انتخاب یک سیستم سرمایشی و گرمایشی گلخانه ای مناسب برای تنظیم و پایدار نگه داشتن دما، رطوبت و تهویه هوا امری حیاتی و دایمی در اغلب گلخانه ها است. ما در این مقاله انواع سیستم سرمایش و گرمایش گلخانه مانند یونیت هیتر گلخانه ای، هواساز گلخانه ای، اکونوپک، زنت و ایرواشر را از نظر نوع مصرف سوخت، مزایا و ویژگی های آن بررسی می کنیم تا بتوانیم راهنمای مناسبی در انتخاب مناسب سیستم گرمایشی گلخانه ای ارائه بدهیم.
در گلخانه ها باید یک محیط کنترل شده با نور کافی، دما و رطوبت مناسب را برای رشد محصولات فراهم شود. دمای آن ها به نوع محصولات در حال رشد بستگی دارد. اغلب محصولات به دمای ۲۱ تا ۲۷ درجه سانتی گراد در طول شبانه روز نیاز دارند. در برخی موارد مقدار رطوبت نسبی هوا نیز باید تحت کنترل باشد. برخی گیاهان نیز برای رشد به دماهای پایین (مثلا ۱۰ درجه سانتی گراد) نیاز دارند.
- اکونوپک گلخانه ای
اکونوپک گلخانه ای دستگاهی گرمایشی و سرمایشی است که در حالت گرمایش توسط مشعل گازسوز فرآیند احتراق در آن تشکیل می شود و یک یا چند فن با دمیدن هوا از اطراف ورقه ها و لوله های گرم شده، هوای گرم را از طریق کانال هایی در سرتاسر محیط داخل توزیع می کنند. در حالت سرمایش نیز اکونوپک به دو شکل ساخته می شود.
در حالت اول از روش تبخیری مانند کولر آبی و با تزریق آب در مسیر عبور هوا از دستگاه عمل سرمایش هوا انجام می شود که در این صورت رطوبت هوای ورودی به سالن نیز افزایش می یابد. در حالت دوم اکونوپک گلخانه ای دارای لوله های آب سرد است که آب سرد شده توسط دستگاه دیگری مانند چیلر یا مینی چیلر در لوله های آن جاری شده و فن با دمیدن هوا از اطراف لوله ها هوای سرد را در سالن پخش می کند که در این حالت با افزودن تجهیزات رطوبت زنی به دستگاه اکونوپک گلخانه ای رطوبت هوا را می توان به دقت تنظیم نمود.
خروج گازهای حاصل از احتراق را می توان به دو شکل طراحی نمود. در حالت اول می توان کل گازهای احتراق را در داخل سالن تخلیه نمود و در طرح دوم با هواکش آن را از محیط داخل سالن به هوای آزاد منتقل نمود.
- سیستم آب گرم گلخانه ای
این روش با استفاده از دیگ بخار آب که معمولاً چدنی و یا فولادی می باشد مانند شوفاژ عمل می کند. آب داخل آن به وسیله مشعل گرم شده و سپس به وسیله الکتروموتورهای مخصوص آب گرم به داخل گلخانه ها فرستاده می شود. آب گرم به وسیله چند رشته لوله مارپیچ و یا ساده از جنس پلی اتیلن یا گالوانیزه در طول گلخانه توزیع می شوند. سپس آب سرد شده مجدداً از طریق یک لوله به داخل دیگ حرارتی بر می گردد. معمولاً برای تسهیل در گردش آب در داخل گلخانه و دیگ حرارتی، تجهیزات موتورخانه را در اتاقکی پایین تر از سطح گلخانه می سازند.
در این روش به علت این که لوله های آب گرم در سطح زمین یا نزدیکی سطح زمین نصب می شوند سطح خاک تا حدودی گرم شده و هوای گرم آن به آرامی به طرف بالا حرکت می کند. در این شرایط فعالیت ریشه ها و رشد بوته ها افزایش می یابد و از عملکرد بالاتری برخوردار می باشد، همچنین به علت توزیع یکنواخت آب گرم در سطح گلخانه ها فضای آن ها نیز به طور یکنواخت گرم می شود.
