آشنایی با اصول سرمایش در گلخانه

در فصول گرم سال ممکن است درجه حرارت داخل گلخانه از درجه حرارت مطلوب برای گیاهان تجاوز نماید. بنابراین بر اساس شرایط اقلیمی منطقه مقتضی است سیستم مناسبی جهت کاهش درجه حرارت داخل گلخانه و تخلیه حرارت، طراحی و پیاده گردد. به طور کلی بسته به نوع گیاه و حداکثر درجه حرارت محیط، سیستم های سرمایش در گلخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند. انتخاب تجهیزات سرمایشی بستگی به اندازه، نوع عملکرد، ساختمان و نحوه دسترسی به سوخت و هزینه ی اجرای سیستم دارد. در این بخش معایب و مزایای هر یک از این سیستم ها مورد بررسی قرار گرفته اند. همچنین اگر می خواهید در مورد گرمایش گلخانه بیشتر بدانید مقاله های گرم کردن گلخانه و سیستم های گرمایشی گلخانه ها را مطالعه کنید.

از دیر باز کنترل طبیعت یکی از آمال بشر بوده و انسان برای به تحقق رساندن این آرزو به ساختن محیط های تحت کنترل در کشاورزی دست زد که بعدها نام گلخانه به خود گرفت. یکی از راهکارهای مهم برای رسیدن به حداکثر محصول در حداقل زمان و با کیفیت عالی، کنترل دما در این محیط می باشد. اثرات زیانبار دماهای بالا به صورت مختلفی از جمله عدم استحکام ساقه، کاهش اندازه گل، تأخیر گلدهی و حتی مرگ جوانه نمایان می شود. حتی زمانی که درجه حرارت بیرون کمتر از درجه حرارت داخل گلخانه است، جذب گرمای خورشید دمای گلخانه را تا حد زیان باری افزایش می دهد. در گلخانه ها عمل تهویه برای تأمین سه منظور اصلی یعنی کاهش درجه حرارت، تأمین گاز کربنیک و تنظیم رطوبت نسبی انجام می شود. سرعت جابجایی هوا بر حسب متر مکعب هوا در دقیقه اندازه گیری می شود.

سرمایش در گلخانه می تواند به صورت طبیعی و با استفاده از پنکه ها انجام گیرد. در این صورت بخش عمده ای از حرارت موجود در گلخانه تخلیه خواهد شد. ولی در فصول گرم سال ممکن است درجه حرارت داخل گلخانه از درجه حرارت مطلوب برای گیاهان تجاوز نماید. بنابراین بر اساس شرایط اقلیمی منطقه مقتضی است سیستم مناسبی جهت کاهش درجه حرارت داخل گلخانه و تخلیه حرارت، طراحی گردد. از آنجایی که در تابستان گرمای وارد شده به داخل گلخانه زیادتر بوده و از طرفی حتی محیط بیرون نیز ممکن است درجه حرارت آن از درجه حرارت مطلوب گیاهان گلخانه ای بیشتر باشد، روشهای تخلیه طبیعی حرارت مثل هواکشی و تهویه، ممکن است نتواند درجه حرارت گلخانه را به حد مطلوب برساند. به همین دلیل نیاز به سیستمی خواهیم داشت تا در لحظات خاص، گرمای اضافی را از گلخانه خارج نماید.

انواع سیستم های سرمایش گلخانه ای

به طور کلی بسته به نوع گیاه و حداکثر درجه حرارت محیط سیستم های سرمایش به دو صورت سرمایش غیر فعال و سرمایش فعال تقسیم بندی می شوند.

سرمایش غیرفعال (Passive Cooling)

این روش عمدتا متکی بر اختلاف درجه حرارت داخل و خارج گلخانه می باشد. بدین ترتیب با استفاده از دو روش تهویه – جابجایی هوا و سایه اندازی روی سقف گلخانه عمل می کنند.

تهویه و جابجایی هوا (Ventilation)

تهویه و جابجایی هوا با استفاده از پنکه های دیواری و دریچه ها و یا پنکه های سقفی صورت می گیرد. به طور مبنا، پنکه های دیواری و سقفی بایستی ظرفیت خروج هوای کل گلخانه در یک دقیقه را دارا باشند، محاسبه ظرفیت پنکه ها در بخش سیستم فن و پد به طور مفصل توضیح داده شده است.

