Воздух и Вентиляция

Свежий воздух необходим всем живым существам на планете. Не исключением являются и наши растения. При выращивании в аутдоре природа сама заботится о всех климатических условиях. При домашнем выращивании количество и качество воздуха приходиться постоянно самостоятельно контролировать. Большинство самых важных советов и необходимых знаний мы изложили в этой статье. 

Содержание:

• Движение воздуха
• Типы вентиляции. Вентиляторы
• Температура
• Влажность
• Обогащение CO2
• Борьба с запахами

Движение воздуха

Жизнь растений невозможна без воздуха - кислорода и углекислого газа. В ночное время растения нуждаются больше в кислороде. В дневное потребляют углекислый газ, который  участвует в процессе фотосинтеза.
Кроме того, корням тоже необходим воздух, наряду с водой, для того, чтобы корни впитывали питательные вещества.

Грамотно устроенная вентиляция и циркуляция воздуха приведут к здоровому крупному урожаю. 

Циркуляция воздуха

Растение способно поглотить весь CO² скопившийся вокруг всего за несколько минут. В случае недостаточного воздухообмена, вокруг растения образуется зона мертвого воздуха. Поэтому необходимо постоянно перемещать воздух. Простой напольный вентилятор успешно решает эти проблемы.

Важно! Теплый воздух - у потолка, прохладный - у пола. Вентилирование перемешивает  воздушные массы. Самый простой способ  это приоткрыть дверь/окно, и установить бытовой  (вращающийся) вентилятор. Циркуляция воздуха  способна предотвратить появление плесени и паразитов. Грибки плесени не растут, когда вентиляторы приводят воздух в движение. А насекомые и клещи не справляются с микроклиматом, подвергающимся «бомбардировкам» воздушными потоками.

Важно! Полезно обдувать растения вентиляторами с раннего возраста, это укрепляет стволы, делает растения более крепкими и здоровыми. При близком расположении ламп к растениям необходимо обдувать их макушки.

Типы Вентиляции. Вентиляторы

Хорошая вентиляция в гроубоксе (гроуруме) должна решать несколько задач:

• Обеспечение растений свежим воздухом, богатым углекислым газом (СО2).
• Удаление лишнего тепла и поддержание температуры в комфортном для растений диапазоне 22- 28гр.С
• Устранение нежелательных запахов и аллергенов

Свежий воздух – необходимый элемент в выращивании растений, который также важен, как свет, вода, тепло и удобрения.

Самое простое решение: вытяжной вентилятор нужной мощности(производительности) в правильном месте и воздухозаборник или приточный вентилятор для создания свежего воздухопотока в помещении. 

В теплицах используются огромные вентиляционные системы. При комнатном  выращивании лучше всего следовать тепличным принципам вентиляциии. Для здоровых растений и богатого  урожая необходимо хорошее качество воздуха. Специалисты и опытные гроверы в одном лице рекомендуют постоянно обновлять весь воздух в помещении. Хорошим вариантом будет  вытяжной вентилятор, обновляющий воздух каждые 5–10 минут (Такой вентиль заодно обеспечивает стабильность комнатной атмосферы). С помощью приточного вентилятора воздух поступает в помещение.

Гроверами всего мира используются  разные типы вентиляции:

• Канальные вентиляторы. Служат для оттока/притока воздуха в помещении.
• Циркуляционные вентиляторы служат для однородности воздуха в комнате, избавляют от температурных перепадов. Такие вентиляторы лучше всего размещать у основания растений. Обдувание стеблей повышает прочность растений и удаляет воздух из-под кроны.

Вытяжной вентилятор в разы эффективнее вытягивает воздух, чем приточный вентилятор, его нагнетающий. Кулеры имеют небольшие размеры, используются для оттока/притока воздуха в мини-боксах, и для обдува растений в первые недели жизни для создания крепкого ствола. Канальные вентиляторы - самые эффективные для оттока/притока воздуха.

Вытяжной вентилятор чаще всего прикрепляется к гофроканалу,  выводящему воздух из комнаты. Гибкой гофрой  легче манипулировать, чем управляться с жесткой вентиляционной трубой. При установке рекомендуется делать гофроканал максимально коротким, и по возможности без сгибов. Сгиб в 30 °мешает части воздуха выходить на другом конце. При активном оттоке и притоке вентилятор на вытяжку лучше использовать большей мощности.

