Tento článek popisuje, jak tlak páry diferenciály (VPD), vliv transpirace sazby v rostlin konopí. Transpirace je proces, při kterém se voda a základní živiny pohybují rostlinou z buňky do buňky. Pochopení VPD při různých teplotách a relativní vlhkosti, a jeho vliv na tento proces, je důležité pro dosažení maximálního růstu rostlin. Jsme také na dopad nastavit body na růst prostředí, jakož i náklady na energie, spolu s analýzou, jak jsou data kolem zalévání sazby a transpirace může ovlivnit výběr zařízení.

všichni jsme se dozvěděli o koloběhu vody v juniorské výšce-déšť,odpařování, mraky, déšť a tak dále. Tento cyklus nabývá na významu v průmyslu konopí, protože udržování správných prostorových podmínek pro vnitřní pěstování je nezbytné pro úspěch pěstitelské operace. Teplota a vlhkost hrají velkou roli v tom, jak budou rostliny konopí fungovat, což přímo ovlivňuje jak výnos rostlin, tak celkovou kvalitu. Musíme se podívat za zjednodušený cyklus srážek a pochopit, že vesmírné podmínky přímo ovlivňují schopnost rostliny potit se nebo se projevit.

běžnou mylnou představou je, že transpirace rostlin konopí ovlivní relativní vlhkost v pěstební místnosti. Ve skutečnosti je to zpětně-při čtení tohoto článku je dobré mít při použití paradigmatu, že podmínky místnosti ovlivňují schopnost rostlin transpirace, spíše než transpirace rostlin ovlivňující stav místnosti. V ideálním nastavení, pokoj setpoint podmínek (teploty a vlhkosti) se bude konat dokonale stabilní a nesmí se odchýlit bez ohledu na to, co se děje v místnosti. Udržování dokonale stabilních podmínek v místnosti je úkolem mechanického zařízení používaného k řízení podmínek prostředí v místnosti. Pokud dokážeme zachovat jakýkoli daný soubor podmínek místnosti, otázkou je: za jakých podmínek se konopí daří?

Jak budeme diskutovat, transpirace rostlin pohání růst rostlin a tlakový rozdíl par (VPD) pohání transpiraci rostlin. Teploty a vlhkosti, obě vliv na tlak par diferenciálu, faktor, který musí být považovány při rozhodování o zařízení systémů-zejména pokud jde o složité jednání okolních topení, větrání a klimatizace (HVAC) výběr zařízení. Aby rostliny prosperovaly ve vnitřním pěstitelském prostoru, musí být VPD na určité úrovni, která se může lišit pro každou situaci a každou fázi růstu. Protože teplota a vlhkost vzduchu ovlivňují VPD, teploty a vlhkosti, oba musí být na správných úrovních-na pravdu „setpoint“-což znamená, že teplo a vlhkost bude muset být přidány nebo odebrány z pěstební místnosti v různých časech.

pochopení ovladačů za tímto procesem je klíčem k výběru vhodného systému HVAC pro váš provoz. Podle našich zkušeností může mít požadovaný rozdíl pouhých 10% významný dopad na dimenzování systému HVAC, počáteční náklady a průběžné náklady na energii. Stojí za to prozkoumat, zda malý rozdíl v žádané hodnotě návrhu bude mít velký dopad na náklady na systém HVAC, aniž by to mělo velký dopad na výnos produktu vaší operace.

porozumění VPD a rychlosti transpirace

teplota a vlhkost jsou určujícími faktory pro VPD, někdy nazývané deficit tlaku par, což skutečně ovlivňuje zdraví rostliny konopí. Tlak par je tlak, při kterém se kapalina stává párou. Zde je reálný příklad z tlaku par v akci: Když si vařit vodu na sporáku, ohřev vody, zvyšování tlaku na bod, ve kterém se dosáhne tlak par v atmosféře kolem něj a se stává pára. V pěstování konopí se VPD týká rozdílu mezi tlakem par v rostlině a tlakem par vzduchu obklopujícího rostlinu. VPD je zodpovědný za řízení procesu v rostlině známého jako transpirace, který přímo ovlivňuje zdraví rostlin.

transpirace je proces, při kterém se voda a další základní živiny pohybují rostlinou z buňky do buňky. Je to také způsob, jakým rostliny regulují svou vlastní teplotu a získávají oxid uhličitý, který potřebují ze vzduchu. VPD řídí transpiraci a příjem živin z kořenů rostliny do horní oblasti rostliny. K pohybu vody dochází v důsledku toho, že rostliny uvolňují vodní páru do vzduchu otvory zvanými stomata-téměř jako by se potily.

