طراحی سیستم گرمایش گلخانه اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا مستقیماً بر رشد گیاهان، بازدهی تولید، و صرفهجویی در انرژی تأثیر میگذارد. در این خصوص لازم به توضیح می باشد که بدون طراحی مهندسیشده، حتی بهترین تجهیزات گرمایشی نمیتوانند عملکرد مطلوبی در گلخانه داشته باشند.
چرا طراحی سیستم گرمایش گلخانه اهمیت دارد؟
- تأمین دمای مناسب برای رشد گیاهان: هر گیاه برای رشد مطلوب به محدوده خاصی از دما نیاز دارد. طراحی اصولی سیستم گرمایش باعث میشود دمای یکنواخت و کنترلشده در تمام بخشهای گلخانه برقرار باشد. در غیر این صورت، بخشهایی از گلخانه ممکن است بیش از حد گرم یا سرد شوند و رشد گیاهان را مختل کنند.
- حفظ تعادل بین گرما، رطوبت و تهویه: در گلخانهها، گرمایش بیش از اندازه میتواند باعث کاهش رطوبت و تنش حرارتی در گیاه شود. طراحی علمی سیستم گرمایش معمولاً در کنار سیستم تهویه و رطوبتسنجی انجام میشود تا توازن میان دما و رطوبت حفظ گردد. این کار از بروز بیماریهای قارچی و آفات جلوگیری میکند.
- تأثیر بر کیفیت و کمیت محصول: طراحی علمی و دقیق سیستم گرمایش باعث میشود گیاهان در تمام فصول رشد یکنواخت و سالمی داشته باشند. این امر منجر به افزایش کیفیت محصول، گلدهی بهتر، و در محصولات کشاورزی، افزایش عملکرد در واحد سطح میشود.
- بهینهسازی مصرف انرژی: یکی از مهمترین اهداف طراحی سیستم گرمایش گلخانه، کاهش مصرف سوخت و هزینههای انرژی است. سیستمهای گرمایش مدرن با محاسبه دقیق ظرفیت گرمایی و عایقبندی مناسب، اتلاف انرژی را به حداقل میرسانند.
- کنترل هوشمند دما و انرژی: در طراحیهای مدرن از کنترلر دما و رطوبت استفاده میشود تا سیستم بهصورت خودکار بر اساس نیاز گیاه کار کند. به کمک سنسورهای دما، CO₂ و رطوبت، سیستم میتواند در زمان مناسب روشن یا خاموش شود و شرایط محیطی را بهینه نگه دارد.
- انتخاب نوع مناسب سیستم گرمایش: با طراحی اصولی میتوان نوع مناسب سیستم را انتخاب کرد؛ در ادامه به بررسی انواع سیستمهای مناسب برای گرمایش گلخانه خواهیم پرداخت.
انواع سیستم گرمایش گلخانه: چه سیستمی مناسب تر است؟
برای انتخاب سیستم گرمایش مناسب برای گلخانه، باید عواملی مانند اندازه گلخانه، نوع گیاهان، شرایط آب و هوایی منطقه، بودجه، و نوع سوخت یا انرژی را در نظر گرفت. در نهایت، انتخاب صحیح سیستم گرمایش منجر به کاهش هزینههای انرژی و افزایش بهره وری خواهد شد. در ادامه انواع مختلف سیستمهای گرمایش گلخانه را معرفی میکنیم و مزایا و معایب هرکدام را برای کمک به انتخاب بهترین شما عزیزان توضیح خواهیم داد:
1- گرمایش غیر مستقیم هوای گلخانه با انرژی خورشیدی:
در این سیستم، از پنلهای خورشیدی برای تأمین انرژی گرمایی استفاده میشود. این نوع سیستم مناسب برای گلخانههای متوسط و کوچک است که در مناطق با تابش خورشید بالا واقع شدهاند و به دنبال استفاده از انرژی تجدیدپذیر و کاهش هزینههای بلندمدت هستند.
مزایا:
- منبع انرژی رایگان و پاک: انرژی خورشیدی یک منبع تجدیدپذیر است که هزینه سوخت ندارد.
