برچسب: تامین گرمایش گلخانه

سیستم گرمایش گلخانه

نصب و استفاده از انواع سیستم های گرمایشی ذیل باتوجه به اقلیم منطقه، نوع محصول و سطح گلخانه (با رعایت سوخت مناسب و قابل دسترسی) ضروری می باشد:

۱ – هیتر یا کوره های دمنده هوای گرم

۲- سیستم حرارت مرکزی با لوله های آب گرم (سیستم با آب گرم و سیستم با بخار آب)

۳- پا گرمائی و پاسرمائی: از سیستم آب گرم یا بخار آب استفاده می شود.

۴ – استفاده از پرده های ذخیره کننده انرژی جهت جلوگیری از بازتاب و انعکاس حرارت داخل گلخانه به بیرون به خصوص در شب و روزهای سرد و ابری

۵ – استفاده از انرژی های نو مثل انرژی زمین گرمائی، انرژی حرارتی خورشیدی و …

۶ – سیستم های حرارتی موضعی (بخاری های کونوکسیونی یا همرفتی، بخاری های تابشی با انرژی های پائین، بخاریهای گازی، بخاری های با سوخت فسیلی و …)

۷ – کانال نایلون پخش کننده حرارت در سطح پایین گلخانه نصب شود چون هوای گرم به سمت بالا صعود می کند. ۳ تا ۴ کانال پلاستیکی سوراخ شده برای توزیع هوای گرم هیترها برای هر دهنه ۸ متری نصب شود.
۸ – از قرار دادن مخزن سوخت گازوییل در فضای باز حتی المقدور خودداری گردد چرا که خطر یخ زدگی در شب های یخبندان وجود دارد.

۹ – سیستم هشدار دهنده (ترموستات و آلارم) نصب تا نوسانات دمایی کنترل شود.

۱۰ – هر واحد گلخانه بایستی دارای یک مشعل یدک جهت استفاده در مواقع ضروری باشد.

رطوبت نسبی هوا رطوبت داخل گلخانه با توجه به نقش آن در افزایش کمیت و کیفیت محصول و کنترل آفات و بیماری ها، باید به نحو مقتضی در حد بهینه کنترل گردد. بهترین میزان رطوبت نسبی در گلخانه ها حدود ۷۵ درصد می باشد،

رطوبت نسبی کمتر از ۶۰ درصد توام با دمای بیشتر از ۲۵ درجه سانتیگراد، منجر به ریزش غنچه ها و میوه ها می گردد. اگر رطوبت نسبی بالاتر از ۷۵ درصد و دما کمتر از ۲۵ درجه سانتیگراد همراه با تهویه نامناسب باشد، بیماری های قارچی افزایش می یابد، بنابراین استفاده از دستگاه رطوبت سنج جهت کنترل نوسانات دما الزامی است.

اتمسفر و  سیستم گرمایش گلخانه

باتوجه به نقش دی اکسید کربن در افزایش فرآیند فتوسنتز و نهایتاً افزایش عملکرد و با توجه به این که حداقل تبادلات گازی بین محیط داخل گلخانه با فضای باز اطراف (به خصوص در فصول سرد سال) صورت می گیرد، تأمین دی اکسیدکربن گلخانه از طرق مناسب (تهویه مناسب، استفاده از مولدهای دی اکسید کربن با اولویت استفاده از سوخت گازی و …) بسته به نوع محصول تولیدی ضروری می باشد.

معمولاً غلظت معمول دی اکسیدکربن موجود در محیط داخل گلخانه ۳۰۰ پی پیام (ppm) است. افزایش سطح دی اکسیدکربن بسته به نوع محصول تا حد ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ پی پی ام باعث افزایش محصول می شود. لذا اندازه گیری منظم گاز دی اکسیدکربن داخل گلخانه با استفاده از دستگاه سنجش دی اکسید کربن ضروری می باشد.

نقطه حداقل بحرانی دی اکسیدکربن در گلخانه ۱۲۵ – ۲۵ پی پیام می باشد که باعث توقف فعالیت گیاه می گردد. تزریق دی اکسیدکربن در تمام طول روز از طلوع آفتاب تا یک ساعت قبل از غروب صورت می گیرد. زمان تزریق به موقعیت گلخانه و عرض جغرافیایی هم بستگی دارد و در فصل های پاییز و زمستان صورت می گیرد.

این عمل معمولاً در اواخر شهریور یا اوایل مهر تا اواسط فروردین تا اواسط اردیبهشت انجام می شود. در زمان تزریق باید کلیه دستگاه های تهویه و هواساز و خنک کننده خاموش باشد و دریچه تهویه کمتر از ۵ سانتی متر باز باشد.

نکات مهم در مدیریت گرمایش گلخانه
درجه حرارت گلخانه خیار

نکات مهم در مدیریت گرمایش گلخانه

نکات مهم در مدیریت گرمایش گلخانه

گلخانه باید بتواند محیط کنترل شده ای برای نور، حرارت و رطوبت کافی جهت تولید گیاه فراهم کند. گلخانه نیاز به سیستمی جهت افزایش نور (به ویژه در ساعات اولیه صبح) دارد و به همین منظور هنگام بنای گلخانه باید ارتفاع ساختمان ها و درختان اطراف بنا مد نظر گرفته شوند.

آب، سوخت و الکتریسته می تواند شرایط محیطی مناسبی را جهت نتایج مطلوب ایجاد کنند. جهت انجام این امر استفاده از سیستم گرمایش و سرمایش مطمئن و هوادهی مناسب، مکانیزمهای هشدار دهنده، حرارت و … از نیازهای یک گلخانه هستند.

