ویژگی‌ها و کاربرد سیستم گرمایش گلخانه
یکی از عوامل مهم در مدیریت گلخانه، کنترل دما و مدیریت سیستم گرمایش گلخانه است. دما یکی از چهار فاکتور اصلی است که بیشترین تأثیر را بر میزان رشد گیاهان دارد و باید درباره واپایش(کنترل) آن حساسیت بالایی داشته باشید.
در این مطلب از شرکت گلخانه ساز نهال رویش کاملا با انواع سیستم گرمایش گلخانه و نحوه مدیریت آن آشنا خواهید شد.
.محتواهای این مطلب:
- اثر گلخانه ای
- ویژگی سیستم های گرمایش گلخانه
- عوامل موثر در انتخاب سیستم گرمایش گلخانه
- منابع حرارتی گرمایش گلخانه
- بخاری ها برای گرمایش گلخانه
- توزیع گرما
اثر گلخانه ای
دریافت کردن پرتوهایی با طول موج کوتاه و ساطع کردن پرتوهایی با طول موج بلند را اثر گلخانه ای می گویند. در شرایط معمولی مقداری از گرمایش گلخانه توسط پدیده اثر گلخانه‌ای تأمین می شود؛ اما این مقدار همواره نمی‌تواند برای فضای داخل سازه گلخانه مناسب باشد و دما را برای گیاهان در محدوده ی مساعد نگه دارد. به عنوان مثال در شب‌های سرد زمستان که دمای هوا گاهی به زیر صفر و یخبندان هم می‌رسد، نیاز داریم با استفاده از سیستم‌های گرمایش گلخانه و انجام اقداماتی از هدر رفتن گرما جلوگیری کنیم.
ویژگی های سیستم گرمایش گلخانه
1- حرارت مورد نیاز را حتی در سردترین شب سال تأمین کند.
2- حرارت را در سرتاسر گلخانه به صورت یکنواخت پخش کند تا باعث کاهش بیماری ها، رشد مناسب گیاه و افزایش کارایی حرارت شود.
عوامل موثر در انتخاب سیستم گرمایش گلخانه
- مساحت گلخانه
- هدر رفت گرما
- نوع پوشش گلخانه
- منطقه‌ای که گلخانه در آن ساخته شده
مطلب مرتبط: کشت هیدروپونیک
منبع های حرارتی در سیستم گرمایش گلخانه
هزینه انرژی بستگی به نوع سوخت مورد استفاده، میزان دردسترس بودن و فصل حاضر دارد. در گلخانه های تجاری و صنعتی از الکتریسیته(نیروی برق) استفاده نمی شود و معمولا از گاز و گازوئیل استفاده می شود. منابع حرارتی در سیستم گرمایش گلخانه می تواند به دو صورت مرکزی و موضعی انجام شود.
حرارت مرکزی
در این روش از یک یا چند دیگ بخار استفاده می شود. بخار آب یا آب داغ از طریق لوله هایی به نقاط مختلف گلخانه منتقل می شود. این نوع منبع حرارتی برای گلخانه هایی با مساحت بیشتر از یک هکتار مناسب است. زیرا هزینه اولیه استفاده از آنها زیاد است.
آب گرم برای گرمایش گلخانه
این روش بر این اصل استوار است که اگر دمای آب یک درجه سانتی گراد کاهش یابد، یک کالری گرما آزاد می کند.
ویژگی‌های آب گرم
- مناسب گلخانه با مساحت پوشش کمتر از 1500 متر مربع است
- دمای آب گرم خدود 82 درجه سانتی‌گراد می‌باشد (دما در مدخل ورودی گلخانه باید 95 درحه سانتی‌گراد باشد)
- مقدار آب زیادی مورد نیاز است
- برای به جریان درآوردن آب، به یک پمپ نیاز است
- روش آب گرم به فشار بالا (تقریبا یک کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع) نیاز دارد
- چون آب کندتر گرم شده و کندتر سرد می‌شود، بنابراین دما ثابت‌تر از روش آب داغ است و در صورت از کار افتادن دیگ بخار، تا ساعت‌ها از یخ زدن گلخانه جلوگیری می‌شود
- به‌رغم نیاز به لوله بیشتر، مقدار حرارت تولید شده کمتر از بخار است
- هزینه آن نسبت به بخار بیشتر است
مطلب مرتبط: تریپس
بخار آب برای گرمایش گلخانه
در این روش آب به دمای 100 سانتی گراد می‌رسد و سپس تبدیل به بخار می‌شود. پس از تبخیر، آب با فشار وارد لوله‌های توزیع کننده می‌شوند. با سردشدن بخار، آب حاصل توسط پمپ به مخزن برگردانده می‌شود تا مجدداً گرم شود و این چرخه دوباره تکرار خواهد شد. برای استفاده از روش بخار آب به حجم آب کمتری نسبت به روش آب گرم نیاز است. همچنین هزینه لوله‌کشی و سایر هزینه های جانبی آن نسبت به روش آب گرم کمتر است. در برابر آن دردسر هایی نیز دارد. به عنوان مثال اگر جریان بخار قطع شود، لوله ها فوراً سرد می‌شوند و حرارت و دمای گلخانه به یکباره کاهش می‌یابد.
