انواع سیستمهای خنک کننده هوا گلخانه

گاهی ممکن است شرایطی پیش بیاید که به واسطه آن، گلخانه‌ها به سیستم‌های خنک کننده احتیاج داشته باشند. این اتفاق زمانی می‌افتد که دمای متوسط روزانه بیش از حد بالا باشد و در نتیجه عملکرد گلخانه برای تولید محصولات زراعی به درستی انجام نشود. در این صورت خنک نگه داشتن گلخانه تنها راه سالم نگه داشتن محصولات سالم تولیدی خواهد بود. سیستم‌های خنک کننده گلخانه نسبت به سیستم گرمایشی گلخانه ها گران‌تر تمام خواهد شد. به همین دلیل است که برای سرمایه گذاری در سیستم‌های سرمایشی، بهتر است که ابتدا تمام جوانب را بسنجید.

خنک کردن گلخانه‌ها به روش تبخیری به صورت متداول اتفاق می‌افتد. این دستگاه‌ها به کمک تبخیر ذرات آب، از طریق افزایش رطوبت منجر به افت دما می‌شود. معمولا دو سیستم وجود دارد که بسیاری از گلخانه‌های تجاری با استفاده از آن‌ها محیط را خنک می‌کنند، مه شکن فشار بالا و سیستم‌های خنک کننده توسعه یافته در این دسته قرار می‌گیرند.

گاهی باغداران برای تهویه دمای گلخانه و فضای داخلی آن، از سیستم‌های خنک کننده گلخانه استفاده می‌کنند. کاهش دمای هوای در روزهای آفتابی، باعث می‌شود تا دی اکسید کربن مورد نیاز تامین شود که برای فتوسنتز گیاهان بسیار حیاتی است. یکی دیگر از مزایای تهویه، از بین بردن هوای گرم و جایگزینی آن با هوای مرطوب است. هر چند که رطوبت بیش از حد نیز مناسب نیست به این دلیل که باعث تراکم هوا در سطح شده و تمایل گیاهان به بروز بیماری‌ها و آفات را افزایش می‌دهد. در برخی از گلخانه‌های شیشه‌ای، دستگاه‌های تهویه در پشت بام تعبیه می‌شوند. این روش به دلیل نوسانات سریع دما برای محیط‌های پوشیده از پلاستیک مناسب نخواهد بود.

تهویه در زمستان باید برای جلوگیری از پیشگیری سرمازدگی بر روی گیاهان طراحی شود. این مسئله با استفاده از سیستم‌ها و روش‌هایی که در این زمینه وجود دارد، امکان پذیر خواهد بود. به کمک فن‌هایی که برای این منظور طراحی شده‌اند، می‌توان آن‌ها را از نظر ترموستاتیک کنترل کرد تا دمای متعادل در فضا فراهم شود. عملکرد فن‌ها باعث افت فشار هوا و ورود هوای تازه به گلخانه می‌شود. هر چقدر که سیستم‌ها کارایی بیشتری داشته باشند، توزیع مناسب هوا برای گیاهان راحت‌تر فراهم خواهد شد. ترموستات در این سیستم‌های سرمایشی پس از رسیدن به دمای مطلوب، پنکه‌ها را متوقف می‌کند.

خنک کننده فن و پد

سیستم پد و فن گلخانه شامل موارد زیر است:

• یک فن اگزاست که در انتهای گلخانه بر روی دیوار نصب می شود.
• یک پمپ آب که وظیفه سیرکوله کردن آب را بر عهده دارد.
• پد سلولزی (شکل زیر) که در جهت مخالف با فن اگزاست و بر روی دیواره گلخانه روبروی فن نصب می شود.

پنکه‌ها سیستم‌های سرمایشی بسیار کاربردی هستند و روش کار در آن‌ها بسیار ساده است. این وسایل سرمایشی هوا را از بیرون گلخانه به داخل می‌کشند و پس از آن، هوای خنک را به محیط داخلی منتقل می‌کنند. حرکت مکش در این سیستم‌ها باعث می‌شود تا هوای گرم از محیط خارج وارد شده و از طریق پدهای مرطوب دمای آن کاهش یابد و به گلخانه منتقل شود.

