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Coltivazione indoor: progettazione e controllo delle
condizioni ambientali
@CanapaMundi 2019Venerdì H:18
PROGETTAZIONE
IL PROGETTO COSTITUISCE UN’INTERFACCIA FRA LE ESIGENZE DI UN CLIENTE E LA REALIZZAZIONE DEL PROGETTO STESSO
ESIGENZE
Analisi dei processi produttivi che si vogliono realizzare
PROGETTAZIONE
Analisi del sito produttivo e organizzazione degli spazi
DIMENSIONAMENTO IMPIANTI
Dimensionamento attrezzatura tecnica
ANALISI DEI COSTI
business plan, ROI (return on investment)
GESTIONE CANTIERE E REALIZZAZIONE
PROGETTAZIONE
SUDDIVISIONE DEL SITO PRODUTTIVO :- AMBIENTI DI COLTIVAZIONE
growroom per i vari processi produttivi: germinazione/propagazione vegetativa e fioritura
AMBIENTI DI SERVIZIOprocessi post produttivi: pulizia, essicazione,
lavorazione e conservazione del prodotto finito.LOCALI TECNICI
impianti tecnici locali di servizio
PROGETTAZIONE
PROGETTAZIONE DELL’AMBIENTE DI COLTIVAZIONE INFORMAZIONI NECESSARIE:
INFORMAZIONI ARCHITETTONICHE- planimetrie e sezioni quotate degli ambienti - immagini interne ed esterne della struttura- tipologia e prestazioni termiche dell’edificio
INFORMAZIONI GEOGRAFICHE E AMBIENTALI- orientamento geografico
- altitudine
PROGETTAZIONE DELL’AMBIENTE DI COLTIVAZIONE INFORMAZIONI NECESSARIE:
temperature medie in inverno ed estate sia interne che esterne
INFORMAZIONI AGRONOMICHE - Tecniche di coltivazione
- Processi produttivi
Dati indispensabili per la progettazione architettonica, funzionale, illuminotecnica e climatica.
PROGETTAZIONE
PROGETTAZIONE AMBIENTE
SCELTA DEL TIPO DI INVOLUCRO
GROWTEND CELLA ISOTERMICA AMBIENTE
Pro: medio basso investimento pensata per la coltivazione mobile igienizzabile
Pro: isolamento termico (no carico esogeno) sanitizzazione standard igienicosanitari massimizzazione dell’area coltivata
Da valutare in funzione alle caratteristiche architettoniche e prestazionali.
Contro: - basso isolamento termico - bassa fruibilità spazio interna - superfice di coltivazione non ottimizzabile - perdita di spazio per strutture
Contro: maggiore investimento Contro: carico termico esogeno
PROGETTAZIONE AMBIENTE
DEFINITA L’ORGANIZZAZIONE DEGLI SPAZI PER IL CICLO PRODUTTIVO
E’ POSSIBILE PASSARE ALLA PROGETTAZIONE TECNICA E AL DIMENSIONAMETO DELLE PARTI
PROGETTAZIONE AMBIENTE
DEFINIZIONE DEL LAYOUT DELLE AREE DI COLTIVAZIONE
Scelta della tecnica di coltivazione - su banchi
- a terra OBBIETTIVO: OTTIMIZZAZIONE DEGLI SPAZI E DELLE RISORSE
Coltivazione su tutta la superfice Coltivazione a isole
PROGETTAZIONE AMBIENTE
Consiglio: coltivare utilizzando vassoi traslabili /roll bench 90% della superfice coltivata a parità di impianto di
illuminazione.
OBBIETTIVO: EVITARE LA DISPERSIONE DI LUCE
PROGETTAZIONE ILLUMINOTECNICA
- TIPO DI SORGENTE LUMINOSA: HPS: fiorituraCMH vegetativa o fiorituraLED vegetativa o fiorituraFLUORESCENZA: germinazioneMH: vegetativa / fine fioritura
- QUANTITA’: densità flusso fotonico PPFD µmol/m2s
SCEGLIERE LA SORGETE LUMINOSAin funzione alla fase di sviluppo dei vegetali.
