Saha yönetimi teknikleri

bitki fabrikasında CO2 ve iklimlendirme: 1000ppm'de bile arka sıraların neden gelişmediği

Saha yöneticilerine yönelik makale listesi

Çok katlı rafların sıralandığı bir bitki fabrikasının iç görünümü

Kontrol listesinde bugün de her satırın yanında onay işareti var. CO2 1000ppm, iklimlendirme ayar değerinde çalışıyor. Kâğıt üzerinde her şey yolunda görünüyor. Oysa verim bu tabloyla çelişiyor. Uygulama miktarını artırıyorsunuz ama bir noktada tavan geliyor; raf konumuna göre büyüme farklılıkları da sürüp gidiyor. Nedeni çoğunlukla tek başına bir ekipman değil, ekipmanlar arasındaki “boşluk”tur. CO2 uygulama ekipmanı ile iklimlendirme cihazını ayrı ayrı çalıştırdığınız sürece bu boşluk gözden kaçmaya devam eder. Aralarında akan şeyi — yani hava akışını — tek bir boru olarak yeniden kurguladığınızda, tavanın nedeni de, ikisini birlikte tasarlama inceliği de, maliyet geri dönüşünün görünümü de birbirine bağlanmış hâlde ortaya çıkar.

Ama şunu baştan belirteyim: arka sıraların yavaşlamasının tek nedeni hava akışı değildir. Işığın kenarlarındaki düşüş, yerel sıcaklık ya da nem farklılıkları, köklerdeki besin çözeltisi dağılımındaki tutarsızlıklar da aynı belirtiyi verir. Bu yüzden makalenin gerçek giriş noktası “arka yavaşladığında önce hava akışı, ışık, sıcaklık ve besin çözeltisinden hangisinin etki ettiğini ayırt etmek”tir; hava akışı bu adaylardan biridir. Bunun üzerine, gözden kaçmaya meyilli hava akışı izini tek tek süreceğiz.

Ölçer 1000 gösteriyor ama yalnızca arka sıralar büyümüyor

Yalnızca arka sıralar büyümüyor. Üstelik ölçer 1000ppm gösteriyor.

bitki fabrikasında CO2 çoğunlukla “1000ppm’de sabit tut” ve iklimlendirme “ayar değerini koru” biçiminde, ayrı sorumlu ve ayrı ölçer üzerinden yönetilir. Bu yüzden CO2 1000ppm’de tutulduğu hâlde bir blokta büyüme yavaşladığında akla ilk gelen fotosentezin tavan yaptığıdır. Ama dikkatle bakınca aynı odada iklimlendirme üfleç ağzına yakın sıralarda sorun yokken, yalnızca uzaktaki arka sıralar yavaşlıyor. Tablo böyle olduğunda bu artık bir CO2 sorunu değil, havanın hareket edip etmediği sorusudur — sanki CO2 yalnızca yaprakların etrafında incelmiş gibi.

Işığı LED ile sabit tutulan tam kapalı bir yapay aydınlatmalı bitki fabrikasında yaprak sebzeler yetiştirirken, sıra sıra büyüme farklarını “ışık yetersizliği” ile açıklamak mümkün değildir. Ölçer 1000 gösterse de bu odanın herhangi bir noktasındaki değerdir; arka sıralardaki yaprakların etrafında aynı değerin geçerli olduğunun garantisi yoktur. Asıl soru “yapraklara gerçekte ne kadar ulaşıyor” iken, odanın tek nokta ölçerini ve CO2 uygulama cihazı ile iklimlendirmeyi ayrı ayrı izlediğiniz sürece bu fark görünür olmaz.