گرمایش گلخانه

نیاز حرارتی گلخانه به نوع محصولی که در گلخانه رشد می کند، وابسته است. اغلب گیاهان به حرارت روزانه ۷۰ تا ۸۰ درجه فارنهایت و نیاز حرارتی شبانه تا حدی کمتر از این نیاز دارند. گیاهان گلخانه های سرد به درجه حرارتی حدود ۵۰ درجه فارنهایت در شب نیاز دارند که از آن جمله می توان به گل میخک، از الیه، گل مینا، هویج، کاهو، تربچه و… اشاره کرد.

گیاهان گلخانه ای گرم به حرارت شبانه حدود ۹۵ درجه فارنهایت نیاز دارند که گل رز، گوجهفرنگی، سوسن، کاکتوس و… از این دسته گیاهان هستند. گیاهان مناطق استوایی به حرارت شبانه بالای ۷۰ درجه فارنهایت و درصد رطوبت بالا نیاز دارند. یک سیستم گلخانه ای مناسب در طول یکسال زراعی باید بتواند شرایط مناسب حرارتی برای گیاه را فراهم کند.

در تولید محصولات گلخانه ای سیستم گرمایشی مورد قبول است که حرارت یکنواخت بدون ایجاد شرایط مضر برای گیاه تولید کند. منابع مناسب سوختی جهت تولید این حرارت عبارتند از: گازهای طبیعی، LPG، چوب، نفت و گازوئیلی که وجود و هزینه هر کدام از این سوختها از محلی تا محل دیگر متفاوت هستند. علاوه بر این، راحتی کاربرد، هزینه های عملیاتی و کاهش هزینه های کارگری هر سیستم نیز در توجیه کاربرد هر سیستم باید مورد توجه قرار گیرد. نیاز گرمایی گلخانه علاوه بر نوع گیاه به تلفات حرارتی سیستم گلخانه نیز وابسته دارد.

انواع سیستم های انتقال حرارت

در این مقاله به تشریح انواع سیستم های انتقال حرارت در گلخانه و پارامترهای موثر بر طراحی و افت حرارتی روشهای مختلف انتقال حرارت و تهویه و تاثیر رطوبت گلخانه بر آنها پرداخته شده است.روشهای انتقال حرارت و فاکتورهای موثر بر افت حرارتی و ملاحظات طراحی و هدایت در این روش گرما یا به وسیله ماده ای که بین دو جسم تولید کننده حرارت و مصرف کننده حرارت قرار دارد انتقال مییابد و یا به وسیله تماس فیزیکی دو جسم منتقل می شود.

میزان گرمای جابجا شده در این روش بین دو جسم به سطوح دو جسم، طول مسیر انتقال حرارت، اختلاف درجه حرارت دو جسم و خواص فیزیکی دو جسم (چگالی، رنگ و…) وابسته است. افت حرارتی هدایتی با جایگزین ساختن مواد عایق در مسیر انتقال حرارت به جای موادی که گرما را سریعتر منتقل می کنند یا استفاده از عایق ها در مکانهای مشخص (تولید کننده گرما و مصرف کننده) می توان کاهش یابد.

مثال ساده در این راستا می تواند جایگزین شدن دسته فلزی تابه آشپزخانه با دسته پلاستیکی یا چوبی یا پوشاندن دسته فلزی با چوب یا پلاستیک است

درجه حرارت گلخانه خیار
سیستم های گرمایشی زیرزمینی گلخانه

سیستم های گرمایشی زیرزمینی گلخانه

سیستم های گرمایشی زیرزمینی گلخانه

استفاده از آب گرم کن برقی : در این روش از یک آبگرم کن برقی و شبکه لوله های آب گرم و یک پمپ و ترموستاتهای کنترل استفاده می شود که در زیر گلدان ها یا بستر گیاه تعبیه میشوند. لوله های آب گرمی که زیر بستر قرار دارند گرمای یکنواختی را به گیاه می رسانند. لوله های آب گرم را ممکن است در عمق حدود ۵۰ سانتیمتری جای دهند و یا از لوله های P.V.C بهره گرفته و روی کفی که از جنس پلی استر عایق می باشد، قرار دهند و روی لوله ها را با شن یا ورق های فلزی بپوشانند.

المنت های حرارتی برقی : این المنت ها به صورت واحدهای آماده و غیرقابل نفوذ نسبت به آب به فروش میرسند که در زیر بستر به شکل مارپیچ قرار داده میشوند و روی آن را با شن مرطوب می پوشانند. جریان برق، سبب تولید گرما در المنت ها شده و شن اطراف و نهایتاً بستر گیاه را گرم می نمایند.

یک ترموستات نیز برای کنترل درجه حرارت به سیستم متصل است. اکثر این المنت ها با برق شهری کار می کنند ولی به دلیل خطرناک بودن برق شهر امروزه از المنت های ۲۴ ولتی نیز استفاده میشود. این سیستم به خاطر گران بودن کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

سرویس و نگهداری سیستم های گرمایشی : برای عمر طولانی و بدون اشکال سیستم، مراقبت منظم از دیگ ها و تأسیسات گرمایش گلخانه یک ضرورت است. اهمال در چنین کاری ممکن است خرابی دستگاه ها یا سیستم را در پی داشته باشد.

الف – دیگ های بخار : این دیگ ها نیاز به یک تا دو سرویس در سال دارند و باید تمام درپوش های دستگاه بازدید شود دوده ها را تمیز کرده و دودکش ها میل زده شوند. دیواره دیگ ها بررسی شوند تا ترک خوردگی و زنگزدگی نداشته باشند آجرهای نسوز نترکیده باشند دستگاه های جرقه زنی، موتور برقی و وسایل محرکه نیز سرویس شوند آب دیگ خالی شود مجاری آب و دریچه گودال گل ریز باز شود و دیگ با آب تمیز شست و شو شود. افشانک مشعل بررسی و تمیز شود و در صورت لزوم جایگزین گردد. الکترودهای جرقهزنی خارج و بررسی شوند چشم الکترونی تمیز و فیلتر خط جریان روغن تعویض شود.

