گلخانه ها باید یک محیط کنترل شده برای تولید گیاهان با نور خورشید، درجه حرارت و رطوبت کافی داشته باشند. گلخانه ها نیاز به قرار گرفتن در معرض حداکثر نور، به ویژه در ساعات اول صبح دارند. هنگام انتخاب سایت گلخانه ای خود، محل درختان و ساختمان های موجود را در نظر بگیرید. آب، سوخت و برق کنترل های محیطی را ممکن می سازد که برای نتایج مطلوب ضروری است. از سیستم های گرمایشی، خنک کننده و تهویه مناسب استفاده کنید. همچنین استفاده ازسیستم های هشدار دهنده برای زمان قطع هرکدام از موارد فوق بسیار مفید است.

نیازهای دمای خانه بستگی به اینکه چه گیاهانی پرورش داده خواهند شد دارد. اکثر گیاهان نیاز به دماهای روزانه 70 تا 80 درجه فارنهایت دارند، و درجه حرارت شبانه تا حدودی پایین است. رطوبت نسبی نیز باید تحت کنترل باشد و بسته به نوع گیاهان میزان آن باید تنظیم شود.

(توجه : از آنجا که هر نوع گیاه و هر روش کشت دما و رطوبت و میزان هوای خاص خود را میطلبد، برای تنظیم پارامترهای کنترل کننده ها حتما با کارشناسان کشاورزی مورد تایید مشورت نمایید.)

بعضی از گیاهان در گلخانه های سرد با دمای شبانه 50 درجه فارنهایت پس از پیوند بهتر رشد می کنند. این گیاهان عبارتند از آزیال، دیزی، گورخر، چغندرقند، چغندر، گوزنی، کاملیا، هویج، کاسنیارایا، سیکلامن، ارکیده سمیبیدیوم، کاهو، کاسبرگ، جعفری، پریموز، تربچه، گلگون، نخود شیرین و بسیاری از گیاهان پایه وبستر.

بعضی از گیاهان در گلخانه های گرم با دمای شبانه 65 درجه فارنهایت بهتر رشد می کنند. این گیاهان شامل گل رز، گوجه فرنگی، سیب زمینی، لیلی، سنبلطیف، ارکیده بوقلمون، گل سیکینیا، گیرانیم، گندیما، نارسیس، گل داودی، کولیوس، کاکتوس کریسمس، کولا، بگونیا، بنفش آفریقایی، آماریلیس و لاله.

 گلخانه گرمایش  تهویه سرمایش

گیاهان گرمسیری معمولا در رطوبت بالا با درجه حرارت شبانه 70 درجه فارنهایت رشد می کنند.

1) گرمایش :

یک سیستم گرمایشی خوب یکی از مهمترین الزامات تولید موفق گیاه است. هر سیستم گرمایشی که کنترل حرارت یکنواخت را بدون انتشار مواد مضر برای گیاهان فراهم می کند قابل قبول است. منابع انرژی مناسب عبارتند از: گاز طبیعی، گاز LP، نفت، چوب و برق. هزینه و در دسترس بودن این منابع تا حدی ، بسته به منطقه، یک منطقه متفاوت است. راحتی، دردسترس یودن و هزینه های عملیاتی، همه باید در انتخاب سوخت ملاحظه شوند. صرفه جویی در نیروی کارو صرفه جویی در مصرف سوخت می تواند هزینه بیشتربابت تهیه کنترل های خودکار را توجیه کند.

نوع و ظرفیت هیترهای گلخانه ای به میزان گرمای هدر رفته از سازه وابسته است. از دست دادن حرارت از یک گلخانه معمولا توسط هر سه حالت انتقال حرارت انجام می شود: هدایت، انتقال و تابش. معمولا انواع تبادل گرما به طور همزمان رخ می دهد. تقاضای گرما برای یک گلخانه به طور معمول با ترکیب سه ضایعه به عنوان ضریب در یک معادله از از دست دادن گرما محاسبه می شود.

