מערכת האוורור ופחמן דו חמצני (CO2)
- בדומה לבני אדם , צמחים זקוקים לאוויר טרי על מנת לגדול ולשגשג, אולם בעוד שבני אדם צורכים את החמצן שבאוויר , צמחים צורכים את הפחמן הדו חמצני שבאוויר. בכל מתחם סגור (חדר או חממת גידול אטומה) קיימת כמות מוגבלת של אוויר, ולכן יש לחדש את אספקת האוויר באופן תדיר (כל דקה וחצי או שתיים), שכן הצמח מכלה את אספקת הפחמן דו חמצני שבחדר כל זמן שהוא מבצע פוטוסינתזה, וללא אספקה רציפה של אוויר הצמח יחנק וימות.
- מכוון שאוויר טרי הוא מצרך חיוני לצמחים, חשוב להתייחס לנושא האוורור בתשומת לב בעת תכנון חלל הגידול (חדר הגידול). גודל מתחם הגידול וסוג התאורה (מידת החום שהמנורות פולטות), הם הגורמים המרכזיים שיש להתייחס אליהם כשבוחרים ומתכננים את האוורור של מתחם הגידול.
- הקמת אוורור מתאים בחלל הגידול הוא חלק בלתי נפרד מעיצוב חלל הגידול. אוורור הולם ונכון הוא קריטי לגידול צמח הקנאביס (הידרו) בשל מספר סיבות. ראשית, טמפרטורה ולחות הם תנאים סביבתיים חשובים לצמח, ושליטה על האוורור היא התנאי הראשון לוויסות הטמפרטורה והלחות שבחלל הגידול. בנוסף, אוורור תקין מסייע מאוד למניעת מחלות ולבקרת ריחות, למעשה, מירב סוגי המזיקים הפתוגניים הנפוצים נמנעים כמעט לחלוטין כאשר יש אוורור הולם ותדיר בחלל הגידול. במילים אחרות, אוורור נכון של חלל הגידול הוא חיוני, וללא אוורור הגידול נועד לכישלון.
בעזרת מספר נוסחאות פשוטות המחולקות לשלושה שלבים, נסביר את כל שדרוש לתהליך קביעת כמות האוויר שצריך להזיז במתחם הגידול.
השלב הראשון בהתאמת אוורור לחלל הגידול הוא בדיקה של נפח המתחם (חדר הגידול).
- כל סוגי הציוד שמניעים אוויר (מאווררים, מפוחים או וונטות) מציגים את ההספק שלהם על ידי כמות המטרים המעוקבים של אוויר שהם מזיזים בשעה. מוצרי האוורור הקיימים מציגים את הספק זרימת האוויר שלהם על ידי הנתון מק”ש (ראשי התיבות של מטר מעוקב לשעה). במילים אחרות, המוצר מציג כמה פעמים ביכולתו להחליף את האוויר של מטר מעוקב אחד בשעה שלמה. מטר מעוקב הוא תיאור תלת ממדי של קובייה בעלת רוחב, אורך וגובה של מטר אחד (נפח הקובייה).
- דוגמה א: חדר בממדים הבאים: 2 מטרים רוחב * 4 מטרים אורך * 3 מטרים גובה:
- הנפח יחושב באופן הבא: מטר מעוקב 24=3*4*2
- דוגמה ב: חדר בממדים הבאים: 3 מטרים רוחב * 5 מטרים אורך * 3 מטרים גובה:
- הנפח יחושב באופן הבא: מטר מעוקב 45=3*5*3
- דוגמה ג: חדר בממדים הבאים: 4 מטרים רוחב * 6 מטרים אורך * 3.5 מטרים גובה:
- הנפח יחושב באופן הבא: מטר מעוקב 84=3.5*6*4
השלב השני בהתאמת מערכת האוורור הוא קביעה של מספר חילופי האוויר הנחוצים לצרכי גידול הצמח.
- באופן כללי, צמחים זקוקים להחלפת כל האוויר שבסביבתם בתדירות של כל 1.5-2.5 דקות לערך בכדי לקבל אספקה שותפת של פחמן דו חמצני, ולכן יש להתקין מכשירים המסוגלים להחליף את כל האוויר במתחם הגידול כל 2 דקות לכל הפחות – באופן אופטימלי מומלץ להחליף את האוויר בחלל הגידול כל שתי דקות לערך לכל הפחות.
