سیستم سرمایش

تامین دمای مطلوب محصول درون گلخانه در ماه­ های گرم سال؛ اهمیت سیستم سرمایشی در گلخانه ­ها را بسیار بالا می­برد که با توجه به شرایط اقلیم آب و هوایی ایران و روزهای آفتابی سال و نیز اثر گلخانه ­ای؛ روش­ های متعددی برای پایین آوردن میزان دمای درون گلخانه و حفظ دمای مطلوب گیاه بوجود آورده است که هر کدام از این روش ­ها دارای معایب و مزایایی است و باید با بررسی تمامی جوانب سیستم سرمایشی مناسب جهت گلخانه طراحی گردد.

از جمله عواملی که در طراحی و انتخاب سیستم سرمایشی گلخانه تاثیر گذار می­باشد به شرح زیر تعریف می­گردند:

• طول و عرض گلخانه و وسعت سالن ­ها
• حداکثر دمای منطقه
• تعداد روزهای آفتابی و ابری
• رطوبت نسبی منطقه در تابستان
• پوشش دیواره و سقف (در میزان انتقال حرارت)
• استفاده یا عدم استفاده از شید در گلخانه
• بودجه کارفرما
• هدف گذاری تولید (صادرات یا مصرف داخل و مقدار تولید)

با ایجاد گلخانه­ های صنعتی و مطالعه نوع سیستم­ های تهویه آنان ؛ روش­ های متعارفی از سیستم­ های تهویه مورد استفاده قرار گرفته ­اند که ما به اختصار به معایب و مزایای آنها اشاره نموده و در نهایت سیستم پیشنهادی خود را برای سیستم برودتی گلخانه به تفصیل بیان می­نماییم.

1-سیستم سرمایش طبیعی به همراه فوگر:

در این سیستم دریچه­ های خروج هوا در تاج کمان­ های سازه به صورت بال کبوتری دو طرفه اجرا می­گردد و بر روی دیواره ­های دور تا دور گلخانه به ارتفاع مناسب از کف دریچه­؛ توری مناسب نصب می­گردد که در نتیجه حرکت هوا از دریچه های پایینی به سمت دریچه­ های بالا باعث بوجود آمدن گردش طبیعی هوا از پایین به بالا بوجود آورده و هوا در گلخانه به حرکت در می­آید. همچنین در شرایطی که دمای هوای بیرون گلخانه گرمتر از حد نیاز گیاه کاشت باشد از سیستم فوگر جهت خنک­سازی بیشتر هوای درون گلخانه استفاده می­گردد که این امر با استفاده از سیستم عبور آب با فشار از درون نازل­ هایی که منجر به پودر شدن آب عبوری شده و به صورت پاشش قطرات پودری آب درون فضای گلخانه شده و این امر باعث کاهش دمای هوای درون گلخانه خواهد شد.

سیستم تهویه طبیعی کاملا به اقلیم آب و هوایی منطقه احداث گلخانه ارتباط داشته و کنترل دمایی هم بستگی کامل به شرایط دمایی محیط دارد.

2- سیستم تهویه پد و فن:

سیستم سرمایش تبخیری یکی از روش­های متداول برای خنک کردن گلخانه های صنعتی در اقلیم گرم و خشک ایران می­باشد. سیستم تهویه پد و فن به دو سبک اجرا می­گردد که شامل روش سیستم پد و فن باز( فشار منفی) و سیستم پد و فن نیمه بسته (فشار مثبت)

A-سیستم پد و فن باز(فشار منفی):

در این سیستم از روش سرمایش تبخیری آب استفاده می­گردد که از اجزای زیر تشکیل شده است:

• واسطه سرمایش تبخیری(پد سلولزی)
• فن­های آکسیال با قطر بالا
• مخزن آب
• لوله­های انتقال آب و فیلترها
• پمپ آب
• قاب نگهدارنده پد سلولزی

در این سیستم جریان هوای گرم بیرون گلخانه   از طریق فن­های نصب شده دریک طرف گلخانه از پد سلولزی (که در سمت دیگر گلخانه نصب شده است)، عبور می­کند، طی فرآیند تبخیر در هنگام عبور هوا از لایه­ های مرطوب پد سلولزی و با افزایش رطوبت نسبی آن؛ هوای عبوری به هوای خنک تبدیل شده و دمای محیط گلخانه را کاهش می­دهد.

عوامل متعددی در تعیین مقدار جابجایی هوای گلخانه موثر هستند که عبارتند از:

• ارتفاع از سطح دریا
• شدت نور منطقه
• اختلاف دمای ابتدا و انتهای گلخانه
• فاصله بین پد سلولزی و فن
• ضخامت پد مورد استفاده
• محاسبه دبی و فشار آب ورودی و نحوه توزیع آب
• نحوه نصب و استقرار فن در گلخانه

I. معایب سیستم پد و فن باز:

• مصرف آب زیاد ( به طوری که در پیک ظرفیت مصرف سیستم تا 2 برابر مصرف آبیاری افزایش می­یابد)
• محدودیت در عرض گلخانه (حداکثر 50 متر)
• عدم توانایی در تزریق CO2
• ایجاد فشار منفی در گلخانه که سبب نفوذ راحت آفات و حشرات می­گردد
• ایجاد اختلاف دما بین پد تا فن حدود 5 درجه
• غیر قابل استفاده در مناطق خیلی گرم یا مرطوب
• ایجاد شوره بر روی پد­ها
• عمر کم سیستم (حداکثر 5 سال)

II.مزایای سیستم پد و فن باز:

• مصرف برق نسبتا کم
• استفاده آسان
• هزینه اولیه پایین
• کنترل آسان
• هزینه تعمیرات و نگهداری پایین

 

B-سیستم پد و فن نیمه بسته(فشار مثبت):

در این روش سرمایش از نوع تبخیری و مشابه سیستم پد و فن فشار منفی می باشد با این تفاوت که فن­ها دیگر در ضلع مقابل نمی­باشند و در یک راهرویی بلافاصله بعد از پد نصب می­شوند و هوای خنک را مکش کرده و با کانال­ های استوان ه­ای شکل به زیر بستر­های کشت هدایت می­نمایند. در این روش همچنین یک دریچه هوای برگشت در راهروی پد و فن نصب می­شود و با کنترل دقیق شرایط گلخانه و دریچه برگشت در مصرف آب تا حدودی صرفه جویی خواهد شد.

   I.معایب سیستم پد و فن فشار مثبت:

• مصرف آب زیاد ( به طوری که در پیک ظرفیت مصرف سیستم تا 2 برابر مصرف آبیاری افزایش می­یابد)
• غیر قابل استفاده در مناطق خیلی گرم یا مرطوب
• ایجاد شوره بر روی پد­ها
• عمر کم سیستم (حداکثر 5 سال)
• هزینه اولیه بالا تر نسبت به پد و فن فشار منفی

II.مزایای سیستم پد و فن فشار مثبت:

• بوجود آوردن فشار مثبت در گلخانه
• همگن­تر بودن دما در گلخانه نسبت به روش سنتی پد و فن
• مصرف کمتر سیستم فوگر
• امکان ایجاد سالن ­های یکپارچه با ابعاد بزرگ