Optymalizacja aerodynamiczna: Zmniejszenie obciążenia systemu HVAC i kosztów energii elektrycznej dzięki konstrukcjom o niskim oporze powietrza

W dobie rosnących cen energii, rentowność komercyjnej farmy grzybów jest bezpośrednio powiązana z jej zużyciem energii elektrycznej. Twój system kontroli klimatu (HVAC) działa 24/7/365. Każdy metr sześcienny powietrza przepchnięty przez Twoją salę uprawową kosztuje pieniądze.

Wielu hodowców skupia się na zakupie wydajnych wentylatorów, ale ignoruje przeszkodę, przeciwko której te wentylatory muszą się przepychać: półki. Tradycyjne, lite półki działają jak przegrody, tworząc wysoki opór powietrza. Zmusza to wentylatory do cięższej pracy, pobierania większego prądu i spalania większej ilości pieniędzy.

Przejście na aerodynamiczne stelaże siatkowe to nie tylko ulepszenie biologiczne; to strategia oszczędzania energii. Zmniejszając ciśnienie statyczne w pomieszczeniach uprawowych, można znacznie obniżyć miesięczne koszty operacyjne.

Wyobraź sobie swoje pomieszczenie uprawowe jak płuca. Wentylatory to przepona, a stelaże to drogi oddechowe. Jeśli drogi oddechowe są zwężone (lite półki), przepona musi się napinać, aby przesuwać powietrze.

Gdy powietrze uderza w lite drewno lub gęsty stos plastikowych tac, tworzy turbulencje i nadciśnienie. Twój system wentylacji wykrywa ten opór i zwiększa natężenie prądu (Amperage), aby utrzymać zadany przepływ powietrza CFM (Cubic Feet per Minute). Jest to nieefektywne.

Nasza siatka druciana (Wire Mesh Grid) oferuje profil "niskiego oporu" (Low-Drag) z ponad 95% otwartą powierzchnią. Powietrze przepływa przez konstrukcję stelaża praktycznie bez tarcia. Pozwala to wentylatorom osiągnąć ten sam wskaźnik wymiany powietrza przy niższych obrotach na minutę (RPM - Revolutions Per Minute), bezpośrednio zmniejszając cykl pracy wentylatora (Fan Duty Cycle) i pobór energii.

Rysunek 1: Niższy opór powietrza oznacza, że Twoje drogie urządzenia HVAC działają dłużej.

Ciepło wewnątrz pomieszczenia pochodzi z dwóch źródeł: ciepła zewnętrznego (pogoda letnia) i ciepła wewnętrznego (metabolizm grzybów). Ciepło metaboliczne jest trudne, ponieważ uwięzione jest w rdzeniu bloków podłoża.

Na solidnych półkach ciepło to gromadzi się, ogrzewając otaczającą masę powietrza. Sprężarka klimatyzacji (AC) musi często włączać się, aby zwalczać tę rosnącą temperaturę. To ciągłe cyklowanie "Stop-Start" jest najdroższym sposobem pracy sprężarki.

Dzięki pasywnej konwekcji włączonej przez siatkowe półki, ciepło naturalnie rozprasza się z toreb, zanim zgromadzi się w "gorącej strefie". Temperatura otoczenia pozostaje bardziej stabilna, pozwalając systemowi klimatyzacji pracować w stabilnym, wydajnym "trybie "cruise"", zamiast ciągłego osiągania maksymalnej mocy.

Rysunek 2: Efektywne odprowadzanie ciepła zmniejsza obciążenie sprężarek chłodniczych.

Efektywność energetyczna ma znaczenie również zimą. Ogrzewanie dużego magazynu jest kosztowne. W pomieszczeniu z pełnymi półkami gorące powietrze (które unosi się do góry) gromadzi się pod sufitem, podczas gdy dolne półki pozostają zimne. Kończy się to przegrzewaniem góry, aby dolna część była wystarczająco ciepła.

Otwarta architektura siatkowych półek umożliwia mieszanie pionowe. Ciepłe powietrze może być łatwo przepychane w dół do poziomu podłogi przez wentylatory cyrkulacyjne, zapewniając, że każdy zapłacony kilowat ciepła jest równomiernie rozprowadzany po całej uprawie, a nie tylko po krokwiach sufitu.

Hipotetyczny wpływ na obiekt uprawowy o powierzchni 500 m²:

Obliczając zwrot z inwestycji (ROI) swojej infrastruktury, nie patrz tylko na cenę stali. Spójrz na licznik energii elektrycznej. Aerodynamiczne systemy nośne zwracają się dzięki niższym rachunkom za media rok po roku.

Potencjalnie tak. Ponieważ opór jest mniejszy, mniejszy silnik wentylatora często może osiągnąć ten sam przepływ powietrza (CFM) co większy, który walczy z pełnymi półkami. Zalecamy konsultację z inżynierem HVAC na etapie projektowania. 2. Czy otwarta siatka powoduje przeciągi, które wysuszają grzyby?

"Szkice" to strumienie powietrza o dużej prędkości. Siatkowe półki faktycznie rozpraszają powietrze, spowalniając je i rozprowadzając, co zmniejsza efekt "zimnego wiatru" na pojedynczą klastrę grzybów w porównaniu do turbulencji występujących na krawędziach litych półek. 3. Czy ma to znaczenie dla małych gospodarstw?

Tak. Nawet w przypadku małych instalacji wykorzystujących mini-split lub wentylatory domowe, elektryczność jest kosztem. Ponadto, unikanie "gorących punktów" w małym, zatłoczonym pomieszczeniu jest jeszcze bardziej krytyczne, ponieważ bufor objętości powietrza jest mniejszy. 4. Czy powłoka wpływa na przewodność cieplną?

Rdzeń z drutu stalowego jest przewodnikiem, ale plastikowa osłona jest izolatorem. Jednak głównym mechanizmem chłodzenia jest konwekcja (ruch powietrza), a nie przewodzenie (dotyk). Geometria stelaża znacznie lepiej ułatwia konwekcję niż właściwości materiałowe.5. Czy mogę używać energii słonecznej z tym systemem?

Absolutnie. Obniżając ogólne zapotrzebowanie na energię, sprawiasz, że jest znacznie bardziej wykonalne i przystępne cenowo zasilanie całej Twojej działalności ze źródeł energii odnawialnej, takich jak panele fotowoltaiczne.