Yapraklara ulaşıp ulaşmadığını belirleyen miktar değil hava akışıdır

Fotosentez yapan bir yaprak, yüzeyinin hemen yakınındaki karbondioksiti alır ve orada ince bir film tabakası oluşturur. Buna yaprak sınır tabakası denir; buradaki hava hareketsizse alınan miktar yenilenmez ve tabaka incelmiş kalır. Yaprak etrafındaki konsantrasyon sonuç olarak “yaprağın aldığı miktarı havanın ne kadar geri taşıdığı”nın çıkarmasıyla belirlenir. Odanın ölçeri 1000ppm gösterse bile, bence arka sıralardaki yaprak yüzeyinin 600-700ppm’e kadar düşmüş olması şaşırtıcı olmaz. Böyle bir durumla karşılaştınız mı?

Yukarıdan görülen, düzgünce sıralanmış marul yaprak örtüsü

Yani CO2 miktarı sorunu gibi görünen şey aslında “taşıma işi”nin sorunudur. Tüm odayı 1200 ya da 1300ppm’e çıkarmak için ne kadar çok uygulama cihazı eklerseniz ekleyin, yaprak etrafında hareket yoksa sınır tabakası incelmiş kalmaya devam eder ve arka sıralar yavaş olmayı sürdürür. Buna karşın üfleç ağzına yakın sıralar zayıf bir hava akışıyla bile hava değişimi yaptığından, aynı 1000ppm’de bile CO2 gerektiği gibi ulaşır.

Tabii sıra sıra farklılıklar yalnızca hava akışıyla belirlenmez. Işığın kenarlarındaki düşüş, yerel nem farklılıkları veya köklerdeki besin çözeltisi dağılımındaki tutarsızlıklar da aynı sonucu doğurur. Hava akışı bunlardan biridir; bu yüzden ilerleyen bölümlerde de değineceğimiz gibi, varsayımla karar vermek yerine ölçüp ayırt etmek gerekir.

Yaprak etrafındaki konsantrasyonun bozulmasının iki farklı yolu vardır; uygulama biçimine göre değişir. Birincisi, tüm odayı eşit biçimde beslerken çıkan CO2’nin ısınarak hafiflemesi ve konveksiyonla yukarıda birikmesi olgusudur. Isınan ve hafifleyen CO2’nin kaldırma kuvvetiyle üste birikmesi fiziksel bir gerçektir; bu durum sera ortamına yönelik CFD simülasyon araştırmalarında da gözlemlenmiştir (Kaynak: 1). İkincisi ise arka sıralar gibi havanın hareket etmediği yerlerde yaprağın aldığı miktarın geri taşınamaması ve sınır tabakasının incelmiş kalmasıdır. Birincisi “yukarı kaçıyor”, ikincisi “ulaşıyor ama değişemiyor” biçiminde farklı süreçlerdir; ancak her ikisi de “odanın tek nokta ölçeri = yaprak yüzeyi konsantrasyonu” varsayımının çöktüğü örnekler olması bakımından ortaktır. Sera ile kapalı tip arasında yapısal farklar olsa da, ısınan gazın yukarıda birikmesi fiziği yapı tipine bağlı değildir. Bu yüzden mahsulün yakınına yerel olarak uygulama yapıldığında en azından yaprak etrafındaki konsantrasyon yükseltilebilir. Ne kadar ulaşacağı, verilen miktarla değil uygulama yöntemi ve hava akışının nasıl oluşturulduğuyla belirlenir.

Üstelik oda içindeki sıcaklık ve ortam koşulları konuma göre oldukça farklılaştığından, tek nokta sensörü tüm odanın homojenliğini temsil edemez ve gerçek farklılıkları kavramak için birden fazla noktaya bakılması gerektiği, fiilî ölçümlerle de raporlanmıştır (Kaynak: 4). Tek nokta ölçere fazla güvenmemek bir sezgiden değil, ölçüm mantığından kaynaklanır.

Hava akışını etkili kılan toplam hacim değil, dağılım biçimidir

Arka sıralardaki hava akışını güçlendirmeye çalışarak iklimlendirmenin hava hacmini artırıyorsunuz; bu sefer nem alma tarafı da birlikte değişiyor. Böyle bir deneyim yaşadınız mı? Transpirasyon nedeniyle artan nemi almak için hava döndürüyorsunuz; ama aynı havayla arka sıralara da CO2 taşımaya çalıştığınızda ön sıralardaki yaprakların aşırı kuruyup kurumayacağı kaygısı başlıyor. Hava akışı tek bir düğmede birbirine bağlı; arkayı kaldırırsanız ön gelmiyor, neme giderseniz başka bir şey kayıyor.

