استفاده از این مطلب با ذکر لینک سایت (drmatloobi.ir) بلامانع است.
یکی از مشکلات حال حاضر گلخانه های کشور گرم شدن بیش از حد آن در اثر ضعف در سیستم خنک کننده گلخانه می باشد. این ضعف
می تواند ناشی از برآورد نادرست از ظرفیت سیستم و یا ضعف در تکنیک های فنی انتخاب و نصب اجزاء سیستم باشد. در صورت انتخاب و نصب صحیح هم مشکلات مربوط به مصرف برق و آب و استهلاک سیستم به قوت خود باقی خواهد ماند. همه این عوامل سبب می شود تا مصرف منابع با ارزش (آب و برق) در فصول گرم سال به اوج خود برسد، لذا ضرورت استفاده از روش تهویه طبیعی و جایگزینی آن با روش پرهزینه خنک سازی تبخیری بیش از گذشته احساس می شود. بررسیهای زیادی توسط محققین در این مورد به انجام رسیده است (Boulard et al, 1999; Kittas et al, 2001 and Fatnassi et al, 2004; Sase et al, 2002). در اکثر این مطالعات معلوم شده است میزان تهویه هوای گلخانه بستگی زیادی به سطح دریچه تهویه، سرعت وزش باد بیرون و اختلاف دمای داخل با بیرون گلخانه دارد. عوامل دیگری مثل ارتفاع گلخانه، روش باز و بست پنجره تهویه نیز در آن موثر هستند (Impron et al, 2008; Ganguly and Ghosh 2009). در مطالعه ایی که در استان کرمانشاه در مورد 30 گلخانه گوجه فرنگی انجام شد معلوم گردید راندمان مصرف انرژی در گلخانه های این استان از متوسط جهانی کمتر است و یکی از دلایل آن عدم بهره وری در مصرف آب و برق و گاز ذکر شده است (رحمتی و همکاران 1391).
مواد و روشها
طرح اولیه گلخانه پلاستیکی سقف باز (اپتیما) بصورت نیمه دو طرفه ارائه گردید. در این طرح سقف گلخانه بصورت بال کوسه ایی طراحی شد (شکل 1)، بصورتیکه دو پنجره سرتاسری یکی با قابلیت باز شو اتوماتیک (رول آپ موتوری Active) و دیگری با قابلیت باز شو دستی یا موتوری (Passive) ارائه شده است. تهویه اکتیو برای تمام فصول و تهویه پسیو برای فصول گرم معرفی شده است. برای مقایسه اقلیم داخلی گلخانه با گلخانه های معمولی با استفاده از مدلهای ارائه شده برای محاسبات تهویه، شرایط اقلیمی شهر جلفا برای محصول خیار شبیه سازی شد. ابتدا اطلاعات هواشناسی برای این شهر از وبگاه سازمان هواشناسی استخراج شد و سپس با استفاده از مدلهای معرفی شده در Zabeltiz 2011 محاسبات مربوط به سطح دریچه تهویه گلخانه برای زمانی که اختلاف دمای داخل با بیرون گلخانه 2 درجه سلسیوس باشد برای گلخانه پلاستیکی یک هکتاری خیار (معمولی و اپتیما) انجام شد. سیستم سرمایشی فن و پد برای ماههایی محاسبه شد که در آنها پیش بینی شد دمای گلخانه از حد معقول برای فتوسنتز ( برای محصول خیار 35 درجه سلسیوس) بالاتر خواهد رفت.
نتایج و بحث
نتایج محاسبات نشان داد با توجه به شرایط اقلیمی حاکم بر شهر جلفا حداقل سطح تهویه طبیعی برای فصول گرم بصورتیکه دمای داخلی گلخانه 2 درجه گرمتر از دمای بیرون گلخانه باشد حدود 90 درصد سطح کل گلخانه است. یعنی در یک گلخانه پلاستیکی برای محصول خیار در این شهر لازم است 90 درصد سقف باز شود تا شرایط اقلیمی فرض شده برقرار شود. با توجه به اینکه اکثر گلخانه های موجود در کشور در بیشتر مواقع سطح تهویه ایی بیش از 25 درصد سطح گلخانه ندارند در صورت عدم استفاده از سیستم خنک کننده تبخیری دمای آنها بیش از حد تحمل گیاه گرم خواهد شد ولی چنین شرایطی برای گلخانه اپتیما (با قابلیت تهویه سقفی تا 100 درصد) برقرار نشد. همچنین نتایج نشان داد یک رابطه نزدیکی بین سطح تهویه با شدت نور محیطی و بخصوص سرعت باد وجود دارد (شکل 2). در ماههایی که سرعت باد بالاست (در فصل تابستان) سطح دریچه تهویه نسبت به ماههای دیگر (مثل مهر ماه )کاهش می یابد. بعد از محاسبه ساعات کار سیستم فن و پد برای گلخانه اپتیما و گلخانه معمولی معلوم شد میزان مصرف آب در گلخانه اپتیما بخاطر ساعات کم کاری در طول سال حدود 65 درصد کمتر از گلخانه های معمولی است. به همین میزان مصرف برق در گلخانه های معمولی از 125 مگاوات در سال به حدود 45 مگاوات در گلخانه اپتیما کاهش پیدا کرد.
با توجه به شکل خاص گلخانه اپتیما امکان ساخت آن بصورت شرقی وغربی نیز وجود دارد، در صورتیکه گلخانه های سقف قوسی معمولی در اکثر مواقع در جهت شمالی و جنوبی ساخته می شوند. بررسی وضعیت دریافت نور در ظهرزمستان نشان می دهد زاویه برخورد نور به سقف گلخانه اپتیما حدود 25 درصد بیشتر از گلخانه های معمولی است که این باعث می شود به همین میزان گرمای بیشتر وارد گلخانه های اپتیما در زمستان شود (شکل 1).
با توجه به کارآیی بالای گلخانه های اپتیما در خنک سازی گلخانه در تابستان و گرم بودن بیشتر آنها در زمستان نقش مهم آن در صرفه جویی مصرف آب و برق در تابستان و سوخت در ماههای سرد سال چشمگیر است. این تفاوت بخصوص زمانی قابل توجه خواهد بود که سطح فعلی گلخانه های کشور (گلخانه های سقف قوسی معمولی با سیستم فن و پد) را با گلخانه سقف باز اپتیما جایگزین شود.
شکل 1 ـ مقایسه گلخانه اپتیما (بالا) با گلخانه معمولی شکل2 ـ سرعت باد و شدت نور وسطح تهویه محاسبه سقف قوسی (نمای جانبی در پایین) شده برای گلخانه اپتیما در شهر جلفا
