سیستم گرمایش گلخانه برای هر گلخانه‌ای ضروری است. گرچه در اثر گلخانه‌ای که در گلخانه‌ها رخ می‌دهد مقداری گرما در فضای گلخانه ایجاد می‌شود؛ اما این میزان گرما، کفاف هوای سرد گلخانه را در فصول سرد سال نمی‌دهد. بنابراین برای تامین گرمای گلخانه‌ها، استفاده از بهترین سیستم گرمایش گلخانه با هدف تامین دمای مناسب، مصرف حداقل هزینه و انرژی، امری ضروری است. طراحی سیستم گرمایش گلخانه باید به‌گونه‌ای باشد که گرما را به‌طور یکنواخت در سراسر گلخانه توزیع کند؛ درغیراین صورت رشد گیاهان و کاهش آفات بدرستی انجام نمی‌شود. سیستم گرمایش می‌تواند به‌عنوان سیستم سرمایش هم استفاده شود و به‌طور کلی کنترل دمای سازه گلخانه را عهده‌دار گردد.
در این مطلب ابتدا به نحوه گرمایش گلخانه از طریق دو سیستم گرمایشی مرکزی و محلی پرداخته می‌شود. در ادامه انواع و ویژگی‌های هرکدام بیان می‌شوند؛ و در انتها بهترین سیستم گرمایشی گلخانه که دغدغه مهم هر تولید کننده‌ای است معرفی می‌گردد.
فهرست مطالب
انواع طراحی سیستم گرمایش گلخانه
دمای مورد نیاز برای اکثر گیاهان در طول شبانه‌روز بین ۲۱ تا ۲۷ درجه سانتیگراد است، اما برخی گیاهان به دماهای کمتر، مثلا ۱۰ درجه نیاز دارند. از این‌رو برای تامین دمای مورد نیاز گلخانه، انواع سیستم گرمایش گلخانه طراحی شده است. این سیستم‌ها براساس منبع حرارتی به دو صورت مرکزی و محلی، تقسیم‌بندی می‌شوند. در بخش‌های زیر به معرفی و بررسی هرکدام پرداخته‌ایم.
نحوه گرمایش گلخانه با منبع حرارتی
منبع حرارتی برای سیستم‌های گرمایشی به دو دسته گرمایش مرکزی و گرمایش محلی تقسیم می‌شوند.
سیستم گرمایش مرکزی
در گرمایش مرکزی از یک دیگ بخار در مکانی مرکزی استفاده می‌شود. بخار آب یا آب داغ حاصل از این دیگ بخار، از طریق لوله‌هایی به‌طور یکنواخت در کل گلخانه پخش می‌شود. این سیستم برای گلخانه‌های بزرگ و صنعتی و با مساحت بیش از یک هکتار توصیه می‌گردد؛ چراکه هزینه استفاده از این نوع سیستم بالا است. انواع سیستم‌های گرمایش مرکزی در بخش زیر معرفی و سپس شرح داده می‌شوند:
- گرمایش و لوله‌کشی از کف گلخانه
- گرمایش و لوله‌کشی روی زمین گلخانه
- گرمایش با لوله‌های آویزان در بالای محصول
- گرمایش با لوله‌کشی از سقف گلخانه
- گرمایش با استفاده از میزهای گرمایش و مجهز به پایه‌های آلومینیومی
گرمایش و لوله‌کشی از کف گلخانه
در گرمایش از کف، لوله‌های عبور داده شده از کف خاک گلخانه، لوله‌های آب گرم صاف یا مارپیچ و عناصر برقی حرارتی هستند. در این روش، گلخانه تا ۲۸ درجه سانتیگراد گرم می‌شود. این روش گرمای گلخانه را تامین نمی‌کند؛ اما با گرم کردن ریشه گیاهان تا 20 درجه، موجب فعالیت و رشد بهتر آنها و جذب سریع‌تر موادغذایی در آنها می‌شود. بنابراین هدف این روش، گرما بخشیدن به ریشه گیاهان و مناسب کشت‌های گلدانی و تولید نشاء است.
گرمایش و لوله‌کشی از روی بستر زمین گلخانه
در این روش، لوله‌ها از کف زمین گلخانه رد می‌شوند و گرما به‌طور یکنواخت در بین گیاهان توزیع می‌شود. در نگه‌داری این لوله‌ها باید دقت زیادی داشت تا دچار آسیب نشوند.
گرمایش با لوله‌های آویزان در بالای محصول
در این روش، لوله‌های آویزان از بالای محصول عبور داده می‌شوند و از سقف گلخانه آویزان هستند.
گرمایش از طریق لوله‌کشی از سقف گلخانه
در این روش لوله‌ها از سقف گلخانه عبور کرده و در سراسر گلخانه و بین گیاهان، به‌طور مناسب گرما را پخش می‌کنند. احتمال آسیب‌دیدگی در این لوله‌ها کم است. لوله‌کشی سقفی، دارای بازدهی زیاد و هزینه کم می‌باشد.
