Ez a cikk azt vizsgálja, hogy a gőznyomás-különbségek (VPD) hogyan befolyásolják a kannabisz növények transzpirációs arányát. A transzpiráció egy olyan folyamat, amelyben a víz és az alapvető tápanyagok a növényen keresztül mozognak sejtről sejtre. A VPD megértése különböző hőmérsékleteken és relatív páratartalom mellett, valamint ennek a folyamatra gyakorolt hatása fontos a növény maximális növekedéséhez. Lefedjük a beállított pontok növekedési környezetre gyakorolt hatását, valamint az energiaköltségeket, valamint egy elemzést arról, hogy az öntözési arányokat és a transzpirációt körülvevő adatok hogyan befolyásolhatják a berendezések kiválasztását.

mindannyian megtudtuk a vízciklust a junior high-ban-eső, párolgás, felhők, eső stb. Ez a ciklus egyre nagyobb jelentőséget kap a kannabisziparban, mivel a beltéri termesztéshez szükséges megfelelő helyfeltételek fenntartása elengedhetetlen a termesztési művelet sikeréhez. A hőmérséklet és a páratartalom nagy szerepet játszik a kannabisz növények működésében, közvetlenül befolyásolja mind a növények hozamát, mind az Általános minőséget. Túl kell tekintenünk az egyszerűsített csapadékcikluson, és meg kell értenünk, hogy az űrviszonyok közvetlenül befolyásolják a növény izzadási vagy átterjedési képességét.

általános tévhit, hogy a kannabisz növények transzpirációja befolyásolja a termesztési helyiség relatív páratartalmát. A valóságban ez visszafelé-a paradigma használata, miszerint a helyiség körülményei befolyásolják a növények transzpirációs képességét, nem pedig a növények transzpirációját, amely befolyásolja a szoba állapotát, jó perspektíva a cikk olvasásakor. Ideális körülmények között a helyiség Alapértékei (hőmérséklet és páratartalom) tökéletesen stabilak lennének, és soha nem térnének el, függetlenül attól, hogy mi történik a szobában. A helyiség körülményeinek tökéletes stabilitása a helyiség környezeti feltételeinek szabályozására használt mechanikus berendezések feladata. Ha meg tudjuk tartani az adott helyiségfeltételeket, akkor a kérdés az: milyen körülmények között virágzik a kannabisz?

amint azt megbeszéljük, a növényi transzpiráció a növény növekedését, a gőznyomáskülönbség (VPD) pedig a növényi transzpirációt hajtja végre. A hőmérséklet és a páratartalom egyaránt befolyásolja a gőznyomáskülönbséget, amelyet figyelembe kell venni a létesítményrendszerekkel kapcsolatos döntések meghozatalakor-különösen a fűtési, szellőztetési és légkondicionáló (HVAC) berendezések kiválasztásával kapcsolatos trükkös tanácskozások során. Annak érdekében, hogy a növények beltéri termesztési térben virágozhassanak, a VPD-nek egy bizonyos szinten kell lennie, amely minden helyzetben és a növekedés minden szakaszában eltérő lehet. Mivel a hőmérséklet és a páratartalom befolyásolja a VPD-t, a hőmérsékletnek és a páratartalomnak egyaránt a megfelelő szinten kell lennie-a megfelelő “alapértéken” – ami azt jelenti, hogy a hőt és a nedvességet különböző időpontokban kell hozzáadni vagy eltávolítani a termesztő helyiségből.

a folyamat mögött álló illesztőprogramok megértése kulcsfontosságú a működéshez megfelelő HVAC rendszer kiválasztásához. Tapasztalataink szerint a mindössze 10% – os alapérték-különbség jelentős hatással lehet a HVAC rendszer méretezésére, az előzetes költségekre és a folyamatos energiaköltségekre. Érdemes megvizsgálni, hogy a tervezési alapérték kis különbsége nagy hatással lesz-e a HVAC rendszer költségeire, anélkül, hogy nagy hatással lenne a működés termékhozamára.

a VPD és a Transzpirációs Arány megértése

a hőmérséklet és a páratartalom a VPD meghatározó tényezői, amelyeket néha gőznyomás-hiánynak neveznek, ami valóban befolyásolja a kannabisz növény egészségét. A gőznyomás az a nyomás, amelyen a folyadék gőzré válik. Itt van egy valós példa a gőznyomás működésére: amikor vizet forralunk a tűzhelyen, felmelegítjük a vizet, növelve a nyomást egy olyan pontra, ahol eléri a körülötte lévő légkör gőznyomását, és gőzzé válik. A kannabisz termesztésében a VPD a növényen belüli gőznyomás és a növényt körülvevő levegő gőznyomása közötti különbségre utal. A VPD felelős a transzpiráció néven ismert folyamat vezetéséért a növényben, amely közvetlenül befolyásolja a növények egészségét.

