Климатическое оборудование для сити-ферм

Сити-фермы становятся всё популярнее с каждым годом во всём мире. Появляется множество компаний, продающих установки, гидропонные системы и технологию выращивания. Начинающий фермер, приобретая стеллажное оборудование, часто не получает от продавца – компании информации о необходимости комплексного подхода к проектированию и запуску фермы. Но он должен понимать, что успешный старт зависит не только от стеллажного оборудования, освещения, посадочного материала и семян. Решающую роль в будущем урожае может сыграть климатический фактор. Важна продуманная система вентиляции и микроклимата учитывающая вертикальный объём помещения. Сити-ферма – это закрытое пространство от внешней среды. Для благоприятного развития растений необходимо создать условия идентичные естественным природным процессам. Следует позаботиться о хорошей циркуляция воздуха и обдуве растений. Вентиляция в закрытом помещении – это базовая необходимость, которая способствует росту растений и поможет избежать активного размножения вредных бактерий, грибков и патогенов. 

   Для начала важно учесть климатические особенности региона, в котором планируется запуск сити-фермы. Определиться какая гидропонная система будет использоваться. Изучить данные среднегодовой температуры и влажности, чтобы понять на какой части оборудования точно не стоит экономить. Первый и самый важный параметр, с которым мы сталкиваемся, – это температура. В северных широтах стоит позаботиться об экономичной системе отопления. В южных регионах требуется активное кондиционирование. Удержание комфортной для растений и человека температуры – это всегда расходы на энергию. 

   Выращивание растений требует для поддержания среднесуточную температуру на ферме от +21°С до +26°С днём и от +21°С до +24°С ночью. Субстрат должен быть на пару градусов холоднее температуры воздуха. Но во всём важна мера и баланс. Понижение температуры ниже +15°С останавливает рост растения и замедляет поглощение воды. А при слишком высокой температуре свыше +30°С растения активно испаряют воду, теряют тургор и получают ожоги. 

   Первый возможный источник тепла на ферме – воздух, втягивающийся с улицы. Температура воздуха “за бортом”. Холодный или горячий, входящий в закрытое помещение воздух, необходимо скорректировать до необходимой нам температуры. Для этого применяется нагрев или кондиционирование воздуха. Существуют такие системы как калориферы. Они работают по принципу теплообменника. Зимой выходящий наружу через калорифер теплый воздух подогревает входящий с улицы холодный воздух. Таким образом происходит экономия энергии на обогреве фермы. Поскольку с улицы попадает свежий и уже подогретый воздух.  Второй источник тепла – это освещение фермы. Даже LED лампы способны выделять достаточный объем для нарушения роста растений. Зимой, температуру на ферме снижает холодный воздух, поступающий с улицы. Но в летнее время на ферме не обойтись без кондиционеров и сплит-системами. 

   Что касается низкой температуры воздуха, то тут очевидно, что необходимо подобрать самый энергоэффективный способ, доступный фермеру в его регионе. На сегодняшний день таковым является газовое и твердотопливное отопление в виде котлов и с помощью электроэнергии. Гидропоника как технология требует следить ещё и за температурой питательного раствора. Она не должна опускаться ниже +16°С иначе корни начнут “стекленеть” и замерзать. Для удержания необходимой температуры в баке с питательным раствором используют аквариумный водонагреватель.

   Следующий важный параметр – это влажность. Оптимальный показатель для большинства растений в период вегетации от 60% до 80%. В период цветения от 30% до 50%. Гидропонный метод выращивания на ферме всегда подразумевает высокую влажность. Процентное содержание влаги в воздухе зависит напрямую от температуры. В воздухе с температурой + 18 °С содержится в несколько раз больше пара чем при нулевой или отрицательной температуре. Важно понимать, что чем выше влажность воздуха, тем медленнее происходит процесс транспирации у растений. Гидропоника как технология расходует меньше воды на полив, однако при таком методе выращивания у растений происходит интенсивный метаболизм и влага-испарение. Вода всасывается через корни и испаряется через устьица с нижней стороны листа. Благодаря транспирации растение охлаждает себя. В более сухом воздухе растение будет активно испарять влагу. А во влажной среде растение будет медленно проводить через себя воду. То есть высокая влажность не позволит растению себя охлаждать и нарушит терморегуляцию. Основной причиной высокой влажности на ферме является влага-испарение растений. Если площадь посадки большая, то влажность может вырастать до 98%. 

   Для борьбы с высокой влажность используют в первую очередь активную вытяжку из помещения. При выборе канального вентилятора важнейший для фермы параметр – это объём прокачиваемого воздуха. Мощность вентилятора определяет с какой периодичностью будет обновляться воздух в помещении. Только благодаря пассивному притоку на ферму сухого воздуха, влажность снижается. Но если с улицы заходит уже влажный воздух то помогут только осушители воздуха. Пожалуй, это единственный эффективный метод устранения избыточной влажности воздуха не зависящий от внешней среды. 

   Если воздух слишком сухой, что бывает крайне редко на сити-ферме, для повышения влажности используют увлажнители воздуха. Их на рынке оборудования огромное множество работающих по разному принципу. Задача у них одна – поднять влажность воздуха. Важно помнить простое правило для вертикальных ферм: чем выше температура, тем больше в воздухе может быть влаги. 

   Для полноценного и успешного поддержания микроклимата необходим контроллер, который сможет запускать или останавливать работу всей системы микроклимата. Подобные устройства способны управлять целой группой оборудования, удерживая заданные параметры. Такие решения представлены на рынке в различном ценовом диапазоне. Вот перечень основного необходимого оборудования для создания благоприятного микроклимата: 

• Канальный вентилятор
• Угольный фильтр
• сплит-системы и кондиционеры или мобильные кондиционеры
• увлажнители или осушители воздуха 
• конвекторы и отопительные котлы
• калориферы
• контроллеры для автоматизации

   С температурой воздуха всё достаточно очевидно. Растение может погибнуть из-за холода или от сильной жары. Но с влажностью воздуха есть определённые тонкости. Во время ранней вегетации или при клонировании молодые растения иногда помещают в небольшой парник, чтобы создать влажность от 80% до 95%. Но в целом на ферме влажность не должна превышать 70-80%. 

   При недостаточном обдуве и высокой влажности появляется риск заражения растений гнилью и плесенью. Проблему помогает решить вентиляторы. Для обдува растений используют как напольные бытовые вентиляторы так и промышленные настенные или потолочные. В стеллажных системах устанавливают небольшие вентиляторы на каждой полке для обдува растений в пределах одного яруса. Самое главное – это не допускать застоя воздуха. Большие вентиляторы на ферме необходимы ещё и для смешивания массы холодного воздуха внизу фермы с горячим и вверху. Воздух в помещении становится однородным и метеостанция показывают более объективно общую температуру и влажность. 

   Иногда для расчета проектирования микроклимата лучше обратиться в профессиональные компании, занимающиеся только вентиляцией, отоплением и кондиционированием. Компания такого профиля должна разбираться в специфике фермерской деятельности. Специалисту необходимо предоставить параметры помещения его габариты и данные о том, какую температуру и влажность вам необходимо удерживать в течение дня и ночи. Дальше всё будет отталкиваться от финансовых возможностей и подсчета постоянных затрат на содержание и работу системы микроклимата. Ведь главная задача для любой сити-фермы – это заработать.