01 Окт 2023

Вентиляция на сити-ферме

Вентиляция на ферме – это основополагающая тема для изучения. В закрытом помещении необходимо создать условия идентичные естественным, в которых растения сформировались за миллионы лет. Есть общие принципы вентиляции и минимально необходимый набор оборудования, который мы разберем в этой статье. А также рассмотрим особенности вентиляции в небольших гроубоксах и гроурумах.

Существуют общие критерии микроклимата, необходимые для большинства растений. Среднесуточная температура воздуха днём должна составлять от +21°С до +26°С, а ночью от +18°С до +22°С. Минимальная температурная отметка, после которой растения останавливают свой метаболизм и погибают, составляет +15°С. Максимальный температурный показатель не должен превышать +32°С. Суточный перепад ночной и дневной температуры называется – термопериодизмом. Перепад суточной температуры необходим для растений. Учеными установлено, что активный рост корневой системы как раз происходит в ночное время, когда температура воздуха снижается. Начинающий сити-фермер может задаться вопросом: а как же многолетние растения способны переносить зиму или тропические, привыкшие к жаре свыше +32°С?; для них тоже необходимо строго удерживать диапазон температуры от +21°С до +26°С? Нет, этого не требуется. Конечно же, многое зависит от выращиваемой культуры. Помните, что мы создаем благоприятные условия для растений, идентичные тем, в которых они произрастали в природе. Необходимо отталкиваться от рекомендованных норм и управлять настройками вентиляционного оборудования уже под конкретные задачи.

Температура – это первый важнейший параметр на ферме, в гроубоксе и гроуруме. Вторым важным показателем является влажность в помещении. Относительная влажность воздуха должна удерживаться в диапазоне от 50% до 80%. Это среднее значение которое может меняться в зависимости от задач и культур. В течение цикла выращивания однолетних растений диапазон может меняться от высокой влажности в период вегетации, до низкой в период цветения. И в этом нам поможет различное климатическое оборудование для создания микроклимата, объединённое контроллером управления.

Для повышения температуры в небольшом гроутенте или гроуруме достаточно бытового масляного обогревателя или радиатора. Часто хорошим источником тепла внутри гроутента служит лампа, особенно типа ДНАТ, которая разогревается до +300°С. В случае когда объем вашего гроурума слишком большой для бытового обогревателя, устанавливают тепловые пушки. С помощью канального вентилятора, воздух “за бортом” активно поступает в гроутент и влияет на общую температуру и влажность. Поэтому наиболее важными становятся температура и влажность воздуха в помещении, где находится гроутент. Чтобы не пересушивать воздух бытовым обогревателем внутри гроутента, выгоднее разместить обогрев в комнате за пределами тента.

В больших помещениях объемом десятки тысяч кубических метров необходимо выбирать самый доступный вид энергии. На сегодняшний день в большинстве регионов России таким источником энергии является газ и электричество.

Большинство круглогодичных ферм отапливаются твердотопливными и газовыми котлами, реже применяют системы электрического отопления. Выбор оборудования для обогрева фермы утверждается на стадии проектирования и зависит от источника и стоимости доступной энергии.

Понижение температуры на сити-ферме или в гроуруме реализуется с помощью сплит-систем и мобильных кондиционеров. Важно учитывать что активное кондиционирование осушает воздух. При использовании небольшого гроутента, как и в случае с обогревом, лучше всего снижать температуру воздуха помещения, в котором он расположен.

Влажность в помещении поднимается с помощью увлажнителей воздуха. Выбор увлажнителей на рынке климатического оборудования огромный. Для гроутента объемом 2м3 будет достаточно бытового увлажнителя. В больших фермах уже применяются промышленные системы увлажнения. Но чаще всего на ферме в закрытом помещении образуется избыточная влажность, от которой необходимо избавляться. Поскольку вертикальные сити-фермы обладают большой посадочной площадью, растения испаряют огромное количество воды и влажность поднимается до 97%. Высокая влажность и температура без хорошей вентиляции способствует росту плесени и патогенов. Влажность на ферме понижается с помощью осушителей воздуха и активной приточно-вытяжной вентиляцией.

