انتخاب بهترین سیستم گرمایش گلخانه یکی از مهم‌ترین مسائلی است که در گلخانه‌های صنعتی و تجاری بایستی به آن توجه شود، چرا که استفاده از سیستم گرمایشی نامناسب می‌تواند هزینه‌های زیادی را بر گلخانه‌داران تحمیل کند. انتخاب سیستم های گرمایشی نامناسب علاوه بر تحمیل هزینه‌ی بالای تجهیزات گرمایش و سوخت لازم، ممکن است به محصول نهایی گلخانه‌ی شما نیز آسیب بزند.

به همین دلیل در این مقاله از مجتمع صنعتی گلخانه سازان توانا تصمیم گرفته‌ایم به معرفی و بررسی انواع سیستم های گرمایشی گلخانه بپردازیم. اگر شما نیز قصد دارید از هم اکنون برای گرمایش گلخانه در زمستان آماده شوید، پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

نحوه‌ی انتخاب سیستم گرمایشی گلخانه ای مناسب

در اکثر اقلیم‌ها، حداقل یک دوره زمانی در طول سال وجود دارد که دمای محیط بیرون بسیار پایین‌تر از آن است که بتوان به رشد و پرورش محصول پرداخت. گاهی اوقات نیز این دمای پایین باعث می‌شود تولید محصول به شدت کاهش پیدا کند. همین موضوع مهم‌ترین دلیلی است که باعث شده کشاورزان به کشت گلخانه‌ای رو بیاورند؛ بنابراین، تأمین انرژی گرمایی لازم برای حفظ دمای بهینه در داخل گلخانه، یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین نکات مدیریت گلخانه محسوب می‌شود.

امروزه سیستم های گرمایش گلخانه ای بسیار زیادی در دسترس گلخانه‌داران قرار دارند که در دو دسته‌ی سیستم‌های گرمایشی مرکزی و سیستم‌های گرمایشی موضعی طبقه‌بندی می‌شوند. در سیستم‌های گرمایشی مرکزی بویلر (دیگ) در مکان جداگانه‌ای خارج از گلخانه قرار می‌گیرد و گرمای تولید شده‌ی کوره یا بویلر به وسیله‌ی سیستم‌های توزیع به داخل گلخانه انتقال پیدا می‌کند.

بیشتر بخوانید : نحوه اخذ مجوز احداث گلخانه

اما در سیستم‌های گرمایشی موضعی کوره داخل خود گلخانه است و احتراق نیز همان‌جا اتفاق می‌افتد؛ بنابراین در این سیستم‌ها گرما به طور مستقیم داخل خود گلخانه ایجاد می‌شود. سیستم های گرمایش گلخانه به چهار دسته اصلی تقسیم می­شوند که عبارت‌اند از:

1. سیستم های گرمایشی با بخار
2. سیستم های گرمایشی با آب گرم
3. سیستم های گرمایشی با هوای گرم
4. سیستم های گرمایشی با مادون‌قرمز

بعضی از این انواع سیستم گرمایشی گلخانه هزینه‌ی اولیه‌ی کمتری دارند یا از سوخت‌های ارزان‌تری استفاده می‌کنند. بعضی دیگر ممکن است هزینه‌ی راه‌اندازی بیشتری داشته باشند، اما کارایی آنها بیشتر و هزینه‌ی عملیاتی آنها کمتر است. برای انتخاب بهترین سیستم گرمایش گلخانه بایستی ببینید چه سوختی بیشتر و با هزینه‌ی کمتری در دسترس شما قرار دارد. به‌طورکلی هزینه خرید سیستم‌های گرمایشی با توجه به سوخت مصرفی و میزان کارایی آنها تعیین می‌شود.

این سیستم‌ها معمولاً از گاز طبیعی، ال پی جی (LPG)، نفت، چوب و برق به عنوان سوخت استفاده می‌کنند که با توجه به موقعیت گلخانه هزینه فراهم کردن و دسترس‌پذیری هر یک از این منابع متفاوت خواهد بود.

