در این مقاله با عوامل موثر بر گرمایش گلخانه، انواع سیستم های گرمایشی گلخانه به همراه مزایا و معایب هر یک، عوامل اتلاف گرما در گلخانه و روش های مقابله با آن ها آشنا خواهیم شد.
چرا باید گلخانه را گرم کنیم؟ گلخانه‌ها سازه‌هایی هستند که برای کشت و کار گیاهان در شرایط کنترل‌شده مورد استفاده قرار می‌گیرند. در فصول سرد سال، دمای محیط بیرون می‌تواند به حدی پایین باشد که به گیاهان آسیب برساند. به همین دلیل، گرم کردن گلخانه برای حفظ دمای مناسب و ادامه کشت و کار در این فصل ها ضروری است. بنابراین در ابتدا و قبل از آشنایی با روش های گرم کردن گلخانه باید با دما و تاثیر آن بر روی گیاهان گلخانه آشنا شویم.
دما بر رشد و فتوسنتز گیاه تاثیر زیادی میگذارد و به همین دلیل در گرمایش گلخانه، کنترل دما مهمترین عامل می باشد. اما دما بر رشد و فتوسنتز گیاهان چه تاثیری دارد؟
تاثیر دما بر رشد گیاهان: دما یکی از مهمترین عوامل محیطی برای رشد گیاهان در گلخانه است و کنترل دقیق دما برای گیاهان گرمسیری و نیمه گرمسیری که در گلخانه پرورش داده میشوند، ضروری است. همه گیاهان دامنه دمایی خاص برای رشد دارند. دما بر فعالیت آنزیم‌ها که مسئول فرایندهای بیوشیمیایی گیاه هستند، اثر میگذارد. افزایش دما تا حدی فعالیت آنزیم‌ها را افزایش میدهد، اما گرمای بیش از حد عملکرد آن ها را مختل میکند.
تاثیر دما بر فتوسنتز گیاهان: دما بر فتوسنتز و تنفس که دو فرایند حیاتی در گیاهان هستند نیز اثر میگذارد. یعنی اگر فتوسنتز بیشتر از تنفس باشد، گیاه رشد میکند و اگر تنفس بیشتر از فتوسنتز باشد، گیاه ضعیف شده و می‌میرد. بنابراین دمای شبانه باید کمتر از دمای روزانه باشد تا تنفس در طول شب کاهش یابد.
برای گرم کردن گلخانه بایستی با تفاوت دمای شب و روز گلخانه آشنا باشیم. طبق یک قاعده کلی، دمای گلخانه باید در روزهای روشن و بدون ابر ۸ درجه سانتیگراد و در روزهای ابری ۳ تا ۶ درجه سانتیگراد بیشتر از دمای شبانه باشد. اگر به صورت تخصصی تر بخواهیم در مورد تفاوت روز و شب در گلخانه آشنا شویم، باید با اصطلاح DIF آشنا شویم.
DIF به معنای تفاوت دمای روز با شب و نشان دهنده گرمتر بودن روز یا شب می‌باشد. برای پیدا کردن DIF دمای روز را منهی دمای شب می کنیم. اگر حاصل این تفاوت (تفاوت دمای شب و روز ) یک عدد مثبت باشد، ارتفاع گیاه بلندتر میشود. در صورتی که این عدد صفر باشد، ارتفاع گیاه ثابت می‌ماند. همچنین اگر منفی شود، ارتفاع گیاه کوتاه‌تر میشود. به بیانی دیگر با کاهش درجه حرارت روزانه و افزایش درجه حرارت شبانه، ارتفاع گیاه کمتر و با افزایش دمای روزانه و کاهش دمای شبانه ارتفاع گیاه بلندتر می شود.
