سیستم گرمایشی گلخانه

مقدار حرارت لازم برای گرم کردن گلخانه معدل گرمای اتلاف شده است. گرما به سه طريق اتلاف می شود: هدايت يا رسانايي، نفوذ تدريجی و تابش يا تشعشع. بخش بيشتر گرما از طريق رسانايي يا هدايت (Conduction) از پوشش گلخانه ها از دست می رود. خاصيت رسانايي مواد مختلف مانند قابهای آلومينيومی، شيشه ها، پای اتيلن و ديواره های حاجب از جنس پنبه نسوز است و اساس سنجش آن سرعتي است که اين مواد، حرارت را از محيط داخلی به محيط سرد خارجی منتقل می کنند. نفوذ تدريجی عبارت است از خروج هوای گرم از طريق شکافهای موجود در پوشش گلخانه. شکافهای موجود در بين شيشه ها و اطراف تهويه و دربها اجازه خروج هوای گرم و ورود هوای سرد را می دهند. تصور عموم بر اين است که يک گلخانه پلی اتيلن دو لايه ای هر 60 دقيقه يکبار يک گلخانه قديمی خوب نگهداری شده هر 30 دقيقه يکبار و يک گلخانه قديمی که خوب نگهداری نشده است هر 15 دقيقه يکبار از دست می رود.
سومين راه اتلاف گرما در گلخانه ها تشعشع يا تابش است. اجسام گرم انرژی تشعشعی از خود متصاعد می سازند. اين تشعشعات بدون آنکه موجب گرم شدن قابل توجه هوا شوند از آن عبور کرده و به اجسام سرد می رسند و آنها را گرم می کنند. شيشه، پلاستيک وينيل،FRP و آب تقريباً مانع عبور انرژی تشعشعی می شوند (اجازه نمی دهند گرمای تابشی به سهولت از آن عبور کند) در حاليکه پلی اتيلن اين خاصيت را ندارد. گلخانه های پلی اتيلنی مقدار قابل نوجهی گرما بصورت تابش از دست داده و اين گرما به اجسان سردتر واقع در بيرون منتقل می شود، اما تشکيل لايه ای رطوبت بر روی پلی اتيلن بصورت مانع عمل می کند.
يکی از مزيتهای گلخانه ها بالاخص گلخانه های تونلی وجود سيستمهای حرارتی و تهويه ای مجهز است که با استفاده از آنها می توان زمان کشت محصول را به دلخواه تغيير داد. در اين خصوص قبل از ارائه انواع سطستمهای حرارتی رعايت موارد احتياطی زير لازم است:
در استفاده از هر گونه سيستم حرارتی گلخانه بايد دقت لازم را نمود که از نفوذ دود و گاز منواکسيد کربن به داخل گلخانه بطور جدی جلوگيری کرد در غيراينصورت کليه بوته ها آسيب جدی خواهند دید
سوخت مشعل با ترکيب مناسب تهيه و بطور کامل سوخته شود. در صورت استفاده از گازوئيل، مخزن سوخت در فضای آزاد نگهداری نشود همچنين مسير سوخت رسانی بداخل گلخانه به هيچ وجه نبايد از روی سطح زمين و در هوای آزاد عبور نمايد زيرا که احنمال يخزدگی سوخت وجود دارد و يک يا دو ساعت قطع کوره ممکن است تمام محصول گلخانه را دچار يخزدگی يا سرمازدگی نمايد و مزيد بر آن اينکه عصرها هوای مرطوب به داخل مخزن سوخت نفوذ کرده و منجر به وارد شدن قطرات آب به داخل سوخت می شود که بتدريج روزانه ميزان آن افزايش يافته و احتمال خراب قطعات مشعل سوخت را نيز افزايش می دهد.

يکی از موارد دقيق کاربرد سيستمهای حرارتی و تهويه ای نصب ترمواستات در فضای گلخانه می باشد تا اينکه کنترل دما و تهويه را مطابق با آنچه تنظيم میگردد انجام دهد. لذا بايداز سالم بون و کيفيت کارکرد آن مطمئن بود.
هزينه های سيستمهای حرارتی متفاوت می باشد و در اين رابطه سيستمهای قابل انتقال که به راحتی بتوان آنها را جابجا نمود ارزانتر میباشد ولی سيستمهايي که دارای حرارت مرکزی می باشند مثل سيستم آبگرم و يا بخار داغ هزينه سرمايه گذاری آن 2-3 برابر سيستمهای موضعی مثل دمنده ها می باشد که بنظر میرسد با شرايط اقتصادی توليد خيار داربستی در ايران فعلاً صرفه اقتصادی نداشته باشد مگر اينکه با استفاده از سيستم حرارت مرکزی در کار باشد.