برای انتخاب بهترین سیستم گرمایش بایستی میزان اتلاف و هدررفت گرمای سازه‌های گلخانه‌ای را در نظر بگیرید. اتلاف و هدررفت گرما در گلخانه‌ها معمولاً از طریق هر چهار حالت انتقال حرارت اتفاق می‌افتد که تمام آنها هم‌زمان رخ می‌دهند. این چهار حالت عبارت‌اند از:

1. رسانش
2. همرفت
3. تابش
4. نفوذ

فرقی ندارد سیستم گرمایشی شما از چه نوع باشد (مرکزی یا موضعی)، در هر دو نوع گرما به کمک یک بویلر بزرگ تولید شده و سپس به وسیله‌ی سیستم های توزیع و یا به طور مستقیم به تمامی قسمت‌های گلخانه منتقل می‌شود. همان‌طور که اشاره کردیم سیستم های گرمایشی موضعی در داخل گلخانه یا قسمت‌های مشخصی از آن که به گرمایش نیاز دارند نصب می‌شوند.

توصیه ما این است که اگر گلخانه بزرگی دارید از سیستم گرمایش مرکزی برای گلخانه خود استفاده کنید. این نوع سیستم‌ها کارایی بیشتری دارند و بهتر به نیازهای سازه‌ی شما پاسخ می‌دهند، هرچند که هزینه نصب و نگهداری آنها به نسبت بیشتر است. بااین‌حال، این مقدار هزینه کردن برای گلخانه‌های کوچک شاید چندان منطقی به نظر نرسد. اندازه یونیت بویلر، منابع سوخت در دسترس، ابعاد گلخانه و هزینه‌های تعمیر و نگهداری از جمله مواردی هستند که هنگام انتخاب نوع مرکزی یا موضعی سیستم های گرمایشی گلخانه بایستی به آن دقت داشته باشید.

الف. سیستم گرمایش مرکزی گلخانه

در این نوع سیستم گرمایشی گرما از طریق بخار یا آب گرم انتقال پیدا می‌کند. اگر گرما با آب گرم منتقل شود سیستم گرمایش گلخانه شما به سوخت‌هایی مثل زغال‌سنگ، خرده چوب، نفت، پروپان مایع یا گاز طبیعی نیاز دارد. در صورتی که سوخت مصرفی چوب یا زغال‌سنگ باشد، این مواد بایستی حتماً به صورت مکانیکی یا دستی داخل باکس بویلر قرار بگیرند. درحالی‌که اگر سیستم گرمایش از نفت، پروپان، گاز طبیعی یا پساب‌های نفتی استفاده کند، برای تأمین سوخت دیگ بخار نیاز به یک خط تأمین خودکار دارید تا این کار را برایتان انجام دهد.

اگر سیستم گرمایش مرکزی شما با بخار کار کند، ابتدا بخار در قسمت بویلر تولید می‌شود و سپس توسط لوله‌های تعبیه شده گرما را به کل گلخانه انتقال می‌دهد و مانند سیستم آب گرم نیازی به پمپ نخواهید داشت. از آنجایی که این بخار دمای بسیار بالایی دارد، نسبت به سیستم‌هایی که با آب گرم کار می‌کنند گرمای بیشتری تولید می‌کند و نیاز به آب و لوله‌کشی کمتری هم دارد.

انواع سیستم های گرمایش مرکزی گلخانه

همان‌طور که در بالا اشاره کردیم، در سیستم های گرمایش مرکزی آب داغ یا بخار از طریق لوله‌های تعبیه شده به قسمت‌هایی از گلخانه که به گرما نیاز دارند هدایت می‌شود. با توجه به این موضوع می‌توان سیستم‌های گرمایش مرکزی را به شکل زیر دسته‌بندی کرد:

سیستم گرمایش از کف گلخانه (زیر بستر)

در سیستم گرمایش از کف در گلخانه همان‌طور که از اسم آن مشخص است گرما را می‌توان به کمک لوله‌هایی که در زیر زمین قرار دارند جهت رشد سریع ریشه گیاهان و محصولات کشت شده به کف گلخانه منتقل کرد. از آنجایی که این لوله‌ها در برابر کودها و مواد آلی آسیب‌پذیر هستند، معمولاً از پلی‌اتیلن ساخته می‌شوند. حداکثر دمای آبی که باید برای سیستم گرمایش کف گلخانه استفاده شود ۴۰ درجه سانتی‌گراد است. توجه داشته باشید که با به کارگیری این روش فعالیت ریشه‌ها و جذب مواد غذایی به نحو مؤثری افزایش می‌یابد.

سیستم گرمایش از بستر

بر خلاف گرمایش از کف، در این حالت لوله‌ها به جای آنکه زیر زمین باشند بر روی زمین قرار دارند. به این ترتیب گرما هم به سمت بالا و هم به سمت پایین در جریان است و سبب رشد و پیشرفت کیفیت ریشه و خود محصول کشت شده می‌شود. حداکثر دمای آبی که باید برای حالت گرمایش از بستر استفاده شود نیز ۴۰ درجه سانتی‌گراد است.