Fabrika içi ve hava akışı görüntüsü

“Her şey tek düğmede bağlı” duygusu, yaprak sebzelerin zorluğudur. Arkaya ulaşmak için hava hacmini artırırsanız, önde hava akışı fazla güçleniyor, transpirasyon artıyor ve aşırı kuruma yönüne sapıyor. Çünkü aynı tek boruyla oynuyorsunuz.

Ancak burada “toplam hava hacmi” ile “havanın dağılım biçimi”ni ayrı şeyler olarak düşünmek gerekir. Arkayı yalnızca hava hacmi düğmesiyle kaldırmaya çalışırsanız, ön sıralar çoğunlukla bunun bedelini öder. Asıl etkili olan dağılım tarafıdır ve buna iklimlendirme cihazından bağımsız olarak müdahale edilebilir. Örneğin yalnızca arkadaki hareketsiz bölgeye küçük bir sirkülasyon fanı ekleyerek havayı karıştırmak. Bu, nem alma için kullanılan ana hava akışından bağımsız olarak yalnızca arka sıradaki sınır tabakasını hareket ettiren bir iştir. Toplam hacmi artırmadan yalnızca incelmiş tek noktada geri taşıma yapılır. Ancak hava akışını yaprakların üzerine doğrudan ve sürekli yönlendirmeyin; bitkilerin üstünden veya yanından akıtın. Sürekli doğrudan üfleme yaprakları tahrip eder.

Düğmelerin birbirine bağlı görünmesinin bir nedeni de nemi her zaman “havayla almak” varsayımıyla çalışmaktır. Nem alma işini hava hacmine yükledikçe, neme her gittiğinizde hava hareket ediyor ve fotosentez tarafı da sarsılıyor. Burada özel nem alma kapasitesine sahip bir ekipman varsa, tüm odanın mutlak nemini düşürme işi o kapasiteye devredilebilir. Ancak yaprak etrafında biriken su buharını taşıyıp çıkarmak yine de hava akışının görevidir. Dolayısıyla nem almanın baş rolünü iklimlendirme cihazına bıraksan da, yaprak yüzeyindeki karıştırıcı olarak ayrıca bir hava akışı gerekir. Düğmeyi “tüm odanın nemi” ve “yaprak etrafındaki hava değişimi” olarak iki ölçeğe ayırıp düşünmek gerekir. Yaprak etrafındaki nemin kendisini nasıl tasarlayacağınız ise doyma açığı (VPD) tasarımı olarak ayrıca ele almaya değer bir konudur.

Dağılımı fiilî olarak optimize etmek için yapay aydınlatmalı bitki fabrikası sahalarında güvendiğim birkaç basit yerleştirme yöntemi vardır. Üfleyicileri karşılıklı yönlendirerek birbirinin hava akışını iptal etmeden odayı bir tam tur dönen bir akış oluşturun. Havanın zor döndüğü köşeler durgunluğun alışılmış adresleridir; oraya yoğunlaşın. Çok katlı rafın katları arasına yardımcı küçük fanlar yerleştirerek her katın hava değişimini destekleyin. Raf katları arasındaki sıcaklık farkını dengelemek istiyorsanız dikey hava akışı, geniş tek bir yetiştirme havuzunu homojen kılmak istiyorsanız yatay hava akışı kullanın. Çoğu durumda bu ikisi birleştirildiğinde ancak kör noktalar ortadan kalkar. Bunların hiçbiri büyük ölçekli ekipman gerektirmez; dağılım biçimini ayarlamaktır bu.

Deneylerde de görüldüğü üzere kapalı bir odada yaprak sebze yetiştirildiğinde, yaprak etrafındaki hava hızı yaklaşık 0,3-0,5 m/s olduğunda büyüme en iyi düzeydedir; 0,6 m/s’yi aştığında hava akışı fazla güçlü olur ve kuru ağırlık tam tersine düşer. Aynı tek tesis deneyinde — büyüme evresi farklılıkları gibi karıştırıcı değişkenler bulunmakla birlikte — hava akışını homojen kılmanın bitkiden bitkiye değişkenliği (kuru ağırlık standart sapması) yaklaşık %23 olan değişkenliği neredeyse yarıya indirdiği ve bitkilerin daha uniform hâle geldiği rapor edilmiştir (Kaynak: 5). Hava akışı ne kadar güçlüyse o kadar iyi değildir; incelmiş kalan noktaya ne az ne fazla dağıtılan bir şeydir.

CO2 ekleyerek etki alınan aralık ve geri dönüşü değerlendirmek

Yaprak etrafına ne az ne fazla ulaştırmak — dağılım konusu burada noktalanıyor. Hava akışı düzelince “CO2 ne kadar eklersek etkili olur” sorusunu dürüstçe ele almak mümkün hâle gelir. Tersinden söylersek, taşıma darboğazı sürdükçe konsantrasyon konuşmak bir yere varmaz. Bu zemin üzerinde artık para konusuna geçebiliriz. İki aşamalı düşünelim.

Önce temel bir varsayım: CO2 eklemek “başka hiçbir şey sınırlayıcı değilken” etkili olur. Tam yapay ışıklı yaprak sebzelerde ışık ve sıcaklık sabit tutularak yönetildiğinden, bu koşullarda fotosentezin kullanabileceği CO2’nin bir üst sınırı vardır. Dış hava seviyesi olan yaklaşık 400ppm’den itibaren eklediğiniz miktar doğrudan büyümeye yansır; ama belirli bir konsantrasyondan sonra eğri yatay hâle gelir ve eklemenin verime katkısı giderek azalır. Tavanın asıl nedeni budur; buradan sonrası “yalnızca ödeme” tarafına yaklaşır.

Bu “belirli konsantrasyon”un nerede olduğuna gelince: gerçekten de su kültürü marul deneyleri, CO2’nin 500’den 800 µmol/mol’e (ppm ile hemen hemen aynı ölçektir) yükseltilmesinin taze ve kuru ağırlığı artırdığını, 800’den 1200’e çıkarılmasının ise ek artış sağlamadığını — bir doyum örüntüsü olarak — raporlamıştır (Kaynak: 6). Literatürün ölçütüne göre doyum yaklaşık 800 civarında başlıyor. Ancak bu doyum noktası çeşide ve ışık miktarına göre değişir; 800’ü geçtikten sonra da artış bildiren çalışmalar mevcuttur; dolayısıyla bu yalnızca bir ölçüttür. Başka araştırmalarda da CO2’yi artırmanın fotosentez hızını artırdığı doğrulanmakla birlikte, bu etkinin ışık yoğunluğuna ve ışık kaynağı kombinasyonuna bağlı olduğu ve örtü olarak bakıldığında konsantrasyon yükseldikçe doyuma yaklaşıldığı ölçüm ve modellemelerle ortaya konmuştur (Kaynak: 7, 8).

Dolayısıyla yönetimsel karar olarak, literatürün yaklaşık 800’deki doyumunu göz önünde tutarak hedefi yaklaşık 1000 civarında belirlemek makul bir orta yol olur. 800’de doyum başladığı için 800’de durma değil, sahadaki homojen olmama durumunu hesaba katarak biraz üstte pay bırakmak — bu kadar bir ekleme. Hedefi 1200-1300’e yükseltmek, literatürün doyum noktasından bakıldığında “yalnızca ödeme” tarafında olup dikkatli yaklaşılması gereken bir alan.

Ama burada ilk bölümle bağlantı kurulur. Ölçerin gösterdiği rakam ile yaprağın gerçekte alabileceği miktar sapabilir. Ölçer 1000ppm gösterse de arka sıralardaki yapraklar bundan daha azını alabiliyorsa, o arka sıralarda tavan henüz gelmemiştir. Gelmediği hâlde “CO2 eklesem de büyümüyor” diye tavan görünümü verir. Para kaybettiren en tipik örüntü budur. Gerçekte sınırlayıcı olan CO2 değil taşımadır; ama uygulama cihazı ekleniyor ya da tüp konsantrasyonu artırılıyor ve işe yaramayan yatırımlar birikmeye devam ediyor. Ay sonu gider kaleminde “CO2 gideri arttı ama verim değişmedi” biçiminde yalnızca geri dönüşsüz rakamlar kalır.

Bu yüzden maliyet etkinliğine bakarken önce sınırlayıcı faktörün nerede olduğunu ayırt etmek gerekir. Arka sıralar yavaşlıyor ve sallandırılan kâğıt ya da iki noktalı ölçüm hareketsizliği doğruluyorsa, o sahada önce eklenmesi gereken pahalı CO2 değil, durgun arkaya yönelik hava akışını yeniden yönlendirmek ya da birkaç bin ila on binlik yen aralığında küçük bir fan olabilir (bu kontrol yöntemi bir sonraki bölümde ele alınıyor). Bu yaklaşım yaprak etrafındaki taşımayı onarır, böylece CO2’nin verimliliğini artırır. Zaten eklediğiniz CO2’nin çalışmaya başlamasını sağlayan bir yatırımdır. Sırayı tersine çevirip taşıma darboğazı sürerken yalnızca konsantrasyonu artırırsanız, ince bir yaprak sınır tabakasının ötesinde odaya yalnızca yoğun CO2 biriktirmiş olursunuz; uygulama cihazı da, tüp de, elektrik faturası da tamamen “yalnızca ödeme” kalemine döner.

Elektrik başlı başına ağır bir giderdir. Yapay aydınlatmalı bitki fabrikası dikey çiftliklerine yönelik bir derleme çalışmasına göre elektrik, üretim maliyetinin yaklaşık yüzde 20-40’ını oluştururken bunun yüzde seksen küsurundan doksanına yakın bölümünü aydınlatma kullanır (Kaynak: 9). Bu, sektör literatüründeki değer aralığı olup kendi tesisinizin oranının tam karşılığı değildir; ancak iklimlendirme ve aydınlatma elektriğinin toplam işletme maliyeti içinde de kalın bir katman oluşturduğu gerçeği değişmez. Durgun arkaya yönlendirilen küçük bir fanın ek elektrik tüketimi, iklimlendirme ve aydınlatmanın bu toplamına kıyasla kat kat küçüktür; burada enerji için kaygılanacak bir büyüklük yoktur. Asıl soru, o elektrikle üretilen hava akışının yapraklara ulaşmadan durgunlaşıp boşa gidip gitmediğidir. Ağır bir gider kalemi olan elektriğin etkisi, sonuçta hava akışının ne kadar ulaşabildiğine bağlıdır.

Geri dönüş ölçütü olarak CO2 gider kalemini tek başına incelemeyin. Tüp maliyeti, uygulama cihazı ve nem alma elektriğini ayrı kalemler olarak optimize etmeye çalışmak, az önce sözünü ettiğimiz çekişmeyle aynı sonucu doğurur: birini kıstığınızda diğeri işlevsiz hâle gelir. Görmek istediğiniz tek nokta “harcanan her liranın yaprakların gerçekte alabileceği CO2’ye dönüşüp dönüşmediği”dir; ama yaprak etrafındaki etkin CO2’yi doğrudan ölçmek kolay değildir. Bu yüzden pratikte, sıra sıra CO2 konsantrasyon farkı ile verim farkının örtüşmesiyle dolaylı biçimde bir iz sürülür (bu ölçüm yöntemi bir sonraki bölümde ele alınıyor). O nokta taşıma darboğazıyla tıkandığı sürece, hangi kalemi değiştirseniz de geri dönüş yavaş kalmaya devam eder. Tersine, o nokta açıksa, yaklaşık 1000ppm düzeyindeki mütevazı bir uygulamayla bile eklediğiniz miktar düzgün biçimde verime ve brüt kâra yansır. Çok yıllı kârlılık bazında geri dönüşü — yatırımın kaç yılda geri alınacağını — değerlendirirken de bu tek noktanın açık olup olmadığı önkoşul hâline gelir. Tavanı taşıma darboğazıyla karıştırmamak; yalnızca ödemeye dönmemek ile geri dönüşü yakalamak arasındaki en büyük ayrım budur.

Sınırlayıcı faktörü ucuz ve görünür biçimde ortaya koymak ve uzmanla iş bölümü

Bir küçük fan eklemeyi ya da hava akışı yönünü değiştirmeyi önerdiğinizde, üsttekiler “bu gerçekten verimi artırır mı?” sorusunu sorar. Yaprak etrafındaki CO2’nin azaldığı da doğru ölçülmezse “hayal” diye geçiştirilir. Sınırlayıcı faktörün nerede olduğunu başkalarına gösterebilir biçime nasıl sokulur? Ve sahada ne kadar ölçülebilir, hangi noktadan sonra uzman ya da ekipman işin içine girer? Bu sınırı üç aşamada düşünelim.

Önce sahada ucuza doğrulanabilecek alan. “Hayal mi” yi “hayal değil” e dönüştürmek için pahalı ekipmana gerek yoktur. Elinizi uzatıp hava akışını hissedebilirsiniz. Ya da ince kesilmiş hafif bir kâğıt veya mendil parçasını bir çubuğun ucuna yapıştırıp yaprak hizasında tutabilirsiniz. Yalnızca bu kadarıyla arkasının hareketsiz olduğu herkesin gözüyle görülür hâle gelir. Video kaydederseniz, olduğu gibi üsttekilere gösterecek malzeme elde etmiş olursunuz. Önde kâğıt dalgalanıyor, arkada sarkmış kıpırdamıyor. O tek parça “taşıma darboğazı” mesajını yeterince iletir.

Buna rakam eklemek isteyenler için el tipi bir CO2 sensörü ve bir anemometre yeterli olur. Birkaç bin ila on binlik yen aralığında bulunurlar; aynı yükseklikte ve aynı yaprak konumunda ön ve arkayı ölçüp yan yana koyun. Odanın ölçeri 1000ppm, ama arka sıralardaki yapraklarda gözle görülür biçimde daha az ve hava hızı neredeyse sıfır. Bu iki noktayı yan yana koyan bir tablo en etkili gösterim yöntemidir. Tek sensöre sahip olsanız bile ön ve arkayı zaman aralıklı olarak sırayla ölçerseniz yakın bir sonuç elde edilebilir. Havanın nasıl aktığı raf ve üfleyici yerleşimine göre belirlenir; ekipman aynı kaldığında günden güne dalgalanmaz. Dolayısıyla hava hızını ölçmek, sınırlayıcı faktörü ayırt ederken bir kez yeterlidir; her gün izleme gerektiren türden bir sayı değildir.

En önemli adım ise bu ölçümü verimle örtüştürmektir. Asıl etkili olan konsantrasyon rakamının kendisinden çok şudur: arka sıralardaki verim önden düşükse, “yalnızca arkada verim düşük” gerçeğiyle “yalnızca arkada CO2 azalmış ve hareketsizlik var” gerçeğinin aynı yerde çakışmasıdır. Tersine, verim eşit ama yalnızca CO2 ve hava hızı sapıyorsa, sınırlayıcı faktör hava akışından farklı bir yerde olabilir. Bu yüzden ikisini örtüştürürsünüz. Küçük bir fan ekleyecekseniz ya da yönü değiştirecekseniz, arka sıraların verimini önce ve sonra karşılaştıran küçük bir deneme yapın. Yalnızca bir bloğu önce düzeltin ve yanındaki el değmemiş sırayla karşılaştırın. Böylece zaten aldığınız hasat verileriyle on binlik bir fanın gerekliliğine karar verebilirsiniz.

Buradan sonrası uzman ve ekipman işinin başladığı sınırdır. Sahada yürütülebilecek ile dışarıya devredilecek alanı ayrı düşünün. İki ya da üç noktayla incelmiş bölgeleri tespit etmek sahanın işidir; ancak havanın tüm odada nasıl döndüğünü bir alan olarak kavramak istediğinizde, eş zamanlı çok noktalı izleme alanına girilir ve ölçüm uzmanlarının eline geçer. Tek tek noktalarda iz sürmek sahanın işi; alan olarak tasarlamak uzmanın işi. Ayrıca sirkülasyon fanı ekleme ve yön ayarlama gibi “dağılım” tarafındaki işler sahada yürütülebilirken; iklimlendirme cihazının kapasitesini, üfleç konumunu veya sayısını değiştirme ya da nem almanın baş rolünü hava hacminden nem alma kapasitesine taşıma gibi “toplam hacim” tarafındaki tasarım değişiklikleri ekipman revizyonu gerektirirler. Raf yapısı ya da oda şekli nedeniyle fan eklense de hava dönmüyorsa, artık hava akışını hesaplamayla tasarlayan CFD dünyasına girilmiştir. Yatırım kararının büyüklüğü değiştiğinden, sahadaki kâğıt hareketi ve iki noktalı ölçümle “açıkça yanlış” olduğunu ortaya koyduktan sonra uzmanla iş bölümü yapılır.

Gerçekten de CFD analizi kullanan çalışmalar, giriş ve çıkış açıklıklarının konumu ve yapısının yeniden tasarlanmasının iç hava akışı dağılımının homojenliğini büyük ölçüde iyileştirebildiğini göstermiştir; LED’lerin ısı dağılımını (atık ısıyı) hava akışı tasarımında kullanmayı da kapsayarak örtü hava akışını düzenleyen tasarım stratejileri için bir yol haritası sunduğu rapor edilmektedir (Kaynak: 2, 3). Durgunluk yapısal olarak ortadan kalkmadığında uzmanla iş bölümü yapılırsa, sezgiyle değil hesaplamayla yerleşim yeniden belirlenebilir. Tersinden ifade edersek, buraya kadar olan iz sürme, sahadaki kâğıt hareketi ve iki noktalı ölçümle rahatlıkla karşılanabilir.

Sonuç olarak sahada yapılması gereken hassas ölçüm değil, “işte sınırlayıcı bu” tespitini ucuz ve herkesin görebileceği biçimde ortaya koymaktır. Kâğıt hareketinin videosu, iki noktalı CO2 ve hava hızı, bir bloklu verim karşılaştırması. Bu üçlü çoğu durumda yeterlidir; bunun bile açıklayamadığı yapısal bir sorun kaldığında uzmanla iş bölümü yapılır. Baştan büyük ölçekli ölçüm veya revizyona girişilirse, sınırlayıcı olmayan yere para ödenmiş olabilir.

Bu arada CO2’yi nasıl temin edeceğiniz — tüp mü, sıvı karbonik tank mı yoksa yanmalı üretici mi — sorusu da ölçek ve maliyete göre ayrışan bir konudur. Ama bu, hava akışının açık olduğu varsayımı üzerinde kurulu bir sonraki aşamanın sorusudur; hangi yöntemi seçerseniz seçin, yaprak etrafına taşınamıyorsa etki aynı biçimde zayıflar. Ekipman karşılaştırması, bu makalenin ana ekseninin (taşımanın mı yoksa konsantrasyonun mu sınırlayıcı olduğunu ayırt etme) tamamlanmasından sonra ayrıca ele alınabilir.

