نقش هواکش گلخانه در رشد مطلوب گیاهان گلخانه ای

- مقدمه
- کاربردهای هواکش گلخانه
- تهویه اتوماتیک چیست؟
- انواع هواکش گلخانه
- انتخاب هواکش مناسب برای گلخانه
- فن گلخانه اگزاست
- فن گلخانه سیرکوله
- مزایای فن سیرکوله گلخانه
- نحوه قرار گیری هواکش گلخانه
- چگونه تعداد هواکش مورد نیاز گلخانه را محاسبه کنیم؟
- روش محاسبه تعداد پد و فن مناسب برای گلخانه
- هواکش خانگی و تهویه گلخانه خانگی
مقدمه
سیستم هواکش گلخانه با هدف گردش هوا و ایجاد هوایی معتدل و پایدار در محیط گلخانه، که امکان کاشت همه نوع محصول را در تمام فصول سال میسر مینماید، تولید گردیده است. با گسترش روزافزون گلخانهها و علاقهمندی کشاورزان به کشت محصولات گلخانهای بدلیل بازده مناسب و صرفه اقتصادی، لزوم استفاده از تجهیزات گلخانه جهت بالا بردن کیفیت محصول و افزایش راندمان کار ضرورت مییابد. گلخانهها با بکارگیری تجهیزات نوین، قابلیت تولید محصول در تمام فصول سال را دارند و این یکی از مزیتهای بزرگ گلخانهها است که به کمک تکنولوژی محقق گردیده است.
سیستمهای فن و هواکش گلخانه یکی از این تجهیزات است که در این مقاله به کاربردها و عملکرد آن میپردازیم.
کاربردهای هواکش گلخانه
هواکش گلخانه یکی از تجهیزات پرکاربرد در گلخانه است که مزایای متعددی دارد. در ذیل به جزییات این مزایا میپردازیم:
1- کنترل دمای هوای گلخانه با هواکش گلخانهای
متعادلسازی دما و کنترل دما در محیط گلخانه یکی از وظایف اصلی هواکشها است. زمانی که دمای محیط کاهش یا افزایش پیدا میکند، فن سریعا عمل کرده و با افزایش یا کاهش دبی ورودی و خروجی هوا، باعث ایجاد تعادل میشود و دمای محیط را به حالت یکنواخت و معتدل برمیگرداند. معمولاً گیاهان گلخانهای بیشتر از اینکه از سرما بمیرند از گرمای بیش از حد گلخانه میمیرند و پژمرده میشوند. دمای ایده آل برای یک گلخانه بین 10 الی 22 درجه سانتی گراد است. بسیاری از گیاهان نسبت به گرما بسیار حساس بوده و پژمرده میشوند و دیگر رشد نمیکنند. با نصب سیستم هواکش گلخانهای میتوان دمای محیط را پیوسته در حالت یکپارچه و متعادل نگه داشت و به رشد مطلوب و طراوت گیاهان کمک نمود.
2. جلوگیری از آفت زدگی گیاهان بوسیله هواکش گلخانهای
نصب هواکش گلخانه باعث از بین رفتن آفات در محیط گلخانه میگردد. این هواکشها با ایجاد گردش هوا در محیط، مانع از رشد و تکثیر آفات میشوند و این امر نیاز ما را به استفاده از سمپاشی گیاهان گلخانه کم میکند و در نتیجه باعث افزایش کیفیت محصول میگردد. با قرار دادن هواکش در نزدیکی گیاهانی که در معرض آفاتی مانند حشره سفید قرار گرفتهاند، میتوان این موجودات مزاحم را به طور کامل از بین برد.
3. تنظیم میزان گردش هوا توسط فن گلخانهای
هواکش گلخانهای با گردش هوای داخل گلخانه، شادابی و طراوت گیاهان را تامین نموده و از پژمردگی و پلاسیدگی گیاهان جلوگیری کرده و عملکرد رشد آنها را افزایش میدهد.