یکی از کاربرد های DIF کنترل ارتفاع گیاهی مانند داوودی، سوسن، میخک، ژربرا و گوجه فرنگی است. همچنین DIF تاثیری بر زمان گلدهی ندارد و زمان گلدهی گیاه کاملا وابسته به میانگین دمای شبانه روز(۲۴ ساعت) می‌باشد. اگر چه DIF بر روی گلدهی تاثیری ندارد، ولی DIF منفی یا کم باعث ریزش گل، پیچیدگی برگ‌ها به سمت پایین و کلروزه شدن برگ‌ها میشود. هر چند DIF ابزاری برای کنترل ارتفاع گیاه است اما در برخی از گیاهان مانند لاله ستیل، کدو، ترکس و همیشه بهار تاثیری بر روی ارتفاع گیاه ندارد.
| تفاوت دمای روز با شب یا DIF | ارتفاع گیاه |
|---|---|
| دمای روز > دمای شب | گیاهان با ارتفاع بلندتر |
| دمای روز = دمای شب | ثابت ماندن ارتفاع گیاه |
| دمای روز < دمای شب | گیاهان با ارتفاع کوتاه تر |
در گرمایش گلخانه باید توجه داشت که گرمای مورد نیاز گلخانه برابر گرمای از دست رفته از گلخانه است. پس محاسبه اتلاف گرما برای تعیین گرمای مورد نیاز گلخانه، ظرفیت سیستم گرمایی و سوخت مورد نیاز ضروری است. گرمای گلخانه به ۳ صورت از بین می‌رود:
برای گرم کردن گلخانه بایستی علاوه بر جلوگیری از اتلاف انرژی، از انواع سیستم های گرمایشی نیز استفاده کنیم. برای تامین گرمای مورد نیاز گلخانه، از سیستم های گرمایشی موضعی یا مرکزی استفاده می شود. سیستم گرمایشی، به هر نوعی که باشد، آنجایی اهمیت پیدا میکند که بتواند در سردترین شبها حرارت مورد نیاز گلخانه را تامین کرده و حرارت را به صورت یکنواخت در سرتاسر گلخانه پخش نماید. در ادامه، انواع سیستم های گرمایشی گلخانه را مورد بررسی قرار می دهیم.
در این سیستم دو یا چند دیگ بخار در یک محل قرار گرفته و بخار آب داغ یا آب داغ تولید شده از طریق لوله های انتقال به نقاط مختلف گلخانه منتقل می شوند. این سیستم از لحاظ هزینه اولیه با معایبی روبرو است و مختص گرمایش گلخانه‌های بزرگ با مساحت بیش از ۴۰۰۰ متر مربع می باشد. باید تناسب مناسبی بین قدرت دیگ بخار و اندازه گلخانه وجود داشته باشد تا کارایی بهینه حاصل شود. در سیستم گرمایشی مرکزی گلخانه، می توان از آب گرم یا بخار آب داغ استفاده نمود:
سیستم حرارتی موضعی به دلیل هزینه کم، برای گرم کردن گلخانه کوچک یا کسانی که نمی‌توانند سیستم حرارت مرکزی احداث کنند، مناسب است. در این سیستم گرمایش گلخانه، چند بخاری در نقاط مختلف گلخانه قرار می‌گیرد و با ایجاد گرما در محیط اطراف، تاثیر گذاری دارد. انواع مختلفی از بخاری‌ها به ۴ دسته تراکمی، همرفتی (کنوکسیونی)، تابشی و دوجداره هوای گرم دسته‌بندی میشوند.
سیستم بخاری تراکمی از محفظه احتراق، لوله‌های فلزی به عنوان مبدل گرمایی و پنکه تشکیل شده است. بخاریهای تراکمی افقی بر روی اسکلت گلخانه نصب میشوند و همچنین به عنوان خنک‌کننده و توزیع‌کننده هوا عمل میکنند. یکی از معایب این سیستم گرمایش گلخانه، مصرف اکسیژن درون گلخانه و تولید گاز مونوکسید کربن می‌باشد که ممکن است به خسارات جبران ناپذیر منجر شود. همچنین، برای تامین اکسیژن لازم برای احتراق سوخت، دریچه‌های مساحتی باید در نقاط مناسب گلخانه نصب شوند.
این بخاری ها از چوب، زغال سنگ، نفت و گاز به عنوان سوخت استفاده میکنند و دارای دودکشی مشابه مبادله‌کننده هوا هستند. گرما از بخارهای داخل لوله به هوای گلخانه منتقل میشود و لوله‌های دودکش با نوار نسوز پوشانده میشوند تا از ورود دود به گلخانه جلوگیری شود.