اگر مشعل روشن نشود به موارد زیر دقت گردد :

۱ – ایا در مخزن، سوخت وجود دارد؟

۲ – شیر سوخت باز است؟

۳ – آیا صدای جرقه زدن الکترودها شنیده می شود؟

۴ – آیا رله قطع است؟

ب – گرم کن ها : نیاز به مراقبت های شش ماهه دارند سرپوش رادیاتورها باید بررسی شوند تا ترک خوردگی نداشته باشند در صورت وجود ترک باید جوشکاری یا تعویض شوند. نشتی لوله ها بررسی و قطعات فرسوده تعویض گردد.

تجهیزات گرمایشی گلخانه
کنترل کامپیوتری گرمایش گلخانه

سنجش گرمایش گلخانه

سنجش گرمایش گلخانه | این حسی گرها جهت اندازه گیری رطوبت نسبی هوا بکار می روند با توجه به تنوع این حسی گرھا بسیاری از آنها ممکن است مناسبب کار در گلخانه نباشند . این حس گرها به دو صورت زیر ساخته می شوند

الف ) حسی گرهای برقی شامل رطوبت سنج های خازنی Capacitive و رطوبت سنجهائی مقاومتی Resistive رطوبت سنج های برقی مناسب محیط هایی هستند که همواره رطوبت نسبی هوا کمتر از ۹۰ درصد باشد.

ب) رطوبت سنج خشک و تر: با استفاده از قرائت درجه حرارت خشک و تر و به کمک جداولی میتوان به رطوبت نسبی ھوا پی برد . دقت این رطوبت سنجها خوب بوده و برای محیط های با رطوبت نسبی بالاتر از ٪۹۰ متل محیط های مه پاشی شده و اتاق جوانه زنی و تکتیر مناسب می باشند.

غلظت سنج Co۲ از این حس گرها جهت اندازه گیری میزان CO۲ محیط استفاده می شوند. از آنجایی که مولکول های CO۲ نور مادون قرمز را جذب می کنند ، در این حسی گرها از این اصل استفاده گردیده و از طریق المانی در داخل حس گر اشعه مادون قرمز ساطع و با اندازه گیری اشعه جذب نشده به میزان CO۲ محیط پی می برند. Co۲ مورد نیاز از طریق دود کش ہائی سیستم گرمایش ، بخاری ہاو یا از طریق کپسولهای CO۲ مایع قابل تزریق در گلخانه می باشند.

نحوه اندازه گیری

تشعشع اندازه گیری شده به صورت زیر تقسیم بندی می شوند

الف ) تشعشع کل (Global Radiation) یا تشعشع جهانی که با استفاده از دستگاه تشعشع سنج کلی تشعشع دریافت شده از خورشید در واحد سطح را اندازه گیری می کند. این معمول ترین و مناسب ترین روش اندازه گیری روشنایی در گلخانه می باشد زیرا تمام طیف مرئی را که سبب عمل فتوسنتز و گرمایشی می شود را اندازه گیری می کند.

ب ) تنها باند باریکی از اشعه مرئی خورشید که در عمل فتوسنتز گیاهی شرکت می کند اندازه گیری می شود بنابراین در گلخانههای تولیدی کمتر استفاده شده و صرفا کاربرد آن در گلخانه های تحقیقاتی است.

ج) روش ہائی فتومتری دراین روش ها حسگر تنها قادر به تشخیضس روزاز شب بوده و لذا در گلخانه ها کاربرد نداشته بیشتر جهت کنترل و قطع و وصل سیستم های روشنایی محیط بکار می روند
(شوا) و جهت باد بکار می روند عموما در خارج از گلخانه نصب می گردند ولی مواقعی برای تبت جریان هوا در داخلی گلخانه نیز ممکن است نصب شوند کنترل کننده ها با استفاده از اطلاعات بدست آمده از باد سنج و جهت نما (Vane)میزان و جہت بازو بسته بودن دریچه های هواکشی را تنظیم می کنند.

سنسورهای بارندگی : این سنسورها در خارج از گلخانه نصب می شوند و وجود و یا عدم وجود بارندگی را تشخیص می دهند. اساس کار آنها بر انعکاس و شکست نور در مایعات استوار می باشد. این سنسورها قادر به اندازه گیری میزان بارندگی نمی باشند. ولی سرعت پاسخگویی آنها سریع میباشد. از این سنسورها در موقع بارندگی برای باز و بسته کردن دریچه ها و بستن سقف استفاده می شود. این سنسورها بعضا قادر به تشخیص برف و باران و ۷- سنسورهای مورد نیاز جهت آبیاری اندازه گیری رطوبت خاک به منظور تعیین زمان و عمق آب آبیاری می تواند با توجه به دقت مورد نظر به یکی از روشهای زیر انجام گیرد.

» ننوترون متر
» تانسيو متر

بلوک های گچی علاوه بر تجهیزات فوق از تشتک تبخیر در گلخانه برای تخمین عمق آب آبیاری می توان استفاده نمود. از طرفی با اندازه گیری آب وارد شده به خاک و آب خارج شده از دسترس گیاه می توان به میزان آب قابل دسترس به گیاه شود.

سنسورهای کنترل تغذیه گیاهی این سنسورها جهت اندازه گیری اسیدیته خاک (pH Sensor ) به منظور تعیین غلظت محلول های اصلاح کننده (PH ) خاک و جهت اندازه گیری میزان شوری آب و یا عصاره خاک از دستگاههای اندازه گیری هدایت الکتریکی استفاده می گردد. اطلاعات بدست آمده می تواند تصمیم گیری لازم جہت اموری مثل لزوم آبشویی خاک را در اختیار مدیر گلخانه قرار دهد.

