سیستم سرمایش در گلخانه استاندارد

برای خنک کردن سالنهای گلخانه از روشهای متفاوتی میتوان استفاده کرد که روش  تبخیری فرایندی است که از طریق تبخیر کردن آب در داخل جریان هوا باعث کاهش دمای سالن می‌شویم. همانطوری که آب تبخیر و وارد هوا میگردد ، انرژی هوا گرفته شده و در نتیجه باعث کاهش دمای آن می‌گردد.

مقدار سرمایس ایجاد شده  توسط  این سیستم سرمایش  مستقیما به  اختلاف دمای خشک و تر هوا دارد. این اختلاف دما نه تنها به منطقه بستگی دارد، بلکه فصل سال  و  روزها نیز  تاثیرات متفاوتی روی آن ایجاد مینمایند. بدین معنی که  در واقع هرچه دمای خشک بیشتر باشد و رطوبت نسبی هوا کمتر باشد، قدرت سیستم سرد کننده  گلخانه بیشتر خواهد بود. ولی در هر صورت  اختلاف دمای ایجاد شده در گلخانه با محیط بیرون در این سیستم بیشتر از ۱۴ درجه سانتیگراد نخواهد شد.

سیستمهای سرمایش تبخیری و اجزای آن

در سیستم فن و پد که شامل هواکش های خروجی در گلخانه و سیستم سرمایش تبخیری (پد) میگردد معمولا این دو یا روبروی هم در طول سالن واقع شده و یا در ابنتدا و انتهای سالن گلخانه قرار دارند.

 اجزای  تشکیل دهنده سیستم سرمایش تبخیری

–         پوشال معمولی که داخل دو پوشش طوری قرار گرفته  و در سیستمهای پیشرفته تر پد فشرده ساخته شده از مواد سلولزی

–         پمپ انتقال آب که آب را از مخزن پمپاژ و توسط نازل بطور یکنواخت  بروی پوشال و یا پد نصب شده منتقل می‌کند.

–         مخزن ذخیره آب(تانک ذخیره آب)

–         لوله های انتقال آت و فیلترها

–         ناودانها و سیستم خروجی آب به مخزن ذخیره و یا تخلیه آب به خارج

–         قابهای نصب پوشال و یا  پد که  از ورق گالوانیزه یا آلومینیومی که عمر بیشتری دارد ساخته شده .

در زمان کارکرد هواکشها باید تمام دریچه‌ها و درب‌ها  بسته باشند، تا تنها راه ورودی هوا از طریق پدهای مرطوب عبور کرده  و آب تبخیر شده را با خود به داخل سالن منتقل نماید.

    درجه حرارت هوا پس از عبور از داخل پدها به کمترین میزان و خنکترین حد خود  می‌رسد. و بطور طبیعی  این هوا با عبور از گلخانه به فن‌ها می‌رسد، و در ضمن عبور هوای گرم اطراف گیاهان را که بر اثر  تشعشع خورشید، فعالیت گیاهان، حرارت خاک و … بوجود آورده را کاهش داده  و دمای خود هوا  افزایش پیدا می‌کند. یعنی دمای حاصله در زمان عبور هوا در طول حرکت در گلخانه افزایش پیدا می‌کند و یک بر عکس افت حرارت در امتداد طول گلخانه برای گیاهان  رخ می‌دهد. باید توجه داشت  که هوای اطراف پد خنک ترین محل سالن گلخانه و درست هوای نزدیک فن قبل از خروج از سالن گرم ترین محل میباشد .

بازدهی یا راندمان سیستم

    عمل تبخیر آب هنگامی که هوای ورودی به سیستم خشک است و یا اینکه در مناطقی که دارای هوای با رطوبت نسبی  کم هستنند  بیشتر خواهد بود. چرا که پایین بودن رطوبت نسبی، هوا پتانسیل جذب آب بیشتری دارد و لذا  آب پدها بهتر تبخیر می‌شود اما در مناطق مرطوب مثل  شمال کشور که دارای هوای شرجی هستند  این سیستم‌ها از راندمان پایینی برخوردار خواهند بود چرا که در عمل تبخیر به سختی صورت می‌گیرد.که در این مناطق  می‌توان با گردش در آوردن هوای ساکن و بدون نیاز به پد، به دمای مورد نیاز گلخانه دست یافت، به این ترتیب با تخلیه مداوم هوای گلخانه و ایجاد گردش هوا در سالن از راکد شدن هوا جلوگیری کرده و توسط فن‌های چرخاندن هوا ( سیرکوله) ، می‌توان دما را تا حد مناسبی کاهش داد.