- דוגמה א: חדר בממדים הבאים: 2 מטרים רוחב * 4 מטרים אורך * 3 מטרים גובה:
- הנפח מחושב באופן הבא: מטר מעוקב 24=3*4*2
- אם נפח החדר הוא 24 מטרים מעוקבים, ואנו מעוניינים בתחלופה של האוויר בחדר כל 2 דקות – תחלופת אוויר מינימלית.
- נחשב את מספר חילופי האוויר שאנו צריכים באופן הבא:
- שעה מכילה 60 דקות ואנו מעוניינים בתחלופה כל 2 דקות, ולכן אנו צריכים 30 חילופי אוויר בשעה (30 = 2 / 60).
- עלינו לחפש מוצר שמסוגל להניע 24 מטרים מעוקבים של אוויר כ-30 פעמים בשעה.
- חישוב של הספק מק”ש מינימלי שאנו צריכים: מק”ש 720 = חילופי אוויר בשעה 30 * מטר מעוקב 24
- כל מוצר אוורור (מפוח או ונטה) שמציג הספק של 720 מק”ש או יותר, יכול לעמוד ברמה התיאורטית במשימת האוורור.
- דוגמה ב: חדר בממדים הבאים: 3 מטרים רוחב * 5 מטרים אורך * 3 מטרים גובה:
- הנפח מחושב באופן הבא: מטר מעוקב 45=3*5*3
- אם נפח החדר הוא 45 מטרים מעוקבים, ואנו מעוניינים בתחלופה של האוויר בחדר כל 1.5 דקות – תחלופת אוויר אופטימלית.
- נחשב את מספר חילופי האוויר שאנו צריכים באופן הבא:
- שעה מכילה 60 דקות ואנו מעוניינים בתחלופה כל 1.5 דקות, ולכן אנו צריכים 40 חילופי אוויר בשעה (40 = 1.5 / 60)
- עלינו לחפש מוצר שמסוגל להניע 45 מטרים מעוקבים של אוויר כ-40 פעמים בשעה.
- חישוב של הספק מק”ש מינימלי שאנו צריכים: מק”ש 1,800 = חילופי אוויר בשעה 40 * מטר מעוקב 45
- כל מוצר אוורור (מפוח או ונטה) שמציג הספק של 1,800 מק”ש או יותר, יכול לעמוד ברמה התיאורטית במשימת האוורור.
- דוגמה ג: חדר בממדים הבאים: 4 מטרים רוחב * 6 מטרים אורך * 3.5 מטרים גובה:
- הנפח מחושב באופן הבא: מטר מעוקב 84=3.5*6*4
- אם נפח החדר הוא 84 מטרים מעוקבים, ואנו מעוניינים בתחלופה של האוויר בחדר כל 1.5 דקות – תחלופת אוויר אופטימלית.
- נחשב את מספר חילופי האוויר שאנו צריכים באופן הבא:
- שעה מכילה 60 דקות ואנו מעוניינים בתחלופה כל 1.5 דקות, ולכן אנו צריכים 40 חילופי אוויר בשעה (40 = 1.5 / 60)
- עלינו לחפש מוצר שמסוגל להניע 84 מטרים מעוקבים של אוויר כ-40 פעמים בשעה.
השלב השלישי בהתאמת מערכת האוורור לחלל הגידול יכלול שערוך של משתנים נוספים.
- מכלול החישובים שהצגנו מתייחסים לחלל גידול שאינו מייצר חום ושזרימת האוויר שבתוכו היא ללא התנגדות כלל. במישור המעשי, זרימת האוויר בחדר נתקלת במספר התנגדויות: הן של העצמים השונים שבחדר והן של שרשורי הולכת האוויר (במידה ויש כאלה). בנוסף, התאורה שבחדר יוצרת חום ולכן חשוב להחליף את האוויר בתדירות מעט גבוהה יותר.
- כאשר לוקחים בחשבון את תוספת החום שבמתחם ואת התנגדות האוויר, מקובל להוסיף באופן גס 20% תוספת ליעד חילופי האוויר שהצמח צריך, ובמידה והאוויר שבחלל הגידול חם מאוד וקיימת לחות גבוהה – מעל 75% לחות יחסית, יש להעלות את יעד מספר חילופי האוויר שבחלל הגידול ב-30% לערך.