کنترل گرمایش گلخانه ای
کنترل محیط های گلخانه ای

کنترل محیط های گلخانه ای

کنترل محیط های گلخانه ای بطور کلی بدلیل تغییرات تشعشع خورشیدی، دما و رطوبت هوای بیرون، سرعت و جهت یاد و مقدار تراکم گیاھی عوامل محیطی در داخل گل خانه بسرعت در حال تغییر می باشند وجود اینچنین محیط دینامیکی و از طرفی حساس بودن گیاهان گلخانه ای ضرورت کنترل مداوم و دقیق شرایط گلخانه مهم و ضروری می باشد.

بنابراین بدون سیستم کنترل مناسب در گلخانه شرایط محیطی ممکن است به صورتی در آید که خارج از حد تحمل گیاه باشد. حتی کنترل ضعیف و ناقص شرایط محیطی سبب کاهش شدید کمی و کیفی محصول و شیوع انواع بیماریها گردیده، تولید گلخانه ای توجیه اقتصادی خود را از دست خواهد داد.

فواید کنترل محیط های گلخانه ای

۱- افزایش راندمان مصرف انرژی : وجود تجهیزات کنترلی مناسب و دقیق سبب می گردد تجهیزات گرمایش و سرمایش تنها زمانی کار کنند که نیاز به آنها باشد لذا سوخت مصرفی و هزینه برق کاهش خواهد یافت.

۲- افزایش راندمان نیروی. انسانی : کنترکننده های اتوماتیک و نیمه اتوماتیک نیاز به اعمال دقت کارگران را کم کردہ ، بهرہ وری آنها افزایش یافته و خستگی در حین کار کاهش می یابد ضمن اینکه شرایط مناسب محیطی وضعیت مطلوب تریرا برای کارگران نیز فراهم می کند.

۳- مدیریت موفق : شاید مهمترین وظیفه سیستم های کنترل خوب ، در اختیار گذاشتن اطلاعات موجود به صورت صحیح به مدیر گلخانه می باشد ، بطوری که تنها در صورت وجود اطلاعات مناسب مدیر خواهد توانست تصمیمات صحیحی اتخاذ نماید.

۴- صرفه جویی در مصرف آب : کنترل رطوبت محیط و خاک، آبیاری بموقع را بدنبال داشته، راندمان مصرف آب را بالا برده از هدر رفتن آب جلوگیری خواهد کرد.

۵- کاهش مصرف کود : کنترل دقیق میزان حاصل خیزی خاک در نقاط مختلف گلخانه و تلفیق کود پاشی با سیستم های مدرن آبیاری مصرف کود را نیز کاهش می دهد.

سطح تکنولوژی و کنترل محیط های گلخانه ای

به طور کلی بر اساس سطح تکنولوژی مورد استفاده در گلخانه روشسهائی زیر ممکنن است جهت کنترل گل خانه مورد استفادہ قرار گیرد.

الف) کنترل دستی
ب) کنترل ساده
ج)کنترل مرحله ای
د)کنترل کامپیوتری

در روش کنترل دستی اصولا همه چیز مبتنی و متکی به تجربه کارگر می باشد. بگونه ای که براساس اطلاعات تجربی و احتمالا اطلاعات بدست آمده از وسایل ساده و ابتدایی اندازه گیری، راه اندازی تجهیزات مختلف را به صورت دستی انجام می دهند.

در این روش حضور مداوم و مستمر شخص ضروری بوده با این وجود بدلیل عدم کنترل خودکار و دقت کم در فراهم نمودن شرایط مطلوب محیطی اصولا قابل توجیه برای گلخانه های تولیدی نمی باشد.

گلخانه های تک محیطی Single zone مناسب می باشد. سیستم هایی از این نوع می توانند بین ۶ الی ۸ مرحله پیوسته و پشت سر هم از سرمایش و گرمایش را کنترل نمایند. برای مثال اگر درجه حرارت از حد معین کمتر شد در مرحله اول بخاری شماره ۱ بکار افتد، اگر درجه حرارت خیلی افت کرد در حالیکه بخاری شماره ۱ روشن است ، بخاری شماره ۲ نیز روشن گردد.

برای سرد کردن هم ممکن است دارای مراحل مختلفی باشد مثلا اگر درجه حرارت تا حد معینی بالا رفت دریچه های سقفی باز شدند، اگر درجه حرارت از مرحله تنظیمی دوم بالاتر رفت علاوه بر باز نمودن پنجره های سقفی ، هواکش های تخلیه هم باز شوند و اگر درجه حرارت خیلی بالا رفت مثلا سیستم مه پاشی نیز بکار افتد.

بنابراین کنترل کننده های مرحله ای دو مزیت نسبی دارند اول اینکه عملیات مختلف را به صورت مراحلی پشت سر هم انجام می دهند و دوم اینکه کنترل می تواند از راه دور باشد یعنی سنسورها در محیط گلخانه ای وظیفه ثبت و اندازه گیری عوامل محیطی را بعهده دارند و کنترل کننده که می تواند یک کامپیوتر PC باشد در خارج از گلخانه کنترل عملگرهای مختلف را بعهده داشته باشد .

با توجه به موارد فوق این نوع کنترل کننده ها بسیار مناسب کشت گلخانه ای هستند که لازمست تمام محیط گلخانه تحت شرایط یکسانی کنترل شوند.

سرمایش گلخانه
تهویه گلخانه

سرمایش گلخانه

سیستم سرمایش فشار مثبت : Positive Pressure Cooling این روش در واقع از نظر اصول کلی شبیه روش قبل میباشد با این تفاوت که واحدهای خنک کننده نسبتا کوچکتر و به صورت مستقل در بیرون از گلخانه چیده می شوند در واقع همان کولرهای آبی خانگی هستند که ظرفیت هوادهی بالایی دارند.