هدایت گرمایش

گرما از طریق یک ماده یا بین اجسام با تماس مستقیم جسمی انجام می شود. میزان هدایت بین دو ماده بستگی به منطقه، طول مسیر، اختلاف دما و خواص فیزیکی ماده (ها) (مانند تراکم) دارد. انتقال حرارت از طریق هدایت به راحتی می تواند با جایگزینی ماده ای که گرما را با سرعت خیلی کمتر (عایق)  هدایت می کند یا با قرار دادن یک عایق در مسیر جریان گرما، کاهش می یابد. بعنوان مثال تعویض دسته فلزی ظروف آشپزخانه با یک دسته چوبی یا عایق کردن دسته فلزی با پوشش آن با چوب باشد. هوا یک عایق گرمایی بسیار ارزان قیمت است و در گلخانه ها می تواند بعنوان یک عایق گرمایی خیلی خوب استفاده شود.

همرفت گرمایش

جابجایی حرارتی همرفتی، انتقال یک سیال ( هوا، آب و...) یا دمای بیشتر به محلی با دمای کمتر است. هدرروی گرما به روش همرفتی هم وجود دارد به این صورت که هوای گرم داخل گلخانه توسط هواکش ها به خارج از محیط گلخانه فرستاده می‌شوند.

انتقال حرارت بوسیله جابجایی شامل نه تنها حرکت هوا بلکه حرکت بخار آب است. هنگامی که آب در گلخانه تبخیر می شود، انرژی را جذب می کند. این بخار آب روی اجسام و دیواره ها و سقف گلخانه مینشیند و گرمای خود را به آن ها می دهد به این صورت گرما از محیط داخلی گلخانه به دیواره ها منتقل شده و راحت تر به بیرون از گلخانه منتقل می شود.

تابش 

انتقال گرما تابشی بین دو جسم بدون تماس مستقیم یا نیاز به یک رسانا مانند هوا است. (مشهود ترین انتقال تابشی، تابش نور خورشید است که با وجود خلا بین خورشید و زمین، منتقل می شود.) مانند نور، تابش گرما در خط مستقیم منتشر می شود، و مانند نور تابش نیز پس از برخورد به اجسام منحرف می شوپ و مقداری از آن نیز جذب جسم می شود. انرژی تابشی باید جذب شود تا گرما تبدیل شود.

تمام اشیاء گرما را در تمام جهات در قالب انرژی تابشی آزاد می کنند. میزان انتقال حرارت تابش با سطح یک جسم و ویژگی های ساختاری آن ارتباط دارد.

تلفات تابشی به این صورت رخ می دهد که یک مانع با توان بازتابندگی بالا بین منبع گرما و فضای داخلی گلخانه قرار بگیرد. این مانع تابش منبع گرمایی را بازتاب می کند و همانطور که گفت فقط بخشی از تابش به گرما تبدیل میشود که توسط سطوح جذب شده باشد. به همین دلیل استفاده از دیواره و سقف با قدرت باتابندگی بالا در گلخانه ها باعث بالارفتن سرعت هدرروی تابشی می شود.

عوامل موثر در از دست دادن حرارت

از دست دادن حرارت توسط نفوذ هوای گرم به محیط بیرون بستگی به سن، شرایط و نوع گلخانه دارد. گلخانه های قدیمی تر و یا آنهایی که در وضعیت ضعیف هستند معمولا در اطراف درب یا در مواد پوشش عایق بندی دارای سوراخ و حفره هایی هستند که از طریق آن مقدار زیادی از هوای گرم داخل می تواند خارج شود. گلخانه های تحت پوشش با ورق های بزرگ از مواد شیشه ای، ورق های بزرگ فایبرگلاس، و یا یک یا دو لایه از پلاستیکی سخت و انعطاف پذیر هدر روی خیلی کمتری دارند. (شکل 1)