محدودیتهای استفاده از سیستم سرمایش تبخیری (فن و پد)

۱- در این سیستم سرمایش تبخیری، باید به آب کافی دسترسی داشته باشیم و برق مورد نیاز تامین باشد .

۲- استفاده از سرمایش تبخیری در مناطقی که  دارای رطوبت بالائی هستند  کارایی مناسبی  ندارد.

۳- اگر از مه پاش های مخصوص بر روی پدها و داخل گلخانه استفاده شود در آب مصرفی صرفه جویی شده و راندمان خنکی افزایش میابد .

۴- در مناطق  باد خیز که  همراه با گرد و خاک زیاد است، برای جلوگیری از مسدود شدن پدها محافظ یا فیلتر خاک لازم است.

۵- آب مورد استفاده باید تمیز بوده و  در حد امکان خنک نگه داشته شود.(مخزن زیر زمینی)

۶- چنانچه پدها توسط گرد و خاک و یا املاح آب و یا  رشد جلبکها بمرور مسدود شدوند  سیستم بازدهی خود را از دست می‌دهد.

۷-  اگر پد فشردگی یکنواختی نداشته باشد و دارای سوراخ باشد هوا از آنجا وارد می‌گردد و این بدان معنی است که تماس کمتری بین هوا و آب رخ می‌دهد و میزان خنک کنندگی کاهش می‌یابد.

۸- اگر ناحیه‌ای از پد به طور کامل یا تا حدودی مسدود گردید، راندمان عبور هوا کاهش میابد 

ملاحظات و نکات کاربردی

–        ساختمان و نصب پدهای ورودی گلخانه تا جایی که امکان دارد باید استحکام  داشته باشد  زیرا هوای وارد شونده (هوای ورودی) په پدها فشار وارد می‌کند.

–         اطمینان حاصل کنید که تمام  درب‌ها و دریچه‌ها در زمان استفاده از سیستم فن و پد بسته نگه داشته شود و هر گونه منفذ و شکاف در پوشش گلخانه می‌بایستی بسته شود . در صورتی که چنین مشکلی رفع نشود هوا به جای عبور از پد های خنک کننده از دریچه‌ها و منافذ موجود در پوشش گلخانه عبور خواهد کرد.

با توجه به اینکه بازدهی سیستم خنک کننده فن و پد بستگی به حرکت هوا از طریق پدهای خنک کننده دارد در این شرایط عملکرد سیستم کاهش می‌یابد.

–         جهت از کار انداختن جریان هوا در هوای سرد (فصل سرما)معمولا از یک پوشش بر روی پدها  استفاده می‌شود که این پوشش می‌تواند بصورت اتوماتیک یا دستی کار کند.

–         در مخزن ذخیره آب از یک شناور جهت کنترل سطح آب استفاده نمائید و از ورود آب باران به سیستم ورودی آب باید جلوگیری به عمل آید زیرا آب باران باعث تسریع در رشد جلبک‌ها می‌گردد.

از دیگر توصیه‌ها می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود

۱- پدها را در سمت وزش بادهای منطقه نصت کنید باید دقت شود که سایه اندازی در این شرایط ایجاد نشود در این صورت به اندازه ی ارتفاع پد باید ردیف های کشت را فاصله دهید.

۲- هوای خنک پس از ورود به گلخانه و تا هنگام خروج از گلخانه به مرور گزم می‌شود، لذا برای کاهش این گرما (حداکثر افزایش دمای هوای ورودی از پد تا خروج از فن نباید بیش از ۴ درجه سانتیگراد باشد) توصیه می‌شود :

–         فاصله فن و پد بیش از ۴۰ متر نباشد. در صورت افزایش فاصله استفاده از مه سازی اضافی و فن های افقی الزامی است.

