Углекислый газ в теплице

Необходимость подавать углекислый газ в теплицу наглядно демонстрирует общая формула фотосинтеза:

6СО2 +6Н2О+энергия света=С6Н12О6 +6О2↑

Здесь видно, что глюкоза (основное органическое вещество, источник энергии для растений) образуется из углекислого газа и воды при участии энергии света. Получается, что СО2 служит одним из важнейших кирпичиков в обменных процессах.

Иногда можно услышать мнение, что СО2 в теплицу подавать не следует. Некоторые объясняют это тем, что углекислота выделяется как продукт распада и результат жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, а другие – тем, что конструкция теплицы сама по себе не герметична, и нужные вещества поступают из атмосферного воздуха. Однако на практике оказывается, что эти утверждения могут быть справедливы только для частных домохозяйств, где не используются стерильные искусственные субстраты, а сами теплицы построены с нарушениями герметичности. В новых аграрных комплексах вполне реальна ситуация, когда содержание углекислого газа внутри теплицы в 4 раза меньше, чем в атмосфере, а это приводит к замедлению роста растений.

Подача СО2 в теплицы: когда и почему это необходимо

Растения в сухом остатке на 95% состоят из углерода, причем черпают его они из атмосферы. В каждом кубическом метре воздуха содержится 0,56 грамм диоксида углерода. Но растения способы усвоить в 4 раза больше. В стандартных условиях концентрация СО2 составляет 0,03-0,04% от общего объема воздуха. Агрохимики рекомендуют увеличивать концентрацию углекислого газа до 0,1-0,15%, то есть в 3-5 раз по сравнению с атмосферным воздухом. Особенно оправданно это в условиях усиленного рассеянного освещения, когда потребление СО2 возрастает многократно. Соответственно, это позволит увеличить концентрацию диоксида углерода до 0,2-0,6%, в результате чего существенно ускорится процесс фотосинтеза.

А это, в свою очередь, сокращает сроки созревания плодов на 7-12 дней в среднем. Также растет и урожайность – по статистике, в теплицах, где углекислый газ подается дополнительно, она на 15-40% выше (в зависимости от вида культур). Но не стоит допускать, чтобы концентрация СО2 превышала 0,6%, поскольку в этом случае рост культур может замедлиться. Соответственно, нужно знать, как увеличить содержание углекислого газа в теплице и что делать, если обнаружено повышенное СО2. Чтобы иметь возможность проконтролировать эти показатели в нужные моменты времени, устанавливают специальные датчики.

Почему важно контролировать количество СО2 в теплицах?

Подача углекислого газа в теплицу может осуществляться тремя способами:

• Ввод отработанных газов из котельной;
• Прямая газация путем установки плазменной горелки;
• Установка газовой пушки или подача углекислоты напрямую из баллона.

Вот как можно получить углекислый газ в теплице. При подаче газа как отработанного продукта горения из котельных его нужно предварительно охладить. Однако вопрос чистоты поставляемой газовой смеси все равно остается открытым: побочные продукты, содержащиеся в ней, могут негативно влиять на температурный и влажностной режимы внутри теплицы. Также в смеси содержится угарный газ, а он опасен не только для человека, но и для растений.

Более безопасным считается использование баллонов с очищенным углекислым газом (чистота газовой смеси – 99,8%, вредных веществ в составе не содержится, по ГОСТ 8050-85). В этом случае можно организовать централизованную подачу углекислоты. В перечень необходимого оборудования в этом случае входят и приборы для измерения СО2 в теплице – контрольно-измерительная аппаратура, способная поддерживать необходимую концентрацию диоксида углерода и изменять ее при необходимости (величина будет отличаться для разных культур).

Современные датчики СО2

Системы подачи СО2 в теплицах позволяют обеспечить подачу газовой смеси, принимающей активное участие в фотосинтезе. Стабильное присутствие СО2 в нужной концентрации создает предпосылки для раннего стабильного цветения и увеличивает урожайность даже лучше, чем применение минеральных удобрений.

Контроль содержания СО2 в воздухе теплицы (то есть состояния и качества воздушной среды) обеспечивают специальные датчики. Они устанавливаются в разных тепличных хозяйствах, вне зависимости от сорта выращиваемых там культур.

Принцип действия приборов

Регулятор СО2 в теплице – это электронный прибор с энергонезависимой памятью, реле, которое будет срабатывать (включаться и выключаться) при заданных значениях. Устройство может интегрироваться в комплекс с промышленными увлажнителями и вентиляционной системой.

Датчик углекислого газа в теплице обеспечивает измерения концентрации в диапазоне от 0 до 2000ppm, а опционально – до 5000ppm или 10000ppm. Допустимая температура – до 50 градусов, влажность – до 95%, при этом появления конденсата допускать нельзя.

Сенсорный датчик углекислого газа в теплице работает по такому принципу: измеряется интенсивность инфракрасного излучения до и после поглощения углекислого газа, измеряется количество света, прошедшего через светофильтр и поглощенного углекислотой. Прибор высчитывает разницу между поглощенным потоком и прошедшим мимо оптического устройства.

Виды датчиков

Датчики углекислого газа СО2 в теплице выпускаются в виде стационарных (работающих от электрической сети) и автономных (с независимым источником питания) устройств, рассчитанных на настенных, напольный, настольный монтаж или непосредственно на установку в вентканал.

Устройства комплектуются корпусами из поликарбоната, отличающимися высокой ударопрочностью и химической устойчивостью.

Дисперсионные анализаторы используют одноволновое излучение, получаемое монохроматографом. Высокую стабильность измерений демонстрируют модели с недисперсионным инфракрасным методом детектирования (они обеспечивают точность вне зависимости от содержания кислорода в воздухе). Современные модели работают по методу NDIR (недисперсионной ИК-спектрометрии). Они высокочувствительны, отличаются продолжительным эксплуатационным периодом, не нуждаются в сложных настройках и выпускаются в современном дизайне. Однако следует помнить, что они чувствительны к пыли и влаге. Поэтому необходимо выбирать модели в пылевлагозащищенном корпусе IP65, а также правильно подбирать место установки.

Как выбрать датчики в теплицу?

Все измерительные приборы, устанавливаемые в теплицах, должны соответствовать особенностям климата (высокая влажность и повышенное содержание в воздухе загрязняющих веществ, в том числе гербицидов, удобрений).

Основными критериями выбора служат:

• Высокая точность измерения, в пределах 30ppm;
• Прочный, функциональный корпус, повышенная степень защиты его от попадания влаги и пыли;
• Наличие реле;
• Удобная световая и звуковая индикация для быстрого контроля и проверки работоспособности;
• Наличие процедуры автокалибровки, компенсирующей старение инфракрасного источника;
• Защелкивающийся монтажный фланец на корпусе для удобства установки.

Выбирайте профессиональные датчики, позволяющие контролировать СО2 в теплице. Эти измерители содержания углекислоты помогают регулировать подачу газа и соблюдать агротехнику. В каталоге компании Измеркон представлены высокоточные детекторы углекислого газа и канальные преобразователи концентрации СО2. В парниках это оборудование позволяет контролировать генератор подачи газа и повышать урожайность естественным способом.