Kenevir Yetiştirme Odası Verimliliğini Havalandırma Tasarımı Belirler

14 Eylül 2020 Dergi: Eylül-2020

Yazanlar: Philip Daugherty ve Brad Bonnville, Fabricair/Lawrenceville GA-HPAC Engineering
Çeviren: Meriç Noyan Karataş

Hızla büyüyen market o kadar yeni ki ASHRAE henüz ulusal bir yönerge hazırlayamadı. Kumaş hava kanalı üreticileri bu boşluğu büyük bir fırsat olarak görüyorlar. 

HVAC havalandırma stratejileri, kenevir yetiştirme tesisleri için genellikle başarı ve başarısızlık arasındaki fark anlamına gelir. Günümüzde, HVAC tasarım mühendisleri başarılı uygulamalara imza atmış olan üreticilere güvenmektedir, çünkü ASHRAE’nin (Amerikan Isıtma Soğutma ve İklimlendirme Mühendisleri Topluluğu) bu yeni gelişen endüstri için herhangi bir yönergesi henüz bulunmamaktadır.  Bu yüzden havalandırma stratejileri, aydınlatma süresi, sıcaklık ve nemlilik (tüm bu değişkenler usta yetiştiricinin “gizli tarifi”ni oluşturmaktadır) gibi geniş bir yelpazeye sahip olan çevresel koşullara hizmet etmek için büyük çeşitlilik göstermektedir. 

Usta yetiştiriciler, kendi yetiştirme alanlarında elde ettikleri doğru ortam şartlarını, hatta havalandırma stratejilerini paylaşmak konusunda isteksizdirler ve bu işleri daha da karmaşık bir hale getirir. Buna rağmen, havalandırma konusunda büyük bir trend mevcuttur. Metal kanal yerine kumaş kanal tercih eden yetiştirme/çiçeklendirme tesislerinin sayısı hızla artmaktadır. Kumaş kanala yönelinmesindeki en büyük sebeplerden biri, yoğuşma ve küf, pas ve mantar gibi metal kanalların iç ve dış yüzeylerinde ortaya çıkabilen biyolojik kirleticilerden korunmak için bir önlem olmasıdır. Çünkü, odalar genellikle 75°- 80°F sıcaklıkta ve %50-70 bağıl nem civarlarında şartlandırıldığından soğuk yüzeylerde yoğuşma kolaylıkla meydana gelmektedir. Sonuç olarak, bu ortamlarda bulunan metal kanallar çift veya tek kat izolasyon ile sarılması gereklidir ki bu da maliyetleri iki hatta üç katına çıkarabilir. Yoğuşma göz ardı edildiğinde biyolojik kirleticiler kontrol edilemez olur. Kontrol altında tutulamayan küf gelişimi tüm mahsüle zarar verebilir ve onbinlerce dolar kayba sebep olabilir. Bu sebepten yoğuşmanın önüne geçilmesi, usta yetiştiriciler ve tasarımcılar için önemli bir zorluktur.

Diğer taraftan kumaş kanallar, üretim teknolojileri içerisinde de yoğuşma ve küf gelişiminin önüne geçmeyi sağlayan birçok strateji barındırmaktadır. Örneğin, kumaş kanal geçirgen olarak sınıflandırılabilir çünkü kumaş, dokuma aralarından havanın geçişine izin verir. Tüm kanal üzerindeki bu hava geçişi malzeme üzerinde yoğuşma olmasını engeller. Ayrıca kumaş kanallar, korozyon ve çürümeyi önlemek için yalıtım veya özel kaplama gerektirmezler. Yetiştirme tesislerinde kullanılması gerken polyester kumaşın UL-2518 sınıfında olması gerekmektedir. 

Öncelikli olarak alev ve duman uyumluluğu için tanımlanmış olan UL-2518 sınıfının ayrıca %100 bağıl nem olan bir ortamda 60 gün bekletilerek biyolojik kirlilik oluşturmadığını gösteren bir teste tabi tutulmalıdır. Bir kumaşın bu sınıfa girebilmesinin bir diğer yolu da kumaş içerisine anti-mikrobik etken maddelerin eklenmesidir. 

Yoğuşmanın Sonuçları ve Yapısal Endişeler
Metal kanalın bir diğer negatif özelliği, galvanizleme sürecinde kullanılan çinkodur. Yoğuşma, çinkonun galvaniz içerisinden çözünmesine sebep olur ve çinko damlama yolu ile toprak üzerine düşebilir. Çinko topraktan bitkiler tarafından emilir ve bu durum bitkiler yakıldığında veya solunduğunda zehirli bir etkiye neden olabilir. Sonuç olarak, endüstrideki mevzuatta bulunan testler kenevirin muhteviyatındaki ağır metal izlerini ortaya çıkarır. Test sonucu içeriğinde ağır metal bulunan bitkiler imha edilir.

cannabis1Kumaş kanalın avantajları içerisinde geçirgen olması ve paslanmaması da bulunmaktadır. 