–        همیشه اگر  تعداد هواکش‌ها (فن ها) را افزایش دهید. یعنی از  فنهای بیشتر یا ظرفیت کمتر استفاده نمائید زیرا  نسبت به استفاده از فنهای کمتر با ظرفیت هوا دهی بیشتر راندمان خنک کنندگی را بالا می‌برید.

۳- در مناطقی که از آبهای شور یا سنگین استفاده می‌شود ترجیحا از پدهای افقی باید استفاده شود.

۴- با نصب پاشنده ها و یا اسپریرها سعی نمائید که توزیع آب در سراسر پد یکنواخت باشد.

۵- برای دستیابی به حداکثر خنک کنندگی در صورت امکان حتما از سایه انداز بر روی پدها استفاده کنید تا مانع از گرم شدن پدها شوید.

نوع پوشال و پد خنک کننده

     پر کاربرد ترین نوع پد مورد استفاده موادی است که از سلولوزهای موج دار یا شیار دار باشد. این پدها گرانقیمت هستند، اما زمانی که بدرستی نگهداری و محافظت شوند، وظیفه خنک کردن هوا را به شکل عالی انجام می‌دهند. اگر بطور  مناسب از این  پدهای شیار دار نگهداری کنید آنها  می‌توانند تا ده سال عمر کنند.

در خصوص انتخاب پد سلولوزی کاغذی نکات زیر می‌تواند کارآمدی آن را بالا ببرد

۱- پد باید طوری طراحی شده باشد که بتوان بیشترین سطح تماس بین آب و هوا را بوجود آورد. چنین سطحی می‌تواند بهینه ترین هوای خنک و رطوبت را از عمل تبخیر بوجود آورد.

۲- اشباع از عوامل مرطوب کننده و نمک های غیر حلال باشد تا به مقاومت در برابر پوسیدگی کمک کند.

۳- زوایای آن طوری طراحی شده باشد تا آب هم به داخل و هم به خارج آن جریان یابد، این عمل باعث جدا کردن گرد و غبار موجود در هوا می‌شود و تنها آب خالص در جریان تبخیر موجود خواهد بود.

۴- نوع سلولز آن از کاغذی ساخته شده باشد که ترکیبات شیمیایی باعث حلشدن آنها نشود  و دارای عمر زیاد باشد.

۵- از آنها بتوان حتی در شرایط اقلیمی نامناسب هم استفاد کرد

۶- قابل طراحی و ساخت در هر انداره و شکل باشد.

نوع دیگری از پد، پوشال‌ها می‌باشد که بدلیل ارزان بودن آنها جای سلولزها مورد استفاده قرار می‌گیرند و در ضخمتهای ۳ و ۵ سانتی متر تولید می‌شوند.

پدهای سپیدار به آلودگی یا عفونتهای جلبکی خیلی مستعد هستند که این آلودگی منجر به پوسیدگی و فشردگی آنها می‌شود.

از نکات دیگری که می‌بایست در استفاده از پوشالها مد نظر قرار گیرد این است که :

۱- با توجه به اینکه پوشالها پس از خیس شدن سنگین شده و در هنگام مکش فن ها، بسمت داخل گلخانه متمایل خواهند شد، جهت جلوگیری از این عمل می‌بایست پوشالها بوسیله توری هایی که دارای شبکه درشتی می‌باشد،مثل طوریهای مرغی  محکم به دیواره گلخانه بسته شوند.

۲- ضخامت پوشالها باید مناسب باشد چرا که  پس از خیس شدن سنگین شده و فشرده می‌شوند و در نتیجه عمل عبور هوا از بین آنها بسختی انجام می‌گردد و  باعث کاهش راندمان سیستم خنک کردن  می‌شوند.

۳- در سیستمهائی که از پوشالها استفاده  میشود حتی‌الامکان باید از ورود گرد و غبار ورود آنها جلوگیری کرد. زیرا چوبهای پوشال دارای منافذی هستند که آب درون آنها رفته و باعث نگهداشتن آب در پوشال به مدت زیاد خواهد بود که با این عمل می‌توان پس از خاموش کردن پمپ آب از خیسی پوشالها جهت خنک کردن گلخانه استفاده نمود اما در صورتی که گرد و غبار بر روی پوشالها قرار بگیرد باعث گرفتگی این منفذها  شده و کارایی آن را تا حدودی پایین می‌آورد. ضمنا سعی شود در مناطقی که دارای گرد و غبار زیاد می‌باشد از پدهای پوشالی استفاده نشود.