سیستم گرمایش محصول

در این حالت، لوله‌هایی از جنس فولاد یا آلومینیوم بالای محصولات کشت شده آویزان هستند. مزیت این روش گرمایش نسبت به روش‌های دیگر میزان حداکثر دمای آبی است که می‌توان برای حالت گرمایش محصول استفاده شود که ۵۰ درجه سانتی‌گراد است.

سیستم گرمایش هوای گلخانه

از طریق توری‌های گلخانه‌ای می‌توان هوای گلخانه را حداکثر تا دمای ۹۰ درجه سانتیگراد بالا برد و این کار زمانی عملی است که توری پایین گلخانه به حداکثر دمای خود رسیده باشد.

سیستم گرمایش میز

برخی از افراد محصولات خود را روی میز یا قفسه‌های طبقه‌بندی شده می‌کارند. این میزها به پایه‌های آلومینیومی مخصوصی مجهز هستند که به کمک لوله‌های پلی‌اتیلن می‌توان آنها را تا حداکثر دمای ۷۰ درجه سانتی‌گراد گرم کرد. این پایه‌ها کف آلومینیومی میز را که به‌عنوان‌مثال گلدان‌های گیاهان روی آن قرار گرفته‌اند، گرم می‌کنند.

ب. انواع سیستم های گرمایش گلخانه موضعی

انواع مختلفی از سیستم های گرمایش موضعی گلخانه وجود دارند. بااین‌حال ویژگی تعیین‌کننده‌ی آنها این است که همگی داخل سازه‌ای که قرار است آن را گرم کنند قرار می‌گیرند. بویلر تعبیه شده در این سیستم‌ها به اندازه سیستم‌های گرمایش مرکزی ظرفیت تولید گرما ندارد. سیستم‌های گرمایش موضعی نیز از سوخت‌های مختلفی برای ایجاد گرما استفاده می‌کنند. از میان رایج‌ترین انواع سیستم های گرمایش گلخانه موضعی می‌توان به یونیت هیترها، بخاری‌های همرفتی و بخاری‌های تابشی اشاره کرد.

سیستم های گرمایش گلخانه با یونیت هیتر

یونیت هیتر نوع جدیدی از سیستم های گرمایشی است که منبعی برای تولید حرارت و جایگزینی برای بخاری‌های قدیمی به شمار می‌رود. به کار بردن این تجهیزات در گلخانه‌ها به ویژه برای زمانی که گیاهان در اوج گل‌دهی و رویش خود قرار دارند،

بسیار کارآمد است. به این نوع هیترها هواساز گلخانه یا بخاری‌های فن دار هم گفته می‌شود. این نوع هیترها در ظرفیت‌های متفاوتی تولید می‌شوند و معمولاً سوخت مصرفی آن‌ها گاز طبیعی، نفت سفید، پروپان و پساب‌های نفتی است که به طور خودکار از طریق یک خط تأمین در اختیار بویلر قرار می‌گیرند. برای ایجاد گرما توسط این نوع از بخاری‌ها لازم است تا اکسیژن با سوخت به‌کار رفته ترکیب شود و اگر سطح اکسیژن گلخانه خیلی پایین باشد ممکن است این بخاری آن‌چنان کارایی نداشته باشد.

بیشتر بخوانید : احداث گلجانه در شیراز 

سیستم های گرمایش گلخانه با بخاری‌های همرفتی

بخاری‌های همرفتی یکی از انواع سیستم های گرمایش ارزان گلخانه محسوب می‌شوند و از نظر هزینه مقرون‌به‌صرفه‌تر بوده و معمولاً در گلخانه‌های تفریحی و تجاری کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند. سوخت مصرفی این نوع سیستم گرمایش موضعی چوب، زغال‌سنگ یا ضایعات کشاورزی است و مانند یونیت هیترها مجهز به مبدل حرارتی داخلی نیستند.

به یاد داشته باشید هنگام استفاده از بخاری‌های همرفتی، بهتر است یک فن در انتهای خروجی دریچه وجود داشته باشد تا فشار منفی هوا از لوله به بیرون راه پیدا کند. اگر برای گرمایش گلخانه در زمستان از بخاری‌های همرفتی استفاده می‌کنید، همانند زمان استفاده از یونیت هیترها، فضای گلخانه شما باید از اکسیژن قابل قبولی برخوردار باشد تا انتقال و هدایت گرما بهتر انجام شود.