معمولاً برای چند واحد گلخانه سیستم مرکزی نصب می کنند بنابراین کنترل شرایط دمایی برای همه گلخانه ها به طور هماهنگ انجام می گردد. نصب و احداث این سیستم دو تا سه برابرگرانتر از سیستم موضعی دمنده ها می باشد. در نواحی بسیار سرد که ممکن است دما به -۱۰ درجه سانتیگراد برسد این سیستم کارایی لازم نخواهد داشت و تنها با دو جداره نمودن گلخانه یا تلفیقی از این روش با یک دمنده حرارتی دمای مورد نیاز گلخانه تأمین خواهد شد.
از مزایای دیگر این روش این است که به محض خرابی دستگاه دمای گلخانه به سرعت نزول نمی کند و تا حدی فرصت لازم برای تعمیر مجدد آن وجود دارد. سوخت مورد استفاده در این سیستم معمولاً گازوئیل می باشد که باید محل نگهداری منبع سوخت و لوله های سوخت رسانی در فضایی به دور از امکان یخ زدگی نگهداری شود.
- استفاده از گرمای زیر بستر گلخانه ای ( گرمایش از کف )
گرمای زیر بستر به دو روش تأمین می شود
- استفاده از لوله های آب گرم مارپیچ یا صاف که از منبع موتورخانه شوفاژ تغذیه می گردند
- استفاده از المنت های حرارتی برقی که با به کارگیری از یک واحد ترمواستاتیک درجه حرارت مورد نظر را تنظیم می کند
این سیستم حرارتی بیشتر برای رشد سریع ریشه ها استفاده می شود و درصورتی که قرار است خیار در گلخانه تولید شود باید همراه با سیستم حرارتی مکنده ها نیز به کار گرفته شوند زیرا این سیستم نمی تواند به تنهایی نیاز حرارتی فضای گلخانه را تامین کند. بنابراین توصیه می شود از این روش برای کشت های گلدانی و تولید نشا استفاده گردد. به این نکته توجه کنید که با به کارگیری این روش فعالیت ریشه ها و جذب مواد غذایی به نحو مؤثری افزایش می یابد.
- استفاده از بخاری های معمولی گلخانه ای
در گلخانه های سنتی از بخاری های معمولی که با سوخت نفت یا مخلوط گازوئیل کار می کنند استفاده می شود. این روش هم کارایی چندانی ندارد و هم احتمال نفوذ دود به داخل گلخانه وجود دارد. همچنین از همه مهم تر این احتمال وجود دارد که با نصب غیر استاندارد بخاری کربن مونو اکسید تولید شود و کل محصولات گلخانه از بین بروند. استفاده از گاز پیک نیک و یا نمونه های دیگر بخاری گازی که بدون دودکش هستند فقط برای مدت کوتاهی مناسب هستند و نمی توان در طولانی مدت از آن ها استفاده کرد.
- یونیت هیتر گلخانه ای
یونیت هیتر گلخانه ای دستگاهی است که عمل احتراق در آن انجام نمی شود. اما دارای لوله های آب گرم و سرد بوده و توسط پکیج گرم می شود و در صورت نیاز به هوای خنک به واسطه ی چیلر عمل می نماید. یونیت هیتر گلخانه ای هوا را از اطراف لوله ها دمیده و دمای آن را کاهش و یا افزایش می دهد. این سیستم به فواصل منظم و به تعداد زیاد در نقاط مختلف گلخانه نصب و توسط لوله مرکزی به پکیج متصل می گردد.
- هواساز گلخانه ای
هواساز گلخانه ای عینا مشابه یونیت هیتر گلخانه ای دارای لوله های آب سرد و گرم است ولی با این تفاوت که به جای استفاده از چندین یونیت هیتر در نقاط مختلف سالن از یک هواساز گلخانه ای مرکزی بزرگ استفاده می شود و با کانال کشی هوای سرد و گرم به نقاط مختلف سالن ارسال می گردد. در هواساز مرکزی با نصب تجهیزات رطوبت زنی، می توان رطوبت هوا را همانند دمای آن به دقت تنظیم و کنترل نمود.