سیستم تهویه گلخانه نیز تأثیر زیادی بر خروج هوای گرم دارد. اگر دمپر فن ها به واسطه طراحی ضعیف و یا عدم سرویس به خوبی باز و بسته نشوند و یا منفذ داشته باشند مقدار قابل توجهی انرژی هدر خواهد رفت. بهتر است از فن های مخصوص گلخانه با کیفیت بالا مجهز به دمپر اتوماتیک استفاده شود. اما بهترین فن ها نیز نیاز به سرویس و رسیدگی مداوم دارند و در صورت عدم رسیدگی به مرور کیفیت خود را از دست خواهند داد.

کولاک گستر یزد kgy

 شکل1:‌  از دست دادن انرژي به دلیل نفوذ

تابش خورشیدی وارد گلخانه می شود و توسط گیاهان، خاک و وسایل گلخانه ای جذب می شود. اشیای به واسطه این تابش گرم میشوند و مانند هرجسم گرم دیگر دوباره انرژی تابش می کنند. مقدار هدرروی تابشی بستگی به نوع پوشش و درجه حرارت محیط دارد.استفاده از مواد پلاستیکی سخت و شیشه سبب بروز اثر گلخانه ای می شود . بواسطه اثر گلخانه ای بیش از 96 درصد بازتابش اجسام داخلی در محیط گلخانه باقی می مانند.

محاسبات گرمای هدر رفته

کولاک گستر یزد kgy

شکل2 : دریافت و از دست دادن انرژی در کلخانه

از دست دادن گرما بواسطه هدایت توسط فرموا زیر تخمین زده می شود:        Q = A (Ti - To)/R

که در آن Q میزان انرژی از دست رفته (BTU/hr)، A مساحت سطوح گلخانه ( سقف و دیواره ها ... بر حسب sq ft)، R مقاومت در برابر شارش گرما بوده و از خصوصیات مربوط به جنس سطوح است  و (Ti - To) اختلاف دمای محیط داخل و خارج گلخانه است.

تلفات گرمایی هدایتی و تلفات گرمایی نفوذ با هم جمع می شوند. معادله انتقال حرارت از نفوذ به شرح زیر است:

Q = 0.02 V C (Ti - To)   

 که در آن V  حجم گلخانه (فوت مربع) و C تعداد دفعات مبادله هوا می باشد.

جدول 1 لیست برآوردهای مبادلات هوایی از طریق انواع گلخانه ها را نشان می دهد. تعداد دفعات مبادله هوا در هر ساعت بسته به نوع و شرایط گلخانه و میزان باد متغیر است.

کولاک گستر یزد kgy

جدول 1: تعداد دفعات مبادله هوا در هر ساعت

جدول 2 مواد مختلفی را که معمولا در ساخت گلخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند و مقادیرشاخص R مربوط به آنها را نشان می دهد. جدول 2 همچنین مقادیر کلی R برای مجموعه های مختلف ساخت و ساز را نشان می دهد. توجه داشته باشید که مقادیر بالا R نشانگر جریان گرما کمتر است. مصالح ساختمانی که رطوبت را جذب می کنند، هنگامی که مرطوب می شوند، گرما را عبور می دهند. از مواد محافظت کننده در برابر بخار برای محافظت از موادی که بخار آب در آن ها نفوذ می کند استفاده کنید. گرما از طریق زمین و کناره های گلخانه نیز هدر می رود. این گرمای هدر رفته نیز با مقادیرقبلی جمع می شود. باتوجه به جدول 1 و معادله داریم:

Q = PL (Ti - To)

که در آن P ضریب تفات حرارتی (BTU/ft ºF hr) و L فاصله اطراف محیط می باشد.

دمای مناسب برای استفاده در محاسبات طراحی بخاری (برای انتخاب اندازه بخاری) را می توان با کاهش 15 درجه فارنهایت از میانگین روزانه حداقل دمای ماه ژانویه آن منطقه بدست آورد.