- דוגמה א: חדר בממדים הבאים: 2 מטרים רוחב * 4 מטרים אורך * 3 מטרים גובה – חישוב מק”ש יחד עם 20% תוספת:
- מק”ש 864 = (20% תוספת) 1.2 * חילופי אוויר בשעה 30 * מטר מעוקב 24
- דוגמה ב: לחדר בממדים הבאים: 2 מטרים רוחב * 4 מטרים אורך * 3 מטרים גובה – חישוב מק”ש יחד עם 25% תוספת:
- מק”ש 2,250 = (25% תוספת) 1.25 * חילופי אוויר בשעה 40 * מטר מעוקב 45
- דוגמה ג: חדר בממדים הבאים: 2 מטרים רוחב * 4 מטרים אורך * 3 מטרים גובה – חישוב מק”ש יחד עם 30% תוספת:
- מק”ש 4,368 = (30% תוספת) 1.3 * חילופי אוויר בשעה 40 * מטר מעוקב 84
- לאחר שמספר חילופי האוויר בחלל הגידול חושבו כהלכה, יש לתכנן את מיקום כניסת האוויר ואת מיקום פליטת האוויר. חשוב להדגיש כי ללא יציאת אוויר, לא מתאפשרת כניסת אוויר. פליטת אוויר היא ההיבט החשוב ביותר באוורור חדרי גידול. לעיתים קרובות מתעלמים מנושא פליטת אוויר כשמדובר בהתקנת מערכת אוורור. חייב להיות מאוורר פליטה בחדר הגידול שלכם בכדי שיהיה מקום לכניסת אוויר רענן למתחם הגידול. במילים אחרות, הפעלת מאוורר לכניסת אוויר ללא מאוורר פליטה, לא יהיה יעיל. רק כאשר אוויר נפלט מהחדר נוצר מקום לאוויר חדש ורענן שיכנס מבחוץ.
- מכוון שלאוויר יש נטייה פיסיקלית להשוות את צפיפות מולקולות האוויר שבמרחב בתהליך פיסיקלי הנקרא דיפוזיה – דיפוזיה היא תנועה של חומר מאזור בריכוז גבוה לאזור בריכוז נמוך. המשמעות היא שכל כמות של אוויר שיוצאת מהחדר (דרך המפוח), תכנס בחזרה אל החדר באופן טבעי, במידה וקיים פתח אוורור לכניסת אוויר. פתח האוורור אינו חייב להיות עם מפוח או וונטה, אך מפוח מאפשר הכנסת אוויר מסונן לתוך מתחם הגידול באופן יעיל יותר מדיפוזיה טבעית.
- במידה וכניסת האוויר לחדר מתרחשת על בסיס תהליך הדיפוזיה – מבלי להתקין מפוח לכניסת אוויר, חשוב מאוד להקפיד על הכללים הבאים: הפתח חייב להיות מספיק גדול לכניסת האוויר לתוך חלל הגידול, הפתח חייב להיות מוגן עם רשת צפופה או פילטר נגד חרקים, זיהומים ומזיקים, חשוב להגדיל את מפוח פליטת האוויר ב-35% לערך (או יותר), רצוי להציב מאוורר קטן בתוך החדר על יד פתח האוורור, שיפזר את האוויר הטרי שנכנס בחלל החדר.
- יש חשיבות גדולה להצבת מאוורר קטן, או שני מאווררים קטנים בתוך חדר הגידול. הפעלת מאוורר קטן בחדר הגידול גורמת לתזוזה של אוויר בתוך חדר הגידול ומסייעת למפוח בתהליך החלפת האוויר. כמו כן, זרימה של רוח קלה על הצמחים בשלבים הראשונים של הצמיחה תגרום לצמחים הצעירים לפתח גבעול עמיד וחזק יותר – אין לשים מאוורר עם יכולת לכופף את הגבעולים. בנוסף לכך, קירור האוויר מאפשר לקרב את הצמח אל המנורה יותר מאשר ללא קירור. אם כך, מאוורר קטן או שניים בקצוות החדר מסייעים מאוד להתפתחות של צמח בריא וגידול מוצלח.
- אוויר קר דחוס יותר מאוויר חם – מולקולות האוויר קרובות יותר זו לזו, ולכן אוויר קר כבד יותר מאוויר חם. בשל עקרונות פיסיקליים אלה, אוויר קר שוקע למטה בעוד שאוויר חם עולה למעלה, ולכן מומלץ למקם את מאוורר הכניסה במקום נמוך בחלל הגידול, כדי שיכנס אוויר קריר מהסביבה שמחוץ לחלל הגידול, ואילו את מאוורר הפליטה מומלץ למקם גבוה, כדי שכל האוויר החם שבתוך חלל הגידול יפלט החוצה.
