طراحی سیستم گرمایش گلخانه

 چرا طراحی سیستم گرمایش گلخانه ضرورت دارد؟

افرادی که کشاورز هستند یا گلخانه‌ دارند، از لزوم گرمایش پایدار به عنوان مهم‌ترین عامل در رشد سالم و پربازده محصولات نام می برند. زمانی در هوای سرد زمستانی یک برداشت عالی از محصولات را مشاهده خواهید کرد که  سیستم گرمایش استانداردی در گلخانه موجود باشد. در صورتی که طراحی سیستم گرمایش گلخانه به صورت استاندارد نباشد خسارت سنگینی رقم خواهد خورد. اگر برای گرمایش گلخانه سیستم درستی طراحی شده باشد دمای مناسب برای رشد گیاه حفظ می شود. هر گیاهی یک محدوده دمایی طلایی دارد اگر دمای مناسب برای گیاه فراهم نگردد، فتوسنتز آهسته یا متوقف می‌شود. رشد سلولی افت کرده و برگ ها زرد می شوند.

طراحی سیستم گرمایش گلخانه برای کشاورزان یک موهبت عالی است زیرا طول فصل کاشت افزایش پیدا کرده و در کنار بهار و تابستان در پاییز و زمستان هم می توانند، کشت داشته باشند.

 دما بر کیفیت و رشد محصولات چه تاثیری دارد؟

دما از اصلی ترین عوامل محیطی در رشد محصولات گلخانه‌ای است، زیرا بیشتر فرآیندهای زیستی گیاه مانند جوانه‌زنی، میوه‌دهی و گل‌دهی به آن وابسته‌ است. دلیل توجه زیاد به طراحی سیستم گرمایشی گلخانه این است که سرعت تولید هر محصولی وابسته به دما است. هر گیاه یک دما‌ی مناسب برای جوانه‌زنی دارد. در دمای خیلی پایین بذر دیر جوانه می‌زند یا اصلاً جوانه نمی زند. اگر دما خیلی بالا باشد، پروتئین ها تخریب شده و اصلا جوانه نمی زند. در صورتی گیاه انرژی کافی برای رشد خواهد داشت که دما مناسب باشد و تعادلی بین فتوسنتز و تنفس وجود داشته باشد.

با طراحی سیستم گرمایشی به شکل استاندارد گیاه دمای زیاد و دما کم را تجربه نخواهد کرد و رشد متوقف یا کند نخواهد شد. بعضی گیاهان در زمان گل دادن به باید در محیط سرما قرار بگیرند و برخی دیگر در صورت بالا رفتن دمای شبانه گل‌ریزی می‌کنند. با توجه به ویژگی هایی که هر کدام از گیاهان دارند، متوجه دقت در تنظیم دمای محیط برای گیاهان می شویم. میوه‌ها معمولا در دمای خیلی بالا کوچک و کم آب ترشده و شیرنی کمتری خواهند داشت. سبزی ها هم از نظر مزه و رنگ با توجه به دما تغییر می کنند.

بیشتر بخوانید : کوره هوای گرم گلخانه

چگونگی دسته بندی سیستم‌های گرمایشی در گلخانه‌ها

طراحی سیستم گرمایش گلخانه با توجه به چند معیار انجام می شود. ممکن است با توجه به نوع گیاه و محیط مورد نیاز منبع تولید انرژی متفاوت باشد. سیستم گرمایش ممکن است گاز سوز باشد. بخاری فن‌دار یا هیتر موشکی در این سیستم گرمایش قرار می گیرد. معمولا اگر گلخانه در مناطق شهری باشد این منبع برای تولید گرما استفاده خواهد شد. برای مکان های سردسیر که به شبکه گاز متصل نیستند، گازوئیل به عنوان منبع انرژی استفاده می شود. از منبع برق هم می توان برای گرم کردن محیط استفاده کرد ولی باید به هزینه بالا توجه کنید.

طراحی سیستم گرمایشی می تواند بر اساس نوع انتقال گرما نیز باشد. به عنوان مثال در سیستم‌های همرفتی گرما بوسیله جریان هوا منتقل می گردد. در واقع در این سیستم از هیتر فن‌دار و یا کوره هوای گرم استفاده می گردد. در سیستم‌های گرمایش تابشی انتقال گرما با کمک امواج فروسرخ انجام می شود. برای اجرای این طرح  لوله‌های آب‌داغ سقفی بکار گرفته شده و در برخی از سیستم ها نیز ترکیبی از دو ابزار استفاده می شود.

طراحی سیستم گرمایش گلخانه با توجه به محیط گرمایش نیز می باشد. در یک مدل از طراحی، فضای کلی گلخانه گرم می شود ولی در گرمایش موضعی گرما صرفا برای محدوده بستر کشت یا خاک تأمین خواهد شد. در این پروژه ها کابل‌های حرارتی و لوله‌های آب‌گرم زیر خاک قرار می گیرند. برای افرادی که به فکر سیستم گرمایشی برای گلخانه خود هستند می توان استفاده از تجهیزات را با توجه نوع سیال ناقل حرارت تعیین نمود. اگر سیال مانند آب گرم ناقل حرارت باشد از شوفاژ و لوله کشی استفاده می شود. اگر ناقل حرارت، بخار باشد از دیگ بخار یا رادیاتور استفاده خواهد شد. برای تولید هوای گرم هم معمولااز هیتر فن دار استفاده می شود.

