سیستم‌ گرمایشی گلخانه چطور عمل می‌ کند؟

یکی از تجهیزات ضروری برای گلخانه که باعث حفظ دما مناسب برای رشد گیاهان می‌شود، سیستم گرمایش گلخانه است. محیط گلخانه به سیستمی کنترل شده و نور کافی نیاز دارد تا بتواند محصولات را به بهترین شکل پرورش دهد. دمای مورد نیاز برای رشد اغلب محصولات، دمای 21 تا 27 درجه سانتی گراد است و رطوبت هوا هم باید تا حد زیادی کنترل شود. با وجود نایلون گلخانه باز هم نیاز است تا دمای داخل گلخانه معتدل شود. ما در این مقاله قصد داریم شما را با سیستم گرمایش گلخانه و جنبه‌های گوناگون آن آشنا کنیم. با ما همراه باشید.

سیستم گرمایش گلخانه

سیستم گرمایش گلخانه از سیستم‌های ضروری برای فضای گلخانه است که از تغییرات دما در فصل‌های سرد سال جلوگیری می‌کند و به حفظ سلامت گیاهان گلخانه کمک می‌کند. این سیستم گرمایشی بر اساس منبع تولید انرژی به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شود که هر کدام با توجه به ویژگی هایی که دارند، شرایط متفاوتی در فضا گلخانه ایجاد می‌کنند. شما می‌توانید با بررسی و شناخت انواع این سیستم گرمایش گلخانه، گزینه‌ای را انتخاب کنید که علاوه بر تامین دما مورد نیاز، تا حد زیادی از اتلاف انرژی و صرف هزینه زیاد جلوگیری کند. سیستم‌های کنترل دما که درون گلخانه قرار می‌گیرند، می‌توانند کاربرد چند منظوره هم داشته باشند و به سرمایش فضا هم کمک کنند. در این صورت شما با خرید این نوع دستگاه، می‌توانید با یک تیر چند نشان بزنید و راحت‌تر دما درون گلخانه را کنترل کنید.

انواع سیستم‌های گرمایش گلخانه

گلخانه‌ها در فصول سرد سال به سیستم گرمایشی نیاز دارند تا دمای فضای گلخانه را حفظ کند و از سرما بیش از حد فضای گلخانه جلوگیری شود. انواع سیستم‌های گرمایشی می‌توانند با ایجاد گرمای مطلوب به رشد گیاهان درون گلخانه کمک کنند در ادامه انواع سیستم گرمایشی آورده شده است.

سیستم گرمایش مرکزی گلخانه

در این سیستم، گرما از طریق لوله‌ها در سطح گلخانه به صورت یکنواخت پخش می‌شود و گرمای یکسانی در فضا ایجاد می‌شود. از لوله‌های این سیستم، آب داغ و بخار آب می‌گذرد و گرما مورد نیاز سیستم ایجاد می‌شود. این سیستم به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• لوله کشی از کف: در این روش، لوله‌های حاوی آب داغ از زیر خاک گلخانه عبور می‌کند و می‌تواند دمای گلخانه را تا 28درجه سانتی گراد بالا ببرد. این روش به شما کمک می‌کند تا ریشه گیاهان را گرم کرده و به رشد بهتر آن‌ها کمک کنید.
• لوله کشی روی زمین: این سیستم با پخش لوله بر روی زمین گلخانه، می‌تواند به راحتی گرمایش گلخانه را به صورت یکسان توزیع کند و دما لازم برای رشد گیاهان را فراهم کند. از معایب این روش باید به موقعیت لوله توجه کنید که وجود آن بر روی زمین به محافظت بیشتری نیاز دارد تا دچار آسیب نشود.
• لوله آویزان بالا محصول: در این حالت لوله‌ها را از سقف گلخانه آویزان می‌کنند که می‌تواند از ارتفاع به کف این فضا گرما را انتقال دهد و دما را تنظیم کند.
• لوله کشی شبکه‌ای از سقف: این سیستم مانند روش قبل بر روی سقف گلخانه نصب می‌شود. اما ساختار متفاوتی دارد و می‌تواند دما مناسبی را در سطح گلخانه توزیع کند. این روش بازدهی بالایی دارد و هزینه انجام آن پایین است.
• گرمایش میز: یکی از روش‌هایی که از اتلاف انرژی جلوگیری می‌کند، گرمایش محصول از طریق میز است. در این سیستم گرمایش، گرما از طریق میزی که محصولات بر روی آن قرار می‌گیرند، انتقال داده می‌شود. این کار بسیار مقرون به صرفه است و در کوتاه‌ترین زمان انجام می‌شود.

روش‌های گرمایش گلخانه که به آن اشاره شد، معمولا برای گلخانه‌هایی با مساحت بالا کاربرد دارد. زیرا هزینه آن برای گلخانه خانگی و کوچک زیاد می‌شود و صرفه اقتصادی ندارد.

