Ilmanvaihto kasvatusteltassa – näin mitoitat puhaltimen oikein
Telttakasvatus ei ole mikään älykkyystesti. Silti ilmanvaihdon mitoitus saadaan välillä kuulostamaan siltä, että ennen kanavapuhaltimen ostamista pitäisi suorittaa insinöörin tutkinto.
Todellisuudessa perusasiat ovat melko yksinkertaisia. Kun tiedät kasvatusteltan koon, käytettävän kasvivalon ja muutaman asian ilmanvaihtojärjestelmästä, sopivan puhaltimen tehoa voidaan arvioida ihan tavallisella laskukaavalla.
Ensin lasketaan teltan tilavuus ja tarvittava perusilmavirta. Sen jälkeen huomioidaan kasvivalon tuottama lämpö, hiilisuodatin sekä ilmanvaihtoputken pituus ja mutkat. Käydään homma läpi vaihe vaiheelta – ilman insinöörin tutkintoa.
Miksi kasvatusteltta tarvitsee ilmanvaihtoa?
Suljetussa kasvatusteltassa lämpö ja kosteus voivat kerääntyä nopeasti. Poistopuhallin siirtää lämmintä ja kosteaa ilmaa teltasta ulos, jolloin tilalle pääsee uutta korvausilmaa teltan ilmanottoaukoista.
Ilmanvaihto auttaa:
- poistamaan ylimääräistä lämpöä
- hallitsemaan ilmankosteutta
- tuomaan kasvatustilaan uutta ilmaa
- ylläpitämään tasaisempia kasvuolosuhteita
Mitä m³/h tarkoittaa?
Kanavapuhaltimien ilmavirta ilmoitetaan yleensä yksikössä m³/h eli kuutiometriä tunnissa.
Esimerkiksi 350 m³/h tarkoittaa, että puhallin pystyy ihanteellisissa olosuhteissa siirtämään enintään noin 350 kuutiometriä ilmaa tunnissa.
Ilmoitettu ilmavirta on yleensä puhaltimen maksimikapasiteetti. Todellisessa järjestelmässä ilmavirta jää tätä pienemmäksi, koska hiilisuodatin, ilmanvaihtoputki, mutkat ja muut osat aiheuttavat ilmanvastusta.
Vaihe 1 – laske kasvatusteltan tilavuus
Ensimmäiseksi tarvitaan teltan tilavuus. Se saadaan kertomalla teltan leveys, syvyys ja korkeus metreinä:
Leveys × syvyys × korkeus = teltan tilavuus (m³)
Esimerkki 100 × 100 × 200 cm:
1 m × 1 m × 2 m = 2 m³
Esimerkki 120 × 120 × 200 cm:
1,2 m × 1,2 m × 2 m = 2,88 m³
Teltan tilavuus kertoo, kuinka paljon ilmaa teltassa on. Se on ilmanvaihdon mitoituksen lähtökohta.
Vaihe 2 – laske ilmanvaihdon lähtötaso
Kasvatustelttojen ilmanvaihdon mitoituksessa voidaan käyttää käytännön nyrkkisääntönä sitä, että teltan ilma pystytään vaihtamaan noin kerran minuutissa.
Laskukaava on:
Teltan tilavuus × 60 = ilmavirran lähtötaso (m³/h)
Esimerkiksi 100 × 100 × 200 cm teltassa:
2 m³ × 60 = 120 m³/h
Tämä ei vielä tarkoita, että 120 m³/h puhallin olisi sopiva. Se on vasta lähtötaso, johon lisätään järjestelmän ja olosuhteiden vaatima mitoitusvara.
Vaihe 3 – lisää tarvittava mitoitusvara
Hiilisuodatin ja kanavointi aiheuttavat ilmanvastusta, ja kasvivalo lisää kasvatustilan lämpökuormaa. Siksi lähtötasoon kannattaa lisätä mitoitusvaraa.
Helppona suuntaa-antavana nyrkkisääntönä voidaan käyttää esimerkiksi:
- hiilisuodatin: noin +20–25 %
- kasvivalon ja muun lämpökuorman vuoksi: noin +10–25 %
- pitkä ilmanvaihtoputki: noin +10–20 %
- selvä 90 asteen mutka: noin +5–10 % / mutka
Prosentit voidaan yksinkertaisessa mitoituksessa laskea yhteen. Jos hiilisuodattimelle varataan 25 %, kasvivalolle 20 % ja kanavoinnille 10 %, kokonaislisävara on:
25 % + 20 % + 10 % = 55 %
Nämä prosentit ovat suuntaa-antavaa mitoitusvaraa, eivät tarkkoja teknisiä painehäviöarvoja.
