Είτε σε μια εσωτερική καλλιέργεια είτε σε καλλιέργεια θερμοκηπίου, η κατανάλωση ενέργειας είναι μια σημαντική δαπάνη και καθοριστικός παράγοντας για την κερδοφορία μια επιχείρησης. Κάθε τοποθεσία έχει τις δικές της προκλήσεις με τη μορφή της θερμοκρασίας, της υγρασίας, της καλλιεργητικής περιόδου, της ανάγκης για επιπλέον φώτα, της διαθεσιμότητας ηλεκτρικής ενέργειας, φυσικού αερίου και εύρους λειτουργίας. Η γεωθερμική ενέργεια, στις διάφορες μορφές της, μπορεί να προσφέρει λύση στη θέρμανση ή ακόμη και στην ψύξη. Ορισμένες περιοχές όπως η Ισλανδία και άλλα ενεργά σημεία, μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν το υπερθερμασμένο νερό για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας.
Η γη έχει ένα φάσμα θερμοκρασιών από τον εξαιρετικά ζεστό πυρήνα μέχρι το παγωμένο κενό του διαστήματος. Οι θερμομονωτικές ιδιότητες του μάγματος, των διαφόρων τύπων πετρωμάτων, του νερού και της ατμόσφαιρας λειτουργούν ως καπάκι για να διατηρηθεί αυτή η θερμότητα παγιδευμένη. Στο άνω υπέδαφος η υψηλή θερμική αδράνεια (τάση αντίστασης στην απελευθέρωση θερμότητας ή δύναμης) τείνει προς τις μέσες ετήσιες θερμοκρασίες σε μια δεδομένη περιοχή. Σε εύκρατες περιοχές, ενώ μπορεί η εξωτερική θερμοκρασία να είναι 2⁰C, όταν φτάσουμε στα 2,5 μέτρα βάθος η θερμοκρασία είναι θερμότερη, στους 15C. Όταν φτάσουμε στα 25 μέτρα η θερμοκρασία αρχίσει να παραμένει στους 22C και είναι ανθεκτική σε τυχόν διακυμάνσεις της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας. Στην ίδια τοποθεσία, η θερινή θερμοκρασία κάτω από το έδαφος παραμένει 12-14C ενώ η εξωτερική θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 35C. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση εργασιών και την παροχή ενέργειας με τη μορφή θέρμανσης και ψύξης.
Υπάρχει μια ποικιλία μέσων υψηλής και χαμηλής τεχνολογίας για την αξιοποίηση των διαφορών θερμοκρασίας, ώστε να επιτύχουμε τον τελικό μας στόχο: να προσφέρουμε ένα ιδανικό περιβάλλον για τους καλλιεργητικούς χώρους μας όλο το χρόνο. Μπορούμε επίσης να προσθέσουμε επιπλέον συσκευές για να αυξήσουμε την παραγωγικότητα των συστημάτων.
Αντλίες θερμότητας – Οι αντλίες θερμότητας κινούν την ενέργεια απορροφώντας ενέργεια από έναν ψυχρότερο χώρο σε ένα θερμότερο. Καθώς αυτό αντίκειται στους κανονικούς κανόνες ροής θερμότητας, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια μικρή ποσότητα ενέργειας για την επίτευξη αυτού του στόχου. Οι αντλίες θερμότητας απαιτούν ένα ψυκτικό μέσο (υγρό / αέριο) και τέσσερα βασικά εξαρτήματα: έναν συμπιεστή, έναν συμπυκνωτή, μία βαλβίδα εκτόνωσης και έναν εξατμιστή. Το ψυγείο και τα κλιματιστικά σας είναι αντλίες θερμότητας, αλλά χρησιμοποιώντας την αντίστροφη ρύθμιση μπορούν να παρέχουν θέρμανση και αερισμό επίσης. Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιούν βαλβίδες αντιστροφής, για την παροχή θερμότητας ή ψύξης ανάλογα με την ανάγκη. Γενικά, οι αντλίες θερμότητας για θέρμανση είναι 3-4 φορές πιο αποδοτικές από τις θερμαντικές συσκευές ηλεκτρικής αντίστασης. Η πηγή της θερμότητας στις αντλίες θερμότητας, μπορεί να είναι αέρας ή νερό. Το νερό έχει υψηλότερη θερμική αδράνεια και μπορεί να μεταφέρει περισσότερη θερμότητα ανά μονάδα όγκου από τον αέρα, ενώ μπορεί να είναι πιο εφαρμόσιμο σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις. Οι σχεδόν σταθερές θερμοκρασίες νερού κάτω από το έδαφος, από 2,5 έως 25 μέτρα, επιτρέπουν μια μεγάλη θερμική πτώση ή πηγή θερμότητας, ανάλογα με την εφαρμογή και την εποχή λειτουργίας. Επιπλέον, μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει άλλα μέσα θέρμανσης του νερού που χρησιμοποιούνται σε αντλίες θερμότητας, όπως λέβητες, ηλιακούς ανακλαστήρες ή κινητήρες ψύξης με έγκλειστους σωλήνες. Εάν χρειάζεται δροσερό νερό, μπορούν να προστεθούν στο σύστημα ψυκτικοί πύργοι ή άλλα μέσα ψύξης.