سیستم گرمایش موضعی گلخانه

این نوع سیستم، هزینه کمتری از سیستم مرکزی دارد و نگهداری آن آسان‌تر است. سیستم گرمایش گلخانه موضعی با توجه به منبع انرژی و نحوه انتقال گرما به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که به شرح زیر شناخته می‌شوند.

• بخاری با سوخت فسیلی: این روش یکی از روش‌های سنتی برای افزایش دما در گلخانه است، زیرا برای ایجاد گرما از سوزاندن سوخت‌های فسیلی چون نفت، گاز، گازوئیل و… کمک گرفته می‌شود. این روش کارایی زیادی ندارد و باعث ایجاد آلودگی در محیط می‌شود. به همین دلیل این سیستم گرمایشی گلخانه، استاندارد کافی برای کنترل دما گلخانه ندارد و آلاینده‌های تولید شده از این روش می‌تواند به محصولات این فضا آسیب برساند.
• سیستم گرمایش توده حرارتی: گرمایش توده حرارتی از روش‌های سنتی دیگر است که هزینه کمی دارد و نصب آن آسان است. معمولا گلخانه‌های کوچک که توانایی صرف هزینه زیاد را ندارند، بشکه‌های سیاهی تهیه کرده و آن را از آب پر می‌کنند. بشکه سیاه حاوی آب در طول روز درون آفتاب قرار می‌گیرد تا انرژی خورشید را ذخیره کند. سپس در طول شب که دما هوا پایین می‌آید از انرژی ذخیره شده در بشکه برای ایجاد گرما در گلخانه استفاده می‌شود.

جت هیتر

 این سیستم یکی از انواع سیستم‌های گرمایشی گلخانه است که به دلیل راندمان بالا به شکل‌های مختلف گازسوز، گازوئیلی، برقی و دوگانه سوز وارد بازار شده است و مصرف انرژی پایینی دارد. این هیتر هوای سرد را وارد سیستم می‌کند و با استفاده از انرژی تولید شده از منابع سوختی یا برق، هوا را گرم کرده و وارد محیط گلخانه می‌کند. فضای اشغال شده توسط این سیستم گرمایشی گلخانه بسیار کم است و معمولا بر روی سقف گلخانه نصب می‌شود.

گرماتاب

از انواع سیستم‌های گرمایش گلخانه بهینه است که در آن، گرما توسط امواج الکترومغناطیسی انتقال داده می‌شود. سیستم‌های گرمایشی تابشی در انواع مختلف برقی، گازی، پروپان و… مورد استفاده قرار می‌گیرند و قیمت بیشتری نسبت به سیستم‌های دیگر دارند. گرمایی که به وسیله این سیستم در فضای گلخانه ایجاد می‌شود، هیچ آلاینده‌ای ندارد و کاملا بی‌خطر است. بنابراین این سیستم را می‌توان به عنوان یک سیستم پاک و استاندارد معرفی کرد.

بهترین سیستم گرمایشی گلخانه

برای خرید تجهیزات گرمایش گلخانه باید به عوامل مختلفی توجه کنید. توجه به شرایط گلخانه و بودجه مورد نظر، می‌تواند به شما در انتخاب سیستم گرمایشی مناسب گلخانه کمک کند. بهتر است در ابتدا به عواملی چون نوع گیاه پرورشی، قابلیت دستگاه در کنترل دما، میزان مساحت گلخانه، منبع سوخت، میزان راندمان، شرایط نصب و نگهداری و میزان مصرف انرژی توجه کنید، سپس برای خرید سیستم گرمایشی گلخانه اقدام کنید. معمولا برای گیاهان خوراکی از سیستم‌هایی که با احتراق سوخت فسیلی کار می‌کنند، استفاده نمی‌شود. زیرا ایجاد آلاینده می‌تواند باعث آسیب به گیاه شود. بنابراین با درنظر گرفتن مزایا و معایبی که در قسمت پیش بررسی کردیم، استفاده از سیستم‌های گرمایشی جت هیتر و گرماتاب که از راندمان بالاتری برخوردار هستند، بهتر است و به دلیل مصرف بهینه انرژی، صرفه اقتصادی بیشتری دارد.

سیستم گرمایش گلخانه خانگی

عده زیادی از دوست‌داران گل و گیاه اقدام به ساخت و نصب گلخانه خانگی می‌کنند. یکی از موارد لازم برای راه اندازی گلخانه خانگی، اعمال سیستم گرمایشی مناسب برای آن است. بدون سیستم گرمایشی، گیاهان نوان رشد نداشته و یا محصولات بی کیفیت خواهند شد. بنابراین استفاده از یک سیستم گرمایشی مناسب توسط مهندسان کشاوززی توصیه می‌شود.

فاکتورهای مهم برای طراحی سیستم گرمایش گلخانه

عوامل زیادی در تعیین و طراحی سیستم گرمایشی نقش دارند که به صورت خلاصه با هر یک از آن‌ها در ادامه آشنا می‌شویم.:

آب ‌و هوای منطقه: متوسط دمای گلخانه در سالیانه اهمین زیادی دارد زیرا در مناطقی که دما بالاتر از مناطق دیگر است، نیاز است تا از یک منبع گرمایی ضعیف تر استفاده شود و در مناطق سردسیر از سیستم گرمایشی قوی‌تر استفاده شود.

