Zamów w naszym sklepie
  • 12-636-18-51
  • wydawnictwo@plantpress.pl
ogrodinfo.pl
sad24.pl
warzywa.pl
Numer 04/2005

POSTĘP W WYKORZYSTYWANIU KOMPUTERÓW KLIMATYCZNYCH

Pierwsze komputery klimatyczne pojawiły się na rynku polskim około 1995 r. Obecnie w Polsce pracuje ponad 50 komputerów klimatycznych Clima 500 (GPK 2000), jeden komputer typu MultiMa (firmy HortiMaX), około 100 komputerów Privy i około 150 komputerów firmy DGT Volmatic. W ubiegłym roku na Międzynarodowych Targach Ogrodniczych Polagra Farm swoja ofertę przedstawiły również nowe firmy.

Wszyscy ogrodnicy w Polsce słyszeli o komputerach klimatycznych, większość z nich jednak nie miała możliwości zapoznania się z nimi, a jeszcze mniej potrafi je prawidłowo obsługiwać. Do tej pory często uważano, że gdy kupuje się to urządzenie nie trzeba nic wiedzieć, "bo komputer wszystko sam zrobi". Nieco mniejsi optymiści zakładają, że będzie trzeba go tylko zaprogramować, co ograniczy się do wyboru z listy uprawianego gatunku, a resztę zrobi program — czyli sam ustali temperaturę, wilgotność powietrza, poziom dwutlenku węgla i inne parametry. Pesymiści zakładają, że będą zmuszeni sami wpisać do komputera parametry klimatu w szklarni.

Tymczasem, aby dobrze ustawić parametry komputera klimatycznego, nie wystarczy tylko zaprogramowanie optymalnych warunków. Powinniśmy również odpowiednio dobrać inne kryteria pracy poszczególnych urządzeń w szklarni, tak aby zapewnić możliwość dobrego wzrostu i plonowania roślin, przy ponoszeniu jak najmniejszych kosztów produkcji. Stąd, aby zmienić "tylko" temperaturę w jednej szklarni, konieczne jest często przestawienie 20–40 parametrów. A im więcej wiemy o możliwościach komputera, tym tych parametrów może być więcej. Dlaczego tak dużo? Po pierwsze, ponieważ musimy ustalić różną temperaturę rano, w południe, wieczorem i w nocy (wyróżnia się 6 przedziałów czasowych w ciągu doby). Po drugie, powinniśmy zoptymalizować pracę wietrzników, systemu ogrzewania, dokarmiania dwutlenkiem węgla, a także innych urządzeń. W sumie możemy dla każdej szklarni ustawić ponad 200–400 parametrów określających, kiedy mają się włączyć poszczególne urządzenia, jak szybko i w jakim stopniu mają reagować oraz jaki wpływ będzie to miało na inne urządzenia. Na szczęście większość z tych parametrów — po prawidłowym ustawieniu — nie musi być każdorazowo zmieniana, a w niektórych komputerach klimatycznych część z tych opcji jest dostępna tylko dla serwisu. Gdy jednak nie ustawimy wszystkich wymaganych paramet­rów, może się to skończyć na przykład tym, że komputer otworzy całkowicie wietrzniki i włączy jednocześnie ogrzewanie, nie wspominając o "dziwnej" pracy innych urządzeń. Dlatego zdarza się, że ogrodnicy nie potrafiąc zaprogramować swoich komputerów, korzystają z usług doradców.

W Polsce wiedza dotycząca możliwości komputerów klimatycznych i zasad ich programowania nadal nie jest powszechna. Niedostateczne jest często przygotowanie samych ogrodników dotyczące znajomości potrzeb roślin oraz ich fizjologii. Dla regulowania warunków z wykorzystaniem komputerów klimatycznych przydatne są też podstawy wiedzy na temat modeli wzrostu i plonowania roślin, gdyż część funkcji działa na podstawie takich właś­nie modeli (na przykład integracja temperatury, sterowanie doświetlaniem asymilacyjnym na podstawie sumy radiacji). Pełne wykorzystanie komputerów nie ogranicza się jednak do optymalizacji klimatu w szklarni. Dają one duże możliwości sterowania wzrostem roślin i ich plonowaniem. Możemy dużo dokładnej zaplanować całą produkcję oraz zwiększyć jej intensywność. Poprzez wyposażenie komputerów w zaawansowane systemy ostrzegawcze ogranicza się także ryzyko niepowodzenia uprawy na skutek awarii technicznych, zmniejszają się nakłady robocizny i możliwe jest lepsze wykorzystanie urządzeń. Dzięki kontrolowaniu wilgotności powietrza w szklarni ograniczone może być także zużycie środków grzybobójczych.