نوع دیگری از سیستم های گرمایشی گلخانه وجود دارند که در واقع ترکیبی از یونیت هیترها و بخاری‌های همرفتی هستند. در این نوع سیستم‌های گرمایشی، یونیت در یکی از دو سر گلخانه بر روی زمین قرار دارد و سوخت مصرفی آن مانند بخاری‌های همرفتی استاندارد، زغال‌سنگ یا چوب است. دریچه خروجی این نوع بخاری به طور مستقیم به بیرون از گلخانه راه پیدا می‌کند.

سیستم های گرمایش تابشی گلخانه

بسیاری از افراد هنگام برنامه‌ریزی و انتخاب سیستم گرمایشی مناسب برای گلخانه‌ی خود سیستم های گرمایش تابشی گلخانه را نادیده می‌گیرند. این نوع سیستم گرمایش مجهز به لوله آلومینیومی و رفلکتور بوده و معمولاً از برق، گاز طبیعی یا پروپان به عنوان سوخت مصرفی استفاده می‌کند تا دمای لوله را به حدود ۴۸۰ درجه سانتی‌گراد برساند.

به لطف بخاری‌های تابشی انرژی کمتری برای گرم کردن کل حجم هوای گلخانه تلف می‌شود و این بخاری‌ها می‌توانند هزینه‌های مربوط به گرمایش گلخانه شما را ۳۰ الی ۵۰ درصد کاهش دهند. بااین‌حال، نصب و راه‌اندازی اولیه این نوع بخاری‌ها ممکن است برایتان کمی گران تمام شود. همچنین این نوع سیستم گرمایش موضعی بایستی طوری نصب شود که نقاط سرد در گلخانه ایجاد نشوند.

سیستم های تولید هم‌زمان برق و حرارت

این سیستم‌ها از دو بخش اصلی تشکیل می‌شوند؛ یک موتور با سوخت گاز طبیعی و یک ژنراتور. این دو بخش با کمک یکدیگر برق تولید می‌کنند. سپس می‌توان برق تولید شده را به شیوه‌ای هوشمند مورد استفاده قرار داد. در این نوع سیستم‌ها تولید انرژی الکتریکی و انرژی حرارتی مفید با استفاده از یک منبع انرژی اولیه و به صورت هم‌زمان اتفاق می‌افتد.

حدود ۹۱ درصد از انرژی تولید شده در این سیستم‌ها مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. به‌طوری‌که به کمک این انرژی تا مدت‌ها می‌توان گلخانه‌های خود را از گرما بی‌نیاز کرد. از طرف دیگر، نصب و راه‌اندازی سیستم های تولید هم‌زمان برق و حرارت به تولید کربن‌دی‌اکسید منجر می‌شود که برای رشد بهتر محصولات در گلخانه مفید است.

سیستم های گرمایش با هوای گرم

در سیستم گرمایش گلخانه با هوای گرم، برخلاف سیستم گرمایش گلخانه‌ای مرکزی، انتقال گرما به جای استفاده از آب با هوا صورت می‌گیرد. در این نوع سیستم‌ها هوای گرم به کمک هواکش‌های موجود در سر راه گرمکن به داخل گلخانه دمیده شده و سبب گرم شدن گلخانه می‌شود. عدم قابلیت تنظیم دقیق میزان گرما از نقاط ضعف این نوع سیستم‌های گرمایش محسوب می‌شود. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت استفاده از این سیستم‌ها برای کشت هر محصولی مناسب نیست. استفاده از بخاری‌های تولیدکننده‌ی هوای گرم اغلب زمانی انجام می‌شود که نصب سیستم گرمایش مرکزی یا سیستم های تولید هم‌زمان برق و حرارت برای گلخانه‌ای که داریم مقرون‌به‌صرفه نباشد.

سیستم گرمایش گلخانه برقی

همیشه نیازی به گرم کردن کل گلخانه نیست. به‌عنوان‌مثال، با توجه به محصولی که کشت می‌دهید اگر تنها ریشه و قسمت پایینی گیاه نیاز به گرما داشته باشد می‌توانید به راحتی با استفاده از تشک‌های برقی نیاز آن گیاه را بر طرف کنید. این تشک‌ها گرما را فقط به بستر یا گلدان گیاه انتقال می‌دهند تا ریشه و خود گیاه بهتر رشد کنند.