CO2 ile iklimlendirmeyi ayrı gider kalemleri ve ayrı ekipmanlar olarak görmeyi bırakın; ikisini yapraktaki fotosenteze uzanan tek bir hava akışı borusu olarak okuyun. Bunu yaptığınızda arka sıraların yavaşlaması da, paranın geri dönmemesi de, uzmana devredilmesi gereken anlar da hepsi aynı tek zincir üzerinde açıklanabilir hâle gelir.

Bitki Fabrikanızın Kârlılığını Artıracak 172 İpucu

453 sayfa, 19 bölüm, 172 konu. Bitki fabrikalarında 10 yılı aşkın saha deneyiminden doğan pratik saha bilgisi derlemesi. Başka yerde bulamayacağınız, bitki fabrikalarına dair "saha düzeyi bilgiyi" bir araya getirir.

Ayrıntıları gör

Ücretsiz araçlar

参考文献

  1. Yue Zhang, Daisuke Yasutake, Kota Hidaka, Masaharu Kitano, Takashi Okayasu(2020) CFD analysis for evaluating and optimizing spatial distribution of CO2 concentration in a strawberry greenhouse under different CO2 enrichment methods. Computers and Electronics in Agriculture. https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105811
  2. Ying Zhang, Murat Kaçıra, Lingling An(2016) A CFD study on improving air flow uniformity in indoor plant factory system. Biosystems Engineering. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2016.04.012
  3. Hui Fang, Kun Li, Gang Wu, Ruifeng Cheng, Yi Zhang, Qichang Yang(2020) A CFD analysis on improving lettuce canopy airflow distribution in a plant factory considering the crop resistance and LEDs heat dissipation. Biosystems Engineering. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2020.08.017
続きを表示 (6) ▾
  1. Chan Kyu Lee, M. I. Chung, Ki-Yeol Shin, Yong-Hoon Im, Siwon Yoon(2019) A Study of the Effects of Enhanced Uniformity Control of Greenhouse Environment Variables on Crop Growth. Energies. https://doi.org/10.3390/en12091749
  2. Enrique Peiro, Antonio Pannico, Sebastian George Colleoni, Lorenzo Bucchieri, Youssef Rouphael, Stefania De Pascale, Roberta Paradiso, Francesc Gòdia(2020) Air Distribution in a Fully-Closed Higher Plant Growth Chamber Impacts Crop Performance of Hydroponically-Grown Lettuce. Frontiers in Plant Science. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00537
  3. Sean T. Tarr, Roberto G. López(2025) Influence of day and night temperature and carbon dioxide concentration on growth, yield, and quality of green butterhead and red oakleaf lettuce. PLoS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0313884
  4. Yoo Gyeong Park, Ji Eun Park, Seung Jae Hwang, Byoung Ryong Jeong(2012) Light source and CO2 concentration affect growth and anthocyanin content of lettuce under controlled environment. Horticulture Environment and Biotechnology. https://doi.org/10.1007/s13580-012-0821-9
  5. Dae Ho Jung, Damin Kim, Hyo In Yoon, Tae Won Moon, Kyoung Sub Park, Jung Eek Son(2016) Modeling the canopy photosynthetic rate of romaine lettuce (Lactuca sativa L.) grown in a plant factory at varying CO2 concentrations and growth stages. Horticulture Environment and Biotechnology. https://doi.org/10.1007/s13580-016-0103-z
  6. Elias Kaiser, Paul Kusuma, Silvère Vialet‐Chabrand, Kevin M. Folta, Ying Liu, Hendrik Poorter, Nik Woning, Samikshya Shrestha, Aitor Ciarreta, Jordan van Brenk, Margarethe Karpe, Yongran Ji, Stephan David, Cristina Zepeda, Xin-Guang Zhu, Katharina Huntenburg, Julian C. Verdonk, Ernst J. Woltering, Paul P. G. Gauthier, Sarah Courbier, Gail Taylor, L.F.M. Marcelis(2024) Vertical farming goes dynamic: optimizing resource use efficiency, product quality, and energy costs. Frontiers in Science. https://doi.org/10.3389/fsci.2024.1411259