بیشتر بخوانید : روش های گرمایش ارزان گلخانه

همانطور که مشاهده نمودید عوامل متفاوتی در نوع طراحی سیستم گرمایش گلخانه تاثیرگذار است. در کنار تمام موارد گفته شده در تجهیز گلخانه به سیستم گرمایشی این طراحی با توجه به محل نصب وسایل  نیز دسته بندی می شود.

با مزیت ها و معایب روش‌های مختلف گرمایش آشنا شوید

برای طراحی سیستم گرمایش گلخانه باید به مزیت  و معایب هر روشی توجه کنید. بخاری گازسوز یا گازوئیل‌سوز مزیت های متفاوتی برای تولید حرارت دارد از مهمترین این نکات می توان به نصب سریع و بدون پیچیدگی آن اشاره نمود.این بخاری ها قدرت تولید گرمای زیاد در روز های سرد را دارد. معمولا این بخاری ها برای گلخانه های کوچک و متوسط استفاده می شود. در کنار مزیت ها، معایبی مانند مصرف سوخت زیاد و ایجاد گازهای احتراقی نیز وجود دارد.

تیم متخصص با بررسی نوع گلخانه و محصولات موجود سیستم حرارتی مناسب را پیشنهاد می دهد. سیستم حرارت مرکزی که دارای بویلر و لوله‌های آب گرم بوده، گزینه دیگری است که گرمایش یکنواختی ایجاد می کند. اگر لوله ها در این سیستم عایق شوند بازده تولید انرژی بالا خواهد بود. این سیستم گرمایشی برای گلخانه دارای معایبی مانند هزینه بالا برای نصب است. این سیستم به تعمیرات دوره ای نیاز دارد.

 طراحی سیستم گرمایش گلخانه ممکن است از کف یا بستر باشد که این روش گرمایش مستقیم موجب رشد سریع‌تر و کاهش بیماریهای ریشه می شود. مصرف انرژی در این روش بسیار کمتر است و رطوبت لازم برای گیاهان نیز در محیط ایجاد می گردد. اگر این سیستم را برای گلخانه خود انتخاب کرده اید لازم است که در مورد معایب آن نیز بدانید، هزینه اجرا و تعمیر این سیستم بالا است و در گرم کردن گلخانه سریع عمل نمی کند.

بیشتر بخوانید : تفاوت هیتر تابشی لوله‌ای و سرامیکی

هیتر فن‌دار یا گرمایش تابشی از سقف گزینه دیگری است که برای طراحی سیستم گرمایش گلخانه استفاده می شود از مزیت های مهم این سیستم می توان به توزیع نسبتاً یکنواخت گرما اشاره نمود. علاوه بر آن نصب و جابجایی این ابزار گرم کننده ساده است و می تواند از سوخت‌های مختلف برای گرم کردن استفاده نماید. معایبی نیز برای این گرم کننده بیان شده که مهمترین آن خشک شدن بیش از حد هوا است. در این گرم کننده ها انرژی بیشتری نسبت به انواع ثابت استفاده می شود.

چه معیارهایی در انتخاب و طراحی سیستم گرمایش گلخانه در نظر گرفته می شود؟

زمانی که طراحی سیستم گرمایش گلخانه خود را به شرکت خدماتی می سپارید بر اساس معیارهایی اصلی این سیستم طراحی می شود.

• اولین نکته توجه به شرایط اقلیمی است. در مناطقی که سرمای شدیدی دارند، باید سیستمی با توان گرمایی بالاتر انتخاب گردد. تغییرات دما نیز در انتخاب تجهیزات تاثیر گذار است. اگر تغییر دما در شب و روز بسیار متفاوت باشد باید سیستم گرمایش پاسخگوی آن باشد.
• نوع محصول در انتخاب منبع تولید گرما تاثیر گذار است. به عنوان مثال ارکیده یا سبزی‌ها نسبت به تغییر دما و رطوبت بسیار حساس‌ هستند. برخی از گیاهان به گرمایش زیرزمینی نیاز دارند تا رشد کنند.
• مساحت و ارتفاع گلخانه نیز از مواردی است که در طراحی سیستم به آن توجه می شود. برای گلخانه‌های کوچک از هیتر فن‌دار گازسوز استفاده می کنند و در گلخانه‌های مرتفع از سیستم گرمایش مرکزی که دارای گردش یکنواخت هوا است، استفاده می شود.
• اولویت نوع انرژی منبعی است که در دسترس باشد. معمولا گاز طبیعی در ایران رایج است. گازوئیل یا مازوت را در مناطق بدون گاز شهری بکار می گیرند. برق هزینه بر است ولی برای گرمایش موضعی یا زمان اضطراری از آن استفاده می شود.
• به بهره‌وری سوخت و بازده انرژی در طراحی سیستم گرمایش توجه می شود. به راندمان حرارتی هیتر یا بویلر توجه می شود که باید بالای 80 درصد باشد. عایق‌بندی گلخانه هم گزینه دیگری است که در بهره وری تاثیر زیادی دارد.
• باید به دمای یکنواخت در این سیستم توجه شود. اگر رطوبت یکنواخت نباشد، تراکم رطوبت روی برگ‌ها ایجاد شده  بیماری قارچی جلوگیری شود.
• کنترل خودکار با کمک سنسور دما، کنترلر هوشمند انجام می شود.
• افراد متخصص و با تجربه در شرکت خدماتی طراحی سیستم گرمایش گلخانه، هزینه اولیه و هزینه انجام سیستم را برآورد می کنند.
• موارد ایمنی باید در سال گلخانه رعایت گردد.