مکان فن‌ها و پد‌ها خنک کننده در گلخانه

مناسب ترین فاصله بین فن و پد بستگی به ابعاد گلخانه و تحمل گیاه در مقابل گرما می‌باشد، اما فاصله بیش از ۶۰ متر عملی نیست و کارایی لازم را  ندارد.

فاصله مناسب ۴۵ متر و کمتر از آن می‌باشد. مکان پدها و فن‌ها تحت تاثیر چندین فاکتور می‌باشد که آنها را به اختصار بیان می‌کنیم:

۱- پد‌ها را به سمت باد های موسمی تابستانی قرار دهید و فن‌ها می‌بایست در طرف دیگر گلخانه قرار گیرند. اگر پدها بوسیله گلخانه دیگری در فاصله ۷ متر پوشیده شده باشند، تأثیر باد ناچیز خواهد بود و می‌توان آن را نادیده گرفت.

۲- در صورتی کهمجبورهستید فن‌ها را بطرف بادهای موسمی نصب نمائید ، ظرفیت فن‌ها را از ۱۰ تا ۱۵ در صد افزایش دهید و یا در مقابل آنها در فاصله مناسب باد شکن قرار دهید  بدین ترتیب قدرت اسب موتور فن را زیاد نمده اید .

۳- در حالتی که گلخانه‌ها در موازات یکدیگر قرار دارند، فن های خروجی هر سالن نباید بطرف ورودی سالن دیگر باشد که در نتیجه  باعث تخلیه هوای پد به گلخانه دیگر شوند مگر این که این گلخانه‌ها در فاصله حداقل ۱۵ متر از هم قرار گرفته باشند.

۴- زمانی که فن‌ها از دو گلخانه نزدیک به هم در یک ناحیه مشترک باشد می‌بایست آنها را نسبت به هم طوری تنظیم کرد تا خروج باد بر روی فن دیگر تاثیر منفی نداشته باشد.

۵-مکان فن‌ها از لحاظ ارتفاعی می‌بایست در مقابل پدها باشد تا بتواند هوا را از لای بوته‌ها خارج کند. با توجه به اینکه هوای خنک شده  پد با زاویه ۷ درجه به سمت جلو حرکت می‌کند، در صورتی که فن‌ها در بالای گلخانه نصب گردند، این زاویه بیشتر شده به سمت فن‌ها حرکت می‌کنند درنتیجه هوای خنک از بالای بوته‌ها حرکت خواهد کرد.

۶- در گلخانه های خیلی طویل، قرار دادن پدها در هر دو سر با فن خروجی در مرکز گلخانه با استفاده از فن های دیوارهای جانبی خیلی موثر ترند . در اینصورت هوای خنک شده از هر سر جریان پیدا می‌کند و از نقطه میانی گلخانه خارج  می‌گردد. تمام فن‌ها می‌بایست دارای دمپرهای اتوماتیک برای جلوگیری از ورود هوا باشند تا در زمانی که استفاده نمی شوند هوا به عقب بر نگردد.

۷- فن‌ها می‌بایست بدرستی شبکه بندی شوند و حفاظ داشته باشند تا از تماس افراد با پره های آن جلوگیری بعمل آید.

مراحل اجرا و نصب پد در گلخانه

پس از اینکه طراحی پد انجام گردید می‌توان اقدامات لازم را جهت نصب آن انجام داد.

نصب پد می‌بایست طبق مراحل زیر انجام گیرد:

۱- تهیه لوازم مورد نیاز

۲- نصب قاب پد شامل قاب بالا و ناودانی ریزش آب و توریها و کاورهای مورد نظر 

۳- احداث مخزن زیر زمینی ذخیره آب در مناطق گرم برای خنک نگهداشتن آب و در مناطق سرد برای جلوگیری از یخ زدگی 

۴- نصب سیستم ورودی آب

۵- نصب پدها (سلولوز یا پوشال) داخل قابهای ساخته شده 

۶-  نصب پمپ، فیلتر، اتصالات پمپاژ و برگشت آب