דוגמה לחלל גידול עם פתח אוורור לכניסת אוויר רענן בפחמן-דו-חמצני בתחתית החדר. מאוורר קטן לפיזור האוויר הרענן שנכנס ותנועת אוויר מוגברת. מזגן לוויסות הטמפרטורה וסופח לחות לוויסות הלחות. פתח אוורור עם מפוח לפליטת אוויר חם ונטול פחמן-דו-חמצני בחלק העליון של החדר, משולב עם פילטר פחם למניעת ריחות בסביבה.
מצורפת טבלה שמדגימה את ההתאמה בין הספק המפוח (מק”ש) וגודל החדר המקסימלי שמתאים למפוח.
הטבלה מציגה חישובים למפוח אחד ולשני מפוחים – קיימת עדיפות לשני מכשירי אוורור קטנים, על פני מכשיר אוורור אחד גדול .
הטבלה מחושבת עם מקדם ביטחון של 25% בשל מעברי אוויר – שרשורים, וטווח סטייה של 3%.
- חשוב לדעת: כאשר קיים מתחם גידול גדול – חדר גדול במיוחד, ניתן ואף מומלץ להתקין מספר מפוחים (שניים ואף יותר) בנקודות שונות בחדר. שני מפוחים עם הספק של 500 מק”ש, יתפקדו באופן יעיל יותר ושקט יותר ממפוח אחד של 1,000 מק”ש. באופן דומה, שני מפוחים עם הספק של 1,000 מק”ש, יתפקדו באופן יעיל יותר ושקט יותר ממפוח אחד של 2,000 מק”ש. כלומר, ניתן ורצוי לחלק את עומס משיכת האוויר אל מחוץ לחדר בין מספר מפוחים – בתנאי שהמחיר של שני מפוחים קטנים, לא יקר יותר באופן משמעותי ממפוח אחד גדול.
- אם וכאשר בוחרים לשלוט על כניסת האוויר הרענן לתוך החדר באופן מבוקר ולהציב מפוח בכניסה, יש לדאוג שיכולת האוורור של מכשיר האוורור בכניסה, תהיה זהה ליכולת האוורור של מכשיר האוורור ביציאה. כלומר, רצוי להציב שני מכשירי אוורור זהים, אחד בכניסה ואחד ביציאה, או במידת הצורך שני מכשירי אוורור בכניסה ושני מכשירי אוורור ביציאה.
דוגמה לחלל גידול עם פתח בקיר ומפוח בתחתית החדר למטרת כניסת אוויר רענן בפחמן-דו-חמצני באופן מבוקר.מזגן לוויסות הטמפרטורה וסופח לחות לוויסות הלחות. מאוורר קטן לתנועת אוויר מוגברת. פתח אוורור עם מפוח לפליטת אוויר חם ונטול פחמן-דו-חמצני בחלק העליון של החדר, משולב עם פילטר פחם למניעת ריחות בסביבה.
- מצורפת טבלה עם כל החישובים הנחוצים לחדרים סטנדרטים בגדלים שונים בארץ: כל שורה מציגה חדר בגודל שונה. הנתונים שחושבו הם כמות ה-מק”ש המינימלית שיש לספק לממדי החדר שהוצג, וכמות ה-מק”ש האופטימלית שניתן לספק לחדר שהוצג. במידה והספק ה-מק”ש שהמפוח מסוגל לספק אינו תואם את גודל החדר כפי שהוצג בשורה המתאימה שבטבלה, הצמחים שבתוך החדר ייחנקו באופן הדרגתי, ותנובת היבול תפחת באופן משמעותי.
דוגמה של חדר סטנדרטי ממוצע:
גודלו של חדר ממוצע הוא: אורך – 4 מטר, רוחב – 3 מטר, גובה תיקרה – 2.7 מטר – גובה סטנדרטי.
בהתאם לגודל החדר שבדוגמה, יש להסתכל על השורה הבאה:
מתוך הטבלה ניתן לראות כי לחדר סטנדרטי ממוצע באורך של 4 מטר, רוחב של 3 מטר, ותיקרה בגובה של 2.7 מטר, הספק המק”ש המינימלי שצריך להתקין הוא 1215 מק”ש, ולכן כל מפוח שמספק פחות מ- 1215 מק”ש (מקובל טווח סטייה 3%), לא יוכל לספק לצמחים את האוויר המינימלי שהם זקוקים כדי לנשום ולהתפתח באופן סדיר.
טבלה מלאה להספק המפוח הרצוי על פי גודל החדר.