PROGETTAZIONE ILLUMINOTECNICA
PROGETTAZIONE ILLUMINOTECNICAIl progetto illuminotecnico viene realizzato con l’utilizzo di un software di calcolo. In funzione alle dimensioni dello spazio, tecniche di coltivazione e PPFD desiderato; STEP : - PPFD corretto per la fase di sviluppo voluta. - definizione numero e posizione dei punti luce - carico termico endogeno (interno)
OBBIETTIVO: uniformità della luce;
Raccomandazioni PPFD (µmol m-2 s-1 )Specie vegetale Germinazione Taleaggio Vegetativa Riproduttiva/
fioritura
Cannabis 100-300 75-150 300-600 600-1000
Pomodoro 150-350 75-150 350-600 600-1000
Cetrioli 100-300 - 300-600 600-1000
PROGETTAZIONE ILLUMINOTECNICA
ES. PROGETTO ILLUMINOTECNICO: ASSONOMETRIAArea: 9,10x10,20x3,20hLampade: 50 unità
RIFLETTORE ELETTRONICO GAVITA PRO 1000 DE FLEX CON LAMPADA E-SERIE 1000W
PROGETTAZIONE CLIMATICA
DEFINIZIONE DEL CARICO TERMICODi natura endogena: impianto di illuminazione dato da tipologia, numero e potenza riflettori utilizzati.Di natura esogena: temperatura esterna, esposizione geografica e prestazione termica dell’edificio (isolamento).
PROGETTAZIONE CLIMATICA
TIPOLOGIA DI IMPIANTO TRATTAMENTO ARIA
RICAMBIO ARIAConsigliabile in climi con temperature esterne basse tutto l’anno e altezze interne elevate.
TRATTAMENTO ARIA CON AC/UTAAdatta a tutti i climi è consigliata una coibentazione per incrementare efficienza del sistema.
CONTRO: - necessità grandi impianti aerazione (aspiratori, tubazioni e filtri per odori, parassiti e pollini)- basso controllo parametri ambientali.
PRO:massimo controllo dei parametri ambientali (T° UR°)- Standardizzazione processi produttivi- Sanitizzazione- Riduzione ricambi aria esterno
PRO: minor investimento CONTRO: maggiore investimento
CONTROLLO DEI PARAMETRI AMBIENTALI
I PARAMETRI PRINCIPALI - Temperatura- Umidità relativa UR%- Intensità sorgente luminosa PPFD- Acqua/irrigazione- EC/fertilizzanti- CO2 ppm
COSE E’ IL VPD: Vapor Pressure Deficit (unita di misura KPa)
Definisce il livello di traspirazione della pianta (corretta apertura stomi) e permette di controllare il metabolismo della pianta.
E’ in relazione all’umidità relativa , alla temperatura aria e alla temperatura della foglia
VPD: MIGLIORARE I PROPRI RISULTATI
Relazione tra condizioni ambientali
Indicatore dello stato di stress della pianta:- Basso VPD= bassa traspirazione, si riduce la traslocazione nei nutrimenti e rischio patogeni di origine fungina. - Alto VPD= eccessiva traspirazione, rischio disidratazione della pianta, gli stomi si chiudono e si interrompe il processo di fotosintesi clorofilliana
Corretto livello di VPD : 0,5 a 1,20
Temperatura aria
Umidità relativa Evapotraspirazionefogliare
Richiesta H2O radici
VPD
aumenta Diminuisce Aumenta aumenta aumenta
diminuisce Aumenta diminuisce diminuisce diminuisce
VPD: MIGLIORARE I PROPRI RISULTATI
Il controllo VPD consente:
- Diminuzione dello sviluppo delle muffe e patogeni.
- Aumento o diminuzione del tasso metabolico vegetale.
- Determinazione dello stress della pianta.
- Efficiente assorbimento di anidride carbonica
- Miglioramento della qualità della resa.
C02: MIGLIORARE I PROPRI RISULTATI
Quanta CO2 dovresti dare alle tue piante? La CO2 può migliorare la resa delle tue colture che richiedono alto PPFD.
La fotosintesi è normalmente limitata dalla quantità di CO2 disponibile non dall'intensità della luce
Con alti livelli di PPFD i ppm di CO2 possono salire da 800 a 1.400 ppm
DIMLUX: CONTROLLO AUTOMATICO DEI PARAMETRI
La tecnologia DimLux è l'UNICO sistema di controllo che permette di controllare il VPD mantenendolo in EQUILIBRIO attraverso il controllo e la gestione dei seguenti parametri ambientali:
- Illuminazione PPDF- Temperatura - Umidità relativa- CO2- Ventilazione