידה‬ ‫המערכת‬ ,‫כראוי‬ ‫ומתפקדות‬
‫ש‬‫למחצה‬ ‫קופים‬‫בדיקה‬ ‫לבצע‬ ‫נדרשים‬ ‫אנו‬ ‫שבה‬‫אנרגטית‬‫בבית‬ ‫מהמערכות‬ ‫חלק‬ ‫להפעלת‬
.‫החממה‬
‫היתכנות‬ ‫בדיקת‬–‫"חממה‬‫אמתית‬":
,‫האופטימליים‬ ‫התנאים‬ ‫את‬ ‫גידול‬ ‫לבית‬ ‫שיספקו‬ ‫מערכות‬ ‫מספר‬ ‫לתכנן‬ ‫נדרשים‬ ‫אנו‬ ‫בפרויקט‬
:‫(לדוגמא‬ ‫מלא‬ ‫באופן‬ ‫יושמו‬ ‫לא‬ ‫חלקן‬ ‫אך‬ ‫בשוק‬ ‫קיימות‬ ‫המערכות‬ ‫כל‬ ‫לשמחתנו‬‫תאים‬"‫פוטו‬
‫וולטאים‬"‫של‬ ‫חממה‬ ‫לשטח‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫מתכננים‬ ‫אנו‬ ‫קודם‬ ‫שנאמר‬ ‫כפי‬ ,)‫למחצה‬ ‫שקופים‬
3
392m‫ו‬‫נ‬ ‫אנו‬ ‫המערכות‬ ‫כל‬ ‫עבור‬ ‫הרכיבים‬ ‫את‬ ‫שנבחר‬ ‫לאחר‬‫בצ‬‫המערכות‬ ‫בין‬ ‫אינטגרציה‬ ‫ע‬
.‫השונות‬
1.‫מימוש‬ ‫ודרך‬ ‫חלופה‬ ‫כל‬ ‫בחינת‬ ,‫לאילוצים‬ ‫בהתאם‬ ‫מערכתיות‬ ‫חלופות‬ ‫סקירת‬.‫ה‬
2.‫נוסחאות‬‫ו‬.‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫לתכנן‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫חישובים‬
3.‫"פוטו‬ ‫פאנלים‬ ‫מערכת‬ ‫להוסיף‬ ‫אפשרות‬ ‫בחינת‬–‫את‬ ‫תניע‬ ‫אשר‬ "‫וולטאים‬,‫המאווררים‬
,‫הפאנלים‬ ‫מערך‬ ‫גודל‬ ‫בחירת‬.‫אנרגטית‬ ‫כדאיות‬
4.‫בבקר‬ ‫שימוש‬"Arduino"‫התכנות‬ ‫שפת‬ ,‫בהמשך‬ ‫מוגדרת‬ ‫שלו‬ ‫הפונקציונאליות‬ ‫אשר‬
‫בעזרת‬ ‫תתבצע‬"‫שפת‬"C‫א‬.‫הלימודים‬ ‫במהלך‬ ‫נלמדה‬ ‫שר‬
5.."‫תרמי‬ ‫"מסך‬ ‫להתקין‬ ‫אפשרות‬ ‫בחינת‬
6.,‫מים‬ ,‫החיצונית‬ ‫בסביבה‬ ,‫הפנימית‬ ‫הטמפרטורה‬ ‫למדידת‬ ‫מתאימים‬ ‫חיישנים‬ ‫בחירת‬
.‫בחממה‬ ‫האור‬ ‫ועוצמת‬ ‫לחות‬
7.‫פערי‬ ‫והשלמת‬ ‫מאמרים‬ ‫קריאת‬ ,‫שצברנו‬ ‫בידע‬ ‫שימוש‬.‫ידע‬
‫היתכנות‬ ‫בדיקת‬–‫מוקטן‬ ‫חממה‬ ‫דגם‬:
‫נבנה‬ ‫אנו‬ ‫הפרויקט‬ ‫במהלך‬‫חממה‬ ‫של‬ ‫מוקטן‬ ‫מודל‬‫מבוקרת‬ ‫חממה‬ ‫של‬ ‫רעיון‬ ‫יציג‬ ‫אשר‬
,‫אקלים‬‫תכנון‬‫והרכבה‬‫מערכות‬ ‫של‬‫השונות‬ ‫אקלים‬‫ויישום‬,‫אלגוריתם‬ ‫כגון‬ ‫הבקרה‬ ‫מערכת‬
‫וחיישנים‬ ‫בקרים‬.‫תחילה‬‫נשרטט‬‫בתוכנת‬ ‫מודל‬"SolidWorks"‫היתכנות‬ ‫את‬ ‫לבדוק‬ ‫מנת‬ ‫על‬
‫המערכות‬ ‫כל‬ ‫בניית‬‫האמי‬ ‫הדגם‬ ‫את‬ ‫לבנות‬ ‫נתחיל‬ ‫לאחריו‬ ‫ורק‬.‫תי‬

26. 26
11.‫פונקציונלי‬ ‫ניתוח‬
11.1‫רמה‬ ‫פונקציונלי‬ ‫פירוק‬0
11.1.1‫מודל‬ ‫תפיסתי‬ ‫תרשים‬0