- سازگاری با محیط زیست: سیستمهای خورشیدی هیچگونه آلودگی تولید نمیکنند.
- صرفهجویی در بلندمدت: هزینههای انرژی در بلندمدت به شدت کاهش مییابد.
- پایداری بالا: این سیستمها به راحتی برای مدت طولانی بدون نیاز به تعمیرات پیچیده عمل میکنند.
معایب:
- هزینه نصب بالا: هزینه نسبتا بالا به دلیل نیاز به پنلهای خورشیدی و تجهیزات جانبی
- وابستگی به شرایط اقلیمی: بیشتر در مناطقی که تابش خورشید زیاد است مؤثر هستند
- نیاز به فضای زیاد: پنلهای خورشیدی و سایر تجهیزات به فضای زیادی نیاز دارند.
2- گرمایش غیر مستقیم هوای گلخانه با آبگرم:
در این سیستم، بویلرها آب را گرم کرده و این آب گرم توسط پمپ به سمت لولههای گرمایش از کف یا رادیاتورها هدایت میشود تا دمای مناسب در فضای گلخانه برقرار شود.
مزایا:
- توزیع یکنواخت گرما: با توجه به اینکه توزیع گرما در این سیستم ها از بخش پایین گلخانه هست، پس از توزیع آبگرم، گرما به راحتی به سمت بالا حرکت کرده، لذا منجر به توزیع یکنواخت حرارتی در تمام بخشهای گلخانه خواهد شد.
- عدم انتشار گازهای سمی: مناسب برای گیاهان حساس
- کنترل با زون بندی و هوشمند سازی: مناسب برای گلخانه های بزرگ
- کمترین اتلاف انرژی: سیستمهای گرمایش از کف انرژی کمی هدر میدهند و بهرهوری بالایی دارند.
- کنترل دقیق دما: این سیستمها به کمک ترموستاتها و سنسورها میتوانند دمای گلخانه را به طور دقیق کنترل کنند.
معایب:
- هزینه نصب بالا: نصب بویلر و سیستم لولهکشی گرمایش از کف به دلیل نیاز به لولهکشی و زیرساختهای پیچیده هزینههای اولیه زیادی دارد.
- هزینه بالای تعمیر و نگهداری: بویلرها و پمپ های حرارتی نیاز به فضای زیادی برای نصب و نگهداری دارند. در خصوص بخش لوله کشی در صورت خرابی، تعمیرات آن دشوار و پرهزینه است.
- مناسب برای مناطق معتدل: این سیستمها بیشتر در مناطق با دمای معتدل مؤثر هستند و در مناطق سردسیر ممکن است کارایی کمتری داشته باشند.
- به دلیل نزدیک بودن منبع انتقال گرما به ریشه گیاهان، ممکن است در گیاهان با ریشه حساس منجر به آسیب رساندن به ریشه شود.
- عدم امکان اجرا در فضاهای بزرگ: به دلیل افت فشار مسیر و زون بندی لوله کشی
3- گرمایش مستقیم هوای گلخانه با سیستمهای فن دار:
در این سیستم، از دستگاه هایی مانند هیترها برای گلخانههای با ابعاد متوسط یا کوچک و کوره های هوای گرم برای گلخانهها با ابعاد بزرگ و صنعتی بهره گرفته میشود. برای پمپاژ هوای گرم به داخل گلخانه از فنها استفاده میشود.
مزایا:
- عملکرد سریع: فنهیترها به سرعت هوای گلخانه را گرم میکنند.
- انعطافپذیری: میتوانند در گلخانههای بزرگ، کوچک و متوسط نصب شوند.
- نصب سریع و کم هزینه: نصب این سیستمها سادهتر است و نیاز به فضای کمتری دارد.
- قابلیت تنظیم دما: بسیاری از فنهیترها دارای سنسور و ترموستات هستند که دمای محیط را به طور خودکار تنظیم میکنند.