Pokud je VPD příliš malý, nedosáhne se maximálního tempa růstu a problémy, jako je plíseň nebo hniloba kořenů, se mohou stát problémem. Pokud VPD je příliš velký, rostlina stomata se uzavře ve snaze omezit pocení, což může mít za následek problémy, jako tip hořet a leaf curl. VPD lze přímo vypočítat z teploty a relativní vlhkosti (RH) rostliny i pěstírny. Oba tyto pojmy jsou podrobně vysvětleny níže. Teplota na povrchu rostliny a teplota suchého teploměru místnosti jsou přibližně stejné, ale vzhledem k tomu, rostlina má voda tvoří, povrchu rostlin, bude na 100% RH když je transpiring. Pro danou konstrukční teplotu můžeme modulovat VPD změnou RH pěstební místnosti.

rozsah VPD 0,8–1,1 (kPa) je obecně známý jako ideální ve vegetativním stádiu, zatímco rozsah VPD 1,0-1,5 (kPa) je běžně známý jako ideální ve fázi květu. Tabulky I a II ukazují, že stejný ideální rozsah VPD lze získat při různých teplotách a relativní vlhkosti.

jednoduše řečeno: Konzistentní teploty a relativní vlhkosti v prostoru –> konzistentní tlak páry deficit –> rostlinné transpirace –> růst rostlin.

Tento koncept je dále znázorněno na Obrázku 1 na psychrometrický diagram, který je běžně používaný nástroj, který graficky znázorňuje vztah mezi teplotou vzduchu a relativní vlhkostí, stejně jako ostatní vlastnosti.

jaké jsou metriky?

Jak bylo vysvětleno výše, udržování správné nastavení vnitřních pěstíren, je zásadní pro úspěch operace, ale to, co měřit a jak to budeme měřit? Existuje několik věcí, aby pochopili, o měření teploty a vlhkosti a stanovení VPD:

• Mokrého a suchého teploměru měření teploty: teplota Suchého teploměru je teplota, čtení, většina z nás jsou obeznámeni s; teplotě, která je uvedena na termostatu v domácnosti. Teplota mokré žárovky je teplota, kterou teploměr čte, když je jeho žárovka zabalena do vlhkého hadříku. Teplota mokré žárovky udává, kolik vlhkosti je ve vzduchu přítomno. Pokud je relativní vlhkost 100%, jsou teploty mokré a suché žárovky stejné. Pokud je rozdíl mezi teplotou suché a mokré žárovky malý, je ve vzduchu velké množství vlhkosti. Ve vzduchu je tolik vlhkosti, že je to podobné jako mít mokrý hadr kolem žárovky teploměru. Pokud existuje velký rozdíl mezi hodnotami teploty suché a mokré žárovky, je vzduch suchý.

• relativní vlhkost: Relativní vlhkost (Rh) je měření množství vlhkosti ve vzduchu vyjádřené jako procento maximální možné vlhkosti ve vzduchu při dané teplotě suché baňky. Jak se zvyšuje vlhkost, vzduch vnitřního prostoru nakonec dosáhne stavu nasycení. Když vzduch dosáhne své kapacity pro maximální možnou vlhkost, voda opustí vzduch ve formě mraků, rosy nebo kondenzace. Při vyšších teplotách je vzduch schopen udržet více vlhkosti. Pokud by množství vlhkosti v prostoru zůstalo konstantní a teplota se zvýšila, Rh by se snížil. Je to proto, že celkové množství vlhkosti současnosti je stejný, ale je možné, aby vzduch, aby se na více vlhkosti, proto vzduch je další z maximální možné vlhkosti, což má za následek nižší procento. Naopak, pokud je obsah vlhkosti byly zůstanou konstantní, zatímco teplota klesla, RH by se zvýšila, protože vlhkost ve vzduchu je blíže k maximální možné vlhkosti, což má za následek vyšší procento.

výběr zařízení

klíčem ke zdravé rychlosti VPD a transpirace je zajistit kontrolované podmínky prostředí, které vstoupí do hry při výběru zařízení pro vaši operaci.