11.1.1.1‫מלבנים‬ ‫סכמת‬
11.1.1.1‫מילון‬‫מודולים‬
‫המודול‬ ‫קוד‬‫המודול‬ ‫של‬ ‫פונקציונאלי‬ ‫תיאור‬
1‫בקרה‬–‫החממה‬ ‫מערכות‬ ‫והפעלת‬ ‫מהחיישנים‬ ‫מידע‬ ‫קליטת‬
2‫סולארית‬ ‫אנרגיה‬ ‫קליטת‬-‫האוורור‬ ‫למערכת‬ ‫חשמל‬ ‫אספקת‬
‫החממה‬ ‫מערכות‬ ‫לשאר‬ ‫חשמל‬ ‫אספקת‬ ‫מתאפשר‬ ‫אם‬ ,‫המכאני‬
).'‫וכו‬ ‫הצללה‬ ‫מסך‬ ,‫צינון‬ ,‫חימום‬ ,‫טבעי‬ ‫אוורור‬ ‫(מערכת‬
3‫בבית‬ ‫האקלים‬ ‫מצב‬ ‫את‬ ‫לבדוק‬ ‫המאפשר‬ ‫משתמש‬ ‫ממשק‬
‫בהתאם‬ ‫האקלים‬ ‫תנאי‬ ‫את‬ ‫המדמות‬ ‫סימולציות‬ ‫ולערוך‬ ‫החממה‬
‫המשת‬ ‫לבחירת‬‫מש‬
4‫בחממה‬ ‫בבית‬ ‫האוויר‬ ‫חימום‬
5‫ומניעת‬ ‫גבוהה‬ ‫הקרינה‬ ‫בהם‬ ‫היום‬ ‫בשעות‬ ‫היבולים‬ ‫על‬ ‫הגנה‬
‫הלילה‬ ‫בשעות‬ ‫בקרינה‬ ‫חום‬ ‫איבוד‬
6‫אוורור‬ ‫מערכת‬ ‫הפעלת‬ ‫תוך‬ '‫טמפ‬ ‫של‬ ‫קבוע‬ ‫הפרש‬ ‫על‬ ‫שמירה‬
‫טבעי‬ ‫או‬ ‫מכאני‬
7‫החממה‬ ‫בית‬ ‫אל‬ ‫לחות‬ ‫והכנסת‬ '‫טמפ‬ ‫הורדת‬
8‫ב‬ ‫האקלים‬ ‫את‬ ‫המודדים‬ ‫חיישנים‬ ‫מערכת‬‫החממה‬ ‫בית‬
‫חיצוני‬ ‫ממשק‬3 1-4
1-5
‫בקרה‬1
‫אוורור‬ ‫מערכת‬6
‫חימום‬ ‫מערכת‬4
‫קליטת‬ ‫מערכת‬2
‫סולרית‬ ‫אנרגיה‬
‫מסך‬‫הצללה‬5
1-6
3-1
‫צינון‬ ‫מערכת‬7
7-1
‫חישה‬ ‫מערכת‬8
8-1
2-1

27. 27
11.1.1.1‫מ‬ ‫מילון‬‫משקים‬
‫הממשק‬ ‫קוד‬‫הממשק‬ ‫של‬ ‫פונקציונאלי‬ ‫תיאור‬
2-1‫מתח‬DC‫המתחים‬ ‫בקר‬ ‫אל‬
3-1‫ע"י‬ ‫ידני‬ ‫למעקף‬ ‫אופציה‬ ‫ישנה‬ ,‫לבקר‬ ‫התוכנה‬ ‫בין‬ ‫נתונים‬ ‫מעבר‬
‫אקלים‬ ‫וסימולציות‬ ‫תקינות‬ ‫בדיקות‬ ‫לבצע‬ ‫מנת‬ ‫על‬ ‫המשתמש‬
1-4‫החימום‬ ‫למערכת‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1-5‫למסך‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬‫ההצללה‬
1-6‫האוורור‬ ‫למערכת‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
7-1‫הצינון‬ ‫למערכת‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
8-1‫בחממה‬ ‫אקלים‬ ‫נתוני‬ ‫קבלת‬

28. 28
11.1‫רמה‬ ‫פונקציונאלי‬ ‫פירוק‬1
11.1.2‫מודול‬ ‫תפיסתי‬ ‫תרשים‬1
11.1.2.2‫מלבנים‬ ‫סכמת‬
11.1.2.2‫מודולים‬ ‫מילון‬
‫המודול‬ ‫קוד‬‫המודול‬ ‫של‬ ‫פונקציונאלי‬ ‫תיאור‬
1.1‫בחממה‬ ‫האקלים‬ ‫נתוני‬ ‫של‬ ‫מידע‬ ‫הקולט‬ ‫חכם‬ ‫אלקטרוני‬ ‫כרטיס‬
‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫ומפעיל‬
1.2‫הרצוי‬ ‫המתח‬ ‫את‬ ‫במערכת‬ ‫מודול‬ ‫לכל‬ ‫המספק‬ ‫מתח‬ ‫מייצב‬
1.3‫תצוגה‬–‫טמפרטורה‬ ‫(לחות‬ ‫המערכת‬ ‫נתוני‬ ‫של‬ ‫שוטפות‬ ‫הודעות‬
‫תאורת‬ ‫באמצעות‬ )‫אור‬ ‫ועוצמת‬‫וצג‬"LED"
‫בקרה‬1
‫כרטיס‬1.1 ‫מתחים‬ ‫מחלק‬1.2
1.1-1.2
1.2-6.1
1.1-3
1.2-6.2
‫בקרה‬ ‫תצוגת‬1.3
1.1-1.3
8.1-1.1
8.2-1.1
8.3-1.1
1.2-4.1
1.2-4.2
1.2-5.1
1.2-7.1
1.2-7.3
1.2-7.2
2.6-1.2

29. 29
11.1.2.2‫ממשקים‬ ‫מילון‬
‫הממשק‬ ‫קוד‬‫הממשק‬ ‫של‬ ‫פונקציונאלי‬ ‫תיאור‬
3-1.1‫של‬ ‫ידני‬ ‫למעקף‬ ‫אופציה‬ ,‫לבקר‬ ‫התוכנה‬ ‫בין‬ ‫נתונים‬ ‫העברת‬
‫המשתמש‬
2.6-1.2‫מנת‬ ‫על‬ ‫המתחים‬ ‫מחלק‬ ‫אל‬ ‫והעברתו‬ ‫חילופין‬ ‫מתח‬ ‫קבלת‬
‫החממה‬ ‫בבית‬ ‫השונות‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫להפעיל‬
1.2-4.1‫למשאבה‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1.2-4.2‫מים‬ ‫למחמם‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1.2-5.1‫התרמי‬ ‫מסך‬ ‫למנוע‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1.2-6.1‫המכאני‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬ ‫למנוע‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1.2-6.2‫למנוע‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬‫הטבעי‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬
1.2-7.1‫הצינון‬ ‫מערכת‬ ‫למשאבת‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1.2-7.3‫הצינון‬ ‫מערכת‬ ‫עבור‬ ‫המכאני‬ ‫האוורור‬ ‫מערכת‬ ‫למנוע‬ ‫הפעלה‬ ‫אות‬
1.1-1.3‫שי‬ ‫וטמפרטורה‬ ‫אקלים‬ ‫נתוני‬‫מסך‬ ‫באמצעות‬ ‫וצגו‬LED‫ונורות‬
8.1-1.1‫לטמפרטורה‬ ‫יחסי‬ ‫אנלוגי‬ ‫מתח‬ ‫קו‬
8.2-1.1‫ב‬ ‫אור‬ ‫רמת‬ ‫לזיהוי‬ ‫אנלוגי‬ ‫מתח‬ ‫קו‬‫ב‬‫החממה‬ ‫ית‬
8.3-1.1‫היחסית‬ ‫ללחות‬ ‫יחסי‬ ‫אנלוגי‬ ‫מתח‬ ‫קו‬
1.1-1.2‫שעליו‬ ‫מתח‬ ‫יציאת‬ ‫בחירת‬ ,‫המתחים‬ ‫בקר‬ ‫אל‬ ‫פקודות‬ ‫העברת‬
‫להפעיל‬
1.1.2‫מודול‬ ‫תפיסתי‬ ‫תרשים‬2
11.1.2.3‫מלבנים‬ ‫סכמת‬
‫קליטת‬ ‫מערכת‬‫אנרגיה‬‫סולרית‬2
2.6-1.2
‫שמש‬ ‫קולטי‬2.4
2.3-2.5
‫מתח‬ ‫אחראי‬2.3
‫מצברים‬2.5
2.4-2.3
2.5-2.2 ‫ממיר‬DC-AC2.2
‫חיצוני‬ ‫חשמל‬ ‫חיבור‬2.1
2.1-2.6
‫מתח‬ ‫נתב‬2.6
‫חילופין‬
2.2-2.6