a transzpiráció egy olyan folyamat, amelyben a víz és más alapvető tápanyagok a növényen keresztül mozognak sejtről sejtre. A növények is így szabályozzák saját hőmérsékletüket, és így nyerik ki a levegőből a szükséges szén-dioxidot. A VPD a transzpirációt és a tápanyagfelvételt a növény gyökereiből a növény felső területére vezeti. A vízmozgás annak eredményeként következik be, hogy a növények vízgőzt bocsátanak ki a levegőbe a sztómáknak nevezett nyílásokon keresztül-szinte mintha izzadnának.

ha a VPD túl kicsi, akkor a csúcs növekedési üteme nem érhető el, és az olyan problémák, mint a penész vagy a gyökérrothadás, problémává válhatnak. Ha a VPD túl nagy, a növényi sztómák bezáródnak, hogy megpróbálják korlátozni a transzpirációt, ami olyan problémákat okozhat, mint a csúcségés és a levélgörbülés. A VPD közvetlenül kiszámítható mind a növény, mind a termesztési helyiség hőmérsékletéből és relatív páratartalmából (Rh). Mindkét fogalmat az alábbiakban részletesen ismertetjük. A növény felületi hőmérséklete és a helyiség száraz izzójának hőmérséklete megközelítőleg azonos, de mivel a növény vízképződik, a növény felülete 100% RH lesz, amikor kitudódik. Egy adott tervezési hőmérséklet, tudjuk modulálni a VPD megváltoztatásával RH a nő szobában.

a 0,8–1,1 (kPa) VPD–tartományt általában ideálisnak nevezik a vegetatív szakaszban, míg az 1,0-1,5 (kPa) VPD-tartományt általában ideálisnak nevezik a virágzási szakaszban. Az I. és II. táblázat azt mutatja, hogy ugyanaz az ideális VPD tartomány érhető el különböző hőmérsékleteken és relatív párásságokon.

egyszerűen fogalmazva: Állandó hőmérséklet és relatív páratartalom a térben –> állandó gőznyomás-hiány –> növényi transzpiráció –> növényi növekedés.

ezt a koncepciót tovább szemlélteti a pszichrometriai diagram 1.ábrája, amely egy általánosan használt eszköz, amely grafikusan szemlélteti a levegő hőmérséklete és a relatív páratartalom, valamint egyéb tulajdonságok közötti kapcsolatot.

mik a mutatók?

mint fentebb kifejtettük, a beltéri termőhelyek megfelelő alapértékeinek fenntartása elengedhetetlen egy művelet sikeréhez, de mit mérünk és hogyan mérjük? Néhány dolgot meg kell érteni a hőmérséklet és a páratartalom mérésével és a VPD meghatározásával kapcsolatban:

• nedves és száraz izzó hőmérsékleti értékek: a száraz izzó hőmérséklete az a hőmérséklet, amelyet a legtöbben ismerünk; az otthoni termosztáton látható hőmérséklet. A nedves izzó hőmérséklete az a hőmérséklet, amelyet a hőmérő olvas, amikor az izzót nedves ruhába csomagolják. A nedves izzó hőmérséklete jelzi, hogy mennyi nedvesség van a levegőben. Ha a relatív páratartalom 100%, a nedves és a száraz izzó hőmérséklete megegyezik. Ha a különbség a száraz és nedves izzó hőmérséklet kicsi, van egy nagy mennyiségű nedvességet a levegőben. Annyi nedvesség van a levegőben, hogy hasonló ahhoz, hogy nedves rongy legyen a hőmérő izzó körül. Ha nagy különbség van a száraz és a nedves izzó hőmérsékleti értékei között, akkor a levegő száraz.

• relatív páratartalom: A relatív páratartalom (RH) a levegőben lévő nedvesség mennyiségének mérése a levegő maximális lehetséges nedvességtartalmának százalékában kifejezve egy adott száraz izzó hőmérsékleten. A páratartalom növekedésével a beltéri tér levegője végül eléri a telítettség állapotát. Amikor a levegő elérte a lehető legnagyobb nedvességtartalmát, a víz felhők, harmat vagy páralecsapódás formájában hagyja el a levegőt. Melegebb hőmérsékleten a levegő több nedvességet képes megtartani. Ha egy térben a nedvesség mennyisége állandó maradna, és a hőmérséklet emelkedne, az RH csökkenne. Ennek oka az, hogy a jelen lévő nedvesség teljes mennyisége megegyezik, de lehetséges, hogy a levegő több nedvességet vesz fel, ezért a levegő távolabb van a lehető legnagyobb nedvességtől, ami alacsonyabb százalékot eredményez. Ezzel szemben, ha a nedvességtartalom állandó maradna, miközben a hőmérséklet csökken, az RH növekedne, mert a levegő nedvessége közelebb van a lehető legnagyobb nedvességhez, ami nagyobb százalékot eredményez.