محیط‌هایی که به سیستم خنک تبخیری مجهز هستند، دارای یک الی سه فن هستند. لازم است که یکی از فن‌ها با موتور دو سرعته باشد تا از نوسانات بیش از حد دما جلوگیری شود. فن‌هایی که در دیواره‌های انتهایی نصب می‌شوند، یکی از رایج‌ترین روش‌ها برای خنک کردن محیط گلخانه به شمار می‌آیند. لازم است که این فن‌ها بتوانند حجم کم هوا را به راحتی جابجا کنند و در عین حال ظرفیت کافی برای هر بار تعویض هوا در محیط را در تابستان فراهم کنند. لازم است که تبادل هوا در دقیقه دما را حدود ۸ درجه فارنهایت بالاتر از دمای خارجی نگه دارد.
هر چند مسئله‌ای که وجود دارد این است که تعداد سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی گلخانه به طول محیط بستگی دارد. به این معنی که هر چقدر طولانی‌تر باشد، تغییرات دما در مدت زمان بیشتری اتفاق می‌افتد. اگر وسایل خنک کننده به خوبی تنظیم شده باشند، می‌توانید اطمینان داشته باشید که توزیع هوای مناسبی برای تهویه هوای سرد فراهم می‌شود.

عوامل موثر در سیستم پد و فن گلخانه

شرایط عملیاتی

در هنگام استفاده از این سیستم از بسته بودن تمامی در ها و دریچه های هوا مطمئن شوید. اگر هر گونه شکافی در گلخانه وجود دارد حتماً آن را بسته و آب بندی کنید. در غیر این صورت هوا از طریق این منافذ وارد گلخانه کشیده می شود نه از طریق پد سلولزی. در سیستم پد و فن گلخانه، بازده سیستم مستقیماً به مقدار هوای در حال حرکت از طریق پد ها بستگی دارد.

محل گلخانه 

موقعیت و محل قرار گیری گلخانه نسبت به ساختمان ها و سازه های مختلف می تواند کارآیی این سیستم را در زمان وزش باد های تابستانی تحت تاثیر قرار دهد. همچنین آرایش و مکان قرار گیری فن ها و پد ها باید با توجه به مکان و جهت قرار گیری گلخانه تعیین شود.

نوع جنس پد خنک کننده

بیشترین ماده مورد استفاده برای ساخت پد خنک کننده با استفاده از مواد سلولزی موج دار (کاغذ کرافت) صورت می گیرد که به مواد مرطوب آغشته شده است و با استفاده از نمک های نامحلول مقاومت آن در برابر پوسیدگی افزایش یافته است. مرغوب ترین نوع این پد ها با کاغذ کرافت فنلاندی ساخته می شود که قیمت نسبتاً بالایی دارند اما با نگهداری اصولی و صحیح از پد پروسه خنک کاری هوا به نحو احسنت انجام می گیرد. نگهداری مناسب از این پد ها می تواند به عمر کاری حداقل 10 ساله آنها منجر شود.

همچنین در گذشته استفاده از پد های آسپن رایج بود که امروزه استفاده بسیار کمتری دارند. عیب بزرگ پد های آسپن حساسیت بسیار بالای پد در مقابل آلودگی و تجمع جلبک است که منجر به جمع شدن و پوسیدگی و در نهایت عمر کاری پایین پد می شود.

مه شکن‌های فشار بالا

مهار فشار بالا می‌تواند برای سرمایش سیستم‌ها، به خوبی عمل کند. تحت فشار زیاد، آب با نازل‌هایی با دهانه کوچک، شبیه به وسایل سرمایشی پنکه عمل می‌کند. در اصل آب به ذرات ریزی تقسیم می‌شود و مه ایجاد می‌کند. هنگامی که دما و سطح رطوبت موجود در گلخانه اجازه دهد، این ذرات در هوای اطراف جذب می‌شوند و هوای محیط خنک می‌شود.