مساحت گلخانه: هرچه گلخانه وسعت بیشتری داشته باشد، نیاز به یک سیستم گرمایشی قدرت‌مند نیز بیتشر می‌شود. بنابراین این عامل، یک عامل تاثیرگذار در طراجی سیستم گرمایشی گلخانه است.

پوشش گلخانه: این که پوشش گلخانه شیشه باشد یا پلاستیک در انتخاب سیستم گرمایشی مؤثر خواهد بود. مثلاً پلاستیک بیشتر از شیشه سرما را به خارج منتقل می‌کند و حبس دما در پوشش پلاستیکی دشوارتر از شیشه است.

راه‌های نفوذ دما به بیرون: تعداد روزنه‌های موجود و پنجره‌های گلخانه نیز اهمیت زیادی دارند. معمولاً مکان‌هایی که روزنه‌های زیادی دارند امکان گرم‌ کردن دشوارتری هم دارند.

محاسبه میزان گرمایش گلخانه

اندازه بخاری یکی از مسایل مهم در حفظ گرمایش گلخانه است. برای این امر لازم است تا چه تعدادBTU  واحد انرژی نیاز است. بنابراین با محاسبه کف گلخانه و دیوار و مساحت سقف می‌توان این مقدار را محاسبه کرد. نکته مهم این است که به دلیل وجود شیب در سقف گلخانه مساحت کف و سقف یکی نیست و مقدار بیشتری است. تولید‌کننده باید حداکثر درجه حرارت مورد نظر را در زمستان و حداقل دما را در خارج از گلخانه تعیین کند. به یاد داشته باشید هنگام تعیین دما واقع بین باشید. به عبارت دیگر محاسبه‌هایتان را بر پایه درجه حرارت متوسط قرار دهید نه بر اساس درجه حرارت بالا.

محاسبه BTU به این شکل انجام می‌شود که کل مساحت سطح و کف گلخانه را در اختلاف بین دمای مورد نظر و حداقل دمای خارج ضرب کنید و سپس آن عدد را بر مقدار R میزان اتلاف گرما پوشش گلخانه تقسیم کنید. مهم است هنگام محاسبه BTU مورد نیاز، به یاد داشته باشید که بخاری‌های گازی کارایی ۸۰ درصد دارند، درحالی‌که بخاری‌های برقی با کارایی ۱۰۰ درصد کار می‌کنند. به عبارت دیگر، یک پرورش دهنده باید در محاسبه خود بازده کمتری را در نظر بگیرد یا این‌که باید میزان بازدهی BTU بخاری گازی را پیدا کند (که در حال حاضر بازده ۸۰ درصد را در نظر می‌گیرد.

فرمول زیر برای محاسبه BTU مورد نیاز است:

در اینجا مقادیرR، برای برخی پوشش‌های گلخانه ای که معمولا استفاده می‌شوند، آورده شده است:

مواد                         مقدار  R

پلی اتیلن تک لایه                                         ۸۵/۰

شیشه – صفحه تک                                        ۱/۰

پلی‌ اتیلن ۵ لایه                                            ۵/۱

پلی کربنات – ۸ میلی دو لایه                            ۱/۷

پلی کربنات – ۸ میلی متر سه لایه                      ۲/۱

شیشه – دو جداره                                          ۲/۳

ممکن است تمام این مقادیر R در مقایسه با یک خانه یا ساختمان تجاری کم به نظر برسد، اما در مقایسه این مواد با یکدیگر تفاوت قابل توجهی وجود دارد. برای مثال یک گلخانه با صفحه شیشه‌ای تک همانند یک گلخانه با پلی ‌کربنات سه لایه، هر دو به BTUهای دو برابر نیاز دارند. به عبارت دیگر، هنگامی که با یکدیگر مقایسه می‌شوند، مقادیر R این مواد کاملا قابل توجه است. با چند محاسبه ساده، هرگلخانه‌داری می‌تواند  بخاری مناسب اندازه گلخانه خود را تعیین کند. گلخانه هایی که دارای تجهیزات گرمایش به اندازه مناسب هستند، نه تنها فصل رشد را افزایش می‌دهند بلکه به طور موثری دمای گلخانه  مورد  کنترل خود قرار می‌دهند.

جمع بندی

سیستم گرمایش گلخانه یکی از سیستم‌های با اهمیت در فضا گلخانه است که به کنترل دما در این فضا و رشد بهتر گیاهان کمک می‌کند. انتخاب تجهیزات گرمایشی گلخانه، به اطلاعاتی نیاز دارد که با توجه به شرایط گلخانه سنجیده می‌شود. ما در این مقاله به بررسی انواع سیستم‌های گرمایشی گلخانه پرداختیم و مزایا و معایب هر یک را بررسی کردیم. شما می‌توانید با کمک گرفتن از این اطلاعات و با توجه به شرایط و بودجه خود، سیستم گرمایشی مناسب را انتخاب کنید.