Dla pełnego wykorzystania możliwości komputerów klimatycznych konieczne jest poznanie wymagań uprawianych roślin. Nie jest to łatwe, ze względu na odmienne reakcje uprawianych gatunków, a także różnice pomię­dzy odmianami. Nie istnieją uniwersalne zalecenia, które by mówiły, że na przykład temperatura powietrza powinna wynosić 18°C, a temperatura rur grzewczych w szklarni nie powinna przekraczać 40°C. Po pierwsze, istnieją różnice konstrukcyjne pomiędzy szklarniami — różna jest ich wysokość, rozmieszczenie rur i ich wydajność, itp. Różnice te powodują, że w jednym obiekcie ustalenie temperatury rur na 40°C będzie powodowało utrzymywanie się temperatury powietrza przy roślinach na poziomie 20°C, a w innym na 24°C. Po drugie, w takiej samej fazie wzrostu poszczególne odmiany tego samego gatunku mogą mieć różne wymagania klimatyczne. Różnice te mogą występować nawet w obrębie jednej odmiany, ze względu na różny wigor roślin, różną wielkość systemu korzeniowego czy sposób prowadzenia uprawy. Stąd ustawienia komputera klimatycznego w jednym roku czy u jednego producenta nie zawsze sprawdzą się w roku następnym czy u sąsiada. Ogrodnicy nie są jednak pozostawieni sami sobie. Wraz z opracowaniem komputerów klimatycznych podjęto próby opracowania systemów wspomagania decyzji, czyli takich programów, urządzeń i procedur, które miałyby podpowiadać ogrodnikowi, jak zaprogramować komputer.

Stosunkowo mały rynek odbiorców, a równocześnie wielu producentów tych urządzeń wymuszają wprowadzanie nowych rozwiązań. Jeszcze do niedawna komputery klimatyczne działały podobnie, jak zwykłe sterowniki klimatu, utrzymując parametry w zadanych przez ogrodnika granicach. Obecnie we wszystkich spotykanych komputerach wprowadzane są zaawansowane funkcje sterujące ogrzewaniem, dzięki którym następują duże oszczędności energii cieplnej. Funkcje te wykorzystują modele matematyczne opisujące wiele procesów, w tym straty energii cieplnej, uwzględniają dodatkowe źródła ciepła — takie jak lampy do doświetlania czy generatory prądu elektrycznego — i oparte są na coraz lepszej znajomości fizjologii roślin oraz ich reakcji na różne czynniki klimatu. Programy sterujące komputerami klimatycznymi mogą się także automatycznie łączyć poprzez sieć komputerową z serwisami internetowymi, które podają prognozy pogody, i wykorzystywać uzys­kane dane do minimalizacji kosztów ogrzewania. Nie jest możliwe zupełne zastąpienie człowieka, jednak komputery w coraz większym stopniu samodzielnie ustalają dokładnie wiele parametrów klimatu, na podstawie coraz bardziej ogólnych wartości wprowadzanych przez ogrodnika. Trwają również prace nad zwiększeniem różnorodności mierzonych parametrów, tak aby komputer mógł samodzielnie optymalizować warunki klimatyczne w szklarni. Rezultatem prac badawczych prowadzonych w tym kierunku może być na przykład opracowanie "sztucznego pomidora".

Różnego rodzaju dotacje z Unii Europejskiej wykorzys­tywane są dość często na budowę nowych szklarni czy modernizację już istniejących. Obiekty te coraz częściej wyposażane są w komputery klimatyczne, nawodnieniowe oraz nawożeniowe. Dlatego wydaje się, że w najbliższych latach wielu polskich ogrodników będzie miało okazję skorzystać z dobrodziejstw komputeryzacji.