- زنت گلخانه ای
سیستم گرمایشی زنت گلخانه ای عینا مشابه هواساز می باشد ولی در حالت سرمایشی به جای لوله های آب سرد دارای پد سلولوزی می باشد که هوا در اثر عبور از آن و برخورد با ذرات آب، به روش تبخیری مانند کولر آبی خنک می شود و رطوبت آن نیز افزایش می یابد.
- ایر واشر گلخانه ای
ایرواشر گلخانه ای نیز دقیقا مشابه دستگاه زنت می باشد ولی با این تفاوت که در آن به جای استفاده از پدهای سلولوزی، افشانک های تزریق آب در آن تعبیه شده است که آب را با فشار بالا در مسیر عبور هوا از دستگاه افشانده و به روش تبخیری هوا را خنک می کند و رطوبت آن را نیز بالا می برد.
- جت هیتر گلخانه ای
جت هیتر های گلخانه ای بر اساس نوع سوخت به ۳ دسته گازی، گازوییلی و برقی تقسیم بندی می شوند.
- جت هیتر گازوییلی
جت هیتر گازوییلی به دو نوع دودکش دار و بدون دودکش تقسیم بندی می شود، این نوع جت هیتر ها در دو نوع ثابت و سیار نصب می شوند که در نوع سیار بر روی پایه قرار گرفته و محل نصب آن باید مسطح باشد اما در نوع ثابت به صورت آویز از سقف می باشد و یا بر روی دیوار نصب می گردد بنابراین فضای مفید گلخانه را اشغال نمی کند.
- جت هیتر گازی
جت هیتر های گازی گرمایش محیط را حداکثر ۴۰ الی ۵۰ درجه سانتی گراد و بطور یکنواخت تحت پوشش خود قرار می دهد. این سیستم های گرمایشی معمولا از استیل ساخته شده اند که در برابر رطوبت و حرارت بسیار مقاوم هستند.
- جت هیتر برقی
این نوع جت هیتر ها به صورت تمام برقی و المنت دار تولید شده که گرمایش گلخانه را از طریق انرژی برق تامین می نمایند. سوخت جت هیتر های برقی بدون آلودگی بوده و فاقد گاز های سمی می باشد.
- هیتر تابشی گلخانه
این نوع هیتر ها به خورشید کوچک معروف هستند زیرا این سیستم محیط را از طریق تابش گرما گرم می کند. هیتر های تابشی حرارت تولید شده را به صورت امواج الکترو مغناطیس در محیط انتشار می دهند. هیتر های تابشی از نظر نوع سوخت به دو نوع گازی و برقی تقسیم بندی می شوند.
مناسب ترین سیستم سرمایش و گرمایش گلخانه ای
سیستم گرمایشی گلخانه ای و بدون تنظیم رطوبت = دستگاه اکونوپک و یونیت هیتر
سیستم گرمایشی گلخانه ای با تنظیم دقیق رطوبت = اکونوپک مجهز به تجهیزات رطوبت زنی و رطوبت زدایی
سیستم سرمایش و گرمایش گلخانه بدون تنظیم رطوبت = اکونوپک، زنت و ایرواشر
سیستم سرمایش و گرمایش گلخانه با تنظیم دقیق رطوبت = هواساز گلخانه ای و اکونوپک مجهز به تجهیزات رطوبت زنی و رطوبت زدایی
نحوه ی کار انواع سیستمهای حرارتی
یکی از مزیت های گلخانه ها وجود سیستم گرمایشی و تهویه ای مجهز می باشد که با استفاده از آن ها می توان زمان کشت محصول را به دلخواه تغییر داد. در این خصوص قبل از ارائه انواع سیستم گرمایشی نظرتان را به رعایت موارد احتیاطی زیر جلب می کنیم :
الف- در استفاده از هر گونه سیستم گرمایشی گلخانه باید دقت کامل نمود که از نفوذ دود و گاز مونواکسید کربن به داخل گلخانه به طور جدی جلوگیری گردد، در غیر اینصورت کلیه بوته ها آسیب جدی خواهند دید.