Eski endüstriyel binaları restore edip yetiştirme tesisi yapmak, yetiştirme endüstrisinde oldukça popüler olmakla beraber yetiştiricilerin iç ortamı detaylı bir şekilde temizlemelerini ve tüm HVAC sistemini yenilemelerini gerektirir. Bu restorasyonların tasarlanma sürecinde alınması gereken önlemlerden biri de, yapılması planlanan kanal sisteminin mevcut çatı yapısı tarafından destekleniyor olmasıdır. Mevcutta bulunan bina yapıları genellikle yeni HVAC sisteminin metal kanallarının ortaya çıkaracağı tonlarca yükü taşıyacak şekilde tasarlanmamıştır. Kumaş kanallar metal kanallardan %90 daha hafiftir (<2lbs/ft) ve sismik veya yapısal hususlara dikkat edilmesini gerektirmez. 

Hassas Yetiştirme Odaları için Geliştirilen Hava Akış Stratejileri
Kenevir yetiştiriciliğinin birçok aşaması vardır ve her birinin kendine özel odası ve çevresel koşulları bulunmaktadır. Kumaş kanal her bir çevresel koşul için sınıflandırılabilir fakat asıl büyüme ve çiçeklendirme odalarında oldukça kritiktir. Yetiştirme odaları yüksek sıcaklık ve bağıl nem koşulları ve mahalde bulunan ürünün doğası sebebiyle ekstrem ortam olarak kabul edilirler. En üretken yetiştirme seviyesine ulaşabilmek için usta yetiştiricinin belirttiği çevresel şartlara uyulması gereklidir. Usta yetiştiriciler genellikle bitkilerin en üstüne örtülen örtü bölgesinde mikroklima oluşturmayan ve bitkilere şok etkisi yapmayacak soğuklukta olan hava akış şeklini tercih ederler. 

Metal kanallarda olduğu gibi, kumaş kanalların da farklı hava dağıtım metodları vardır. Kumaş kanalların hava menfezleri, metal kanalların tipik 5-10 ft aralıklı menfez kurulumunun sağladığı hava dağıtımından daha düzenli bir hava dağıtımına ulaşabilmesi için kanal boyunca doğrusal bir dizi şeklinde konumlandırılır. Yetiştirme tesisi tavanları genellikle 9ft – 30ft yükseklik aralığındadır.  Bu yüzden menfez tipleri bitkilerin üzerlerine örtülen örtüye havanın usta yetiştiricinin talep ettiği hızda ve şekilde ulaşmasını sağlayabilecek tipte seçilmelidir. 20 ft yüksekliğin altındaki birçok uygulama için, orta boyutta, perforasyon boyutları ¼ - ½ in aralığında olan yönlendiricili atış difüzörü idealdir. Daha büyük perforasyon boyutları, gerektiğinde havayı daha uzağa ulaştırmakta kullanılır. 

cannabis2Metal kanallarda yoğuşma, galvanizin içeriğinde bulunan çinkonun çözünmesine, yoğuşan damla ile toprağa damlamasına ve bitkileri ağır metal ile zehirlenmesine neden olur. 

Değerlendirilmesi gereken konulardan bir diğeri de kanalların aydınlatma sistemine göre konumudur. Kanallar gölgeleme yapmaması için aydınlatma sisteminden daha yukarda konumlandırılabilirler fakat aydınlatmadan yayılan ısı termal bariyer oluşmasına neden olabilir. Dolayısıyla havanın örtüye ulaşabilmesi için çıkış hava hızının bu termal bariyeri delebilecek seviyede olması gereklidir. Bununla birlikte, aydınlatma sistemine direkt olarak hava üflenmemesine özen gösterilmelidir. Çünkü aydınlatma sisteminin çıktı spektrumu bundan etkilenebilir. Havanın örtüye 150 ft3/dk hız ile ulaşması pratik ve genel geçer kabul görmüş iyi bir hesaplama yöntemidir. Tüm yetiştirme tesisi kapsamda benzer görünse de, birçok usta yetiştiricinin “gizli reçetesi”, kumaş kanal üreticilerinin isteğe göre uyarlama yapıp sağlayabilecekleri spesifik çevresel şartlara dayanır.