گرمایش با استفاده از میزهای گرمایش و مجهز به پایه‌های آلومینیومی
این روش به‌روزترین و بهترین سیستم گرمایش گلخانه است. در حالت استفاده از میزهای گرمایش، محصولات روی میزهایی قرار دارند و با گرم کردن این میزها، محصولات گرم می‌شوند. در این روش اتلاف گرما حداقل و هزینه مقرون به صرفه است.
سیستم گرمایشی موضعی یا محلی
در این نوع گرمایش از هیتر یا بخاری های صنعتی گازی یا با سوخت‌های فسیلی استفاده می‌شود. کم هزینه‌تر از سیستم گرمایش مرکزی است و نصب و نگه‌داری ساده‌تری دارد. این سیستم در گلخانه‌های کوچک و خانگی استفاده می‌شود و در نقاط مختلف گلخانه قرار می‌گیرد؛ به‌طوریکه هر بخاری فقط فضای اطراف خود را گرم می‌کند. سیستم محلی کارایی کمتری نسبت به سیستم مرکزی دارد.
انواع این سیستم‌ها، سیستم گرمایش توده حرارتی، بخاری معمولی با سوخت فسیلی، بخاری یا دستگاه‌های صنعتی و بخاری تابشی هستند.
توده حرارتی
در روش توده حرارتی، بشکه‌های سیاه رنگ حاوی آب، در معرض مستقیم نور خورشید قرار می‌گیرند. با این عمل، انرژی موردنیاز از خورشید دریافت می‌شود.
انرژی ذخیره شده در این بشکه‌ها، در شب به علت کاهش دما آزاد می‌شود؛ و بنابراین گرمایش گلخانه را تامین می‌کند.
کنترل دمای گلخانه در این روش سنتی و فاقد استاندارد، امکان‌پذیر نیست؛ بر همین اساس برای گلخانه‌های خانگی و کوچک مناسب است نه گلخانه‌های صنعتی.
بخاری معمولی با سوخت فسیلی
این روش گرمایشی مناسب گلخانه‌های کوچک و سنتی است. در بخاری‌های معمولی، براثر احتراق سوخت‌های فسیلی مانند گاز، گازوئیل و نفت انرژی گرمایی تولید می‌شود. در این روش، امکان نفوذ دود به داخل گلخانه وجود دارد، بنابراین مناسب گلخانه‌های صنعتی نیست. زیرا با سوختن ناقص این سوخت‌ها و ایجاد آلودگی برای محیط گلخانه و نیز عدم کنترل گرما، محصولات گلخانه در معرض خطر قرار می‌گیرند. در برخی گلخانه‌ها، بخاری گازی بدون دودکش هم استفاده می‌شود؛ که گرچه بدون آلاینده است ولی برای استفاده طولانی مدت مناسب نیست.
بخاری یا دستگاه‌های صنعتی
برای کنترل دمای گلخانه، انواع بخاری‌های صنعتی وجود دارد. این بخاری‌ها شامل اکونوپک، یونیت هیتر، هواساز، جت‌هیتر، زنت و ایرواشر هستند که در این بخش به تشریح هرکدام پرداخته می‌شود.
اکونوپک گلخانه‌ای
اکونوپک، هم دستگاه گرمایشی و هم سرمایشی است. در حالت گرمایشی عمل احتراق توسط مشعلی گازسوز انجام می‌شود. هوای گرم در اطراف ورقه‌ها و لوله‌های گرم شده این دستگاه، به کمک فن‌ها به داخل کانال‌هایی هدایت شده و کل محیط گلخانه را گرم می‌کند.
در حالت سرمایشی، اکونوپک دو حالت دارد؛ در حالت اول از کولر آبی استفاده می‌شود و در حالت دوم از چیلر.
یونیت‌هیتر
یونیت‌هیتر نیز دستگاه گرمایشی سرمایشی است. عمل احتراق در آن انجام نمی‌شود و دارای لوله‌های آب گرم و سرد است. یعنی آب توسط دستگاه‌های دیگری مثل پکیج یا بویلر گرم یا با چیلر سرد می‌شود و با لوله‌کشی به دستگاه یونیت‌هیتر منتقل می‌گردد. فن دستگاه با دمیدن هوای اطراف لوله‌ها، دمای هوا را کم یا زیاد می‌کند.
یونیت‌هیترها با فواصل منظم و به تعداد زیادی در بخش‌های مختلف سالن گلخانه نصب شده و با لوله‌ای مرکزی به چیلر، پکیج یا بویلر متصل می‌شوند.