دمنده های حرارتی:
اين نوع سيستمهای گرمايی معمولاً تشکيل شده است از محفظه دوجداره ای که جداره وسط آنها بوسيله مشعل گازی و يا گازوئيل سوز به شدت گرم شده و دود از لوله خروجی آن به بيرون از گلخانه هدايت می شود. اينکار باعث گرم شدن موجود در جداره بيرونی و هوای اطراف جداره وسط می شود که بوسيله دمنده ای قوی (وينتيلاتور) هوای گرم شده در اين جداره به شدت بوسيله لوله فلزی و يا تونل نايلونی به قطر30-40 cm از مسير سوراخهايي که در قسمت طرفين آن قرار داردهوای گرم را بطور يکنوخت در گلخانه توزيع می نمايد. همچنين به منظور حداکثر استفاده از حرارت ايجاد شده همراه دود توصيه میشود محفظه دوجداره ای مشابه محفظه قبلی نصب شود. آنگاه دود حاصل از جدار وسطی به بيرون از گلخانه هدايت شده و گرمای حاصل از گردش دود بوسيله دمنده مجددی از جدار بعدی به همان روش توزيع هوای گرم محفظه زيرين در داخل گلخانه توزيع گردد. خروجی هوای گرم دو محفظه را می توان مشترک نموده و هوای گرم را بوسيله يک تونل در سراسر گلخانه توزيع نمود.در اين روش ضروری است برای هر واحد حرارتی يک مشعل يدک در نظر گرفته شود تا درصورت خرابی مشعل اصلی در هر زمان بلافاصله جايگزين گردد و گلخانه از نظر هوای سرد در امان باشد.
اينگونه دمنده های حرارتی نسبتاً ارزان و دارای قدرت حرارتی خوبی میباشند، ضمن اينکه راه اندازی و سرويس آنها به تکنيک بالايي نياز ندارد و گلخانه داران به سهولت می توانند اين سيستمها را بکار گيرند.

سيستم آب گرم:
اين روش با استفاده از ديگ بخار آب که معمولاً چدنی و يا فولادی می باشد، مانند شوفاژ عل می کند. آب داخل آن بوسيله مشعل گرم شده و سپس بوسيله الکتروموتورهای مخصوص آب گرم به داخل گلخانه ها فرستاده می شود. آب گرم بوسيله چند رشته لوله های مارپيچ و يا ساده از جنس پلی اتيلن و يا لوله گالوانيزه که در سطخ بستر و بين رديفها و يا در ارتفاع 10-20 cm آن نصب شده اند، در داخل و در طول گلخانه توزيع می شوند. آنگاه آب سرد شده مجدداً از طريق يک لوله اصلی به داخل ديگ حرارتی برکشت می کند. معمولاً برای تسهيل در گردش آب در داخل گلخانه و ديگ حرارتی، تجهيزات موتورخانه را در اتاقکی چائين تر از سطح گلخانه بنا می کنند.در اين روش به علت اينکه لوله های آب گرم را در سطح زمين زمين يا نزديکی سطح زمين می توان نصب نمود معمولاً سطح خاک تا حدودی گرم شده و هوای گرم آن به ملايمت به طرف بالا صعود می نمايد. در اين شرايط فعاليت ريشه ها و رشد بوته ها افزايش يافته و از عملکرد بالاتری برخوردار می باشند همچنين به علت توزيع يکنواخت آبگرم در سطح گلخانه ها فضای آنها نيز بطور يکنواخت گرم می شود.
معمولاً برای چند واحد گلخانه (تونل پلاستيکی) سيستم مرکزی نصب می کنند و لذا کنترل شرايط دمايي برای همه گلخانه بطور هماهنگ انجام می گردد. لازم به ذکر است که نصب و احداث اين سيستم دو تا سه براب رگرانتر از سيستم موضعی دمنده ها است. البته در نواحی بسيار سرد که ممکن است دما به -10°c برسد اين سيستم کارآيي لازم هخواهد داشت و تنها با دو جداره نمودن گلخانه يا تلفيقی از اين روش با يک دمنده حرارتی دمای مورد نياز گلخانه های اين مناطق را تأمين نمود. از محاسن ديگر اين روش اين است که به محض خرابی دستگاه دمای گلخانه به سرعت نزول نمی کند و تا حدی فرصت لازم برای تعمير مجدد آن وجود دارد. سوخت مورد استفاده در اين سيستم معمولاً گازوئيل میباشد که بايد توجه نمود محل نگهداری منبع سوخت و لوله های سوخت رسانی در فضايي به دور از امکان يخزدگی نگهداری شود.
استفاده از گرمای زير بستر:
گرمای زير بستر به دو روش تأمين می شود
. استفاده از لوله های آبگرم مارپيچ يا صاف که از منبع موتورخانه شوفاژ تغذيه می گردد. استفاده از المنتهای حرارتی برقی که با بکارگيری از يک واحد ترمواستاتيک، درجه حرارت مورد نظر را تهيه و منترل می نمايد. اين سيستم حرارتی بيشتر برای رشد سريع ريشه ای استفاده می گردد و درصورتيکه برای توليد خيار قرار است در گلخانه استفاده گردد بايستی مشترکاً همراه با استفاده از سيستم حرارتی مکندهها بکار گرفته شود زيرا اين سيستم نمی تواند به تنهايي نياز حرارتی فضای گلخانه را تامين کند. لذا توصيه می گردد بيشتر از اين روش برای کشتهای گلدانی و توليد نشاء استفاده گردد. لازم به ذکر است که با بکارگيری اين روش فعاليت ريشه ها و جذب مواد غذايي بنحو مؤثری افزايش می يابد.