berendezések kiválasztása

az egészséges VPD és transzpirációs arányok kulcsa az ellenőrzött környezeti feltételek biztosítása, amelyek a működéshez szükséges berendezések kiválasztásakor játszanak szerepet.

a HVAC berendezések szerepe, hogy a helyiséget a lehető legközelebb tartsák a tervezési hőmérséklethez és páratartalomhoz, mivel ez lesz a legnagyobb hatással a termékre. A projekt kezdetén egy HVAC felmérési dokumentumot küldünk ügyfeleinknek, hogy meghatározzák a projekt követelményeit. A megadott információk lehetővé teszik a mérnökök számára a “tervezési feltételek” meghatározását, amely megmondja a mérnöknek, hogy mit kell megtervezniük. Információk, mint például a hőmérséklet és a páratartalom alapértékek, valamint a típus és mennyiség a fények, öntözés, és a lefolyás aránya gyűjtött.

Ez az információ lehetővé teszi a tervező számára, hogy megbecsülje a növények transzpirációs sebességét és a berendezés hőterhelését, amelyeket látens és érzékeny terheléseknek neveznek. A HVAC berendezés eltávolítja a hőterhelést és a páratartalmat a térből, így minél pontosabb a termelő által szolgáltatott információ, annál pontosabb lesz a rendszer mérete.

a Transzpirációs arányok és a páratartalom-szabályozási stratégiák meghatározása

az egyik legjobb, legegyszerűbb módszer a transzpirációs arányok meghatározására az ismert öntözési arányok használata a transzpiráció közvetett számszerűsítésére. Miután az öntözővizet bevezették egy térbe, két dolgot tehet: maradjon a növényen vagy az edényen belül, növelve annak teljes tömegét, vagy hagyja el a növényt vagy az edényt lefolyásként vagy transzpirációként. Az általános feltételezés az, hogy a víztömegből viszonylag kevés marad hátra a fazékban vagy a növényben, a többi víz pedig elvész a lefolyás és az öntözés közötti transzpiráció miatt. Az öntözési arányok számszerűsítése általában egyszerű, de a lefolyás számszerűsítése nehéz lehet attól függően, hogy melyik termesztési módszert alkalmazzák. Az adatok összegyűjthetők a növekedési létesítmény szintjén, a növekedési szakaszban, a szoba szintjén vagy a növény szintjén.

a megfelelően megtervezett HVAC berendezések nemcsak a tér hőmérsékletét szabályozzák, hanem eltávolítják a növények által kiszivárgott nedvességet is, hogy a relatív páratartalom arányát a megfelelő beállított ponton tartsák. Számos Páratartalom-szabályozási stratégia létezik. A legalapvetőbb szinten van a párátlanító, amely hűtési eljárást alkalmaz a levegő telítettségi pontig történő hűtésére, hogy kivonja a nedvességet a levegőből. Bár hatékony, ez eredendően nem hatékony folyamat, mivel a kompresszor hőjét elutasítják a térbe, hozzáadva a hőterhelést, amelyet a HVAC berendezésnek gondoskodnia kell. A legbonyolultabb szinten a tervező hozzáadhatja a párátlanítási sémát az Általános HVAC-kialakításhoz, amelynek során a levegőt a tekercseknél lehűthetjük, hogy kivonjuk a vizet a levegőből, majd a levegőt újra felmelegíthetjük, hogy ne hűtsük túl a helyet. A maximális energiahatékonyság érdekében a levegő újramelegítése forró vízzel vagy forró gázzal történhet, amelyet a hűtőberendezésből elutasított hő termel.

mi történik, ha változtatjuk a páratartalmat és a hőmérsékletet? Ha a hőmérséklet és a páratartalom Alapértékei csökkennek, a HVAC rendszer csúcsterhelése növekszik, csakúgy, mint a berendezés működtetéséhez szükséges energia. Hasonlóképpen, az ellenkezője igaz-ha a hőmérséklet és a páratartalom Alapértékei megnövekednek, csökken a rendszer csúcsterhelése, és csökken a berendezés működtetéséhez szükséges energia is. Mind az első költség, mind a működési költség szempontjából a termelő érdeke, hogy működését a lehető legmelegebben és nedvesebben végezze.

térjünk vissza a II. táblázathoz.mint látható, a számított VPD 70 60% – os Rh-nál hasonló a számított VPD-hez 75 65% – os f-nél és 65% – os RH-nál. Ezért a növények ugyanolyan jól teljesíthetnek a magasabb hőmérséklet és páratartalom alapértéknél, mint az alacsonyabb hőmérséklet és páratartalom alapértéknél, de a HVAC rendszer első költségére, fizikai méretére és energiafelhasználására gyakorolt hatások jelentősek lesznek. Tapasztalataink szerint a mindössze 10% – os alapérték-különbségnek drámai hatása lehet.

