オレゴン州の普及者はかつて、大麻母室用の新しい土壌暖房システム-に 18,000 ドルを費やし、-最上位-最上位のカートリッジ ヒーター、PID コントローラーなどをすべて備えていました。 6週間後、植物の状態はひどいものになっていました。鉢の片側では根が固まり、もう片側では成長が阻害され、左右のヒーターが故障していました。診断は残酷なまでに単純だった。彼は、金属ダイカスト機で完璧に動作したのと同じワット密度のヒーターを使用していました。{10}土壌では、鞘から4分の1インチ以内の培地を調理し、根ゾーンの残りの部分は58度F（14度）に保った。この教訓は高価でした。メディアの成長において、ワット密度は単なる仕様ではありません。それは、均一で生い茂る根と、利益性を静かに殺す高温帯と低温帯のパッチワークの違いです。
ワット密度-ヒーター表面 1 平方インチあたりのワット数-は、ルートゾーン加熱において最も誤解されている数値です。-これは、他のアプリケーションとまったく同じ方法で計算されます。合計ワット数を加熱部分の円筒表面積で割ったものです (π × 直径 × 加熱長さ)。長さ 12 インチ (305 mm) の 1/2- インチ (12.7 mm) カートリッジの表面積は約 18.85 平方インチです。 400 ワットを投入すると、21.2 W/平方インチになります。同じ 400 ワットを 6 インチ (152 mm) の加熱された長さに詰め込むと、密度は 42.4 W/平方インチに跳ね上がります。アルミニウムやスチールでは、密度が高くても問題ないことがよくあります。土壌または土壌のない培地では、それは悲惨なことになります。
土壌は恐ろしい熱伝導体です。湿ったロームは約 1.2 W/m・K で伝導します。乾燥パーライトは0.15 W/m・Kまで低下します。これを水（対流ありで0.6 W/m・K）またはアルミニウム（205 W/m・K）と比較してください。高密度ヒーターが埋め込まれると、シースに接触した粒子がほぼ瞬時に加熱されます。湿気が蒸発して蒸気となり、断熱空隙が生じます。有機物は焦げます。シース温度は周囲の媒体より 200 ～ 300 度 (111 ～ 167 度) 上昇します。 MgO 絶縁体の内部の抵抗線はさらに高い温度にさらされ、酸化し始めます。一方、わずか 2 ～ 3 インチ (50 ～ 75 mm) 離れたところでは、土壌はまだ 8 ～ 12 度 (4 ～ 7 度) 冷たすぎる可能性があります。ヒーターは文字通りそれ自体の熱に閉じ込められています。
成長する媒体と直接接触する場合の安全な動作範囲は、ほとんどの人が認識しているよりも大幅に低くなります。湿った、水はけのよい土壌やココヤシの土壌では、10～16 W/平方インチが最適です。-水分を保持して容易に圧縮される重い粘土や高泥炭混合物では、7～12 W/平方インチがより安全です。砂質の伝播混合物は、わずかに優れた伝導を可能にするため、上限 (14 ～ 20 W/in²) に耐えることができます。ヒーターがステンレスのサーマルウェルまたはアルミニウムのプラテン内に設置され、土壌が暖められると、金属が拡散作業を行い、35 ～ 55 W/in² の密度が許容可能になります。
本当の均一性は、密度だけでなく間隔からもたらされます。 1.2 × 1.8 m (4 × 6 フィート) のベンチの中央に 600- ワットの 8 インチ ヒーターが 1 台設置されており、暖かさと寒さの注目の的を作り出します。 10 インチ (250 mm) 間隔で配置された 6 つの 100 ワット、24 インチ ヒーターは、ベッド全体にわたって ±0.8 度 (±0.4 度) 以内の平坦な温度プロファイルを生成します。ヒーターの追加による余分な初期コストは、エレメントの寿命が長くなり、植物がより健康になることで、最初のシーズンに回収されます。
熱井戸は、さらに複雑な層をもたらします。ぴったりとフィットする ¾- インチのウェルでも、微細な空隙が残ります。空気の熱伝導率は 0.026 W/m·K-湿った土壌の約 50 倍悪いです。同じ熱をギャップに押し込むには、シース温度を 120 ～ 180 度 F (67 ～ 100 度) 高くする必要があります。このインターフェースを忘れた設計者は、たとえ計算されたワット密度が控えめに見えたとしても、ヒーターが切れてしまいます。-解決策は、ウェルを高温の熱伝達化合物で満たすか、余分な抵抗に耐えられる長くて密度の低い要素を使用することです。--
抵抗線自体がさらにシワを増やします。ニッケル-クロム合金は、室温から動作温度まで加熱すると抵抗が増加します-。通常は 8～12% です。 240 V で定格 300 W のヒーターは、加熱されると実際には 270 ～ 280 W しか供給できません。精密な研究用途では、これは重要です。商業栽培では通常、これに十分近い値ですが、一部のシステムが紙の上では設定値にまったく到達しないのに、実際には問題なく機能する理由がこれで説明されます。
最も成功した生産者は、単純なルールに従っています。「迷ったときは、より長く、より穏やかに栽培する」というものです。 9 W/in² の 36- インチ (914 mm) ヒーターは、土壌中で 27 W/in² の 12 インチ (305 mm) ヒーターよりも常に優れた性能を発揮します。また、表面プローブの試運転中に実際のシース温度も監視します。シースが目標のルートゾーン温度より 40 ～ 50 度 F (22 ～ 28 度 ) を超えて高い場合、密度が高すぎます。
ワット密度と熱分布は学術的な詳細ではありません。彼らは根の健康を静かに構築する人たちです。正しく設定すれば、カートリッジ ヒーターが目に見えなくなり、植物が勢いよく爆発する間、一度に何年も稼働し続けます。{2}}考え方を間違えると、ヒーターを交換しながら、なぜ根がまだストレスを感じているのか疑問に思いながら冬を過ごすことになるでしょう。
成長するメディアでは、ヒーターを強く押し込むことが目標ではありません。目標は、媒体に仕事をさせることです。熱を優しく分散し、密度を材料に合わせれば、システム全体の-ヒーター、植物、そして利益-に感謝します。