در این روش گرم کردن گلخانه، برای خروج دود از گلخانه از یک پنکه استفاده میشود. سوخت کامل آب و دی‌اکسید کربن تولید میکند، درحالی که سوخت ناقص، منوکسید کربن و اتیلن تولید میکند. اتیلن ممکن است به پیچیدگی ساقه‌ها، خنک شدن برگ‌ها و مرگ جوانه‌ها منجر شود. همچنین، زغال نفت و گاز دارای گوگرد هستند که در اثر سوختن دی‌اکسید گوگرد تولید میکنند و این ماده باعث سوزش و مرگ برگ‌ها میشود.
بخاری تابشی مادون قرمز با انرژی پائین (گرماتاب) با تولید اشعه گرمایی مادون قرمز، ابتدا گیاهان و اشیای داخل گلخانه را گرم کرده و سپس هوای گلخانه را گرم می کند. این سیستم مصرف انرژی را به میزان ۳۰ الی ۵۰٪ کاهش میدهد و از صفحات منعکس کننده آلومینیومی برای هدایت اشعه به گیاهان استفاده میکند.
این تابش مادون قرمز، اشیاء را گرم کرده و در نهایت هوای اطراف نیز گرم میشود. این سیستم گرمایش گلخانه باعث کاهش تفاوت دمای داخل و خارج گلخانه میشود و گلخانه کمتر گرما از دست میدهد. همچنین، در مقایسه با انواع سیستم های گرمایشی سنتی، مزیت‌هایی از قبیل کاهش عمل میعان بر روی گیاهان و کاهش رشد بیماری‌ها را دارد.
بخاری دوجداره هوای گرم با توان حرارتی بین ۸۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ کیلو کالری در ساعت، با استفاده از گازوئیل یا گاز شهری به عنوان سوخت، دارای بازده حرارتی بالاست. این سیستم شامل یک کوره حرارتی دوجداره با مشعل ۸۰۰۰۰ کیلوکالری، پنکه با قاب ۷۰ سانتیمتر، ترموستات و کانال انتقال هوای گرم می‌باشد. با افزایش قدرت مشعل، حجم کوره نیز افزایش می‌یابد تا جلوی مشکلاتی مانند ذوب شدن کانال‌های پلاستیکی و سوختگی گیاهان را بگیرد. استفاده از دریچه تامین اکسیژن و هدایت دودکش به بیرون گلخانه نیز به دلیل مشکلات احتمالی نظیر کمبود اکسیژن و ورود گازهای سمی به داخل گلخانه توصیه میشود.
توزیع و انتقال حرارت در گلخانه باید به گونه‌ای صورت گیرد که گرما به صورت یکنواخت در اطراف گیاهان منتقل شود و در هنگام انتقال، اتلاف گرما به حداقل برسد. با توجه به اینکه از کدام یک از روش های گرم کردن گلخانه استفاده می کنیم، باید نکات زیر را همواره به یاد داشته باشیم.
توزیع گرما در گلخانه از طریق لوله‌های حاوی بخار آب و آب داغ، یکی از روشهای اصلی برای انتقال یکنواخت گرما در این محیط می‌باشد. معمولاً از لوله‌هایی با دمای آب داغ ۸۲ درجه سانتیگراد و لوله‌های بخار آب داغ با دمای ۱۰۲ درجه سانتیگراد برای توزیع حرارت در گلخانه استفاده میشود. نصب لوله‌ها در دیواره‌ها و زیر سقف گلخانه از اهمیت زیادی برخوردار است. به عنوان مثال، برای گلخانه‌ای با نیاز به ۱۳۴۰۰۰ کیلوکالری گرما در ساعت، ۱۰۰۰ متر لوله با قطر ۲ اینچ مورد نیاز است.
برای بهبود جریان هوا، لوله‌ها باید در دیواره جانبی و انتهایی گلخانه به نحوی نصب شوند که جریان متوازنی ایجاد شود. همچنین برای خنثی کردن اثر سردی در مرکز گلخانه، نصب لوله‌ها در مناطق با جریان هوای نزولی موثر است.