valós esettanulmány

a berendezések kiválasztásának kérdése egy nemrégiben készült projektben merült fel, nagyon konkrét célokkal. Az ügyfelek rendszeresen jönnek hozzánk a meghatározott hőmérsékleti és páratartalmi alapértékeket és tartományokat szem előtt tartva. Ezeket az alapértékeket gyakran a terepen szerzett tapasztalat határozza meg, és nem feltétlenül a szükséges VPD-vel kapcsolatos információk összegyűjtése. A termelők tudják, hogy növényeik bizonyos körülmények között virágoznak, de általában ezt próba-hiba eljárással határozták meg. Ebben az esettanulmányban ügyfelünknek-egy termesztési és kitermelési létesítménynek-pontos hőmérséklet-és páratartalom-szabályozásra volt szüksége termőhelyein, különös tekintettel az energiahatékonyságra. Mint a legtöbb ügyfelünk, ők is meghatározott hőmérsékleti és páratartalmi alapértékeket tartottak szem előtt: 76 6% f és 55% RH.

a javasolt HVAC rendszer vízhűtéses hűtött vízrendszer volt, gazdaságosító művelettel, amely lehetővé teszi a kompresszor nélküli működést, ha a kültéri körülmények lehetővé teszik. A létesítmény melegvízét hőszivattyúk biztosítják, amelyek a hűtőberendezésekből elutasított hőt használják fel a fűtési hurok forrásaként. A művelési helyiségekben lévő ventilátortekercsek változó frekvenciájú meghajtókat használnak a párátlanításhoz anélkül, hogy a tereket túlhűtenék.

mivel a fenntarthatóság az ügyfél alapvető célja volt, úgy döntöttünk, hogy egy másik megközelítéssel kezdjük-egy cipősdoboz energiamodellel, hogy szűkítsük a különböző alapértékek következményeit a HVAC berendezések méretére és energiafelhasználására. Meg tudtuk mutatni az ügyfélnek, hogy a hőmérséklet és a páratartalom beállításával képesek lesznek ugyanazt a VPD-t fenntartani a térben, ugyanakkor a HVAC berendezések mérete 33% – kal csökkent, a HVAC berendezésekhez kapcsolódó energiafelhasználás pedig évente 35% – kal csökkent. A VPD-t kifejezetten megvizsgálva, és ezt a mutatót használva a szükséges hőmérséklet és páratartalom alapérték körüli döntések meghozatalához, képesek voltunk olyan HVAC rendszert tervezni, amely megfelel a fenntarthatósági céloknak, és csökkentette a berendezés méretét, miközben továbbra is biztosította a növények virágzását.

az ügyfél által megadott kezdeti kritériumok, a hőmérséklet-alapérték 76 Ft és a relatív páratartalom-alapérték 55%, 600 tonna hűtést eredményeztek volna. Először megnéztük a VPD-t, majd ezt felhasználva meghatároztuk az alapértékeket, képesek voltunk 400 tonna hűtésre csökkenteni a berendezést. Ez a berendezés nagyjából a fizikai Méret 66% – át teszi ki a nagyobb 600 tonnás rendszer költségének.

végső gondolatok

megfelelő HVAC berendezések tervezése –> állandó hőmérséklet és relatív páratartalom a térben –> állandó gőznyomás hiány –> növényi transzpiráció –> növénynövekedés.

magától értetődik, hogy a HVAC berendezések megfelelő kialakítása szükséges a tér állandó hőmérsékletének és relatív páratartalmának fenntartásához. Az is általánosan elismert, hogy a növény növekedését mind pozitívan, mind negatívan befolyásolja a helyiség hőmérséklete és páratartalma, ezért a gőznyomás hiánya. Amit gyakran figyelmen kívül hagynak vagy ismeretlenek, az az, hogy a hőmérséklet és a páratartalom alapértékeinek kis változásai észrevehetetlen hatással lehetnek a gőznyomás-különbségre, és nagy hatással lehetnek a HVAC rendszer méretére, első költségére és működési költségeire.

jogi nyilatkozat

nem vagyunk termelők, mérnökök vagyunk. Mint ilyen, nem állítjuk, hogy megértjük a magasabb hőmérsékleten és páratartalmon futó műveletek teljes hatását a növény minőségére és mennyiségére. E cikk célja, hogy bemutassa a hőmérséklet és a páratartalom alapérték-különbségeinek a HVAC méretezésére és az energiaköltségekre gyakorolt hatását, hogy a termelők megalapozottabb döntést hozhassanak a területükre vonatkozó megfelelő alapértékek meghatározásakor.