ب- سعی شود موقع نصب، واحد تولید حرارت نزدیک بوته ها قرار داده نشود زیرا ضمن ایجاد سوختگی هوای خشک ایجاد نموده و تعدادی از بوته ها از بین خواهند رفت.
ج- سوخت مشعل با مقدار مناسب هوا ترکیب و کامل سوخته شود.
د- در صورت استفاده از گازوئیل، مخزن سوخت در فضای آزاد نگهداری نشود زیرا عصرها هوای مرطوب به داخل مخزن نفوذ کرده و منجر به وارد شدن آب به داخل مخزن شده و احتمال خرابی قطعات مشعل را به همراه خواهد داشت.
ه- یکی از موارد دقیق کاربرد سیستم گرمایشی و تهویه ای، نصب ترموستات در فضای گلخانه می باشد تا کنترل دما و تهویه را مطابق با آنچه تنظیم می گردد انجام دهد، بنابراین باید از سالم بودن و کیفیت کارکرد آن مطمئن بود.
هزینه دستگاه های گرمایشی متفاوت می باشد و آن هایی که قابل انتقال هستند، ارزان تر می باشد. سیستم آب گرم یا بخار داغ که دارای حرارت مرکزی می باشد هزینه سرمایه گذاری ۲ تا ۳ برابر سیستم های موضعی مثل دمنده ها دارد با این حال با بهینه سازی سیستم گرمایشی مرکزی و استفاده از آن برای فضای بزرگتر می توان هزینه ها را به طور چشم گیری کاهش داد. در ادامه با مهم ترین روش های گرمایشی گلخانه ها آشنا می شوید.
۱- دمنده های حرارتی
این نوع سیستم گرمایشی معمولا شامل محفظه دو جداره ای که جداره وسط آن ها به وسیله مشعل گازی و یا گازوئیل سوز به شدت گرم شده و دود از لوله خروجی آن به بیرون از گلخانه هدایت می شود. این کار باعث گرم شدن هوای موجود در جداره بیرونی و هوای اطراف جداره وسط شده که به وسیله دمنده ای قوی (فن قوی) هوای گرم در این جداره به وسیله لوله ای فلزی و یا تونل نایلونی به قط ۳۰ تا ۴۰ سانتیمتر از مسیر سوراخ هایی که در قسمت طرفین آن قرار دارد به طور یکنواخت در گلخانه توزیع می شود. خروجی هوای گرم را می توان به وسیله یک تونل (از جنس نایلون سوراخ دار و …) در سراسر گلخانه توزیع نمود.
در این روش گرمایشی ضروری است یک مشعل یدک در نظر گرفته شود تا در صورت خرابی مشعل اصلی در هر زمان، بلافاصله جایگزین گردد و گلخانه از هوای سرد در امان باشد. دمنده های حرارتی نسبتا ارزان و دارای قدرت گرمایش خوبی می باشند، ضمن اینکه راه اندازی و سرویس آن ها به تکنیک بالایی نیاز ندارد.
۲- سیستم آب گرم
این روش با استفاده از دیگ بخار آب که معمولا چدنی و یا فولادی می باشد مانند شوفاز عمل می کند. آب داخل آن به وسیله مشعل گرم شده و سپس به وسیله الکترو موتورهای مخصوص آب گرم به داخل گلخانه فرستاده می شود. آب گرم به وسیله چند رشته لوله های مارپیچ و یا ساده از جنس پلی اتیلن و یا گالوانیزه که در سطح بستر و بین ردیف ها و یا در ارتفاع ۱۰ الی ۲۰ سانتیمتری آن نصب شده اند، در داخل و در طول گلخانه توزیع می شود. آنگاه آب سرد شده مجددا از طریق یک لوله اصلی به داخل دیگ حرارتی برگشت می کند. معمولا برای تسهیل در گردش آب در داخل گلخانه و دیگ حرارتی، تجهیزات موتورخانه را در اتاقکی پایین تر از سطح گلخانه بنا می کنند.