استفاده از بخاريهای معمولی:
معمولاً در گلخانه های سنتی بسياری از توليد کنندگان خيار داربستی از بخاريهای معمولی که با سوخت نفت يا مخلوط بات گازوئيل کار می کند استفاده می کنند. اين روش کارآيي چندانی ندارد ضمن اينکه احتمال نفوذ دود حاصله به داخل گلخانه وجود دارد. ديده شده است که بعضی از گلخانه داران اقدام به نصب بخاريهای غير استاندارد و خودساز می نمايند که با ناقص سوختن آنها دود و يا منوکسيد کربن (Co) توليد شده منجر به از بين رفتن کل محصول گلخان هشده است. استفاده از گاز پيک نيک و يا نمونه های ديگر بخاری گازی که بدون دودکش هستند فقط برای مدت کوتاهی (چند ساعت) مناسب هستند و نمی توان در طولانی مدت از آنها استفاده کرد.

سوخت:
سوختهای جامد، مايع و گاز که چوب، ذغال، نفت و گاز نمونه های آن میباشند برای گرم کردن گلخانه ها استفاده می شوند که هر يک از آنها دارای معايب و مزايايي می باشند. انتخاب آنها تحت تاثير قوانين پاکيزگی هوامطلوبترين آنها گاز طبيعی می باشد زيرا هزينه نصب يک سيستم گاز طبيعی ارزانتر است، نيازی به مخزن ذخيره نيست، گاز تميز تر می سوزد و در نتيجه آن زحمت تميز کردن و تنظيم ديگ بخار کاهش می يابد. گازهای پروپان و بوتان نيز بسياری از مزاياي گاز طبيعی را دارند اما گرانترند. انتخاب دوم معمولاً نفت است. سيستمهای نفت سوز را به آسانی می توان خودکار کرد، اما به مخزن ذخيره نياز دارند و خاکستر و دود قابل توجه بيشتری توليد می کنند. اغلب، لوله ها و مسيرهای دود بايد تميز شوند و جعبه احتراق حداقل سالی يکبار تنظيم شود.

تعميرات سيستمهای حرارتی
تعميرات سيستمهای حرارتی بسيار اهميت دارد زيرا اهمال در اين مورد امکان دارد در طول دوره بعدی و بالاخص در مواقع سرد سيستم دچار نقص فنی اساسی شود که در آن موقع ممکن است مدت تعميرات طولانی و باعث خسارت به گياهان کشت شده داخل گلخانه شود.اين تعميرات می تواند شامل دمنده ها اعم از محفظه های دو جداره، مشعل، ترموستات و ونيلاتورها می باشد. در سيستمهای حرارتی آب گرم، ديگ حرارتی بايستی حتماً يکبار تميز گرديده و محلهای عبور آب گرم و دريچه های گل گيری آن بازرسی و با جرمگيری مسير خروجی دود آن و همچنين هر قسمتی که احتمال زنگ زدگی و يا سوراخ شدگی دارد تعمير و تعويض گردند. همچنين شيرهای اطمطنان و کليه شيرآلات و متعلقات داخل موتور خانه نيز باطد بازرسی و تميز گردند.قسمتهای مختلف مشعلهای حرارتی مثل جرقه زنها، چشمهای الکتريکی، صافی ها و مسير سوخت رسانی بازديد و تميز گردند.محلهای ورودی هوا و سوخت در سيستمها کاملاً بازديد و تميز گردند.لوله های آب گرم در مسير رفت و برگشت داخل گلخانه چنانچه نشتی و خوردگی دارند بازديد و تعمير شود.برای انجام اقدامات فوق لازم است از افراد متخصص در زمينه های فوق بهره گيری شود و سعی نشود که همه امور را توليد کننده خود انجام دهد. زيرا ممکن است تعميرات ناقص انجام گرفته و نهايتاً خساراتی در موقع سرما به گلخانه وارد شود.