برای گرمایش گلخانه به صورت اصولی، نیاز به یک مشاور و همراه دارید تا نیاز گرمایشی گلخانه را برآورد کرده، اتلاف انرژی را به حداقل برساند، از بین انواع سیستم های گرمایشی، بهترین ها را برایتان انتخاب و کاملا اصولی نصب نماید. گلخانه ایران همراه شماست تا بهترین گلخانه ها را داشته باشید. برای استفاده از خدمات تاسیس گلخانه یا بهبود گلخانه موجود، با ۰۹۲۲۴۱۸۳۱۳۷ تماس بگیرید.
استفاده از بخاریهای تراکمی و دوجداره در گلخانه‌های کوچک، جهت توزیع گرما از طریق کانال‌ها، اهمیت زیادی دارد. این کانال‌ها اغلب از پلاستیکهای پلی اتیلن ساخته میشوند و به وترهای گلخانه نصب میشوند. در صورت استفاده از سکو برای رشد گیاهان، کانال‌های پلی اتیلن می‌توانند زیر سکوها نصب شده و با اتصال یک طرف به خروجی هوای گرم سیستم حرارتی، هوا را در طول کانال منتقل کنند. سوراخ‌های تعبیه شده در کانال، توزیع گرما را از یک طرف به سمت دیگر گلخانه تضمین میکنند و تاثیر به سزایی در گرمایش گلخانه دارند.
اهمیت این سوراخ‌ها در تعادل مساحت با دهانه خروجی هوای گرم و فواصل صحیح بین آنها است. به عنوان مثال، اگر دهانه خروجی ۵۰ سانتی متر و طول گلخانه ۴۰ متر باشد، حدود ۱۴۰ جفت سوراخ با قطر ۶ سانتیمتر بر روی کانال تعبیه شوند. تا فاصله حدود ۵۷ سانتی متر از یکدیگر داشته باشند. اگر سیستم گرمایشی در گلخانه نصب شده و نیازی به تنظیم دما نباشد، روشن کردن پنکه متصل به سیستم گرمایشی می‌تواند هوا را به صورت مداوم در کانال‌های توزیع‌کننده هوا حرکت دهد.
مقدار گرمای لازم برای گرم کردن گلخانه معادل گرمایی است که از سطح گلخانه اتلاف می شود. مقدار گرمای مورد نیاز بر اساس فرمولی متشکل از تفاوت دمای داخل و خارج گلخانه، ضریب هدایت گرمایی پوشش و سطح گلخانه تعیین میشود.
H=A×U×(Tin−Tout)
نیاز گرمایی گلخانه = سطح گلخانه * ضریب هدایت گرمایی پوشش گلخانه * تفاوت دمای داخل و خارج گلخانه
تامین انرژی برق اضطراری و وجود یک دستگاه سیستم حرارتی اضافی نیز توصیه میشود. استفاده از گاز به عنوان سوخت با توجه به ارزانی و دسترسی آسان پیشنهاد میشود و نکاتی برای جلوگیری از یخ زدن سوخت گازوئیل در مناطق سردسیر ارائه شده است.
جمع بندی
در گلخانه ایران، به کمک متخصصین مجرب، می توانید از خدمات متنوعی برخوردار شوید!
خدمات حضوری همچون حضور در محل برای تاسیس گلخانه، طراحی و ساخت دیوار سبز، طراحی باغ و باغچه، برنامه نویسی باغ، رفع آفات و بیماری ها، تکثیر و پیوند گیاهان و… با بهترین کیفیت ارائه می گردد.
اگر نیاز به طرح توجیهی دارید با گلخانه ایران تماس بگیرید!
در کنار خدمات حضوری می توانید از مشاوره های تلفنی نیز بهره بگیرید. کافیست در فرم درخواست خدمات، درخواست مشاوره بدهید تا با شما تماس بگیریم.
پکیج های آموزشی متنوعی را می توانید از گلخانه ایران دانلود کنید یا در کلاس های حضوری و مجازی شرکت نمایید.
هر هفته مقالاتی جذاب و کاربردی توسط تیم تولید محتوای گلخانه ایران در قسمت وبلاگ برای شما ارائه خواهد شد.
همکاری و همراهی شما عزیزان، افتخار ماست!
استفاده از مطالب این سایت فقط برای مقاصد غیرتجاری و با ذکر منبع بلامانع است. کلیه حقوق این سایت متعلق به گلخانه ایران می‌باشد. طراحی سایت آکسایا