ویژگی‌های بخار آب
- برای گلخانه‌های با مساحت پوشش 1500 مترمربع یا بیشتر مناسب است
- حجم آب مورد نیاز کمتر است
- دیگ بخار کوچک‌تری مورد نیاز است
- هزینه لوله‌کشی و سایر هزینه‌ها نسبت به روش آب گرم کمتر است
- نسبت به روش آب گرم به مراقبت بیشتری نیاز دارد
- در صورت قطع بخار، لوله‌ها فوراً سرد و حرارت گلخانه یک مرتبه کاهش می‌یابد
سیستم بخار برای گلخانه تک واحدی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این روش شبیه رادیاتور اتومبیل است و شامل پنکه است که هوای سرد را به داخل سیستم می‌کشد و هوای گرم‌شده در سراسر گلخانه توزیع می‌کند
مطلب مرتبط: نت هاوس
حرارات موضعی
در گلخانه‌های خانگی یا پلاستیکی که به طور موقت احداث شده‌اند و یا مقطعی هستند، استفاده از سیستم گرمایش مرکزی مقرون به صرفه نیست و توصیه نمی‌شود. در این سیستم گرمایش گلخانه، بخاری‌هایی در نقاط مختلف گلخانه قرار داده می‌شود و فقط قادر است محیط اطراف خود را گرم کند. هزینه خرید این بخاری‌ها نسبت به تجهیزات گرمایش مرکزی کمتر است.
بخاری‌ها
بخاری‌هایی که برای گرمایش گلخانه استفاده می‌شوند، دو نوع هستند؛ بخاری های تراکمی و بخاری ها کنوکسیونی(همرفتی).
بخاری‌های تراکمی
این بخاری بر اساس جهت ورود و خروج هوا به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ عمودی و افقی. بخاری‌های تراکمی دارای مخزن دو جداره بوده و در یک طرف مخزن مشعل و در طرف دیگر آن پنکه قرار دارد. پنکه هوای گلخانه را به داخل محفظه دوجداره کشیده و پس از گرم‌شدن از قسمت دیگر با فشار خارج می‌شود.
بخاری‌های عمودی
در بخاری‌های عمودی هوای گرم شده در جهت عمودی از محفظه دوجداره خارج می‌شود. هوا از حاشیه گلخانه به درون کشیده می‌شود و پس از گرم‌شدن به سمت پایین و کف گلخانه فرستاده می‌شوند. ارتفاع بخاری بلندتر از قد انسان است و فاصله آنها از یکدیگر به اندازه عرض گلخانه است. دلیل آن این است که هر بخاری فضای مربعی شکل به اندازه عرض گلخانه را گرم می‌کند. مشکل استفاده از بخاری‌های عمودی، اختلاف دما بین قسمت بالایی و پایینی گلخانه و خشکی خاک است.
بخاری های افقی
در انواع بخاری‌های افقی هوای گرم به صورت افقی توزیع می‌شود. در این صورت به تعداد بخاری‌های کمتر و با اندازه‌های بزرگتری نیاز داریم که هزینه نصب اولیه و مخارج آن کمتر از بخاری‌های عمودی است.
دود حاصل از سوختن انرژی در بخاری توسط لوله‌ای که به محفظه درونی بخاری متصل است به بیرون از گلخانه هدایت می‌شود. لوله دودکش به صورت مستقیم از سقف گلخانه به بیرون فرستاده می شود. بشینه(حداکثر) ارتفاع دودکش از بالاترین ارتفاع گلخانه 76cm است. حد معمول آن بین 24-37 سانتی متر است تا جریان هوا به خوبی صورت گرفته و دود مجدد به داخل گلخانه بازنگردد. همچنین دودکش باید کمینه(حداقل) 25cm از درخت و سایر موانع فاصله داشته باشد. در صورت جداکردن یا خاموش کردن مولد حرارتی می توان از این روش به عنوان دستگاه تهویه استفاد کرد.
بخاری های کنوکسیونی (همرفتی)
قیمت بخاری‌های کنوکسیونی نسبت به بخاری های تراکمی پایین‌تر است و سوخت آنها چوب، ذغال‌سنگ، نفت و گاز است. دودکش همانند مبادله‌گر گرما عمل می‌کند و گرما را از بخارات داخل لوله به هوای گلخانه انتقال می‌دهد. زانوهای لوله دودکش با نوار نسوز و ضدآتش پوشانده می‌شود تا دود وارد گلخانه نشود.
منطقه ای که گلخانه در آن ساخته شده
مطلب مرتبط: هزینه ساخت گلخانه
توزیع طبیعی گرمایش گلخانه
سیستم گرمایش گلخانه‌ها طوری طراحی می‌شود که از نیروی طبیعی برای حرکت هوا استفاده می‌کنند. هوا توسط فرآیند طبیعی کنوکسیون(همرفت) حرکت می‌کند. یعنی وقتی هوا گرم می شود به سمت بالا صعود خواهد کرد و وقتی سرد می شود پایین خواهد آمد. جریان هوا به علت کنوکسیون طبیعی باعث می شود دمای گلخانه در نقاط مختلف آن متفاوت باشد. لوله های باید طوری قرار داده شوند که تا حد امکان توزیع گرما در گلخانه به صورت یکنواخت باشد. محل لوله‌ها بستگی به نوع محصول نیاز حرارتی طول لوله مورد نیاز و روش قراردادن لوله‌ها دارد.
توزیع مکانیکی گرمایش گلخانه
در سیستم جریان هوای افقی پنکه هایی با قطر ۴۰-۶۰ سانتی متر بین گیاهان و سقف گلخانه قرار می‌گیرند. فاصله پنکه‌ها از هم 1.2-1.5 متر می‌تواند باشد و فاصله آنها از دیوار جانبی گلخانه باید یک چهارم عرض گلخانه باشد. در این حالت پنکه‌های هر طرف هوای گرم گلخانه را به سمت دیگر می‌رانند تا گرما به صورت یکنواخت در گلخانه جریان یابد.