کولاک گستر یزد kgy

جدول 2: شاخص R برخی پوشش های گلخانه ای

 

سایر ملاحظات طراحی سیستم گرمایشی :

گلخانه های پلاستیکی اغلب دارای رطوبت در محفظه هستند زیرا تقریبا هیچ شکاف یا سوراخ هایی در آن ها وجود ندارد ( در صورت سالم بودن پوشش). رطوبت بالا می تواند منجر به افزایش وقوع بیماری های برگ و گل شود. سیستم تهویه هوای اجباری هوای داخل گلخانه را به گردش در می آورد بدون اینکه با محیط بیرون از گلخانه تبادل هوا داشته باشد به این صورت بدون تغییر دما، هوای محیط به گردش در می آید و هوای کناره دیواره ها و کف و زیر سقف به صورت یکنواخت باهم مخلوط می شوند.وظیفه ایجاد این گردش هوا به عهده فن سیرکوله است. فن سیرکوله در کل دوره سرد مجاز به کار کردن است. فن سیرکوله همچنین کمک میکند هوای گرمی که بواسطه سبک بودن در زیر سقف تجمع پیدا کرده است دوباره به ارتفاع پایین تر برگردد.

کولاک گستر یزد kgy

شکل 3 : نمونه سازه پایه دو لایه پلی اتیلن

اگر از کوره هوای گرم برای گرمایش گلخانه استفاده می کنید بهتر است هوای گرم تولیدی را توسط کانال به صورت متعادل در کل گلخانه توزیع کنید.

در گلخانه های بزرگ استفاده از گرم کن های کوچکتر با تعداد بیشتر بهتر است. این کار ایمنی بیشتری نیز دارد و در صورتی که یکی از سیستم ها خراب شوند تا رسیدن سرویسکار مجاز، بقیه سیستم ها می توانند گرمای حداقلی محیط را تامین کنند.

توجه شود به هیچ وجه از گرمکن هایی که دودکش ندارند استفاده نشود زیرا به شدت روی کیفیت و کمیت محصول نهایی تاثیر خواهد داشت بعلاوه امکان شیوع انواع بیماری وقارچ نیز وجود دارد. از طرفی گرمکن های بدون دودکش دارای کوره جلو باز هستند که از نظر ایمنی بسیار خطرناک است.

استفاده از یک کنترل مرکزی برای نظارت بر دمای سالن و عملکرد گرمکن ها بسیار مفید و لازم است.

برای مشاهده جدیدترین سیستم گرمایشی گلخانه ها و سالن های پرورش طیور کلیک کنید.

2) تهویه و سرمایش

تهویه در طول روزهای آفتابی دمای داخل را کاهش می دهد و دی اکسید کربن را تامین می کند که برای فتوسنتز گیاهان حیاتی است. یکی دیگر از مزایای تهویه، انتقال هوای گرم و مرطوب به بیرون و جایگزینی آن با هوای تازه با رطوبت کمتراست.رطوبت بالای هوا روی سطوح سرد نشسته و اشباع می شود، این قطرات شبنم اشباع شده، در صورتی که مدت زمان زیادی روی سطوح و گیاهان باقی بماند باعث بروز بیماری در گیاهان می شود.

برخی از سازه های شیشه ای با فن های دستی تعبیه شده در سقف تهویه می شوند. این نوع تهویه برای گلخانه هایی که پوشش پلاستیکی اصلا مناسب نیست، تغییرات سریع و پرنوسان دما یکی از دلایل آن است. به طور کلی تهویه یک رکن اساسی گلخانه است و استفاده از سیستم تهویه مناسب اجتناب ناپذیر است. در ادامه نکاتی در مورد سیستم های تهویه و انتخاب آن ها عنوان خواهد شد.