در این سیستم هواساز ( پنکه) از نوع قفس سنجابی است ( Cage fan اSquirre) که در جهت محور دوران هوا را مکشی نموده و بصورت شعاعی هوا را خارج میسازد . پنکه در محفظه ای قرار گرفته که توسط پوشال ها ازاطراف محصور میگردد ، پوشال ها توسط پمپ آب مرتبا خیس گردیده و با توجه به چرخش پنکه در داخل محفظه خلاء نسبی ایجاد گردیده، سبب میشود هوا از بیرون پس از عبور از پوشال ها باعت تبخیر رطوبت شده ضمن گرفتن حرارت هوا از طرف دیگر وارد گلخانه یا هر محیط دلخواه دیگر گردد.

اشکال عمده این روشی عدم توزیع یکنواخت هوای خنک در گلخانه می باشد بنابراین اگر این سیستم ها مجهز به لوله پلی اتیلنی (Tube Con Vection) که در قسمت گرمایشی بدان اشاره شد باشند یکنواختی پخش نیز بهبود می یابد . با توجه به اینکه در این روش بدلیل دمشی مداوم هوا بداخل گلخانه در داخلی گلخانه فشار مثبت ایجاد می گردد به منظور کاهش فشار داخل گلخانه بایستی از  هواکش هایی استفاده گردد تا ضمن کاهش فشار هوای مرطوب گلخانه را خارج نمایند.

سیستم های رطوبتی بدلیل اینکه مرتبا در تماس با آب می باشند در اجزاء مختلف آن تجمع املاح را به صورت رسوب خواهیم داشت بنابراین اگر مقدور باشد از آبی استفاده شود که دارای املاح کمتری بوده و آب مخزن نیز به صورت هفتگی یا دو هفته ای تعویضی گردد . علاوه بر این اضافه کردن مواد ضد جلبک متل بلیج ٪۱ و یا آب اکسیژنه به آب نیز مفید خواهد بود . خشک کردن روزانه پوشال ها و جلوگیری از ورود هر گونه کود شیمیایی به آب سیستم، در کاهش رسوبات موثر می باشند.

خنک کنندهای مه پاشی (Fog cooling system) : همانطور که عنوان شد در این سیستم نیز اساسی کار بر گرفتن حرارت هوا از طریق تبخیر آب میباشد. در این روش آب با فشار زیاد و از طریق پمب های فشار قوی (فشار بیشتر از ۱۰۰ اتمسفر) پمپ از گردیده و از طریق آبفشان هایی (Nozzle) به صورت ذرات ریز ماه مانند در هواپاشیده می شوند برای اینکه سیستم به نحو مطلوبی کار نماید قطر قطرات ایجاد شده بایستی کمتر از ۴۰ میکرون باشد.

چنانچه قطرات آب به این اندازه کوچک گردند مدت نسبتا طولانی در هوا معلق خواهند ماند بطوریکه در مدت زمانی که در هوا معلق هستند با جذب حرارت محیط تبخیر خواهند شد. بنابراین هر چه قطرات کوچکتر تولید شوند سریعترو راحتتر تبخیر خواهند گردید و بدون اینکه باعت خیس شدن گیاه و با سطوح مختلف گردند محیط را خنک خواهند کرد.

تهویه گلخانه
انواع سرمایش گلخانه ای

گرمایش و سرمایش گلخانه

این بخاری ها گاز سوز بوده که به صورت واحد های مستقل در طولی گلخانه نصب می شوند . در این بخاریہا انرزی حرارتی گاز المانهائی بخاری هارا سرخ کرده و باعت تشعشع امواج مادون قرمز از المان می شود . ویژگی خاصی تشعشع مادون قرمز اینست که حرارت آن کمتر جذب هوا می گردد.

لذا در حالیکه حرارت محیط گلخانه در این روش نسبتا کمتر است گیاهان موجود در گلخانه حرارت مورد نیاز را از بخاریہا جذب خواھند کرد بخاریها بایستی حداقل ۱/۵ متر از گیاه ، ۱/۲ متر از سقف و ۳ متر از دیواره ها فاصله داشته باشند. در عین حالی در این روشی برای چرخشی بهتر هوا می توان از پینکه های با جریان افقی HAF که سرعت باد در آنها کم و ملایم است استفاده نمود

اگر چه به ظاهر بخاری های خورشیدی از انرژی مجانی خورشید استفاده می کنند ولی بدلیل هزینه اولیه احدات، نیاز به فضای زیاد جهت جمع آوری و ذخیره انرزی خورشیدی اولا در حال حاضر در مملکت ما از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبوده و تانیا قابل اعتماد برای گلخانه نیستند .

با این وجود در مناطقی که شرایط اقلیمی روزهای آفتابی زیادی را نشان می دهشد و امکان دسترسی به لوله کشی گاز وجود ندارد شاید استفاده از بخاری های خورشیدی قابل توجیه باشد تا مصرف سوختهائی فسیلی جهت گرمایش ، کاهش یابد، برای مثال می توان مخازن و منابع آب را با رنگ مشکی رنگ آمیزی کرد تا مقداری گرما جذب آب شود.

در عین حالی خود گلخانه نمی تواند بعنوان منبعی جهت جمع آوری انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد زیرا درجه حرارت گلخانه همواره بایستی در یک درجه حرارت نسبتا ثابت و یکنواختی باقی بماند.