Πώς λειτουργεί:
Το ψυκτικό μέσο συμπιέζεται στη μία πλευρά του εναλλάκτη για να γίνει θερμότερο, ενώ η πίεση απελευθερώνεται από την άλλη πλευρά όπου απορροφάται η θερμότητα (με αποτέλεσμα την ψύξη). Το θερμό και πεπιεσμένο υγρό ψύχεται σε έναν εναλλάκτη θερμότητας (τον συμπυκνωτή), για να ελαττώσει ελαφρά την πίεση και πολύ τη θερμοκρασία. Αυτό το συμπυκνωμένο υγρό έπειτα περνά από μια συσκευή, για να μειώσει σημαντικά την πίεση (βαλβίδα εκτόνωσης) και στη συνέχεια εισέρχεται σε έναν άλλο εναλλάκτη θερμότητας, όπου απορροφά περισσότερη θερμότητα και βράζει. Αυτό το αέριο βρασμού έπειτα ανακυκλώνεται στον συμπυκνωτή, όπου επαναλαμβάνεται ο κύκλος. Μπορεί να παρέχεται εργασία, ψύξη ή θέρμανση, ανάλογα με τη ρύθμιση του σημείου που κάθε πλευρά των συσκευών βρίσκεται (σκεφτείτε τον ζεστό αέρα που εκπέμπει το κλιματιστικό σας, αυτός ο θερμός αέρας είναι η απορροφούμενη θερμότητα από τα δωμάτια που θέλετε να ψύξετε!)
Για τις δομές θερμοκηπίου μεγάλης κλίμακας, η γεωθερμική αντλία θερμότητας χρησιμοποιεί τις σχεδόν σταθερές υπόγειες θερμοκρασίες (10C-16C) και ένα κυκλικό σύστημα υπογείων σωλήνων νερού για παροχή ψύξης ή θέρμανσης, ανάλογα με την εποχή του έτους. Σε συνδυασμό με άλλες πηγές θέρμανσης ή ψύξης (συμπεριλαμβάνονται οι αντλίες θερμότητας), αυτό το συνδυασμένο σύστημα διευρύνει σημαντικά την ικανότητα να ζεσταίνεται ή να ψύχεται αποτελεσματικά η μονάδα σας. Ενώ τα συστήματα αυτά έχουν υψηλότερο κόστος εκ των προτέρων, η εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να εξοφλήσει την αρχική επένδυση σε μερικά έως αρκετά χρόνια, ενώ η διάρκεια ζωής της εγκατάστασης μπορεί να είναι 3-4 φορές μεγαλύτερη από την περίοδο αποπληρωμής.
Λόγω των διαφόρων αποδόσεων και ρυθμίσεων, οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας μπορούν να σας βοηθήσουν να εξοικονομήσετε χρήματα, χάρη στη χαμηλότερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ή φυσικού αερίου, ένα σταθερό περιβάλλον, που επιτρέπει στις καλλιέργειες σας να ωριμάσουν με λιγότερα προβλήματα και τη σταθερότητα και τη μακρόχρονη φύση του συστήματος, λόγω της σχετικής απλότητας του.
Ενώ οι στόχοι για την καλλιέργεια κάνναβης φαρμακευτικής ποιότητας είναι οι ίδιοι, υπάρχουν πολλά μονοπάτια για να φτάσετε εκεί. Το να ξοδέψετε χρόνο και χρήμα, με έναν ικανό μηχανικό και επαγγελματικές εταιρείες HVAC, για να εξερευνήσετε το σύνολο των συστημάτων που παρέχουν ενέργεια, εξοικονόμηση κόστους, καθώς και ένα βέλτιστο περιβάλλον, είναι το κλειδί. Πριν εγκαταστήσετε το προεπιλεγμένο σύστημα, ανακαλύψτε το μήκος λειτουργίας που αναμένετε και όλες τις διαθέσιμες εναλλακτικές λύσεις για να κάνετε την εγκατάστασή σας να υπερτερήσει έναντι των άλλων.
Από τον Damon Lippert