- توزیع یکنواخت گرما: فن هیترها به واسطه کانال کشی به طور یکنواخت هوای گرم را در همه قسمتهای گلخانه توزیع میکنند و از ایجاد نواحی سرد جلوگیری میکند.
معایب:
- هزینه بالای برق: در صورتی که از برق به عنوان منبع انرژی استفاده شود، هزینههای برق ممکن است بالا باشد.
- نیاز به تهویه مناسب: این سیستمها برای جلوگیری از تجمع رطوبت نیاز به سیستم تهویه مناسب دارند.
- نیاز به دودکش مناسب: این سیستمها برای جلوگیری از انتشار آلاینده های مضرر نیاز به اجرای دودکش مناسب دارند.
4- گرمایش مستقیم هوای گلخانه با سیستمهای تابشی:
مزایا:
- مناسب برای فضاهایی با سقفهای بلند
- عدم اشغال فضای مفید گلخانه
- خشکی سطحی محصول و جلوگیری از رشد بیماریهای قارچی
معایب:
- اعمال گرمای موضعی زیاد
- استفاده از اکسیژن محیط و کاهش اکسیژن در این فضا
- راندمان پایین که منجر به افزایش مصرف سوخت می گردد
- هزینه بهره برداری بالا
- عدم امکان توزیع یکنواخت مگر در نصب به تعداد زیاد
راه حل مناسب برای گلخانه ها در فصل سرد
هیترهای گازی و کورههای هوای گرم دو گزینه بسیار محبوب برای گلخانهها در شرایط سرمای شدید هستند که میتوانند عملکرد موثری داشته باشند. شرکت انرژی کشور با داشتن سابقه 50 ساله در کنار داشتن آزمایشگاههای مرجع مورد تایید اداره استاندارد بعنوان تولید کننده پیشرو در زمینه سیستم های گرمایشی مخصوص گلخانه ها شناخته میشود. سه محصول پیشرو این شرکت که به طور خاص امکان استفاده در گلخانه ها را دارند به شرح ذیل می باشد:
- بدنه و برد الکترونیکی این هیترها قابلیت کارکرد در محیطهای مرطوب (با رطوبت نسبی 90 درصد) را دارا می باشند.
- مبدل حرارتی این هیترها از نوع لوله ای و از جنس Aluminized Steel مقاوم به خوردگی و با دوام بالا می باشد.
- کلیه محصولات احتراق از طریق اگزاست فن و دودکش به خارج از محیط گلخانه هدایت میشوند.
- هوای تازه جهت احتراق مستقیما ازخارج محیط گلخانه توسط دودکش دوجداره برای این هیتر تامین می گردد.
- این هیترها دارای گواهینامه اروپایی با شماره CE-1312CS6199 می باشد.
- فن دستگاه از نوع کم صدا و مشعل دستگاه از نوع اجباری
- جهت کاهش مصرف سوخت مجهز به ترموستات محیطی و پنل کنترلی، برد الکترونیکی، حسگر فشار جهت کنترل عملکرد آنی دودکش و حسگر حدی دمای مبدل حرارتی شده است.
- بدنه، شاسی و برد الکترونیکی این هیترها قابلیت کارکرد در محیطهای مرطوب را دارا می باشند.
- قابلیت عیب یابی خودکار، اشتعال اتوماتیک وکنترل عملکرد به لطف بهره گیری از برد الکترونیکی در این دستگاه
- راندمان حرارتی بالا و کاهش مصرف سوخت با استفاده از مبدل حرارتی لوله ای از جنس Aluminized Steel مقاوم به خوردگی و با دوام بالا و مشعل In-Shot
- ایمنی بالا به دلیل تخلیه اجباری و مطمئن محصولات احتراق از دودکش با فن اگزاست
- حفظ کیفیت هوای داخل محیط و کاهش مصرف برق با تامین هوای احتراق از بیرون.
- این جت هیترها مطابق ویرایش جدید استاندارد ملی با شماره INSO22145 طراحی و تولید شده است.