پوشش سقف گلخانه

همانطور که میدانیم پوشش شفاف سقف و دیواره گلخانه به راحتی اجازه عبور تشعشع خورشیدی به داخل گلخانه را می دهند. برای مثال در یک روز کاملا آفتابی که در مملکت ما فراوان اتفاق میافتد در یک گلخانه با مساحت ۳۰۰ مترمربع حدود ۳۲ میلیون BTU که معادل ۷ هزار کیلو وات ساعت است حرارت وارد گلخانه می شود. اگر چنین گلخانه ای کاملا پوشیده از گیاه باشد حدود نیمی از این گرما صرف تبخیر و تعرق می گردد ولی چنانچه پوشش گیاهی کم باشد و یا در مراحل اولیه رشد بدون پوشش گیاهی باشد گرمای موجود می تواند درجه حرارت داخل گلخانه را تا ۶۵ درجه سانتیگراد و بیشتر نیز افزایش دهد.

چنین درجه حرارت هایی می تواند اثرات نامطلویی بر روی گیاهان به شرح زیر بگذارد.

۱- کاهش مقاومت ساقه گیاهان
۲- تولید گلهائی کوچکتر
۳- تاخیر در گلدهی
۴- کاهش تعداد جوانه های تکامل یافته (Bud Abortion)

بنابراین مقدار گرمای اضافه بر نیاز تبخیر و تعرق گیاهان بایستی به طریقی از گلخانه خارج گردد. چنانچه گلخانه در روزهای آفتابی از بیرون سایه اندازه داشته باشد از ورود بخش عمده ای از حرارت به داخل گلخانه جلوگیری خواهد شد. حتی اگر سایه اندازی در داخل گلخانه از طریق اسطوح روشن باشد بخشی به صورت انعکاس خارج خواهد شد .

سرمایش در گلخانه می تواند به صورت طبیعی و با استفاده از هواکش ها انجام گیرد در این صورت بخش عمده ای از حرارت موجود در گلخانه تخلیه خواهد شد. با تمام این موارد بخصوص در فصل تابستان ممکن است که درجه حرارت داخل گلخانه از درجه حرارت مطلوب برای گیاهان گلخانه تجاوز نماید بنابراین براساس شرایط اقلیمی منطقه و حداکثر درجه حرارت محیط لازمست سیستم مناسبی جهت کاهش درجه حرارت داخل گلخانه و تخلیه حرارت، طراحی و پیاده گردد.

توزیع حرارت در گلخانه
کنترل دما گلخانه

توزیع حرارت در گلخانه

بویلر : بویلر ها براساس ظرفیت حرارتی آنها تقسیم بندی می شود به طور معمول آنچه که در گلخانه های صنعتی ممکن است مورد استفاده قرار گیرند ظرفیتی بالاتر از ۱۰۰۰۰۰ BTU در ساعت دارند. از نظر ساختمانی و نحوه تبادل حرارت بین گازهای داغ حاصل احتراق و آب و به طور کلی نوع محفظه تبادلی به دو صورت ساخته می شوند.

بویلر های Fire Tube : در این بویلرها محفظه تبادل حرارتی به گونه ای است که گازهای داغ حاصل احتراق پس از مشتعل شدن وارد لوله هایی شده که در طول بویلر گسترده شده اند لوله های حاوی گازهای داغ توسط آب محصور شده اند.

بویلر های Water Tube : در این بویلرها آب در لوله هایی که در اطراف محفظه احتراق به صورت مارپیچی نصب می گردد در حال چرخش بوده و از این طریق تبادل حرارتی لازم بین گازهای داغ حاصل احتراق و آب بوجود می آید در بویلرهای کوچک با ظرفیت حرارتی کمتر که تخت عنوان پکیج (Package) نامیده می شوند، ممکن است بویلر در داخلی گلخانه نصب گردد ، ولی در بویلرهای بزرگتر بهتر است خارج از گلخانه و در اتاقک مجزا تعبیه گردد.

در هر کجا که بودلر نصب شده باشد بایستی مجهز به دودکشی مناسب باشد به گونه ای که اولا سایه انداز به گلخانه نباشد و تاندا در جایی نصب گردد که جهت باد غالب به گونه ای باشد که به توزیع حرارت در گلخانه با سیستم حرارت مرکزی آب داغی که از بویلر خارج می گردد.

حرارتی در حدود ۸۰ درجه سانتی گراد دارد به منظور تبادل حرارت بین آب و هوای گلخانه روش های زیر استفاده می شود:

۱- استفاده از لوله های پیره دار یا رادیاتور (Wall pipe COil) در این روش آب گرم در لوله هایی که ضریب انتقال حرارت بالا دارند متلی فولاد و مسی به گلخانه منتقل می گردد. حرکت هوا که توسط لوله های گرم ایجاد می گرد باعت کاهش رطوبت در اطراف گیاهان می گردد و میکروکلیما گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد.

۲- عبور لوله ها از کف  ln Floor Heating System این روشی که به نام روش تشعشعی (Radiant) نیز نامیده می شود از روشهایی است که راندمان بیشتری داشته و با گرم کردن کف گلخانه باعت کاهش رطوبت در بخش پایین گلخانه می گردند. این روشی برای گیاهانی که مستقیما بر روی زمین کاشت می شوند مناسب تر است

۳ – لوله های مارپیچی هوایی Overhead Heating System روشنایی که در بالا اشاره شده بیشتر برای ایجاد هوای مطلوب در ناحیه ای خاصی از گلخانه می باشد این روش عموما نمی توانند در فصول خیلی سرد سال گل خانه را به اندازه مورد نیاز گرم نمایند بنابراین استفاده از لوله های هوایی روشی است برای گرم کردن بیشتر گلخانه در مواقع مورد نیاز لذا، لوله های هوایی ممکن است به تنهایی و یا با یک یا چند روش فوق در گلخانه ترکیب شوند

کنترل دما گلخانه
انواع سیستم های گرمایش در گلخانه

تجهیزات گلخانه ای

بدین منظور تجهیزاتی مثل ایجاد حرارت و سرما، آبیاری، کوددهی و غیره مورد نیاز می باشند. این تجهیزات به همراه وسایل اندازه گیری و کنترل می توانند شرایط دلخواه مدیر گلخانه را فراهم نمایند.