4. افزایش میزان گرده افشانی گیاهان
عمل گرده افشانی گیاهان در طبیعت، از طریق جریان هوا و باد صورت میگیرد. در گلخانهها که باد به طور طبیعی وجود ندارد، این عمل بر عهده هواکشها میباشد که با ایجاد جریانات مصنوعی به وسیله فنها شرایط گرده افشانی برای گیاهان را فراهم مینماید. هوایی که در جریان است گیاهان را به آرامی لرزانده و به آنها اجازه میدهد گرده افشانی کنند. این عمل در گیاهانی نظیر گوجه فرنگی که خود گرده افشان هستند، بسیار مهم است. چنانچه متوجه شدید که گیاهان شما محصول نمیدهند نشان دهنده این امر است که باید جریان هوا را در گلخانه افزایش دهید. فشار آرام ناشی از جریان هوا بر روی گیاهان باعث تشویق آنها به تقویت سیستمهای ساقه و ریشه میشود و سلامت کلی گیاهان را بهبود میبخشد. همچنین ممکن است در کنار هواکش گلخانهای از گرده افشانی دستی نیز برای افزایش گرده افشانی استفاده کنید که این به شرایط و اندازه گلخانه بستگی دارد.
5. تامین دی اکسید کربن برای فتوسنتز گیاهان
همه گیاهان برای عمل فتوسنتز به دی اکسید کربن نیاز دارند. این دی اکسید کربن از طریق تنفس دیگر جانداران و سوزاندن هیدروکربنها در طبیعت تولید میشود، گیاهان از این طریق به حیات خود ادامه میدهند. در گلخانهها با نصب انواع هواکش میتوان این تعادل در میزان دی اکسید کربن را با انتقال دی اکسید کربن خارج از گلخانه به داخل گلخانه حفظ کرد تا در مواردی که سطح دی اکسید کربن گلخانه در فصول مختلف سال کاهش پیدا میکند رشد گیاهان به مخاطره نیفتد.
6. تنظیم رطوبت گلخانه
قسمت اعظم تنظیم رطوبت در محیط گلخانه بر عهده هواکشها میباشد. همانطور که میدانید میزان رطوبت مورد نیاز گیاهان متفاوت است، گیاهان مختلف به میزان مشخصی از رطوبت نیاز دارند. به عنوان مثال گیاه کاکتوس به رطوبت زیاد نیاز ندارد. عدم وجود هواکش در گلخانه باعث ازدیاد یا کمبود رطوبت موجود در هوای گلخانه میشود. از پیامدهای افزایش یا کاهش رطوبت در محیط گلخانه میتوان به کاهش رشد گیاهان، افزایش بیماریها، خشک شدن گیاه، وجود کندانساسیون، لقاح ناقص و ریزش شکوفههای گیاهان اشاره کرد.
تهویه اتوماتیک چیست؟
با پیشرفت فناوریهای دیجیتال و ورود آن به عرصه صنایع مختلف از جمله صنعت کشاورزی، شاهد تغییرات زیادی در این حوزه هستیم. برخی از تجهیزات کشاورزی با تغییر ساختار، از دستی به اتوماتیک و نیمه اتوماتیک تبدیل شدهاند. به عنوان مثال فن گلخانهای دستی و نیمه اتوماتیک امروزه به سمت اینترنتی شدن گام برمیدارد که نتیجه این امر کاهش مصرف هزینهها و همچنین صرفه جویی در استخدام نیروی کار میباشد. هواکش گلخانهای اتوماتیک به جای خاموش و روشن کردن دستی در زمان اضطرار، با استفاده از حسگرهای نصب شده روی آن، هوای محیط را آنالیز کرده و در اختیار مسئول مربوطه قرار میدهد. در حقیقت این فن، امکان کنترل از راه دور دبی هوای ورودی و خروجی را فراهم مینماید. نصب این دستگاه، نقش مهمی در کنترل درجه حرارت و میزان رطوبت گلخانه، انجام فتوسنتز کامل گیاهان، عدم رشد و تکثیر آفات در محیط گلخانه و جلوگیری از آلودگی گیاهان به آفات، گرده افشانی و … دارد.