В боксе должно быть пониженное давление , это не позволит нежелательным запахам проникать за пределы помещения.

При активном оттоке и пассивном притоке отверстие для притока должно быть больше, чем для оттока. Прямой и короткий воздуховод - важная ступенька в вентиляции. Только не забывайте делать поправку на температуру в комнате зимой и летом.

Типы вентиляционных систем

Пассивная система вентиляции

Применяется при использовании маломощных источников света типа ЭСЛ, LED. Или же когда температура снаружи бокса достаточно низкая и позволяет использовать данный принцип вентиляции.

Минусы:

• При использовании мощных источников света может быть недостаточной и привести к перегреву растений.
• Низкий уровень циркуляции (конвенции) воздуха.
• Не решает проблему устранения нежелательных запахов и аллергенов.

Система вентиляции с активной вытяжкой и пассивной приточкой

Одна из самых распространенных систем вентиляции. Устраняет запахи.

Минусы:

• При использовании мощных дуговых ламп и в летний период, данная система может не справляться с высокой температурой в боксе. Для решения этой проблемы данную систему дополняют  проточно – вентилируемым светильником, типа COOLTUBE  и COOLMASTER.
• Нужно правильно подбирать мощность и производительность вентиляторов V1 и V2.
• Мощность Вент. 1 (V1) должна соответствовать характеристикам воздушного фильтра.
• Если мощность V2 будет очень высокой, это  снизит мощность светового потока лампы на 10 -15 %, так как горелка лампы не сможет выйти на свой рабочий режим.

Система вентиляции с активной приточкой и вытяжкой

Данная система может применяться в летний период, когда t˚ за пределами бокса высокая и при использовании мощных дуговых ламп. При подборе вентиляторов нужно учесть, что мощность V3 меньше V1.

Минусы:

• Необходимо устройство управления вентиляторами (термореле или контроллер).
• Если температура наружного воздуха очень высокая и данная система не может снизить температуру  в боксе, придется использовать кондиционер или перенести цикл выращивания на более холодные месяцы.

 Многие наученные опытом гроверы советуют ставить пассивный вдув и активный выдув.

Вентиляторы 

Небольшой обзор-сравнение можно посмотреть здесь.

Вентиляторы могут устанавливаться в начале, середине или конце системы воздуховодов. Допускается монтаж под любым углом относительно оси вентилятора. В одной системе возможна установка нескольких вентиляторов:

• параллельно (для увеличения расхода воздуха);
• последовательно (для увеличения рабочего давления).

Одними из самым популярных и доступных вентиляторов у гроверов являются вентиляторы Soler&Palau.

Ещё один популярный и доступный вентилятор делают ребята из Vents:

Съёмная центральный блок позволяет максимально просто и удобно осуществлять обслуживание.

Диффузор, специально спроектированная крыльчатка и спрямляющий аппарат на выходе корпуса вентилятора распределяют воздушный поток таким образом, что обеспечивается оптимальное сочетание характеристик - высокая производительность и увеличенное давление при низком уровне шума.

Расчёт вентиляции

При покупке вентилятора следует обратить внимание на следующие параметры:

• Мощность
• Скорость вращения
• Уровень шума – измеряется в децибелах (дБ/dB)
• Производительность – количество перекачиваемого воздуха в час. Измеряется в  м³/час.
• Диаметр канала

Эффективность вентиляторов измеряется количеством кубометров воздуха, перемещаемого в час.  Расчет вытяжного вентилятора довольно прост: вычисляем объем комнаты (длина * ширина * высота).

В качестве примера рассмотрим комнату размером 5*4, высота потолка 2,5; Соответственно объем составит  5 * 4 * 2,5 = 50 кубометров. Воздух необходимо обновлять примерно каждые 5 минут. То есть, за час воздух обновляется 12 раз (60 мин. / 5 мин. = 12). Таким образом, теоретически вентилятор должен номинально вырабатывать 500 кубов в час (12*50 кубометров). Это всё в теории, поскольку в реальности существует еще много факторов, необходимых для учета.

Например: фильтр из активированного угля ограничивает производительность вентилятора. В случае наличия трубы для вывода воздуха наружу, каждое её колено отбирает у вентилятора мощность. В случае малого воздухозаборника, свежий воздух будет поступать недостаточно быстро; сопротивление уменьшает производительность. 

Температура

Для правильного контроля температуры в гроубоксе, используйте регуляторы – термостаты для  управления вентилятором, это позволит более точно поддерживать температуру в боксе.

Простейший регулятор скорости, позволит управлять скоростью и производительностью вентилятора.

Простой бытовой термометр позволит вам увидеть реальную температуру в боксе

Идеальная температура при выращивании внутри помещения колеблется между 22°C и 26°C. Ночью температура может упасть на 2–5 °, что не сказывается на росте растений. Но  t° не должна падать более чем на 8°C, иначе избыток влаги повлечет за собой проблемы с плесенью. Дневная температура выше 29°C или ниже 15°C замедляет рост. Постоянная правильная температура в оранжерее обеспечивает сильный, равномерный и здоровый рост. Растения не должны находиться слишком близко к источнику тепла или мощному вентилятору. Иначе они могут высохнуть или получить тепловой ожог.

Важно! Холодный воздух останавливает рост.

Потребление  кислорода регулируется растением, по большей степени, в зависимости от t° окружающего воздуха, чем от количества имеющегося кислорода.

Даже при условии обогащения воздуха углекислым газом поднимать t° выше 29°C не рекомендуется.

Совет! Измеряйте температуру и влажность в разных частях оранжереи. Источник света очень нагревает комнату.

Термостат поддерживает необходимый уровень температуры в заданном режиме, измеряет температуру и контролирует ее. Комнаты с неустойчивыми температурными режимами требуют особого внимания.

Когда в помещении становится холодно, и лампы не хватает для поддержания необходимого уровня температур, можно использовать пропановые обогреватели. Они увеличивают температуру и сжигают кислород, выделяя углекислый газ и вызывая испарение воды как побочный процесс.
 

Помните: Повышение температуры ведет к увеличению потребления воды и питательных веществ.  Если воздух будет циркулировать в помещении благодаря бытовому вентилятору, то температура выращивания будет одинаковой от пола до потолка.

Влажность

На стадии вегетации рассада или растения лучше всего растут при относительной влажности от 65 до 70%. При цветении влажность лучше установить на уровне  55–60%. Более низкая влажность вызывает появление болезней и паразитов. Правда, листья у растений во влажной среде вырастают крупнее, чем в сухой. Правильный уровень влажности обеспечивает здоровый и равномерный рост растения.

Когда влажность становиться больше  70%, поры растения закрываются и рост замедляется.

Говоря простыми словами  про относительную влажность –  чем жарче, тем больше влаги воздух способен удержать, и соответственно, чем ниже температура, тем меньше влажности он содержит. При падении температуры  влага начинает  конденсироваться. Относительная влажность увеличивается, когда температура ночью падает. Частота колебаний влажности зависит от частоты перепадов температуры.

Когда освещение включено, влажность падает. Воздух, поступающий снаружи прохладнее воздуха в комнате. Но он быстро нагревается и теряет влажность. Поэтому, воздух высокой влажности извне редко повышает её уровень в оранжерее.

Совет! В холодное время года используйте маломощные вентиляторы для вентиляции и уменьшайте воздухозабор.

Растениям любят стабильность. Любая резкая перемена приводит растения к стрессу. Это касается и влажности. Избегайте резких перепадов относительной влажности. Если заметили, что листья начали загибаться вверх, скорее всего, это происходит из-за резкой перемены в уровне относительной влажности (она падает). Не путайте с разбалансированностью удобрения и не пытайтесь корректировать его. Иначе действительно получится  дисбаланс питательного раствора.  

Измерение относительной влажности

Помочь в предотвращении появления плесени и болезней поможет контроль относительной влажности. Итак: влажность выше 80% отпугивает клещиков, но способствует образованию плесени, также как и гниения корней и стебля. А уровень ниже 60% снижает шансы появления гнили и плесени.

Влажность измеряют с помощью гигрометра. С его помощью вы узнаете точное содержание влаги в воздухе и отрегулируете влажность до необходимого уровня в 55–60%.

Способы регулирования влажности

Повышение влажности:

• Разбрызгивание воды в помещении 
• Ведра с водой  в помещении
• Автоматический увлажнитель воздуха

Понижение влажности:

• Осушитель
• Проветривание
• Влагопоглотители

Идеальная схема внутри оранжереи выглядит следующим образом:  Лампы высокого напряжения и балласты понижают влажность за счет отдачи тепла. В свою очередь, термостат поддерживает температуру; вытяжной вентилятор вместе с гигростатом  и термостатом – составляют единый контрольный прибор измерения влажности, необходимый для большинства комнат выращивания.

Обогащение углекислым газом (CO2)

Растение – единственный организм, питающийся солнечным светом. Растения дышат. Процесс дыхания происходит на протяжении всей жизни растения, днем и ночью. В течение дня растения как поглощают CO2 для фотосинтеза, так и высвобождают его посредством дыхания. Энергия, хранящаяся в углеводе, высвобождается и потребляется растением. В конечном итоге высвобождается больше кислорода, чем CO2. А во время темного цикла  выделяется только CO2.

Весь газообмен в растениях происходит сквозь поры, именуемые устьицами (stomata). Они расположены в эпидермисе листьев, в основном на нижней стороне. Устьице граничит с двумя клетками, регулирующими раскрытие устьица; они называются замыкающими клетками. Когда корневая зона слишком сухая или погода слишком жаркая, устьица смыкаются и метаболизм растения замедляется. Поглощения CO2 не происходит, но даже когда устьица широко разомкнуты, поток водяных паров, испускаемых растением, ограничивает поглощение CO2.

CO2 не только помогает растениям выдерживать несколько более высокие температуры, чем обычно.

Если воздух в оранжерее не обновляется, то уровень CO2 быстро упадет ниже оптимального. Комната должна хорошо проветриваться. Если погода на улице позволяет, то постоянная вентиляция помещения устранит излишки влажности и обеспечит растения столь необходимым газом. Это простейший способ решения проблемы. Если вам это удастся, то можно вообще обойтись без оборудования для CO2.

Совет! Разговаривайте с растениями, когда находитесь в оранжерее. Люди выдыхают CO2 концентрацией от 30 000 до 40 000 частей на миллион (26,6 г/час). Согласно результатам экспериментов, разговор с растением в цветочном горшке ускоряет его рост. Дело в том, что  человек выдыхает CO2 на растения, и это дает результат!

Если постоянная вентиляция невозможна, тогда следует обеспечить себя дополнительным CO2. Это можно сделать различными способами. Можно обойтись подручными средствами и получать CO2 естественным путем.

Способ 1: Пластиковая бутылка, сахар, дрожжи. В бутылку заливаем очень сахарную воду , насыпаем немного дрожжей и встряхиваем. Подпитываясь сахаром, дрожжи будут вырабатывать CO2.  Установите бутылку на уровне растения, и газ будет выделяться прямо на листья.  Просверлите маленькое отверстие в крышке, и у вас получится постоянный слабый поток газа.

Способ 2: Уксус и пищевая сода – легкий и дешевый способ получения CO2.

Способ 3: Использование газовой горелки. Вы просто сжигаете бутан или пропан, и при этом выделяется CO2, но вместе с ним тепло и влажность. Тепло не помешает зимой, но влажность часто создает проблемы, что и ограничивает применение данной технологии.

Способ 4: CO2 в баллонах.  Но здесь присутствует проблема регулирования потока. Можно найти искомую величину методом проб и ошибок: если известен объем потока CO2 из баллона, и объем комнаты, то можно определить, сколько времени должен быть открыт нагнетательный клапан, чтобы газ достиг нужного уровня в оранжерее. Клапан в дальнейшем можно снабдить таймером.  

Способ 5: Датчик, постоянно измеряющий CO2 и поддерживающий оптимальный уровень. Это лучший способ, но самый дорогой. Он не оправдывает себя, если оранжерея мала.

CO2 тяжелее окружающего воздуха, поэтому ему свойственно опускаться на пол. Когда CO2 выходит из баллона, этот момент усугубляется еще и тем, что газ довольно холоден (горячий воздух стремится вверх, а холодный – вниз). Где-то на уровне пола можно установить небольшой вентилятор для циркуляции потока. Воздух, смешанный с CO2, будет подниматься вверх и увлекать за собой газ. Каким бы ни был источник CO2, он должен находиться подальше от вытяжки, чтобы газ сразу же не вылетал в вентиляционную трубу.

Внимание! Чему бы вы ни отдали предпочтение, помните, что CO2 опасен, причем смертельно! У него нет запаха, а значит, его невозможно обнаружить. Если вы применяете обогащение с помощью CO2, то лучше  включайте вытяжной вентилятор перед входом в помещение. 

Борьба с запахами

Здесь чуть более подробная информация по запаху, и борьбе с ним. 

Генератор отрицательных ионов (ионизатор)

Чистый воздух (состоящий, в основном,  из 78% азота и 21% кислорода), как правило, полон положительных и отрицательных ионов примерно в соотношении 5 к 4 . Исследователи обнаружили, что, когда это соотношение меняется в одну или другую сторону, то оно оказывает влияние на биологические системы.

Отрицательные ионы помогают поднять настроение, повысить физическую работоспособность и лучшее восприятие обучения, стерилизовать воздух от вредных бактерий. Обилие положительных ионов с другой стороны может быть ответственно за ряд низкого качества медицинских проблем, таких как усталость, головная боль и тревога.

Ионизатор воздуха содержит ионизирующие иголки, проще говоря, электроды, которые подвергаются высокому напряжению. Благодаря действию электрического тока происходит разряд и начинается выделение электронов в окружающую атмосферу. Эти частицы взаимодействуют с молекулами кислорода и вызывают лёгкую ионизацию атмосферы. Данный эффект заметен в радиусе 3-4 метров от местонахождения иголок. Оптимальная концентрация для нормального функционирования организма человека от 3000 до 50000 ионов/куб.см.

Коцентрация ионов в воздухе после грозы может превышать обычную концентрацию в 10 000 раз.

Ионизатор прекрасно поглощает пыль, плесень, цветочную пыльцу, грибки, бактерии, табачный дым и неприятные запахи, наполняя помещение чистым и свежим воздухом.
Прибор достаточно прост в использовании – достаточно лишь время от времени промывать ионизирующие пластины под струей теплой воды и просушивать мягкой тряпкой.
Цена вопроса от 700 рублей и выше (промышленные экземпляры стоят порядка 60 000- 80 000 рублей).
 

Генератор Озоновый (Озонатор)

Генераторы озона (или озонаторы) – это приборы, с помощью которых кислород из обычного окружающего воздуха превращается в озон; обычно используется для дезинфекции и стерильности помещения. Озон – это бесцветный, токсичный газ; существует в стратосфере в относительно малых концентрациях, защищая планету от UV-излучения солнца. Озон уничтожает микробы, споры, плесени и т.п.

Существует четкая зависимость: чем более воздух сух, прохладен и чист, тем более эффективно и безаварийно работают генераторы озона, обеспечивая высокую концентрацию этого газа.

Опасность озона

Вдыхание больших концентраций озона может вызвать отравление. Продолжительное вдыхание может вызвать необратимые последствия – повреждение легких и дыхательной системы. Людям, больным астмой, особенно опасно вдыхать озон, т.к. это может вызвать приступ удушья.

Генератор озона не должен работать в помещении с людьми. Наиболее безопасно и эффективно разместить генератор озона в вентиляции на выдув на улицу.

Симптомы отравления озоном:

• Боль в грудной клетке
• Кашель
• Раздражение глотки
• Затруднение дыхания

Небольшая концентрация озона (0.10 ppm – мг/м3) допустима в помещении с людьми – это поможет сохранить стерильность (уничтожить микробы, споры, плесени и т.п.). Уровень 0.15 ppm (мг/м3) опасен для человека даже на короткое время.

Как правило, материалы, используемые в генераторе озона должны быть как можно меньше химически активными (сталь, золото, или серебро). Дешёвые модели генераторов озона могут содержать некачественные материалы в своих схемах, дешевые сплавы выделяют опасные оксиды.

Для удаления специфического запаха растений есть лучшая альтернатива озону – это угольный фильтр.

Угольный фильтр

Как показывает практика - самый надёжный способ борьбы с нежелательными запахами в оранжерее.
В основе его работы лежит свойство адсорбции. Адсорбция - это поглощение частиц в порах какого-либо материала. Самым известным адсорбентом является уголь. Именно он применяется в противогазах. Уголь поглощает «пахучие» частицы и удерживает их.

Принцип работы фильтра: воздушный поток сначала проходит через предфильтр, полностью очищаясь от частиц пыли. Далее воздух через цилиндры фильтра под углом проходит больший слой активированного угля, на 99,9% очищаясь от органических и химических соединений. И на выходе мы имеем чистый воздух.

Приобрести угольный фильтр можно двумя способами – купить и собрать самому. Видео, о том, как самостоятельно собрать угольный фильтр можно посмотреть тут. Если рукотворный фильтр  вам не по душе, то его всегда можно купить.  При выборе фильтра необходимо обращать внимание на толщину стенки и тип используемого угля, от этого зависит срок службы.

При покупке фильтра следует помнить, что его производительность должна соответствовать производительности вентилятора. А еще лучше ее превышать. Имея запас производительности, срок службы вашего фильтра увеличится примерно в 1,5 - 2 раза.  Например, если к канальному вентилятору 250 м³ поставить фильтр 500 м³ то срок эксплуатации последнего увеличится в два раза.

Совет! Если не использовать фильтр в вегетационный период – срок службы увеличится еще в 1.5 раза.

Фотокаталитический фильтр

Отличия фотокаталитического фильтра от других типов фильтров состоит в том, что он  разлагает загрязнители  на безвредные вещества. Поэтому фотокаталитический фильтр не будет источником загрязнения, как, например, угольный фильтр, если его вовремя не заменить. В фотокаталитических фильтрах используется ультрафиолетовая лампа, под действием которой все загрязнители расщепляются на простейшие вещества в присутствии катализатора (оксида титана). Помимо этого УФ-излучение ионизирует воздух и убивает болезнетворные микроорганизмы. Так, фотокаталитические фильтры очищают воздух от большинства вредных примесей, в том числе от вирусов и газовых загрязнений.

Еще одной особенностью фотокаталитических фильтров является то, что их эффективность не уменьшается в процессе работы.

Фотокаталитическое фильтрование даёт уникальную возможность глубоко окислять органические соединения в мягких условиях. А простота самих устройств позволяет надеяться на прекрасные перспективы использования этого метода на практике.

Итоги:

Тёплый воздух поднимается, холодный остаётся внизу, поэтому вдув должен быть расположен внизу, а выдув вверху. Для лучшей циркуляции расположите их на противоположных стенах. Системе обновления воздуха требуется поддержка в виде системы движения воздуха внутри помещения, которая позволит создать равномерную температуру в помещении и избежать образования вокруг листьев воздушных карманов, не содержащих СО2. Несколько маленьких или один осевой вентилятор – наиболее простое и удобное решение. Необходимо расположить их так, чтобы они распределяли воздух по всей комнате.

Регулярное обновление воздуха значительным образом влияет на итоговый вес и качество снятого урожая. Постоянный приток свежего, насыщенного углекислым газом воздуха необходим растениям для здорового и быстрого роста, помимо оптимальной температуры.

Вентиляция помещения обычно устроена так: мощный вентилятор выводит горячий воздух из помещения, вентилятор поменьше вдувает воздух в помещение, третий вентилятор просто гоняет воздух по помещению. Часто последние два не требуются.

Источники:

Хорхе Сервантес. Библия Гровера

У.Тексье Гидропоника для всех

Интернет

Дополнительно:

Гроупедия - энциклопедия по выращиванию

"Ветер с моря дул!" - Вентиляция в гроубоксе

Гид по поливу растений

Фундаментальный гид по температуре выращивания

Когда собирать урожай?
Запах и способы его устранения

Как бороться с запахом в гроубоксе?

Обзор угольных фильтров 2015

Обзор нейтрализаторов запаха 2015

Активированный уголь и его виды

Обсудить на форуме