لذا مهمترین تجهیزاتی که در اینجا تحت عنوان تجهیزات گلخانه ای مورد بحت قرار می گیرد عبارتند از:

عملگرها (Actuators) : این دستگاه ها انجام بعضی از وظایف مثل ایجاد حرارت، سرما، تزریق Co۲ ، آبیاری و غیره را بعهده دارند.

دستگاه های اندازه گیری و حسگرها (Sensors) : این تجهیزات وظیفه اندازه گیری شرایط موثر بر محیط داخل گلخانه را بعهده دارند عواملی مثل درجه حرارت ، رطوبت هوا، نور ، میزان CO۲ ، از مهمترین مواردی هستند که این تجهیزات بایستی بطور مداوم اندازه گیری و ثبت نمایند.

کنترل کننده ها ( Controllers) : این تجهیزات در واقع رابط بین عملگرها و دستگاه های اندازه گیری می باشند. به طور کلی شرایط مطلوب محیطی (Set Points) از نقطه نظر درجه حرارت، رطوبت و … توسط مدیر گلخانه به عنوان مقادیر مطلوب مشخص و در اختیار کنترل کننده ها قرار می گیرند ، از طرف دیگر مقادیر اندازه گیری شده توسط دستگاه های اندازه گیری و سنسورها نیز مرتبا در اختیار کنترل کننده قرار می گیرد.

تجهیزات گلخانه ای

دستگاه اضطراری مولد برق (Backup power) : با توجه به اینکه در یک گلخانه صنعتی تجهیزات فوق عموما توسط برق بکار میافتند، قطع برق حتی در کوتاه مدت می تواند شوک های حرارتی، رطوبتی و غیره را به گیاهان داخل گلخانه وارد کرده به گونه ای که اثرات آن جبران ناپذیر خواهد بود ، بنابراین وجود اینچنین دستگاه هایی نیز ضروری می باشد . در فصول بعد ھر یک از تجہیزات فوق باتفصیل بیشتری مورد توجه قرار می

گرمایش گلخانه Greenhouse Heating : همان طور که می دانیم گیاه جهت رشد نیازمند شرایط مناسب می باشد عواملی که محیط مطلوب برای رشد گیاه را فراهم می کنند ، شامل درجه حرارت، نور ، رطوبت و تغذیه می باشد.

از آنجایی که اصولا فلسفه وجودی گلخانه اینست که محیطی برای گیاه فراهم کنیم که متفاوت از شرایط خارج باشد، یکی از این شرایط مهم درجه حرارت است. مطمئنا گیاهان گلخانه ای در فصلی یا فصولی از سال رشد خواهند که درجه حرارت بیرون به مراتب کمتر از درجه حرارت مورد نیاز می باشد بنابراین ایجاد حرارت مصنوعی در داخل گلخانه از ضروری ترین تجهیزات مورد نیاز در گلخانه می باشد.

حال چنانچه لحظه ای را در نظر بگیریم که حرارت داخل گلخانه مطلوب گیاه بوده ولی از حرارت بیرون به مراتب بیشتر است، این اختلاف درجه حرارت سبب می گردد انتقال حرارت به طرق مختلف از داخل گلخانه به محیط خارج انجام میگردد.

برای اینکه بتوانیم درجه حرارت داخل گلخانه را در همان حد مطلوب نگه داریم لازم است با همان شدتی که محیط گلخانه ای شما با تبادل حرارتی با محیط بیرون حرارت از دست می دهد به همان شدت توسط یک سیستم گرمایش مناسب به طور یکنواخت حرارت به محیط گلخانه وارد نماییم .

روشی های اتلافیه حرارت از گلخانه

در یک گلخانه با توجه به اینکه سقف و دیوارهای آن عموما شیشه ای، مواد فایبرگلاس، پلاستیکی و نازک می باشد. انتقال حرارت از داخل به بیرون به یکی از طرق زیر یا با ترکیبی از آنها انجام می گیرد

الف) شندایت و انتقال : منظور حرارتی است که از بین دیوارهای محافظ گلخانه به خارج انتقال می یابد .

این نوع انتقال حرارت تحت تاثیر سه عامل می باشد ، ضخامت دیوارها، جنس دیواره و اختلاف درجه حرارت داخلی و بیرون، هرچه ضخامت دیواره ها بیشتر انتقال حرارت کمتر ، هرچه جنس دیواره ها دارای ضریب انتقال حرارت کمتری باشد (عایق حرارت) انتقال حرارت کمتر و هر چه اختلاف دمای داخلی و بیرون بیشتر باشد، شدت انتقال حرارت بیشتر خواهد بود.

ب) نفوذ غوا : منظور حرارتی است که از درهای ورود و خروج ، منافذ و پنجره ها صورت می گیرد. انتقال حرارت در این روش با ورود هوای سرد به داخلی و خروج هوای گرم از داخل صورت می گیرد عموما این روش اتلاف حرارت متاثر از میزان وزش باد می باشد ، بطوریکه با افزایش سرعت باد افت حرارتی بیشتری خواهیم داشت

ج) تشعشع حرارتی : عبارتست از تلفات حرارتی از طریق ساطع شدن انرژی حرارتی به صورت تشعشع از طرف جسم گرمتر به اجسام سردتر.

