"Plantentranspiratie is als een zwembad," zegt Keith Coursin, president van Desert Aire. "Als je naar een zwembad kijkt, heb je een enorme hoeveelheid water met dampdrukverschil tussen het wateroppervlak en de lucht erboven. Het dampdrukverschil (VPD) is de basis waarop een ontvochtiger voor een zwembadruimte wordt aangemeten," voegt hij toe.
Een plant heeft bladeren die moeten transpireren om het fotosyntheseproces te laten werken. Die transpiratie gebeurt door het vrijlaten van water in de bladeren door de huidmondjes, in vorm van waterdamp. De hoeveelheid transpiratie is afhankelijk van het dampdrukverschil. De manier van berekenen hoeveel verdamping er is, is dus gelijk bij een zwembad en bij planten.
Misrekeningen
"Wat ik zie in vertical farms is dat niemand eigenlijk weet hoe je de luchtvochtigheid moet berekenen," zegt Keith. Volgens hem is het het belangrijkste bij het berekenen van de grootte van de luchtbehandelingsinstallatie die in de ruimte moet worden geïnstalleerd. "De sector is nog niet ontwikkeld genoeg. Ze weten wat ze moeten zeggen als je naar sla op water, nutriënten en dergelijke vraagt, maar als je naar verdamping- en transpiratiesnelheid vraagt zijn ze stil. Bij het ontwerpen van een farm moeten telers berekenen welke maat HVAC erin moet. Veel telers weten daar niet genoeg vanaf."
Desert Aire begon in 1978 als zwembad-ontvochtigingsbedrijf. Het bedrijf is al lang bezig met ontvochtigen, in veel verschillende sectoren. Ongeveer vijfenhalf jaar geleden begonnen ze vragen te krijgen over luchtvochtigheidsproblemen in indoor farms. Het eerste product plaatsten ze in een teeltfaciliteit voor sla. Daarna deed Desert Air onderzoek om te ontdekken waarom steeds meer telers hen benaderden.
Een belangrijk element van de hoeveelheid waterdamp die vrijkomt in de lucht, is de grootte van het oppervlak van de bron van vocht. In een zwembad is dat heel simpel, de grootte van het zwembad zelf. Dat is makkelijk te schatten. Bij planten is dat veel lastiger. Hoe bereken je de grootte van het oppervlak van de bladeren? Is de grootte van het oppervlak veranderend? In een zwembad is het antwoord nee, maar in een teeltfaciliteit is het antwoord ja.
'Een luchtprobleem'
"We probeerden dingen te ontdekken als; welke grootte HVAC hebben we nodig, verandert dit per plant of met andere eigenschappen in een faciliteit? "We hebben ook farms gezien die hun ramen openden om met droge lucht te koelen. Maar in Seattle of Boston werkt het klimaat in bepaalde delen van het jaar niet echt mee om de problemen op te lossen," zegt Keith.
Het bedrijf zag dat veel telers die ze bezochten een lichtbron hadden, maar ook een warmteprobleem tijdens de donkere fotoperiode. Volgens Keith is er, als er een warmteprobleem is, ook een luchtprobleem. "Het probleem was niet het koelen, het belangrijkste probleem was de relatieve luchtvochtigheid die bleef pieken. De meeste telers gebruikten dan een airco en draagbare ontvochtigers, verspreid door de teeltruimte. Het is de goedkoopste manier om 'het probleem op te lossen'.
Het probleem daarvan is dat het een hoop energiekosten oplevert omdat de systemen met elkaar concurreren en er gebrek is aan controle. Indoor telers begonnen zich te realiseren dat hoe beter ze de controle hadden over temperatuur en vochtigheid, hoe groter de opbrengst en hoe lager de energiekosten," zegt Keith.
Toegevoegde 'D'
"De indoor farmsector voegde de 'D' voor 'dehumidification' (Engels voor ontvochtiging) toe aan HVAC, omdat ze realiseerden dat veel telers zich niet bewust zijn van ontvochtiging. Ik kan de impact van licht op warmte bijna negeren, omdat we de grootte van onze machines aanpassen voor verborgen vocht, en dan is het systeem groot genoeg om ook de hitte van de lampen weg te vangen. Eigenlijk verzekert een ontvochtiger een teler ervan dat hij de goede eigenschappen heeft om zowel de koeling als het vocht aan te pakken. Wij hebben de goede maat voor het systeem, omdat onze HVAC unit geïntegreerd is.
Voorspellen
"Het totale gebrek aan informatie uit de teeltsector zorgde ervoor dat we een ander plan nodig hadden. Telers zijn doodsbang dat hun HVAC ermee ophoudt. We zorgen dat ze zich inschrijven voor onze AirGuard monitorservice op afstand, die data verzamelt over de prestatie van de unit via de cloud. Ze kunnen de rechten voor deze prestatie overschrijven naar hun aannemer, zodat deze een berichtje krijgt als de machine problemen heeft. Dan kunnen ze een monteur ter plekke sturen om het probleem op te lossen en de veiligheid van het gewas te garanderen. En het mooie van dat wij ook monitoren is dat een aannemer ter plekke aankomt, ons opbelt en zegt 'Ik zie dit, wat zie jij?'. Dan kunnen we hem naar het exacte probleem sturen," zegt Keith.
In de laatste vier jaar heeft Desert Aire onderzoek gedaan naar het voorspellen van evapotranspiratie. Het AirGuard systeem monitort alle installaties in teeltruimtes, en heeft meer dan vijftig verschillende datapunten waaronder koeling, temperatuur, vochtigheid, compressors et cetera. Keith voegt toe: "Door te monitoren kunnen we niet alleen het dimensioneringsprogramma valideren en verfijnen, maar hadden we ook de kans om de manier waarop de geïntegreerde HVAC wordt bestuurd te veranderen en verbeteren."
Het bedrijf had verschillende designgeneraties om dit te doen. Desert Aire heeft voor bijna 9,3 hectare teeltoppervlak producten geleverd en monitort dit nu allemaal.
Voor meer informatie:
Desert Aire
Keith Coursin, president
keith@desert-aire.com
www.desert-aire.com