انواع هواکش گلخانه
از نظر تخصصی فنهای گلخانه به دو دسته فن اکسیال و فن سانتریفیوژال تقسیم میشوند که هر کدام از آنها شامل چندین مدل هستند. معمولاً برای خرید فن گلخانهای دو مدل هواکش (فن سیرکوله) و (فن اگزاست) که بسیار رایج و کاربردی هستند معرفی میشوند. این نوع از فنها جزء فن آکسیال هستند اما عملکرد آنها متفاوت است.
تفاوت عمده این دو مدل از هواکش این است که فن سیرکوله در زیر سقف گلخانه نصب میشود و برای خارج کردن هوای گلخانه استفاده میگردد اما فن اگزاست بر روی دیوارههای گلخانه نصب میشود و هوای خارج و داخل محیط گلخانه را تبادل میکند.
فنهای اگزاست در دو سایز 100 و 140 عرضه میگردند که معمولاً مدل 140 آن بیشترین کاربرد را دارد و محل نصب مناسب برای آن روی دیوار میباشد. فن دایرهای که در زیر سقف نصب میشود دارای فن سیرکوله و جت فن گلخانهای میباشد و در تهویه هوا گلخانه که به آن گیاه خانه یا گرم خانه هم گفته میشود نقش موثری دارد. دلیل ایجاد یک چنین محیطی این است که دمای ثابت و پایداری در گلخانه بوجود بیاید و هوای خیلی سرد یا خیلی گرم وارد گلخانه نشود تا یک محیط کاملا ایده آل برای رشد گیاهان بوجود بیاید. بدلیل رفت و آمدی که داخل گلخانه انجام میشود، بطور مداوم گردش هوا در آنجا وجود دارد و به همین دلیل هم نیاز است که در یک چنین محیطهایی از سیستم فن گلخانهای استفاده شود. در واقع با استفاده از این فنها یک توده هوای پایدار و متعادل در محیط ایجاد میگردد که به آرامی در کل محیط جا به جا میشود. بنابراین یکی از الزامات در گلخانهها نصب سیستم فن و تهویه هوا در محیط گلخانه است.
انتخاب هواکش مناسب برای گلخانه
با در نظر گرفتن انواع مختلف هواکش گلخانه و با توجه به کارکرد و مزایای انواع آن در مورد انتخاب یک فن مناسب برای محیط گلخانه، باید مواردی همچون شرایط و فضای داخلی گلخانه و بزرگ و کوچک بودن محیط را در نظر گرفت و متناسب با آن فن را انتخاب نمود. در صورت انتخاب فن نامناسب، تعدیل دما و رطوبت صورت نمیگیرد. در بهترین حالت محل نصب فن خروجی باید در کنار سقف گلخانه و در مقابل درب نصب شود اما اگر شرایط محیط گلخانه برای فنهای خروجی مناسب نباشد میتوان از فنهای گردش هوا استفاده کرد.