Hava Dağıtım Tasarımı
Bir odanın çevresi boyunca karşılıklı olarak konumlandırıldığı kanal kurulum sistemleri etkin ve popüler bir uygulamadır.

50-x-100 ft’lik bir oda örneğinde iyi bir tasarım, 40 ft boyundaki kanalların ve HVAC sisteminin odanın bir tarafına konması; aynı konfigürasyonun odanın karşı tarafına da konması ile elde edilebilir (Diagrama bakınız). Klima santralleri tavana montajlı, yerde veya duvarların dışında olabilir. Bu tasarım şekli bir yetiştirme odası için idealdir çünkü odanın bir tarafında dönüş kanalı olması yerine, dönüş havası stratejisi her bir ünitede bulunan menfezlerden oluşabilir ve dönüş havası için kanal yapılmasına gerek kalmayabilir. 

Bu dönüş havası stratejisi sayesinde, hava odanın iki yanından da çekilir ve hava katmanlaşması, sıcak ve soğuk noktalar veya nem toplanması gibi problemlerin önüne geçilir. Sonuç olarak kumaş veya metal kanal kullanılmasından bağımsız olarak akıllıca bir tasarımdır ve kumaş kanalın sağladığı düzgün hava dağıtımı bu tasarım seçiminin verimini artırır. 

Ayrıca kumaş kanallar yapıya birçok şekilde asılabilir. En iyi asılma şekli yetiştirme mahalinin özelliklerine bağlıdır. Tekil kablolu sistemler düz kanalların asılması için en basit ve düşük maliyetli yöntemdir. Sıva altı T-raylı sistemler, tavana yakın konumlanan kanallar ile uyumludur ve bakım/temizleme için sökülme sürecinde kolaylık sağlar.  

cannabis3H-raylı askılı sistemler dirsekli ve yapının oldukça altına asılan kanallar için en iyi seçenektir. Kablolar ve donanım galvanizli veya paslanmaz çeliktir ve raylar eloksallı alüminyumdur. Bu sayede tüm bileşenler nemli ortam için idealdir. 

Yıkanabilme Faydaları
Kanal sisteminin temiz tutulması herhangi bir ortam için esasken, tonlarca toprağın, binlerce bitkinin ve suyun bulunduğu ortamlarda daha büyük bir önem arz etmektedir. Metal kanallar mahal içerisinde temizlenebilirken EPA (Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı) bunu tavsiye etmemektedir. Neden mi? Çünkü uyku halindeki biyolojik kirleticileri harekete geçirerek ortama yayılmasına sebebiyet verebilir. Metal kanalların sökülmesi temizlenmesi ve tekrar yerine takılması büyük miktarda maliyet, haftlarca çalışma ve duruş gerektirir. 

Buna karşın, 50-x-100 ft odadaki örnekte bulunan kumaş kanallar birkaç saat içerisinde iki kişilik bir ekip ile yerinden sökülerek yıkanabilirler. Bu yıkama işlemi yetiştirme süreci devam ederken planlanabilir. Örneğin, yetiştiricinin farklı olgunluk aşamalarında dört farklı yetiştirme odası bulunduğunu varsayalım. Her odanın birbirine benzer kumaş kanal sistemleri vardır. Odalardan birinde hasat yapıldığında, bu odanın kanal sistemi yıkamaya ayrılabilir ve beşinci bir yıkama işlemi yeni tamamlanmış kanal sistemi bu odaya takılabilir. Bu şekilde, hiçbir duruş yaşamadan yedek kanal sistemi diğer odanın yetiştirilmeye hazırlanma aşamasında temizlenmiş bir şekilde kullanıma hazır hale gelir. 

Enerji Verimliliği ve İş Gücü Tasarrufu Ağır Basar
Yukarıda bahsi geçen kumaş kanalların metal kanallara nazaran gösterdiği hafiflik, yıkanabilirlik ve üstün hava dağıtım özelliklerinin yanı sıra, enerji verimliliği ve iş gücü tasarrufu gibi faydaları da bulunmaktadır. Kumaş kanalların düzgün hava dağıtım özellikleri metal kanallar ile karşılaştırıldığında enerji verimliliğinin artmasını sağlar. Kurulum için harcanan iş gücü %40 ile %70 arasında azaltılabilir. Tüm bu faktörler operasyonel maliyetleri azalttığı gibi proje maliyetlerini de aşağıya çeker. 

İleriye bakıldığında, piyasa büyüdükçe ve daha çok usta yetiştirici kenevir yetiştirme süreçlerini standartlaştırdıkça, ürünün başarısı stratejik havalandırma tarafından şekillenecektir.