Esimerkki – 100 × 100 × 200 cm kasvatusteltta
Otetaan esimerkiksi 100 × 100 × 200 cm kasvatusteltta, jossa käytetään kasvivaloa, hiilisuodatinta ja ilmanvaihtokanavassa on muutama mutka.
1. Laske teltan tilavuus
1 m × 1 m × 2 m = 2 m³
2. Laske ilmavirran lähtötaso
2 m³ × 60 = 120 m³/h
3. Laske tarvittava lisävara
- hiilisuodatin +25 %
- kasvivalon lämpökuorma +20 %
- kanavointi ja mutkat +10 %
25 % + 20 % + 10 % = 55 %
4. Laske lopputulos
Lisätään lähtötasoon 55 %:
120 m³/h × 1,55 = 186 m³/h
Ilmanvaihdon suuntaa-antava tarve olisi tässä esimerkissä siis noin 186 m³/h. Käytännössä seuraava sopiva kokoluokka olisi noin 200 m³/h tai tehokkaampi säädettävä puhallin.
Puhallinta ei kannata mitoittaa aivan äärirajoille. Säädettävässä puhaltimessa ylimääräinen kapasiteetti antaa mahdollisuuden käyttää puhallinta normaalisti pienemmällä nopeudella ja nostaa tehoa tarvittaessa.
Kasvivalo vaikuttaa ilmanvaihdon tarpeeseen
Kasvatusteltta ei ole sauna. Vaikka Suomessa ollaankin, kasvatusteltassa ei tavoitella saunalämpötiloja. Tehokas kasvivalo tuottaa lämpöä, ja jos lämmin ilma ei pääse pois, teltan lämpötila alkaa nopeasti nousta.
Kasvivalaisimen käyttämä sähköenergia muuttuu lopulta suurelta osin lämmöksi kasvatustilassa tai sitä ympäröivässä huoneessa. Mitä enemmän lämpöä kasvatustilaan muodostuu, sitä enemmän sitä täytyy tarvittaessa siirtää pois ilmanvaihdon avulla.
Tämän vuoksi samalla telttakoolla voidaan tarvita erilainen ilmavirta riippuen käytetystä valaistuksesta ja ympäröivän huoneen lämpötilasta.
Hiilisuodatin vähentää todellista ilmavirtaa
Kun poistopuhaltimeen liitetään hiilisuodatin, puhaltimen täytyy vetää ilma suodatinmateriaalin läpi. Tämä aiheuttaa ilmanvastusta ja pienentää järjestelmän todellista ilmavirtaa.
Hiilisuodatinta ja puhallinta valittaessa kannattaa tarkistaa, että niiden ilmavirrat ja kanavakoot ovat yhteensopivia. Myös valmistajan ilmoittama suodattimen suositeltu tai suurin ilmavirta kannattaa huomioida.
Siksi esimerkiksi 200 m³/h laskennallinen tarve ei tarkoita, että 200 m³/h maksimiteholla toimiva puhallin olisi aina paras valinta hiilisuodattimen kanssa. Pieni ylimääräinen kapasiteetti antaa säätövaraa.
100 mm 125 mm vai 150 mm ilmanvaihtokanava?
Kasvatusteltoissa yleisiä kanavakokoja ovat esimerkiksi 100 mm, 125 mm ja 150 mm. Puhallin, hiilisuodatin ja ilmanvaihtoputki kannattaa mahdollisuuksien mukaan rakentaa saman kanavakoon ympärille.
Suurempi kanava mahdollistaa suuremman ilmamäärän siirtämisen pienemmällä ilman nopeudella. Tämä voi auttaa vähentämään järjestelmän vastusta ja ilman liikkumisesta syntyvää ääntä.
Tarpeettomia kavennuksia kannattaa välttää, sillä ne lisäävät ilmanvastusta.
Ilmanvaihtoputken pituudella ja mutkilla on merkitystä
Mutka matkassa – kirjaimellisesti. Ilmanvaihtoputken jokainen tiukka mutka lisää ilmanvastusta. Jos putki kiertää teltan ympärillä kuin Saimaan rantaviiva, puhaltimen ilmoitetusta m³/h-luvusta ei saada kaikkea irti.
Pitkä ilmanvaihtoputki ja erityisesti tiukat mutkat heikentävät ilmavirtaa. Tästä syystä kanavointi kannattaa suunnitella mahdollisimman yksinkertaiseksi.
Hyvä perussääntö on pitää kanavointi mahdollisimman:
- lyhyenä
- suorana
- oikean kokoisena
- vapaana tarpeettomista kavennuksista
Poistoilma tarvitsee korvausilmaa
Poistopuhallin ei voi poistaa ilmaa tehokkaasti, ellei teltan sisälle pääse samalla uutta ilmaa.