Основную роль в системе вентиляции выполняет канальный вентилятор. Мощность такого вентилятора зависит от объёма помещения. Воздуховод должен соответствовать диаметру выходного отверстия вентилятора. Короткий воздуховод обеспечивает быстрое поступление воздуха на ферму. Общий контур воздуховода не должен быть слишком извилистый, чтобы не создавать дополнительного сопротивления при движении воздуха. Приточно-вытяжная вентиляция снижает влажность воздуха за счёт активного выдува влажного воздуха на улицу. В этот момент происходит пассивная приточка воздуха с улицы. Важные параметры поступающего воздуха это температура и влажность. Если всасываемый с улицы воздух влажный, то проблема с высокой влажностью лишь усугубится. Поэтому для понижения влажности в таких случаях необходимо дополнительно использовать осушители воздуха. Когда на улице лето и воздух сухой, то активная вентиляция избавит нас от избыточной влаги. Канальный вентилятор будет выбрасывать наружу влажный воздух и пассивно втягивать сухой.

Обязательным компонентом приточно-вытяжной вентиляции является угольный фильтр. В условиях сити-фермы важно поддерживать максимальную чистоту воздуха, поэтому весь поступающий воздух должен проходить систему фильтрации. Необходимо помнить, что все насекомые-вредители и болезни попадают на ферму с улицы на одежде или через вентиляцию. Иногда существует необходимость скрыть запахи, идущие с фермы. В таких целях тоже устанавливают угольный фильтр на выдув. Эти правила применимы и для небольших гроутентов и гроурумов. Канальный вентилятор должен работать в одном контуре с угольным фильтром всегда. На эффективность фильтра будет влиять вентиляционный канал и объем мощности вентилятора.

Для создания однородности воздуха на ферме по влажности и температуре используют мощный промышленный вентилятор на обдув, напольный или настенный. Их задача, смешивать нижние и верхние воздушные массы и обдувать растения. Благодаря проветриванию у растений снижается риск возникновение плесени и заболеваний, растения укрепляются. На стадии вегетации рекомендуется создавать более влажный и тёплый воздух на ферме. На стадии цветения растениям требуется более сухой и прохладный воздух. Но на протяжении всего цикла выращивания растений необходим хороший обдув.

Главная ценность поступающего воздуха снаружи это обогащенность его углекислым газом (СO2). Поскольку растения в процессе фотосинтеза поглощают СО2 и выделяют кислород с органическими веществами, важно следить за показателем углекислого газа. Для этого на рынке сити-фермерского оборудования уже существуют решения, которые позволяют контролировать и дозированно выпускать из баллонов газ в необходимом объеме.

Вентиляционная система должна быть объединена контроллером управления. Задача контроллеров по автоматизации – это связать всё оборудование и управлять их работой для удержания заданных параметров по влажности и температуре. Контроллер должен запускать или останавливать работу увлажнителя, осушителя, обогрева или кондиционера для поддержания необходимого нам микроклимата. Это применимо и к тропическим растениям, о которых мы говорили в начале статьи. Если выращиваемые на ферме растения любят жару и высокую влажность, то необходимо установить в контроллере нужные нам значения. Автоматика должна воспроизводить и удерживать микроклимат. Это главная задача контроллера. Фермер физически не сможет бегать сутками по ферме, включать и выключать в ручную всё оборудование по отдельности. Выбор контроллера ограничивается лишь финансово. От китайских бюджетных контроллеров до систем оснащенных ИИ (искусственным интеллектом) стоимостью десятки тысяч долларов.

Все правила, приведённые выше, применимы к гроутентам и гроурумам. Для оснащения небольшого пространства будет достаточно: