При измерении газов, таких как углекислый газ, кислород, или метан, термин концентрации используется для описания количества измеряемого газа к общему количеству воздуха. Наиболее распространенные единицы измерения миллионная доля и концентрация газа в процентном соотношении.
Миллионная доля — единица измерения каких-либо относительных величин, равная 1·10−6 от базового показателя. Представляет собой отношение одного газа к другому. Например, 1 000 ppm Co2 - это означает следующее, мы взяли 1 000 000 молекул газа, среди них будет 1 000 молекул углекислого газа, а остальные 999 000 - это молекулы других газов.
Когда начинают подсчитывать концентрацию газа выше 10,000ppm, большинство ученых и производителей переходят от миллионных долей к концентрации в процентном отношении. Таким образом, вместо того, чтобы дать описание датчику с чувствительностью на 10,000ppm CO2, мы говорим о датчике CO2 1%. (10000/1000000 = 0,01) - эти термины являются синонимами. Другими словами, 1ppm = 0,0001% газа.
Распространенные ошибки. Часто 1 мг вещества, приведённый к 1 м³ газа при нормальных условиях, тоже называют ppm. Это верно лишь отчасти, так как масса 1 м³ воздуха близка к 1 кг (точнее, 1,29 кг), но неверно расширять это определение на 1 м³ произвольного газа. Также неверно считать ppm равным 1 мг/л, что отчасти верно для водных растворов, но даёт большую погрешность при переходе к углеводородам, плотность которых разная и составляет от 0,5 до 1 кг/л.
Для оптимального роста растений в теплице или гроубоксе в течении всего светового дня требуется обогащать окружающий воздух вокруг растущих растений углекислым газом (CO2). Для правильного фотосинтеза и соответственно роста растений требуется свет, питательные вещества, вода и CO2. При подаче углекислого газа в теплицу или гроубокс можно добиться увеличения урожая от 20 до 100 %. Во время периода сна углекислый газ добавлять не нужно, так как это нарушит ночное дыхание выращиваемой культуры.
Важно понимать. Если вы даете растению оптимальное количество света, воды и питательных веществ, лимитирующим фактором их роста будет количество углекислого газа в воздухе.
Обычный уровень CO2 в нашем воздухе составляет примерно 400 ppm, при такой концентрации наблюдается обычный рост растений. Если же уровень углекислого газа увеличить в 2 или 3 раза, скорость роста растений увеличится. Однако, если концентрация углекислого газа станет выше 2,000 ppm, в таком случае она становится для растений токсичной. Большинство гроверов опытным путем пришли к выводу, что оптимальная концентрация Со2 находится в пределах от 1,000 до 1,500 ppm. Именно при такой концентрации можно получить лучшие результаты при культивировании растений в домашних или тепличных условиях.
Баллонная Система подачи углекислого газа для теплицы
Такая система состоит из металлического баллона, регулятора подачи газа с электромагнитным клапаном, необходимых фитингов и трубопроводов-трубок.
Подавая напряжение на электромагнитную катушку при помощи контроллера или таймера происходит открытие пневмомагистрали, который в свою очередь управляет подачей Со2. После того как концентрация Со2 в окружающем воздухе набирает нужную концентрацию, контроллер отключает подачу газа. Такая подача происходит на протяжении всего светового дня. В случае управления системой подачи Со2 программируемым таймером - концентрация газа никак не измеряется, время включения и отключения подачи газа настраивается вручную.
Трубки для подачи газа в теплице
Существуют несколько способов установки таких трубок
- Первый вариант. трубки устанавливают в верхней части гроубокса, так как углекислый газ тяжелее воздуха (примерно на 50%) выходя из трубки начинает постепенно опускаться вниз, попадая на устья листьев.
- Второй вариант. Трубки с подаваемым углекислым газом закрепляют к задней части вентилятора. Работающие лопасти вентилятора перемещают и размешивают углекислый газ с окружающим воздухом.
- Третий вариант. в теплице или гроубоксе прокладывают систему трубок или специальных шлангов вдоль нижней части растущих растений.
Все эти три способа работают должным образом. На каком из них остановится - это уже выбор гровера.
Контроль уровня Со2 в теплице.
Программируемый таймер для теплицы
Самым простым, но крайне не точным является управление Системой при помощи таймера. По принципу работы таймеры бывают двух видом: электромеханические и электронные. По способу установки они подразделяются на стационарные, монтаж в щит, коробку или на DIN рейку. ТАймер может управлять не только системой подачи газа, но и системой вентиляции (продувки), освещением и другим электрооборудованием.
Программируемый таймер применяется для включения или выключения разных потребителей электроэнергии в установленные пользователем промежутки времени. Он не умеет измерять концентрацию газа.
100 % обмен воздуха в теплице происходит примерно через каждые 2 часа, это связано с утечкой воздуха через щели, двери, фрамуги - это нормально для большинства гроубоксов и небольших теплиц. В связи с такими потерями нам требуется полностью восстановить нужную концентрацию углекислого газа.
Но как узнать какое количество углекислого газа подавать в теплицу?
Все достаточно просто. Возьмем для примера небольшую теплицу с размерами: Длина - 5 м., Ширина - 2 м., Высота - 3 м.
Для того чтобы рассчитать необходимое количество подаваемого Со2, необходимого для повышения уровня 1 000 ппм, нам необходимо воспользоваться простой формулой
1. Ширина х Длина х Высота х Желаемый уровень СО2 в частях на миллион = n м³
Таким образом мы имеем 2х5х3х0,001=0,03 кубических метра Со2 необходимо для поднятия уровня концентрации внутри теплицы до 1 000 ppm
1 кубический метр (м³), официальная единица СИ для объёма, равен в точности 1000 литрам
Зная скорость подачи углекислого газа на регуляторе, мы можем примерно рассчитать на какое время его необходимо включить.
На расходомере есть удобная шкала, на которой видно количество проходящего газа за 1 минуту.
Для примера возьмем настроенный поток равный 5 литрам в минуту.
В предыдущем расчете мы узнали что для поднятия необходимой концентрации Со2 требуется 0,03 м³ это соответствует 30 литрам Со2 .
Зная скорость подачи углекислого газа на регуляторе, мы можем рассчитать на какое время его требуется включить при помощи следующей формулы
2. Необходимое количество газа / скорость подачи в минуту
30 л. / 5 л. мин. = 6 минут
Так как нам нужно 30 литров, а регулятор подачи настроен на 5 литров в минуту, мы настраиваем работу регулятора на 6 минут. Спустя 6 минут работы в нашей теплицы мы получим концентрацию Со2 равную 1,000 ppm.
При таком способе "контроля" и подачи невозможно узнать потребление углекислого газа самими растениями. В связи с этим необходимо использовать какие-то измерительные приборы. Также хотели отметить что при таком способе невозможно добиться максимальной эффективности от подачи газа, так как концентрация будет крайне нестабильной, а растения от этого не дадут максимальный прирост.
Единственное, что мы можем порекомендовать - включать подачу газа не каждые два часа, а сделать интервалы между подачами газа в два раза меньше и включать ее через 1 час. При этом необходимое количество газа необходимо уменьшить, учитывая при этом потребление газа растениями.
Контроллер Со2 для теплицы
Идеальный вариант - использование специального контроллера с датчиком измерения концентрации углекислого газа в воздухе. Такой контроллер с большой точностью будет следить за концентрацией углекислого газа и при необходимости включит или отключит подачу напряжения на электромагнитный клапан регулятора. Важная составляющая при использовании такого контроллера - это большая экономия времени, ведь в этом случае не нужно заботиться о наблюдениях и переживать о требуемой концентрации Со2. Такой контроллер сделает эту работу в автоматическом режиме за Вас и сэкономит кучу драгоценного времени. Многие модели имеют настройки, позволяющие отключать подачу газа в ночное время.
Заключение
Для больших помещений (теплиц) рекомендуется устанавливать несколько баллонов в комплекте с регуляторами подачи газа. Такая конфигурация увеличит длительность работы и упростит распространение (перемешивание) Со2 в воздухе. Оптимальным вариантом подключения нескольких баллонов является установка газовой рампы. Такой вариант обеспечит бесперебойную подачу углекислого газа в теплице на протяжении всего времени. В комплект входит специальный коллектор с вентилями на необходимое количество баллонов, змеевики, а также комплект для крепления баллонов. В случае опустошения одного из баллонов его можно легко отключить от общей системы и отвезти на заправочную станцию.
Рампа для углекислотных баллонов в комплекте с кронштейнами крепления баллонов
Еще один важный момент, про который не стоит забывать - все регуляторы имеют электромагнитный клапан, для одновременного отключения/включения достаточно проложить 3-х жильный кабель от контроллера управления и установить розетки в нужных местах.
Рабочее напряжение электромагнитной катушки - 230В, поэтому в качестве защитного устройства лучше всего использовать дифференциальный автоматический выключатель номиналом 10 А - 16 А.
Такое устройство осуществляет защиту электрической сети от коротких замыканий и перегрузок, кроме всего этого оно предназначено для защиты человека от поражений электрическим током при его соприкосновении с токоведущими частями электрооборудования либо при утечке электрического тока.
В промышленных зонах или местах с некачественным/непостоянным напряжением будет полезным установить стабилизатор напряжения. Такое устройство обеспечит правильный номинал напряжения, а в случае больших перепадов предотвратит преждевременный выход из строя электрооборудования.
Также хотелось напомнить о важности защитного заземления. В наших системах применяется 3-х жильный сетевой кабель, а установленная вилка имеет заземляющий контакт. Для безопасной эксплуатации систем ее необходимо подключать к розеткам с защитным заземляющим контактом. При соблюдении этих несложных правил - оборудование будет безопасным и проработает долгое время. Все эти правила относятся к любому другому оборудованию, применяемому в теплице. Будьте внимательны, соблюдайте правила техники безопасности.
Если у Вас возникли сложности с подбором или выбором количества оборудования, наши специалисты всегда рады помочь в решении вопросов. Напишите нам или позвоните - мы обязательно подскажем, а при необходимости сделаем расчет и расстановку оборудования для подачи углекислого газа.
В нашем интернет-магазине всегда в наличии Комплектные системы подачи углекислого газа для теплиц и гроубоксов, промышленные контроллеры уровня Со2 в теплице, а также необходимые комплектующие к ним. Все системы проходят обязательную предпродажную подготовку и проверку под рабочим давлением.
Для удобства пользователей предлагаем воспользоваться удобным калькулятором расхода углекислого газа в теплице. Расчет длительности работы углекислотного баллона происходит в автоматически, Вам всего лишь нужно ввести габариты вашей теплицы. Расчет является усредненным, он обязательно поможет определиться с необходимым объемом и количеством баллонов.
Если вам понравилась статья, поделитесь ею с вашими друзьями!
© Копирование представленных на данном сайте материалов разрешается только при наличии активной обратной ссылки.