فن گلخانه اگزاست
فنهای اگزاست که به آن فن مکنده نیز میگویند در دو مدل، به صورت فن 100 اگزاست و 140 اگزاست موجود میباشد. عملکرد این فن اینگونه است که هوای گرم گلخانه را میمکد و به بیرون گلخانه هدایت میکند. در واقع جهت هدایت گرما و سرما استفاده میشود. فن 140 یا فن 100 با استفاده از فرمان ترموستات محیطی شروع به کار میکنند، و به محض رسیدن دما به مقدار تعیین شده خاموش میشوند. فن 100 اگزاست توان کمتری نسبت به مدل 140 اگزاست در جریان خارج ساختن هوا دارد. قدرت جابجایی فن 140 اگزاست در حدود 42000 متر مکعب بر ساعت میباشد. جنس بدنه و تیغههای این فن از استیل یا پلیمری سخت ساخته شده که دارای تیغه ای با 6 پره به ضخامت 2/1 میلی متر میباشد. اتصالات فن 140 اگزاست از جنس فلز مس ضد زنگ است که در برابر استهلاک مقاوم میباشد. این فنها دارای بلبیرینگ از جنس مرغوب با عمر طولانی است. طول پروانه فن اگزاست حدود 127 سانتی متر میباشد. فن 140 هوا را به طور یکسان از خود عبور میدهد در نتیجه فضای داخل گلخانه خیلی سرد یا خیلی گرم نمیشود. این فن گلخانهای روی دیوارها و معمولاً پشت به باد نصب میشود. فنهای اگزاست دارای موتور سه فاز 1400 دور میباشد، که این موتور بنا به تقاضای مشتری میتواند تک فاز نیز باشد. فن اگزاست گلخانه دارای دو نمونه دمپر میباشد. دمپر اتوماتیک و دمپر گریز از مرکز.
فن گلخانه سیرکوله
فن سیرکوله به صورت دایرهای میباشد که در زیر سقف گلخانه نصب میگردد و مناسب برای محیطها و فضاهای بزرگتر است و جهت خارج کردن، یکسان سازی و سیرکوله هوای گلخانه استفاده میگردد. کاربرد همه فنها در گلخانهها، مرغداریها و محیطهای صنعتی میباشد. این نوع از فن به نام جت فن شناخته میشود و فاقد لرزش است. فن سیرکوله گلخانه از تغییرات شدید رطوبت هوا در محیط گلخانه که به گیاهان آسیب میرساند جلوگیری میکند. همچنین با افزایش یا کاهش ناگهانی دما در قسمتی از گلخانه، فن سیرکوله دما را به طور یکنواخت در تمام محیط گلخانه به جریان میاندازد. فنهای سیرکوله در سایزها و قطرهای مختلفی تولید شدهاند. سایز و قطر فن سیرکوله گلخانه 40، 50، 60 سانتی متر میباشد که قدرت تخلیه و تهویه هوایی آن حدود 42000 متر مکعب بر ساعت است. از ویژگیهای دیگر این فن قدرت موتور آن است که حدود 180 تا 414 وات میباشد همچنین نوع بدنه این فن از اهمیت ویژهای برخوردار است، در هر دو طرف بدنه از توری با جنس استیل به همراه زنجیر آویز استفاده شده است. فن سیرکوله گلخانه دارای تعداد پرههای متفاوت و متنوع بوده و این تعداد پرهها شامل 3، 4، 6 و 9 پره با موتور تک فاز 1400 RPM یا موتور سه فاز میباشد. بدنه فن سیرکوله معمولاً از استیل بوده و پروانههای آن از مواد مقاوم پلاستیکی میباشد.
مزایای فن سیرکوله گلخانه
• تنظیم و بهبود دمای داخلی گلخانه
• کاهش میزان رطوبت گلخانه در فصل زمستان
• بهبود تنفس گیاهان موجود در گلخانه
• افزایش سرعت تخلیه هوای گرم موجود در گلخانه در فصل تابستان
• جلوگیری از تکثیر و رشد آفات گیاهان و همچنین بهبود تعرق گیاهان موجود در گلخانه
• عملکرد مناسب جهت توزیع گرما در صورت استفاده از سیستم بخاری و یا سیستم هیتر گلخانه
• نصب بسیار آسان و همچنین صدای بسیار کم
نحوه قرار گیری هواکش گلخانه
جهت نصب سیستم هواکش گلخانهای به نکات زیر توجه نمایید:
• چنانچه محیط گلخانه فاقد پد سلولزی بود، در این صورت فنها روبروی دریچه ورودی هوا قرار گیرد.
• اگر سیستم پد سلولزی در گلخانه وجود داشت، فن 140 دقیقا روبروی سیستم پد قرار گیرد.