در زمستان جهت جلوگیری از ضعیف شدن وریزش برگ های گیاهان تهویه الزامی است. در برخی گلخانه ها از یک (یا تعدادی با توجه به نظر کارشناس) فن در یک طرف و یک ورودی هوای قابل باز و بسته شدن در طرف دیگر گلخانه استفاده می شود. برای به حداقل رساندن آسیب هوای سرد بیرون به گیاهان از یک حایل های منحرف کننده هوا ( مانند دریچه های اینلت استفاده شده در مرغداری ها) در ورودی استفاده می شود. این حایل باعث می شود هوای سرد مکیده شده به صورت مستقیم با گیاهان تماس پیدا نکند و با یک شیب رو به بالا به زیر سقف دمیده شوند. ( از طرفی این هوای سرد دمیده شده در زیر سقف مانند پتو روی هوای گرم نشسته و هوای گرم را دوباره به ارتفاع پایین بر میگرداند.

می توان هوای تازه را از طریق کانال کشی سراسری هم به گیاهان رساند . برای این کار یک تیوب هوا با چندین مجرای خروجی طراحی می شود و سرتاسر سالن کشیده می شود فقط به دلیل تماس مستقیم هوای سرد با گیاه در این روش حتما باید در تیوپ هوا، هوای سرد و گرم را مخلوط کرد. در این روش توزیع یکنواخت و اصولی بسیار مهم است و کمتر این کار در گلخانه ها با استقبال روبرو می شود. زیرا در گلخانه فضای کلی هرچه بیشتر به سمت یکنواختی دمایی و رطوبتی برود کیفیت محصول بیشتر خواهد بود.

فن ها نیز مانند هیتر ها باید توسط یک سیستم کنترل ترموستاتسک کنترل شوند تا  به با کنترل عملکرد فن ها دمای داخلی را به میزان تنظیم شده رسانده و در آن سطح نگه دارد. استفاده از ترموستات های PID یا کنترل کننده های صنعتی مانند  PLC و یا حتی ترموستات های دستی مکانیکی می تواند مفید باشد.

از سیستم هوادهی تیوبی برای تهویه اصلی نیز میتوان استفاده کرد .در این روش به طور کلی تعداد فن کمتری مورد نیاز است ولی همانطور که گفته شد بهتر است تمامی فضای سالن تهویه شود و می توان گفت تهویه تونلی بهتر از بقیه روش های تهویه مرسوم است.

طرفداران ممکن است اضافه یا احتمالا همراه با یک پد خنک کننده برای استفاده در خنک کننده تبخیری در حقیقت، هوا ممکن است از طریق پد یا بدون آب در پد کشیده شود. در دوره های گرم، هوا باید به اندازه کافی از خانه خارج شود تا هر 60 ثانیه یک تبادل کامل هوا ایجاد شود. کنترل کننده ها توسط ترموستات یا رطوبت سنج برای ارائه درجه حرارت مناسب و رطوبت.

در تهویه گلخانه ها در فصول گرم الزامیست هوای کل گلخانه در هر شصت ثانیه یکبار تعویض شود و این اهمیت تهویه و انتخاب فن مناسب را در گلخانه ها مشخص می کند. در فصول گرم نیز همانند فصول سرد الزامیست هوایی که به درون گلخانه دمیده می شود ساختار دمایی سالن را بهم نزند و دمای هوای داخل گلخانه در حد مجاز باقی بماند.( یا حداقل تغییرات ناگهانی نداشته باشیم و میزان خطا در یک بازه ی قابل قبول باشد)

در فصول گرم تهویه دو وظیفه اصلی به عهده دارد :

  • تامین دی اکسید کربن مورد نیاز گیاه ها  ( همان تهویه حداقلی که در زمستان نیز مورد نیاز بود.)
  • خنک کردن فضای داخلی گلخانه

برای خنک کردن سالن ها فن ها به تنهایی کافی نیستند و معمولا از ترکیب فن های اگزاست و سیستم پدکولینگ سلولزی استفاده می شود.  استفاده از پد کولینگ علاوه بر کاهش دما باعث تامین رطوبت سالن هم می شود.