- جهت کاهش مصرف سوخت مجهز به ترموستات محیطی و پنل کنترلی، حسگر فشار جهت اطمینان از عملکرد دودکش و حسگر حدی جهت مبدل حرارتی شده است.
عواقب عدم انتخاب صحیح سیستم گرمایش گلخانه چیست؟
- کاهش مصرف سوخت با راندمان حرارتی بالا 93%
- افزایش راندمان حرارتی با ایجاد جریان متقاطع بین هوا و محصولات احتراق
- مجهز به تابلو برق صنعتی دارای استارتر حرارتی و ترمینال صنعتی با استاندارد EAC و CE0080
- بدنه، شاسی و پروفیلها از جنس گالوانیزه گرم مقاوم در برابر زنگ زدگی ناشی از رطوبت
- کاهش اتلاف حرارتی و عدم تنش حرارتی به گیاهان اطراف محل نصب به لطف بدنه دوجداره و عایق حرارتی
- محفظه احتراق و مبدل حرارتی مقاوم در برابررطوبت از جنس Stainless Steel
- استفاده از مشعل اجباری مجهز به سیستم پیش پاکسازی (Pre-Purge)
- مجهز به دریچه تخلیه ایمنی محصولات احتراق و کنترل حدی جهت جلوگیری از افزایش بیش از حد دمای مبدل
- ایمنی بالا به دلیل تخلیه اجباری و مطمئن محصولات احتراق از دودکش با فن اگزاست
- حفظ کیفیت هوای داخل محیط و کاهش مصرف برق با تامین هوای احتراق از بیرون.
- این کوره ها مطابق ویرایش جدید استاندارد ملی با شماره ISIRI12885 طراحی و تولید شده است.
- توزیع یکنواخت جریان هوای گرم با کانال رفت و برگشت
چگونه مصرف برق در سیستمهای گرمایش گلخانه را کاهش دهیم؟
کاهش مصرف انرژی در سیستمهای گرمایش گلخانه نه تنها هزینههای انرژی را کاهش میدهد، بلکه به بهبود بهرهوری و کاهش اثرات زیستمحیطی نیز کمک میکند. در اینجا، روشهای مختلفی را به صورت تیتروار نام میبریم، با اجرای این روشها میتوان مصرف انرژی را به حداقل رسانده و در عین حال شرایط بهینه برای رشد گیاهان فراهم نمود.
- بهینهسازی عایقبندی گلخانه جهت جلوگیری از اتلاف حرارت
- استفاده از سیستمهای گرمایشی با بازده بالا مانند کوره هوای گرم مدل GF2060hi شرکت انرژی با راندمان حرارتی 93%
- استفاده از سنسورهای دما و رطوبت، ترموستات های هوشمند جهت کنترل دقیق و بهینه مصرف انرژی
- استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، بیوگاز یا انرژی باد
- تهویه مناسب به معنای کنترل هوای تازه و جلوگیری از جمع شدن رطوبت و دیاکسید کربن (CO₂) در گلخانه
- نصب فنهای گرمایشی و تهویه با قابلیت تنظیم سرعت، بهگونهای که در شرایط مختلف به طور خودکار فعال شوند
- استفاده از پوششهای گلخانهای مانند پلاستیکهای ضد آفتاب با بازده حرارتی بالا یا پوششهای دوجداره یا سه جداره،
- استفاده از پوششهای شفاف که نور خورشید را وارد گلخانه میکنند، اما در عین حال از اتلاف حرارت جلوگیری میکنند.
- نصب گجتهای مانیتورینگ انرژی برای نظارت بر عملکرد سیستمهای گرمایشی.
- تنظیم سیستم گرمایش برای فعال شدن فقط در زمانهای ضروری
- استفاده از پوششهای حرارتی شبانه برای حفظ دمای داخلی و کاهش نیاز به گرمایش در شب.
اگر نیاز به مشاوره بیشتر در خصوص انتخاب سیستم گرمایش مناسب برای گلخانه خود دارید، تیم تخصصی ما در کالاصنعتی خوشحال میشویم بتوانیم به شما مشتریان عزیز مشاوره دهیم.