• برای گلخانههایی با متراژ کمتر از 50 متر بهتر است از فنهای دمنده جهت ورود هوای تازه به گلخانه استفاده گردد. این فنها معمولاً روی دیوارههای جانبی و یا انتهایی گلخانه نصب میگردند.
چگونه تعداد هواکش مورد نیاز گلخانه را محاسبه کنیم؟
برای انتخاب فن مناسب و همچنین محاسبه تعداد فن مورد نیاز گلخانه و محل قرار گیری آن، باید به یک سری از نکات توجه نمود، این نکات عبارتند از:
• دمای محل قرارگیری گلخانه، به این معنی که گلخانه در کدام شهر و منطقه واقع شده است.
• میزان رطوبت منطقهای که گلخانه در آن واقع شده است.
• شدت تابش نور خورشید منطقه
• شدت جریان باد در منطقهای که گلخانه قرار دارد.
• دمای مورد نیاز گلخانه
• طول و عرض فنی محیط گلخانه
• عرض و ضخامت پد موجود در گلخانه
• ارتفاع بستر کشتی که در گلخانه وجود دارد.
• ارتفاع سازه گلخانه
• نوع فن موجود در گلخانه از نظر ابعاد و اندازه و قدرت موتور به کار رفته در فن و همچنین دبی فن
روش محاسبه تعداد پد و فن مناسب برای گلخانه
اکنون با یک مثال ساده، تعداد پد و فن مناسب برای گلخانه و همچنین دبی خروجی مورد نیاز پمپ و حجم مخزن را محاسبه مینماییم. فرض کنیم گلخانه ما 1000 متر مربع مساحت دارد و در این گلخانه از پد سلولزی با ارتفاع 2 متر استفاده میگردد. طبق مطالعات و پژوهشهای انجام شده نیاز جابجایی هوا در هر متر مربع از مساحت سطح گلخانه برابر با 2.5 متر مکعب در دقیقه است. (2500 متر مکعب در دقیقه برای گلخانهای با مساحت 1000 متر مربع) قدرت جابجایی هوا با فن 140 گلخانه برابر با 42000 متر مکعب در ساعت است. (700 متر مکعب در دقیقه) قدرت جابجایی هوا توسط فن 100 گلخانه برابر با 25000 متر مکعب در ساعت است (416.6 متر مکعب در دقیقه) هر 9 متر مربع از پد سلولزی با ضخامت 10 و 15 سانتی متر میتواند به ترتیب 75 و 105 متر مکعب در دقیقه هوا را از خود عبور دهد. (هر یک متر مربع پد با ضخامت 10 و 15 سانتیمتر به ترتیب 8.33 و 11.66 متر مکعب در دقیقه)
محاسبه تعداد فن گلخانه
برای محاسبه تعداد فن از روش زیر استفاده میکنیم. حجم مورد نیاز جابجایی هوا را تقسیم بر قدرت جابجایی هوا توسط فن میکنیم.
2500 ÷ 700 = 3.57 (تعداد فن 140)
2500 ÷ 416.6 = 6 (تعداد فن 100)
در گلخانه از فن 140 استفاده میشود و عدد به دست آمده را رو به بالا گرد میکنیم. یعنی در هر 1000 متر مربع 4 عدد فن 140 گلخانه نیاز است. توصیه ما این است که در هر 1000 متر مربع 5 عدد فن 140 گلخانه را در نظر بگیریم تا به فنها فشار کمتری وارد شود و همیشه یک فن را در حالت استندبای داشته باشیم. همچنین در مناطق گرم تعداد فن را باید 5 عدد در نظر گرفت.
هواکش خانگی و تهویه گلخانه خانگی
برخی از سایزهای فن گلخانه یا فن تهویه گلخانه، کاربرد خانگی داشته و میتوان از آن به عنوان فن گلخانه خانگی برای منازل استفاده نمود و به منظور تولید، تکثیر و نگهداری گل و گیاه و کشت سبزیجات ارگانیک مورد استفاده قرار داد.