úlohou zařízení HVAC je udržovat místnost co nejblíže nastaveným hodnotám teploty a vlhkosti, protože to bude mít největší dopad na výrobek. Na začátku projektu zasíláme našim klientům dokument průzkumu HVAC, abychom určili jejich požadavky na projekt. Poskytnuté informace umožňují technikům určit „konstrukční podmínky“, které inženýrovi řeknou, co potřebují navrhnout. Shromažďují se informace, jako jsou požadované hodnoty teploty a vlhkosti, typ a množství světel, zalévání, a míry odtoku.

tato informace umožňuje konstruktérovi odhadnout rychlost transpirace rostlin a tepelné zatížení ze zařízení, které se nazývají latentní a rozumné zatížení. Zařízení HVAC odstraní tepelné zatížení a vlhkost z prostoru, takže čím přesnější jsou informace poskytnuté pěstitelem, tím přesnější bude dimenzování systému.

Stanovení Transpirace Sazby a Kontroly Vlhkosti Strategií

Jeden z nejlepších, nejvíce jednoduché metody pro stanovení transpirace sazby je použití známo, že zalévání sazby nepřímo kvantifikovat transpirace. Jakmile je zavlažovací voda zavedena do prostoru, může dělat dvě věci: zůstaňte v rostlině nebo květináči, zvyšte jeho celkovou hmotnost nebo nechte rostlinu nebo hrnec jako odtok nebo transpiraci. Obecný předpoklad je, že relativně málo vodní hmoty zůstává v květináči nebo rostlině, a zbytek vody se ztratí na odtok a transpiraci mezi zaléváním. Kvantifikace míry zalévání je obvykle přímočará, ale kvantifikace odtoku může být obtížná v závislosti na tom, která metoda růstu se používá. Data lze shromažďovat na úrovni pěstitelského zařízení, na úrovni růstu, na úrovni místnosti nebo na úrovni rostlin.

Správně navržená VZT zařízení budou ovládat nejen teplotu v prostoru, ale to bude také odstranit vlhkost najevo tím, že rostliny udržet relativní vlhkost vzduchu poměr na příslušné nastavené hodnoty. Existuje mnoho strategií řízení vlhkosti. Na nejzákladnější úrovni je odvlhčovač, který využívá chladicí proces subcool vzduchu do jeho nasycení extrahovat vlhkost ze vzduchu. Zatímco efektivní, je ze své podstaty neefektivní proces jako kompresor tepla je odmítnut, do prostoru, čímž se tepelné zatížení, že zařízení HVAC musí postarat. Na nejsložitější úrovni, váš projektant může přidat odvlhčování režim do celkového HVAC design, kterým může být vzduch subcooled na cívky extrahovat vodu ze vzduchu, pak vzduch může ohřát tak, aby nedošlo k přechlazení prostor. Pro maximální energetickou účinnost, ohřev vzduchu může být provedeno s horkou vodou nebo horkými plyny produkované teplo odmítl z chladicího zařízení.

Co se stane, když měníme nastavené hodnoty vlhkosti a teploty? Pokud jsou požadované hodnoty teploty a vlhkosti sníženy, zvyšuje se špičkové zatížení systému HVAC, stejně jako energie potřebná k provozu zařízení. Podobně je tomu naopak-pokud se zvýší požadované hodnoty teploty a vlhkosti, sníží se špičkové zatížení systému a také se sníží energie potřebná k provozu zařízení. Je v nejlepším zájmu pěstitele, a to jak z hlediska prvních nákladů, tak z hlediska provozních nákladů, aby provozoval co nejteplejší a vlhčí provoz.

vraťme se zpět do tabulky II. jak vidíte, vypočtená VPD při 70 °F a 60% RH je podobná vypočtené VPD při 75 °F a 65% RH. Proto rostliny mohou vykonávat stejně dobře při vyšší teplotě a vlhkosti, požadované hodnoty, než na nižší teplotu a vlhkost setpoint, ale účinky na první cenu, fyzická velikost a spotřeba energie HVAC systému budou významné. Podle našich zkušeností může mít rozdíl žádaných bodů pouhých 10% dramatický účinek.