سرمایش تبخیری با پاشش قطرات آب ریز به محیط دمای هوا را کاهش می‌دهد. هر چقدر که قطرات کوچک باشد، نیاز به نازل‌های متفاوتی دارد که با فشار نسبتا زیاد کار کند. لازم است برای جلوگیری از گرفتگی نازل، آب به خوبی فیلتر شود تا توزیع یکنواخت قطرات آب در سراسر گلخانه دشوار نباشد.

خنک کننده‌های تبخیری

سیستم خنک کننده تبخیری، سیستمی است که در آن فرآیند کاهش دمای هوا با استفاده از تبخیر آب و ورود آن به جریان هوا انجام می گیرد. در هنگام تبخیر آب، انرژی هوا از بین می رود که این خود سبب می شود که دمای هوا کاهش یابد. دو نوع دما در سیستم خنک کننده تبخیری دارای اهمیت است: 1- دمای هوای خشک 2- دمای حباب تر

دمای هوای خشک دمایی است که معمولاً از آن با عنوان دمای هوا یاد می شود. این دما توسط یک دما سنج که در معرض هوای خشک به دور از رطوبت قرار دارد به طور منظم اندازه گیری شده و با واحدهایی نظیر سانتی گراد و کلوین نشان داده می شود. همچنین دمای حباب تر پایین ترین درجه حرارت قابل استحصال از طریق تبخیر آب است. این دما همان دمایی است است که در زمان مرطوب بودن پوست هنگامی که در معرض جریان هوا قرار گرفته است احساس می کنیم. برخلاف دمای هوای خشک، دمای حباب تر نشان دهنده میزان رطوبت موجود در هوا می باشد.

دمای حباب تر با چک کردن دمای هوا از طریق ایستگاه های محلی آب و هوا تعیین شده یا می توان برای اندازه گیری این دما از یک سایکرومتر یا رطوبت سنج الکترونیکی استفاده کرد. بهترین زمان برای اندازه گیری دمای حباب تر جهت محاسبه میزان کارآیی سیستم خنک کننده تبخیری در بعد از ظهر است. این زمان، زمانی است که دمای هوای خشک به علت تابش نور خورشید به اوج خود می رسد.

اگر درجه حرارت تابستان بیش از حد باشد و با روش‌های تهویه و نصب سایه بان قابل اصلاح نباشد، تنها گزینه مناسب خنک کننده‌های تبخیری هستند. سیستم‌های پنکه و پد با استفاده از خنک کننده تبخیری گرمای اضافی را از بین می‌برند و رطوبت را افزایش می‌دهند. افزایش دما باعث تلفات محصولات زراعی و پژمردگی گیاهان می‌شود. زمانی که دما کاهش یافته و در مقابل رطوبت بیشتر شود، نیاز به آبیاری کاهش خواهد یافت.

تبخیر در این روش باعث خنک شدن فضا می‌شود. زمانی که هوای ورودی به محیط خشک‌تر باشد، تبخیر بیشتر رخ می‌دهد، به این معنی که هر چقدر رطوبت نسبی کم باشد، هوا این امکان را دارد تا آب بیشتری را تبخیر کند. در نتیجه هوا خنک‌تر خواهد شد. از نظر تئوری آب تا زمانی تبخیر می‌شود که رطوبت نسبی به ۱۰۰% برسد. به طور عملی یک کولر تبخیری خوب می‌تواند تا ۸۵% به افت دما کمک کند. این سیستم‌ها در هنگام کمبود رطوبت اثربخشی بیشتری دارند.

محیط‌ های نیمه بسته

در فضاهای نیمه بسته تفاوتی که وجود دارد این است که از یک اتاقک آب و هوایی در آن‌ها استفاده می‌شود. جایی که در آن بخش، محیط یا سرد می‌شود و یا گرم. به همین دلیل تجهیزاتی که در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، تفاوت‌های قابل توجهی با دیگر سیستم‌ها دارد.