بیشتر بخوانید : محاسبه گرمایش تابشی

مهمترین خدمات در طراحی سامانه گرمایش برای گلخانه

این شرکت‌ که در حوزه طراحی سیستم گرمایش گلخانه فعال است معمولاً یک سری از خدمات را ارائه می‌کنند که از مرحله پیشنهاد اولیه تا تحویل و حتی بعد از اجرا را شامل می شود. شما بعد از تماس اولیه با این شرکت خدماتی مشاوره اولیه را از افراد متخصص دریافت کرده و بازدید از محل انجام خواهد شد. بررسی هایی شامل بررسی شرایط اقلیمی در منطقه، بررسی ابعاد سازه و شناخت محصولاتی که قصد کشت آنها درگلخانه در مشاهدات اولیه قرار می گیرد.

در مرحله دوم مهندسین سیستم لازم برای گرمایش را انتخاب می کنند. انتخاب نوع سیستم حرارتی مناسب با  محاسبه ظرفیت حرارتی و با کمک فرمول انجام می شود. مسیرهای توزیع حرارت مشخص می شود. بعد از تکمیل این مرحله نوبت به تأمین تجهیزاتی مانند هیترها، بویلرها و لوله‌ها می رسد. عایق‌بندی از دیگر کارهای مهمی است که در سالن گلخانه انجام خواهد شد. در مرحله آخر  نصب و راه‌اندازی با کمک  نیروی فنی ماهر انجام خواهد شد. کار بعد از راه اندازی تمام نشده و تست عملی در شرایط مشابه سرمای واقعی انجام خواهد شد.

خدمات طراحی سیستم گرمایشی زمانی تکمیل می شود که آموزش کار با سیستم گرمایش به کاربران سالن آموزش داده شود. یکی از مهمترین ویژگی های این شرکت ارایه خدمات پس از فروش و نگهداری این تجهیزات است. به صورت دوره ای مهندسین برای بازدید مراجعه می کنند و قطعات اورجینال را برای تعمیرات استفاده می نمایند.

بیشتر بخوانید : کوره هوای گرم صنعتی

توصیه‌های مهم قبل از سفارش سیستم گرمایشی  برای گلخانه

به عنوان مدیریت گلخانه که در فکر تامین سیستم گرمایش برای گلخانه هستید باید به نکاتی در مورد این موضوع توجه نمایید. بررسی طراحی سیستم گرمایش گلخانه را می توان در سه بخش فنی، اقتصادی و عملیاتی دسته‌بندی کرد. توصیه‌های فنی شامل شناخت دقیق نیاز گلخانه است. با توجه به نوع محصول، ابعاد، فصل کشت و شرایط آب ‌وهوایی محاسبه دقیق در مورد میزان گرما در محیط محاسبه می شود. گرما باید به صورت یکنواخت در محیط منتشر شود و بتوان کنترل دقیقی بر روی درجه هوا داشت. در زمان  درخواست طراحی برای سیستم به این نکات در مورد  تامین گرما توجه نمایید.

نکته دوم هزینه طراحی است که برای این بخش نیز به توصیه‌های اقتصادی نیاز دارید. به بازده سیستم توجه نمایید و از طراح سیستم گرمایشی راندمان را به صورت مشخص درخواست نمایید. سیستمی با راندمان ۹۰٪ هزینه بالاتری دارد ولی در طولانی‌مدت هزینه انرژی را بسیار کمتر خواهد نمود. به هزینه های نصب و تعمیرات و قطعات یدکی نیز فکر کنید و محاسبه لازم را داشته باشید.

طراحی سیستم گرم کردن گلخانه خود را به شرکتی با سابقه بسپارید و به شرکتی اطمینان نمایید که خدمات پس از فروش و پشتیبانی دقیقی داشته باشد. می توانید پروژه های انجام شده توسط تیم شرکت خدماتی را بررسی کرده و سپس با مشاوره شرکت تماس بگیرید. سرویس تجهیزات و گارانتی آن از مهمترین نکات در زمان بستن قرارداد برای تامین سیستم گرمایشی می باشد.

سوالات متداول