در این روش به علت اینکه لوله های آب گرم را در سطح زمین یا کمی بالاتر می توان نصب نمود، معمولا سطح گلدان ها تا حدودی گرم شده و هوای گرم آن به ملایمت به طرف بالا صعود می نماید. در این شرایط فعالیت ریشه ها و رشد بوته ها افزایش یافته و از عملکرد بالاتری برخوردار می باشند. همچنین به علت توزیع یکنواخت آب گرم در سطح گلخانه فضای آن نیز به طور یکنواخت گرم می شود. از روش تولید گرمای زیر بستر هم برای ایجاد پا گرما به منظور ریشه دار کردن برخی قلمه ها نیز می توان استفاده نمود.
معمولا برای چند واحد گلخانه، سیستم مرکزی نصب می شود، بنابراین کنترل شرایط دمایی برای همه گلخانه ها به طور هماهنگ انجام می شود. نصب و احداث این سیستم ۲ تا ۳ برابر گران تر از سیستم موضعی دمنده ها می باشد، و فقط در مناطقی قابل استفاده است که حداقل دما از صفر درجه سانتیگراد کاهش نیابد، در غیر اینصورت این سیستم به تنهایی کارایی مناسبی نخواهد داشت. برای استفاده از این روش در گلخانه های مناطق سردسیر باید گلخانه را دو جداره کرد، و یا اینکه این روش را با یک دمنده حرارتی تلفیق نمود.
از محاسن این روش این است که به محض خرابی دستگاه، دمای گلخانه به سرعت نزول نمی کند و تا حدی فرصت لازم برای تعمیر مجدد آن وجود دارد. سوخت مورد استفاده در این سیستم معمولا گازوئیل و یا گاز می باشد که باید توجه نمود محل نگهداری منبع سوخت و لوله های سوخت رسانی در محلی به دور از امکان یخ زدگی نصب شوند.
۳- سیستم گرمای زیر بستر
گرمای زیر بستر به ۲ روش تامین می شود:
الف- استفاده از لوله های آب گرم مارپیچ و یا صاف، از منبع موتورخانه شوفاژ تغذیه می گردد که در بالا به آن اشاره گردید.
ب- استفاده از المنت های حرارتی برقی که با به کارگیری از یک واحد ترمواستاتیک درجه حرارت مورد نظر را تهیه و کنترل می نماید.
این سیستم گرمایشی بیشتر برای رشد سریع ریشه ای استفاده می گردد و در صورتیکه قرار است در گلخانه استفاده گردد بایستی مشترکا همراه با استفاده از سیستم حرارتی دمنده ها به کار گرفته شود؛ زیرا این روش نمی تواند به تنهایی نیاز گرمایشی فضای گلخانه را تامین نماید. بنابراین توصیه می گردد از این روش بیشتر برای کشت های گلدانی و تولید نشاء استفاده شود. لازم به ذکر است که با به کارگیری این روش، فعالیت ریشه ها و جذب مواد غذایی به نحو موثری افزایش می یابد و زمان شروع تولید کوتاه تر می گردد.
۴- بخاری های معمولی
معمولا در گلخانه های سنتی، بسیاری از تولید کنندگان از بخاری های معمولی که با سوخت نفت و یا مخلوط با گازوئیل کار می کند استفاده می کنند. این روش کارایی چندانی ندارد، ضمن اینکه احتمال نفوذ دود حاصله به داخل گلخانه وجود دارد. استفاده از گاز پیک نیک و یا نمونه های دیگر بخاری گازی که بدون دودکش هستند فقط برای مدت کوتاهی در حد چند ساعت مناسب هستند و نمی توان در طولانی مدت از آن ها استفاده کرد.
برای خواندن مقاله انواع سیستم های خنک کننده اینجا کلیک کنید.
یک پاسخ برای “انواع سیستم های گرمایشی گلخانه ای”