تهویه گلخانه خیار
کنترل دمای گلخانه خیار

ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ ﻫﺎی گرمایشی ﺑﺮودتی و ﺗﻬﻮﻳﻪ آن

ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ ﻫﺎی گرمایشی

گياهان گلخانه ای گرم به حرارت شبانه حدود ۶۵ درجه فارنهايت نياز دارند كه گل رز، گوجه فرنگی، خیار گلخانه، سوسن، كاكتوس و … از اين دسته گياهان هستند. گياهان مناطق استوايي به حرارت شبانه بالاي ۷۰ درجه فارنهايت و درصد رطوبت بالا نياز دارند. يك سيستم گلخانهاي مناسب در طول يكسال زراعی بايد بتواند شرايط مناسب حرارتي براي گياه را فراهم كند ، در توليد محصولات گلخان های سيستم گرمايشی مورد قبول است كه حرارت يكنواخت بدون ايجاد شرايط مضر براي گياه توليد كند. منابع مناسب سوختي جهت توليد اين حرارت عبارتند از: گازهاي طبيعي، LPG ،چوب، نفت و گازوئيل كه وجود و هزينه هر كدام از اين سوختها از محلي تا محل ديگر متفاوت هستند.

راه حل های برای انتقال حرارت در ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ ﻫﺎی گرمایشی

در اين روش گرما يا به وسيله مادهاي كه بين دو جسم توليد كننده حرارت و مصرف كننده حرارت قرار دارد انتقال مييابد و يا به وسيله تماس فيزيكي دو جسم منتقل ميشود. ميزان گرماي جابجا شده در اين روش بين دو جسم به سطوح دو جسم، طول مسير انتقال حرارت، اختلاف درجه حرارت دو جسم و خواص فيزيكي دو جسم (چگالي، رنگ و…) وابسته است. افت حرارتي هدايتي با جايگزين ساختن مواد عايق در مسير انتقال حرارت به جاي موادي كه گرما را سريعتر منتقل ميكنند يا استفاده از عايقها در مكان هاي مشخص (توليد كننده گرما و مصرف كننده) ميتوان كاهش يابد. مثال ساده در اين راستا ميتواند جايگزين شدن دسته فلزي تابه آشپزخانه با دسته پلاستيكي يا چوبي يا پوشاندن دسته فلزي با چوب يا پلاستيك است. هوا هادي بسيار ضعيف و در نتيجه عايق مناسب حرارت است.

افت حراراتی در ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ ﻫﺎی گرمایشی

افت حرارتي به وسيله جابجايي هوا به نوع، سن و شرايط گلخانه وابسته است. گلخانه هاي قديميتر يا آنهايي كه داراي شكافهايي در اطراف درب ها، ابزار پوششي و سوراخها هستند، منجر به ورود ميزان زيادي هواي سرد ميگردند. گلخانه هاي پوشيده شده به وسيله لعاب، فايبرگلاس و يك يا دو لايه پلاستيك تلفات حرارتي كمتري دارند. سيستم تهويه گلخانه نيز بر افت حرارتي تاثير گذار است. عدم محكم بسته شدن درپوش دمندههاي هوا، طراحي ضعيف، كثيفي، صدمه ديدگي يا عدم روغنكاري دمندهها منجر به مبادله ميزان قابل توجهي هوا با بيرون و تلفات حرارتي ميگردد. پنجره هاي هواكشي نسبت به درپوشها كار درزگيري را بهتر انجام ميدهند ولي بايد از بسته بودن اين پنجرهها نيز مطمئن شد.

طراحی جهت تعيين حداقل حرارت مورد نياز

درجه حرارت مناسب بيرون گلخانه جهت استفاده در محاسبات اندازه گرمكن گلخانه ميتواند به واسطه كاهش F°۱۵ جهت اطمينان از متوسط كمترين ميزان درجه حرارت در طول سردترين فصل سال بدست آيد.

به طور مثال :

با در نظر گرفتن درجه حرارت F°۶۵ در داخل گلخانه اي به ابعاد كه از دو لايه پلاستيك بدون عايق بندی ساخته شده است محاسبات به صورت زير خواهد بود :

مساحت سطوح مختلف گلخانه
ft2 طولي ديوارهاي :۷×۱۰۰×۲ =۱۴۰۰
ft2 سقف :۱۶/۸۶×۱۰۰ ×۲ = ۳۳۷۲
ft2 عرضي ديوارهاي :۳۲×۷+۵/۳۳×۱۶×۲ = ۶۱۸/۶
۶/۵۳۹۰: كل سطح جانبي گلخانه

ساير ملاحظات طراحی

گلخانه هاي پلاستيكی اغلب داراي رطوبت بالايي هستند كه به علت عدم وجود درز يا شكاف در حصار گلخانه هستند. رطوبت زياد در گلخانه ميتواند منجر به ايجاد امراض و بيماريها در برگ ها و گل هاي گياهان گلخانه اي شود ، يك سيستم گرمايشي هواي تحت فشار ميتواند به مخلوط شدن هواي گرم داخل گلخانه كمك كرده و از تغيرات دماي داخل گلخانه جلوگيري كند. مطلوب اين است كه داخل گلخانه در طول ديوارههاي گلخانه هواي گرم و سرد در نزديك ديواره هاي گلخانه با هم مخلوط شوند. سيستم های داكت (تونل هوا) جهت يكسان كردن توربولانس هواي گرم بدست آمده از گرمكن مناسب هستند.

استفاده از تعداد دو يا بيشتر گرمكن نسبت به يك گرم كن بزرگ ارجح ميباشد. اين امر علاوه بر ساير مزايا، باعث ميشود هنگامي خرابي يكي از گرم كن ها، ديگري به كار خود ادامه دهد. سيستمهاي هشدار دهنده خرابي يا قطع توان نيز جهت عملكرد بهتر گرم كن ها مناسب هستند. بسياري از كشاورزان ترجيح ميدهند كه سيستم هشدار دهندهاي نيز حهت هشدار هنگامي كه درجه حرارت از ميزان مشخصي كمتر شد، داشته باشند.

• شرایط دمایی لازم برای گلخانه خیار
• تهویه و خنک سازی گلخانه
• دما مورد نیاز برای پرورش گوجه فرنگی گلخانه