گلخانه های مجهز به سیستم پد خنک کننده تبخیری دارای سه فن یا کمتر باید یک فن با موتور دو سرعته داشته باشند تا از نوسانات بیش از حد دما شود. فن ها رو طوری انتخاب کنید تا در برابر فشار مخالف داخلی (فشار ⅛ اینچ استاتیک) به راحتی کار کنند. فن هایی که در این فشار کار نکنند عموما حدود 30 تا 40 درصد بازده خود را از دست می دهند لذا حتما توجه شود ویژگی های فن ها حتما توسط یک مرجع بی طرف تایید شده باشد.

 فن های اگزاست در دیوار انتهایی

نصب فن ها در دیوار انتهایی یکی از رایج ترین روش های نصب فن های اگزاست در تهویه اجباری است.( شکل 4) در یک وجه فن ها و در وجه مقابل دریچه های ورودی هوا نصب می شوند.

 کولاک گستر یزد kgy

 شکل4 : فن ها در دیوار انتهایی

فن های اگزاست باید قادر به تخلیه هوای اندک ( تهویه حداقلی) برای زمستان و همچنین تهویه اصلی ( تعویض هوای کل سالن در یک دقیقه) در تابستان باشد. مجموعه فن در تهویه تونلی استاندارد باید بدون استفاده از سیستم خنک کننده و پدکولینگ قادر باشد اختلاف دمای 8 درجه فارنهایتی با محیط بیرون ایجاد کند. البته در این حالت بهتر است طول سالن بیشتر از 50 متر نباشد اما در سالن هایی با طول 100 متر هم این روش جوابگو خواهد بود. در سالن های بزرگتر اختلاف دمای نقاط مختلف بیشتر است. در این سالن ها به تهویه بیشتری احتیاج داریم و مهم است هوا از منافذ دیگری به جز فن ها و دریچه های طراحی شده در سالن در رفت و آمد نباشد.

سقف سالن ها باید به گونه ای باشد که از طریق منافذ آن هوایی وارد سالن نشود پس اجباریست که همیشه به ترمیم سقف توجه کنید.

اگر در تابستان از پد سلولزی استفاده میکنید باید دریچه های دیگر ورودی هوا را ببندید و اجازه دهید هوا فقط از منافذ پد وارد سالن شود. میتوایند با ایجاد مسیر هایی هوای خنک ( خروجی پد) را در جهات دلخواه توزیع کنید.

در گلخانه هایی که به بخش های کوچکتر تقسیم شده اند هم به همین صورت عمل می کنیم یعنی برای هر واحد از فن انتهایی به صورت مجزا و دریچه استفاده می کنیم.

فن های تنظیم فشار در دیوار های انتهایی

برای گلخانه هایی که طولی کمتر از 40 متر دارند می توان از دو فن در دو طرف سالن و دو ورودی در دیوار های جانبی استفاده کرد. (شکل5)

کولاک گستر یزد kgy

شکل 5 : فن های فشار در گلخانه هایی با  طول کم

معمولا در این روش فن ها هرکدام به یک ترموستات جداگانه متصل اند و به صورت مستقل عمل می کنند. چیدمان گیاهان در این روش باید به گونه ای باشد که کاملا در مسیر جریان هوا قرار بگیرند.

ادامه دارد...

 نویسنده : میلاد کولیوند/

جهت مشاوره و سفارش محصولات گرمایشی و سرمایشی گلخانه ای، محصول شرکت دانش بنیاد کولاک گستر یزد با ما تماس بگیرید

نوشتن دیدگاه

محصولات کولاک گستر یزد

اخبار کولاک گستر

اسلایدر سرمایشی

Revolution Slider Error: Slider with ID: 2 Not Found