هواساز گلخانه
این سیستم مانند یوهیت هیتر دارای لوله‌های کویل آب سرد و گرم است. برخلاف یونیت‌هیتر که باید در چندین نقطه گلخانه مستقر باشد، فقط از یک دستگاه هواساز گلخانه‌ای مرکزی بزرگ در سالن استفاده می‌شود؛ و هوای گرم و سرد با کانال‌کشی به نقاط مختلف سالن انتقال می‌یابد. دستگاه هواساز مرکزی دارای تجهیزات رطوبت‌زنی، قادر است رطوبت هوا را مانند دما کنترل کند.
جت‌هیتر
این دستگاه با چهار نوع سوخت گازی، گازوئیلی، دوگانه‌سوز و برقی کار می‌کند؛ و دو حالت با دودکش و بدون دودکش دارد. با تولید انرژی حاصل از روش‌های فوق، گرما حاصل می‌شود. بنابراین فن دستگاه، هوای سرد را وارد آن کرده و بعد از تبدل شدن به هوای گرم، آن را به بیرون منتقل می‌کند.
چون جت‌هیتر برروی سقف نصب می‌شود، فضای زیادی را اشغال نمی‌کند. بازدهی بالا و مصرف بهینه انرژی در جت‌هیتر، آن را به دستگاهی پرکاربرد و کارآمد تبدیل کرده است.
زنت
زنت مشابه هواساز عمل می‌کند ولی در حالت سرمایشی، به‌جای لوله‌های کویل آب سرد، دارای پدهای سلولوزی است. هوا با عبور از این پدها و برخورد با ذرات آب، مانند کولر آبی به روش تبخیری خنک می‌شود و رطوبت آن نیز زیاد می‌گردد.
ایرواشر
ایرواشر مشابه سیستم زنت است. فقط به‌جای استفاده از پد سلولوزی، دارای افشانک تزریق آب است. این افشانک، آب را با فشار بالا در مسیر عبور هوا از دستگاه، پخش می‌کند. بدین ترتیب هوا خنک شده و رطوبت آن هم بالا می‌رود.
بخاری تابشی
بخاری تابشی، سیستمی گرمایشی ولی به‌صورت تابشی است. در این سیستم، گرما از طریق تابش حرارت به‌صورت امواج الکترومغناطیس و شعاعی به محیط اطراف منتشر می‌شود. در واقع این نوع بخاری، مکانیزمی شبیه خورشید دارد و گرما را به‌صورت تابشی و شعاعی منتقل می‌کند. انواع این سیستم‌ها برقی، پروپونان و گازی هستند که نوع برقی آن آلودگی کم ولی هزینه بالایی دارد. انرژی در بخاری تابشی، به‌طور بهینه مصرف می‌شود و این بخاری نمونه‌ای از بهترین سیستم گرمایشی گلخانه است.
بهترین سیستم گرمایشی گلخانه
انتخاب بهترین سیستم گرمایشی گلخانه به پارامترهای مختلفی وابسته است. گونه محصول پرورشی، اندازه گلخانه، میزان اتلاف گرما در آن، نوع پوشش گلخانه و شرایط اقلیمی اطراف آن در انتخاب این سیستم موثرند. علاوه بر این عوامل، منبع سوخت سیستم گرمایشی، میزان بازدهی آن، نصب و نگه‌داری آسان آن، مصرف انرژی بهینه، امکان کنترل دما و مقرون به صرفه بودن این سیستم، همگی اثرگذاری بالایی در انتخاب سیستم گرمایشی بهینه داند.
به‌عنوان نمونه اگر گیاه تحت کشت، از انواع گیاهان خوراکی و حساس باشد، سیستم‌های گرمایشی سوخت فسیلی که توسط احتراق تولید گرما می‌کنند مناسب نیستند.
در مجموع، سیستم‌های گرمایشی تابشی و انواع هیترها از جمله جت‌هیتر، یونیت‌هیتر و سیستم گرمایش با استفاده از میز گرمایش، در مقایسه با انواع دیگر سیستم گرمایش گلخانه، ارجحیت بیشتری دارند.
مطالبی که بهتر است بدانید
آبیاری اصولی گلخانه، سهم به‌سزایی در پرورش گیاهان و بهره‌وری مناسب در تولید دارد. اگر اطلاعات لازم در این مورد ندارید، پیشنهاد می‌شود نگاهی به لینک زیر بیندازید.
در فرآیند تهویه گلخانه، جایگزینی هوای تازه با هوای محبوس داخل گلخانه انجام می‌شود. کنترل دما، رطوبت، سموم، آفات و … از اصول ضروری است که در تهویه یک گلخانه باید انجام گیرد. جهت کسب اطلاع در مورد تهویه گلخانه، مشاهده لینک زیر توصیه می‌شود.
مشتاق شنیدن نظرات شما هستیم
[…] گرمایش […]
[…] سیستم گرمایشی گلخانه […]
[…] سیستم گرمایشی گلخانه […]