 

در بسیاری از گلخانه های مکانیزه برای خروج گرما، از پنجره های سقفی قابل باز و بسته شدن نیز استفاده می شود. این پنجره ها در طول تونل های گلخانه باز و بسته شده و یک مکانیزم شامل ریل، چرخ دنده و یک شاخه لوله انتقال دهنده قدرت که محرک آن یک موتور و گیربکس سه فاز بسیار قوی است، آن را باز و بسته می کند.

 

نکته مهم آن است که دریچه هایی که در جهت وزش باد قرار دارند، نسبت به دریچه های واقع در خلاف وزش باد، با زاویه کمتری باز می شوند تا مکش و تخلیه هوا به خوبی در گلخانه صورت گیرد. از آنجایی که هوای گرم پیوسته در سطح بالای هوای سرد قرار می گیرد، به منظور ایجاد جریان هوای مطلوب در داخل گلخانه لازم است پنجره های سقفی همراه با پنکه های دیواری با ایجاد جریان مطلوبی از هوا، هوای بیرون را وارد و هوای گرم داخل را خارج گرداند.

 

سایه انداز (Shade Cloth)

پرده های سایه انداز عمدتا برای جلوگیری از نفوذ بیش از اندازه نور خورشید و در نتیجه بالا رفتن دمای گلخانه بکار می رود، اما نوعی از آن که سایه انداز آلومینیومی دو منظوره نام دارد، علاوه بر سایه اندازی در روزهای گرم تابستان، در شبهای زمستان به کمک سیستم گرمایشی آمده و از نفوذ گرما به فضای بالای گلخانه جلوگیری می کند تا گرما در سطح بسترها باقی بماند. سیستم باز و بسته کردن پرده سایه بان، یک مکانیزم رفت و برگشتی است که توسط یک موتور سه فاز و گیربکس نسبتا قوی صورت می گیرد. انتقال قوای محرکه نیز توسط ریل های دندانه دار بلند و چرخ دنده ها و نیز لوله های کشنده انجام می پذیرد. معمولا برای یک گلخانه با مساحت حدود ۵۰۰۰ متر مربع، یک موتور و گیربکس کافی می باشد.

 

برای جلوگیری از افتادگی پرده های سایه بان یا به اصطلاح شکم دادگی، از سیم های پلی اتیلنی که اخیرا جایگزین خوبی برای انواع گالوانیزه آن گردیده استفاده می شود، بطوریکه در طول حرکت سایه بان به فواصل منظم و به موازات یکدیگر، زیر و روی پرده نصب می شوند. در مواردی نیز می توان با اندود کردن و یا با پوشش شیری رنگ در گلخانه بخش زیادی از انرژی حرارتی خورشید که به گلخانه تابیده می شود را منعکس نمود.

سرمایش فعال (Active Cooling)

این روش که تحت عنوان سرمایش تبخیری (Evaporating Cooling) نیز نامیده می شود، اصولا بر اساس جذب حرارت موجود در هوا هنگام تبخیر رطوبت از سطوح مختلف استوار می باشد. بنابراین در این روش تبخیر آب از سطوح مرطوب مصنوعی در گلخانه موجب کاهش درجه حرارت محیط گلخانه می گردد. همانطور که ملاحظه شد، سیستم های سرمایش غیر فعال عمدتا بر سرعت جریان باد و جابجایی هوای داخل و خارج گلخانه متکی هستند، حال چنانچه حرارت محیط خارج نیز بالاتر از حد مطلوب گیاهان باشد، روش های سرمایش غیر فعال به منظور کاهش دما کفایت نخواهند کرد. ذکر این نکته ضروری است که سیستم های سرمایش فعال درجه حرارت را به نحو محسوس تری نسبت به روش های غیر فعال کاهش می دهند و بدین ترتیب قابل توصیه برای گیاهانی هستند که نیاز به دمای پایین برای رشد مطلوب خود دارند. این سیستمها بر اساس نحوه تبخیر آب به دو صورت سیستم پد و فن و خنک کننده مه پاش تقسیم می شوند.

ادامه مبحث آشنایی با اصول سرمایش در گلخانه را که شامل عنوان های زیر است، در اپلیکیشن اندروید دانشنامه کشت گلخانه ای بخوانید:

• سیستم پد و فن
• طراحی سیستم
• ارتفاع و طول پد
• حجم مخزن و ظرفیت پمپ
• خنک کننده های مه پاش
• راندمان سیستم مه پاش
• نتیجه گیری

در این برنامه علاوه بر این موضوع، صدها مطلب آموزشی مفید و بروز دیگر در زمینه گلخانه داری را بخوانید.