Pienissä ja keskikokoisissa kasvatusteltoissa tähän riittävät usein teltan passiiviset ilmanottoaukot. Kun poistopuhallin on käynnissä, huoneesta virtaa niiden kautta uutta ilmaa teltan sisälle.
Pieni alipaine kuuluu asiaan. Kun poistopuhallin siirtää hieman enemmän ilmaa ulos kuin telttaan tulee, teltan seinät vetäytyvät kevyesti sisäänpäin.
Jos teltta on kasassa kuin juuri ostettu IKEA-patja, korvausilmaa on todennäköisesti liian vähän. Tällöin ilmanottoaukkoja kannattaa avata enemmän tai tarvittaessa käyttää aktiivista tuloilmaa.
Hiilisuodatinta käytettäessä pieni alipaine on myös hyödyllinen, sillä se auttaa ohjaamaan poistuvan ilman suodattimen kautta sen sijaan, että ilma karkaisi teltasta hallitsemattomasti raoista.
Kiertotuuletin ei korvaa ilmanvaihtoa
Poistopuhaltimella ja kiertotuulettimella on eri tehtävät.
Poistopuhallin vaihtaa teltassa olevaa ilmaa uuteen. Kiertotuuletin puolestaan liikuttaa teltan sisällä jo olevaa ilmaa.
Kiertotuuletin auttaa vähentämään paikallisia lämpö- ja kosteuseroja sekä pitämään ilman liikkeessä kasvien ympärillä. Se ei kuitenkaan poista lämpöä tai kosteutta kasvatustilasta samalla tavalla kuin varsinainen ilmanvaihto.
Miksi säädettävä puhallin kannattaa?
Ilmanvaihdon tarve ei pysy jatkuvasti samana. Huoneen lämpötila muuttuu, kasvit kasvavat ja ilmankosteus vaihtelee.
Siksi puhaltimessa kannattaa olla hieman ylimääräistä kapasiteettia ja mahdollisuus säätää nopeutta. Puhallinta ei tarvitse jatkuvasti käyttää täydellä teholla, mutta kapasiteettia löytyy tarvittaessa lisää.
Joissakin puhaltimissa ohjain pystyy muuttamaan puhaltimen nopeutta automaattisesti esimerkiksi lämpötilan ja ilmankosteuden perusteella.
Yleisimmät virheet kasvatusteltan ilmanvaihdossa
- Puhallin valitaan vain teltan tilavuuden perusteella. Kasvivalon lämpö, kosteus ja järjestelmän vastus jäävät huomioimatta.
- Hiilisuodatin unohdetaan. Suodatin vähentää järjestelmän todellista ilmavirtaa.
- Kanavoinnissa on paljon tiukkoja mutkia. Jokainen mutka lisää ilmanvastusta.
- Korvausilmaa ei ole riittävästi. Poistopuhallin tarvitsee ilmaa myös teltan toiselta puolelta.
- Kiertotuuletinta pidetään ilmanvaihtona. Se liikuttaa ilmaa teltan sisällä mutta ei vaihda sitä.
- Puhallin mitoitetaan aivan rajalle. Säätövara helpottaa olosuhteiden hallintaa.
Laskukaava vielä kerran lyhyesti
1. Laske teltan tilavuus:
leveys × syvyys × korkeus = m³
2. Laske ilmavirran lähtötaso:
teltan tilavuus × 60 = m³/h
3. Laske tarvittava lisävara yhteen:
esimerkiksi 25 % + 20 % + 10 % = 55 %
4. Lisää lisävara lähtötasoon:
120 m³/h × 1,55 = 186 m³/h
Muista, että kyseessä on helppo suuntaa-antava mitoitustapa. Todelliseen ilmavirtaan ja ilmanvaihdon tarpeeseen vaikuttavat puhaltimen lisäksi muun muassa hiilisuodatin, kanaviston rakenne, lämpökuorma sekä huoneen lämpötila ja kosteus.
Yhteenveto
Kasvatusteltan ilmanvaihdon mitoitus kannattaa aloittaa teltan tilavuudesta, mutta siihen ei kannata lopettaa. Laske ensin tarvittavan ilmavirran lähtötaso ja lisää siihen sen jälkeen järjestelmän vaatima mitoitusvara.
Hyvä kokonaisuus muodostuu riittävän tehokkaasta ja mielellään säädettävästä poistopuhaltimesta, riittävästä korvausilmasta, järkevästi toteutetusta kanavoinnista sekä teltan sisäisestä ilmankierrosta.
Katso myös Telttakasvatus sisätiloissa – esimerkkinä 100 × 100 cm kasvatusteltta.