بیشتر بخوانید : مراحل ضد عفونی گلخانه و معرفی ۵ سم ضدعفونی کننده 

سیستم های گرمایش گلخانه تابشی خورشیدی

این نوع سیستم های گرمایشی با گرفتن انرژی خورشیدی و ذخیره آن در یک مخزن عایق حاوی مایع سیال مثل آب ،انرژی لازم را برای گرمایش گیاه فراهم می‌کنند. دو نوع سیستم تابشی خورشیدی وجود دارد: سیستم‌های غیرمستقیم و سیستم‌های مستقیم. در نوع مستقیم، سیستم تابشی خورشیدی انرژی گرمایی را از خورشید می‌گیرد و در مخزن مایع ذخیره می‌کند تا بتوان زمانی که نیاز شد از آن استفاده کرد.

سیستم‌های غیرمستقیم به کمک انرژی خورشیدی یک مایع را گرم می‌کنند و سپس با روش تبادل حرارتی گرما را به یک مایع دیگر منتقل می‌کنند. سیستم های تابشی خورشیدی غیرمستقیم برای آب‌وهوای سردتر که در آن مایع محبوس شده ممکن است در معرض یخ‌زدگی دمای بیرون قرار گیرد، مناسب‌تر است و کمتر در مناطقی با آب‌وهوای گرم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم گرمایش گلخانه با مادون‌قرمز

یکی دیگر از روش‌های گرمایش گلخانه، استفاده از سیستم‌های گرمایشی مادون‌قرمز است که انرژی تابشی را به داخل گلخانه منتقل می‌کنند. در این نوع سیستم‌ها گرما به کمک تشعشعات مادون‌قرمز در سطح گلخانه پخش می‌شود و گلخانه را گرم می‌کند. تشعشعاتی که از هیترهای مادون‌قرمز ساطع می‌شود با سرعت نور در یک مسیر مستقیم حرکت می‌کند. این نوع سیستم گرمایشی گرما را به کمک اشعه مادون‌قرمز به گیاهان، زمین، خاک، قفسه‌ها، سینی‌ها و سایر بخش‌ها و اجزای گلخانه منتقل می‌کند.

گرمای ایجاد شده توسط فرایندهای انتقال حرارت ثانویه توسط تابش، رسانش یا همرفت در همه جهات گلخانه پخش می‌شود. این پخش گرما به سطوح مختلف، سبب می‌شود تا دمای محیط داخل گلخانه بیشتر شود. این اتفاق در اصل به دلیل گرمای منتقل شده به اجسام رخ می‌دهد که با روش همرفتی به هوا منتقل شده و دمای هوا را افزایش می‌دهند.

در سیستم‌های گرمایش معمولی، ابتدا هوا گرم می‌شود، سپس هوا گیاهان را گرم می‌کند. گلخانه‌هایی که از سیستم‌های گرمایش مادون‌قرمز استفاده می‌کنند آن‌چنان تأثیری در گرم شدن هوا ندارند. این نوع سیستم عمدتاً در محصولات دارای رشد کم و یکنواخت مانند گیاهان بستری و گلدانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سخن پایانی

با توجه مطالب فوق می‌توان نتیجه گرفت برای داشتن یک سیستم گرمایش گلخانه ای مناسب بایستی به اندازه و نصب صحیح سیستم گرمایشی، کلیدها و کنترل‌های کارآمد و روش‌های توزیع یکنواخت گرما توجه داشته باشیم. از جمله عوامل مهم در انتخاب و طراحی سیستم های گرمایشی گلخانه می‌توان به ابعاد و نوع سازه‌ی گلخانه‌ای، نیازها و ملزومات خاص هر محصول و سطوح دمایی که باید حفظ شوند اشاره کرد. بنابراین، تنها کسانی توانایی طراحی و نظارت بر نصب یک سیستم گرمایشی گلخانه ای دقیق و کاربردی را خواهند داشت که ضمن آگاهی از نیازهای گلخانه‌داران، با این سیستم‌ها و کاربردهای آنها آشنا باشند.

اگر شما نیز به فکر تأمین تجهیزات گرمایش گلخانه خود در زمستان هستید، می‌توانید هم‌اکنون با کارشناسان مجرب ما در مجتمع صنعتی گلخانه سازان توانا تماس بگیرید تا ضمن مشاوره‌ی رایگان، شما را در انتخاب بهترین سیستم گرمایشی مناسب برای گلخانه‌تان راهنمایی کنند.