Калькулятор CO2 для комнаты выращивания - Увеличьте рост растений на 30-50%

Что такое калькулятор CO2 для помещения выращивания?

Калькулятор CO2 для помещения выращивания рассчитывает, сколько диоксида углерода (CO2) нужно добавить в закрытое помещение, чтобы достичь заданной концентрации. Он использует объём помещения, тип растения и стадию его роста. Садоводы используют его для планирования обогащения CO2 в гроутентах, помещениях для выращивания и теплицах.

Как CO2 влияет на рост растений

Растения используют диоксид углерода, воду и свет для образования сахара в процессе фотосинтеза. Наружный воздух содержит около 420 частей на миллион (ppm) CO2, и этот показатель ежегодно повышается на несколько ppm. В закрытом помещении с интенсивным освещением садоводы обычно стремятся поддерживать от 800 до 1 500 ppm. Повышение содержания CO2 выше наружного уровня может ускорить фотосинтез, если света, воды и питательных веществ также достаточно. Добавление CO2 без соответствующего увеличения освещения даёт небольшой дополнительный эффект, поскольку ограничивающим фактором становится свет.

Как рассчитать объём помещения

Сначала калькулятор определяет объём помещения для выращивания:

$V = l \times w \times h$

где V — объём помещения в кубических метрах, l — длина, w — ширина, а h — высота, все величины указаны в метрах.

Например, объём помещения длиной 4 м, шириной 3 м и высотой 2,5 м равен 4 × 3 × 2,5 = 30 м³.

Формула для расчёта CO2 в помещении выращивания

Расчёт необходимого количества CO2 состоит из двух этапов: определения целевого уровня CO2, а затем массы CO2, необходимой для его достижения.

Этап 1: целевой уровень CO2 по типу растения и стадии роста

Для каждого типа растений предусмотрен базовый уровень CO2. Затем калькулятор повышает или понижает его в зависимости от стадии роста.

$T = b \times m$

где T — целевой уровень CO2 в ppm, b — базовый уровень растения, а m — множитель стадии роста.

Для не указанного в списке типа растений по умолчанию используется базовый уровень 800 ppm, а для не указанной стадии роста — коэффициент 1,0.

Этап 2: необходимая масса CO2

После определения целевого уровня калькулятор рассчитывает, какое количество CO2 по массе необходимо добавить. Здесь W — масса CO2 в килограммах, V — объём помещения в кубических метрах, T — целевой уровень CO2, а A — уровень CO2 в окружающей среде; оба уровня указаны в ppm:

$W = V \times (T - A) \times 0.0000018$

Исходный уровень CO2 — это начальная концентрация в помещении. Калькулятор использует значение 420 ppm, близкое к среднему уровню на открытом воздухе, но вместо него можно ввести показание измерительного прибора. Значение 0,0000018 кг на м³ на ppm — это масса CO2, добавляемая к одному кубическому метру воздуха при каждом повышении концентрации на 1 ppm при температуре около 25 °C и давлении в одну атмосферу. Если исходный уровень уже равен целевому или превышает его, калькулятор возвращает 0 кг, поскольку добавление не требуется. Результат также отображается в фунтах. Один фунт точно равен 0,45359237 кг, поэтому масса в килограммах, делённая на 0,45359237, даёт массу в фунтах.

Пример расчёта

В помещении длиной 4 м, шириной 3 м и высотой 2,5 м садовод выращивает каннабис на стадии цветения; исходный уровень CO2 составляет 420 ppm.

1. Объём помещения: 4 × 3 × 2,5 = 30 м³
2. Целевой уровень CO2: базовый уровень для каннабиса составляет 1 200 ppm; коэффициент для стадии цветения равен 1,2, поэтому 1 200 × 1,2 = 1 440 ppm
3. Масса CO2: 30 × (1 440 − 420) × 0,0000018 = 30 × 1 020 × 0,0000018 = 0,05508 кг; калькулятор округляет результат до 0,055 кг (0,121 фунта)

Садоводу нужно добавить около 0,055 кг CO2, чтобы повысить уровень в помещении с 420 до 1 440 ppm. Для герметичного помещения это разовая заправка. В негерметичном помещении или помещении с вытяжным вентилятором дозу необходимо повторять, поскольку добавленный CO2 выходит наружу.

Безопасность при добавлении CO2

CO2 безопасен для растений при уровнях, используемых в помещениях для выращивания, но в высоких концентрациях может причинить вред людям. Управление по охране труда США устанавливает предельно допустимый уровень на рабочем месте 5 000 ppm в среднем за восьмичасовой рабочий день. При концентрации около 30 000 ppm (3 %) у людей возникают головные боли и учащается дыхание, а Национальный институт охраны труда и здоровья США считает концентрацию 40 000 ppm (4 %) непосредственно опасной для жизни или здоровья. В помещении с обогащением CO2 должен работать монитор CO2; не следует находиться там длительное время. Помещения нельзя использовать для сна во время обогащения CO2.

Практические замечания

CO2 помогает растениям только в период освещения, поскольку для фотосинтеза необходим свет. Большинство садоводов подключают системы подачи CO2 к таймеру, синхронизированному с графиком освещения, и выключают их в тёмное время суток. Хорошо герметизированное помещение дольше удерживает добавленный CO2, поэтому щели вокруг дверей, воздуховодов и окон снижают эффективность обогащения. Растения, потребляющие больше CO2, обычно также используют больше света, воды и питательных веществ, поэтому для получения полного эффекта может потребоваться увеличить эти ресурсы одновременно с подачей CO2.

Часто задаваемые вопросы

Какой уровень CO2 следует использовать в помещении для выращивания? Это зависит от растения и стадии его роста. Калькулятор умножает базовый уровень CO2 для растения (800–1200 ppm) на коэффициент стадии роста от 0,7 до 1,3, в результате чего целевой уровень составляет примерно от 560 до 1 560 ppm.

Каков исходный уровень CO2 по умолчанию? По умолчанию калькулятор использует значение 420 ppm, близкое к среднему уровню CO2 в наружном воздухе. NOAA измерило глобальное среднегодовое значение 422,8 ppm в 2024 году. При наличии измерительного прибора садоводы могут ввести его показание.

Что произойдёт, если исходный уровень CO2 уже соответствует целевому? Калькулятор возвращает значение 0 кг, то есть в этот момент дополнительное количество CO2 не требуется.

Нужно ли добавлять CO2 сеянцам? Для сеянцев калькулятор применяет пониженный коэффициент (0,7), поскольку молодые растения с небольшой площадью листьев не могут использовать дополнительный CO2 так же эффективно, как более зрелые растения.

Опасно ли вдыхать воздух, обогащённый CO2? При концентрациях, используемых для выращивания растений (примерно 800–1600 ppm), кратковременное воздействие не представляет непосредственной опасности, но в помещениях с обогащением CO2 всё равно не следует находиться длительное время, а значительно более высокие концентрации опасны. См. раздел о безопасности выше.

Как выведен коэффициент пересчёта 0,0000018? Из закона идеального газа. При температуре 25 °C и давлении в одну атмосферу один кубический метр воздуха содержит около 40,87 молей газа. Одна миллионная доля этого количества составляет 0,00004087 моля, а молярная масса CO2 равна 44,01 г/моль, поэтому масса 1 ppm составляет около 0,0000018 кг на кубический метр.