سرمایش در گلخانه
در ایام گرم سال (به طور مثال از اواخر اردیبهشت تا اوایل مهرماه در منطقه اصف هان) که به دلیل شرایط جوی خارج از گلخانه و تابش آفتاب با شدت نور زیاد، دمای داخل گلخانه از دمای مطلوب فراتر میرود، نیاز به سرمایش در گلخانه پدید میآید. در روز های گرم سال، علاوه بر افزایش دمای هوا، تابش نور آفتاب با شدت زیاد و طول دوره نوری بالا، موجب گرم شدن گلخانه میشود. میزان انرژی نورانی که توسط گیا هان جذب میشود، در حدود 5/0% الی 1% انرژی نورانی وارد شده به محیط گلخانه است. به همین دلیل در منطقه اصف هان و در میانه فصل تابستان، دمای هوای داخل گلخانه به طور میانگین در حدود 11 درجه سانتیگراد از دمای هوای بیرون بیشتر است که نیاز به سرمایش را مضاعف میسازد.
رایجترین سیستم های سرمایش در گلخانه، سیستم های سرمایش تبخیری هستند. سیستم های سرمایش پرتابی (نظیر چیلر)، به دلیل مصرف برق بسیار زیاد، برای سرمایش فضای بزرگی چون گلخانه مقرون به صرفه نیستند و هزینه تمام شده تولید محصول را افزایش میدهند. میزان سرمایش در سیستم های سرمایش تبخیری، به اختلاف دمای خشک و تر اقلیم محل احداث گلخانه وابسته است. هرچه دمای هوای خشک بالاتر باشد و رطوبت نسبی منطقه پایینتر باشد، سیستم های سرمایش تبخیری بهتر عمل میکنند. سیستم های فن و پد و مه پاش، رایجترین تجهیزات سرمایش تبخیری در گلخانه ها هستند.
سیستم فن و پد
سیستم های فن و پد، در بهترین حالت، اختلاف دمایی معادل با 14 درجه سانتیگراد میان فضای داخل و خارج از گلخانه ایجاد میکنند. سیستم فن و پد، از عناصر زیر تشکیل شده است:
الف – پد که از عناصر سلولزی یا پوشال ساخته میشود.
ب – مخازن تامین آب
پ – پمپ های کفکش که آب درون مخازن را بر روی پوشال ها تزریق میکند.
ت – لوله، اتصالات و فیلتر های آب برای انتقال آب از مخازن به پد ها
ث – ناودان و مجرای انتقال آب بازگشتی به مخازن
ج – فن های تهویه
تعداد، ابعاد و قدرت مکندگی/دمندگی فن های تهویه، با توجه به حجم هوای گلخانه و نمودار سایکومتریک دمای خشک و تر منطقه تعیین میشود. بر اساس حجم هوایی که برای خنکسازی گلخانه باید جابهجا شود، سایر عناصر سیستم فن و پد طراحی میشوند. بر اساس استاندارد های NIST[1]، برای جابهجایی 73 متر مکعب هوا در هر دقیقه، به یک متر مربع پد نیاز است. برای مرطوب کردن هر متر مربع پد در هر دقیقه نیز به حداقل 2/6 لیتر آب نیاز است. به ازای هر متر مربع پد، به ذخیرهسازی حدود 5/30 لیتر آب در مخازن نیاز است. ظرفیت مخازن و و دبی پمپ های کفکش، باید بر اساس این مقادیر محاسبه و انتخاب شوند. میزان آب مورد نیاز برای جبران تبخیر پد ها نیز با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه محاسبه میشود.
سیستم های فن و پد، به دو روش فشار مثبت (دمیدن فن پش پد ها) و فشار منفی (مکش فن از مقابل پد ها) تعبیه میشوند. شکل 3‑7 و شکل 3‑8، نحوه استفاده از این دو روش را نمایش میدهند. روش فشار مثبت، برای گلخانه هایی که دارای درز های زیاد هستند و یا در مناطق دارای گرد و خک فراوان قرار دارند مناسب است. روش فشار منفی برای گلخانه هایی که دارای سازه کاملا کیپ و بسته هستند مناسب است.
شکل 3‑14 نصب فن و پد به روش فشار مثبت
شکل 3‑15 نصب فن و پد به روش فشار منفی
در طراحی و جانمایی سیستم فن و پد، نکات زیر باید در نظر گرفته شوند:
الف – سیستم فن و پد باید در جهت باد های منطقه و به صورت موافق با وزش باد نصب شود.
ب – نحوه نصب فن ها و پد ها نباید به گون های باشد که موجب سای هاندازی بر روی ردیف های کشت گیاه شود.
پ – فاصله فن ها و پد ها نباید بیشتر از 40 متر باشد
ت – طراحی و جانمایی سیستم فن و پد باید به گون های باشد که اختلاف دمای جریان هوای ورودی و خروجی بیشتر از 4 درجه سانتیگراد باشد
ث – در مناطق دارای آب های شور یا سنگین، یا مناطقی که دارای ذرات معلق زیاد در هوا هستند، بهتر است از سیستم های فن و پد افقی استفاده شود. شکل 3‑16، نحوه قرارگیری پد ها در سیستم های فن و پد افقی و عمودی را نمایش میدهد.
شکل 3‑16 نحوه قرارگیری پد ها در سیستم های فن و پد افقی و عمودی
مه پاش
مه پاش، تجهیزی است که با پاشش پرفشار آب، آن را به شکل پودری در گلخانه تزریق میکند. پاشش آب توسط مه پاش از بالای گلخانه انجام میشود. استفاده از مه پاش، ضمن افزایش رطوبت محیط، به عمل سرمایش با استفاده از تبخیر ذرات آب کمک میکند. ، تصویری از تجهیزات مه پاش در زمان تزریق رطوبت درون یک گلخانه را نمایش میدهد.
شکل 3‑17 تجهیزات مه پاش در زمان تزریق رطوبت
علاوه بر تجهیزات ذکر شده، استفاده از سایهبان در مناطقی که انرژی نورانی زیادی از خورشید دریافت میکنند، در کاهش دما موثر است.
