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Photo by momoro66

SwitchBotでメタルラック温室制御

ぴぺ

2021年の秋、こんなものを組みました。

植物用の簡易ミニ温室です。メタルラックで作ってあります。

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温室管理の植物リスト。
主に塊根植物等の直射日光を好むものと、冬型のものを入れてあります。

下記、計画-制作-稼働レポのようなものです。

なんでSwtchBot使うの？

A.自動温度制御できる一番安い方法だったからです。（2021年現在）

このような形式の室内用簡易温室を作ろうとネットで検索すると、昭和精機工業のサーモ付パネルヒーター200Wを使う例が多いです。実績もあり、安定していそうですが、近年の植物ブームで少々（？）価格が高騰しているようです。

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Amazonでの価格推移。
2021年秋時点でも値上がりを感じたのですが、また上がってますね。

そこで、最近我が家で使っているSwitchBotと熱源を組み合わせて制御したら安く済むのではないかと考えました。自動制御とかデータロガーとして使用してみたかった、というのも一因です。どうやらスマホアプリ上で温湿度の履歴が確認できますし、CSVを取り出し可能なので分析もできそうです。

ネガキャンになりそうなので補足しておきますが、サーモ付きのヒーターは単独で動くこともあってポン付けできますし非常に便利です。農業用ですし、実績もあるので安心できます。
ですが、作動しているかの履歴確認は別途で温湿度計を用意する必要があります。履歴の確認までしなくてもいいような気もしますが、「冬場に加温する＝相対湿度が下がる（夜間のCO2取込に影響）→加湿するor夜間の気温をやや下げる」ことを考えると温湿度の確認は必要です。
そうなると、SwitchBotであれば温湿度計の値をトリガーに熱源を制御すればいいので、システム的にシンプルでよいと思います。

材料は？

A.材料と費用をまとめると、以下のような感じです。（2021年現在）

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材料拾い表。もともと持っていたものもありました。

・メタルラック、簡易温室カバー

メタルラックはよくある普通のメタルラックですが、ある程度の耐荷重のあるものにしました。安い！と思ってよく見ると華奢なつくりのものが多くあります。メタルラックが中古品だったので、新品価格よりも安く済んでいます。
それに被せる温室カバーもピンキリ色々あるようですが、ネットで最も安いものにしました。作りが甘いので縫い切れていない部分などありますが、冬期の避難としての温室でディスプレイ用ではないし、自分はそこまでの精度を求めてないのでこれで良しとします。

・こたつ取替ヒーター

次に熱源ですが、パネルヒーターや電気毛布等、色々と考えられる中で「こたつユニット(510W)」を選びました。こたつの温かくなる部分だけが届きます。
前述の昭和精機工業のリキッドサーモの600Wタイプを使っている方が多かったので、おおよそ同じぐらいの熱源であればいいと思います。
植物よりも温度変化に気を遣うであろう爬虫類を飼われている方が使っていたこと、農業用ビニールハウスで使っていた方がいたこともあって実績ありと判断しました。
下記紹介のものはファン付なので、多少の空気循環が期待できます。

・Switchbot各種

この記事の要のSwitchbot製品です。今回は各機器の間にSwitchBot Hub Miniを中継させて、設定した温度湿度になるように熱源ON/OFFの自動制御を組みます。
時間設定して植物育成LEDのON/OFFもさせますが、温湿度計測、コンセントスイッチのON/OFF等の個別機能だけならスマホと連携させれば足ります。

・植物育成ライト

Helios Green LED HG24を2灯用いています。
性能等についてはゆるぷ様の記事が参考になります。

ソケットは色々おしゃれなものありますが、これが手元にあったので使っています。

・循環ファン

縦長のラックなこともあり、熱だまりができないよう循環ファンを入れました。PCファンは常時稼働を前提に作られているので安い卓上ファンより壊れづらく、皆さんよく使われているようです。大きさと風量が選べればなんでもいいと思います。
実際に買ったものが高騰していたので、おそらく同等品となるものをリンク張っておきます。

・電源タップ、その他

何のことはない、電源タップです。
ただ、Switchbotのコンセントが横長なので、下のようなタイプでないと隣の穴をつぶしてしまいます。

バットは水張っておくだけなので、深型ならなんでもいいと思います。自分は100円ショップで300円のやつを複数買いました。

アルミシートは汚れ防止と若干の断熱を兼ねてラックの下に敷きます。
側面に貼って、照明の効果を高めてもいいと思います。自分の場合は日光が入る部屋だったし面倒なので側面には貼っていません。

組立、設定は？

それぞれ合わせていくだけなので組み立てらしい組み立てもないのですが、一応サイズ感とLED照射範囲を検討しました。
最下段に突然出てきた衣装ケースですが、中に胡蝶蘭とかを入れ、時々霧吹きして冬越ししてあります。

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アイソメっぽい図
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正面図

Switchbot関係は、おおよそ以下の感じで接続します。

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系統図っぽい図

熱源の自動制御は昼夜12時間ごとに最高温度と最低温度で発停するようにしてみました。夜間の温度が若干低くなるようにして相対湿度を上げると、植物が気孔を開く→CO2を多く取り込めるという自然状態の再現です。照明と循環ファンは単純にタイマー制御としました。
アプリ側の設定は下記スクショ参照してください。

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すべてのデバイス
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シーン一覧
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各シーン設定（昼間の熱源ON）
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各シーン設定（昼間の熱源OFF）

以上の設定で安定すると、このような温湿度の推移となります。

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温度推移
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湿度推移

たぶん熱源の入力を加減したりすると、もっと緩やかなカーブになるかなと思います。制御も最低湿度で制御したり、いろいろ改善余地ありそうな気がします。

稼働レポ-2022冬期

2022/03現在まだ稼働中なので、春が来たらまた追記の予定です。

とりあえず電気代算定のために熱源の消費電力量を載せておきます。(2022/03/07現在)

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各月電力消費量(kWh)

寒さの推移もあると思いますがおおよそ120kWh/月として、我が家の電気契約だと、月々あたり+4,000円くらいでしょうか。（照明とファンの消費量は合算で42Wなので無視しました。）
寒冷地かつ暖房入れていない部屋に置いているので、条件はあまりよくない中で健闘しているんじゃないかと思います。

高いと感じたら…断熱のためにアルミシート貼るとか…気休めかもしれないけど…。
あとは紹介している簡易温室ビニルカバーがわりと粗悪品なので、穴を目張りしたり縫ったりすればもう少し条件は良くなるかもしれません。

参考にさせて頂いたサイト等


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