Případová studie v reálném světě

otázka výběru zařízení ožila v nedávném projektu s velmi specifickými cíli. Klienti k nám pravidelně přicházejí s ohledem na konkrétní požadované teploty a vlhkosti a rozsahy. Tyto požadované hodnoty jsou často určeny zkušenostmi v oboru, a ne nutně shromažďováním informací o požadovaném VPD. Pěstitelé vědí, že jejich rostlinám se za určitých podmínek daří, ale obvykle to určili procesem pokusů a omylů. V této případové studii, náš klient-kultivační a extrakční zařízení-potřeboval přesné řízení teploty a vlhkosti pro své pěstební prostory, s hlavním zaměřením na energetickou účinnost. Stejně jako většina našich klientů měli na mysli specifické nastavené teploty a vlhkosti: 76 °F a 55% RH.

navrhovaný systém HVAC byl vodou chlazený systém chlazené vody s provozem ekonomizéru, který umožňoval provoz bez kompresoru, když to venkovní podmínky umožňují. Teplá voda pro zařízení je zajištěna tepelnými čerpadly, která využívají teplo odmítnuté z chladičů jako zdroj pro topnou smyčku. Fan cívky uvnitř kultivačních místností využívají měniče kmitočtu k odvlhčování bez přechlazení prostorů.

Protože udržitelnost je hlavním cílem klienta, jsme se rozhodli začít s odlišným přístupem-krabice od bot energetického modelu, určit dopad různých nastavení na velikost a energie, používání zařízení HVAC. Byli jsme schopni ukázat klientovi, že po nastavení jejich teploty a vlhkosti nastavené hodnoty směrem nahoru, měli by být schopni udržet stejné VPD v prostoru, ale velikost zařízení HVAC snížil o 33% a využití energie spojené s HVAC zařízení se snížil o více než o 35% za rok. Při pohledu na VPD konkrétně, a pomocí metriky rozhodovat kolem požadované teploty a vlhkosti setpoint, jsme byli schopni navrhnout HVAC systém, který potkal jejich cíle udržitelnosti a snížení velikosti zařízení, zatímco stále zajistí, že jejich rostliny se daří.

počáteční kritéria, která nám klient poskytl, požadovaná teplota 76 °F a požadovaná relativní vlhkost 55%, by vedla k velikosti vzduchotechniky 600 tun chlazení. Když jsme se nejprve podívali na VPD a poté pomocí toho určili požadované hodnoty, dokázali jsme zařízení zmenšit na 400 tun chlazení. Toto zařízení je zhruba ¾ fyzické velikosti a 66% nákladů na větší 600 tunový systém.

Poslední Myšlenky

Správné zařízení HVAC design –> konzistentní teploty a relativní vlhkosti v prostoru –> konzistentní tlak páry deficit –> rostlinné transpirace –> růst rostlin.

rozumí se, že správná konstrukce HVAC zařízení je nezbytná k udržení konzistentní teploty a relativní vlhkosti v prostoru. Obecně se také uznává, že růst rostlin je pozitivně i negativně ovlivněn teplotou a vlhkostí v prostoru, a proto deficitem tlaku par. Co je často přehlížena, nebo neznámé, je, že malé změny v teplotě a vlhkosti žádané hodnoty může mít nepatrný vliv na tlak par diferenciál, a velký vliv na velikost, první, náklady, provozní náklady a náklady na systém HVAC.

zřeknutí se odpovědnosti

nejsme pěstitelé, jsme inženýři. Jako takový, nebudeme tvrdit, pochopit kompletní účinky operace běží na vyšší teplotu a vlhkost nastavené hodnoty na závod kvalitu a množství. Účelem tohoto článku je ilustrovat účinky teploty a vlhkosti setpoint rozdíly na HVAC velikosti a náklady na energii, aby pěstitelé, aby se více informovaná rozhodnutí při určování vhodných nastavení pro jejich prostor.