سیستم سرمایش تبخیری موثرترین روش برای خنک کردن گلخانه در مناطق خشک و گرممیباشد . مطالب و محاسباتی که در ادامه مشاهده میفرمائید حل یک مثال برای آشنایی با نحوه محاسبه مقدار پد و فن در گلخانه ها میباشد . محاسبه درست اجزاء سیستم سرمایش باعث میشود تا بهترین راندمان را بدست آورده و بهره الزم را از آنها ببریم .مرجع این محاسبات فصل 4 کتاب مدیریت گلخانه نوشته پاوول وی نلسون ، ترجمه سازمان پارکها و فضای سبز شهر تهران و کتاب مهندسی گلخانه نوشته روبرت ای آلدریچ میباشد . جداول مورد نیاز مستقیما از این کتاب برداشته شده است .
فهرست مطالب
محاسبه سیستم سرمایش
پارامترهای متعددی در تعیین مقدار حجم هوای اگزاست شده موثرند از جمله ارتفاع از سطح دریای آزاد ، شدت نور منطقه ، اختالف دمای ابتدا و انتهای گلخانه و همچنین فاصله بین پد و 1 فن. با مراجعه به جداول مربوطه برای منطقه محالت خواهیم داشت :
ارتفاع از سطح دریای آزاد منطقه 1550 متر و با مراجعه به جدول 4-1
Felev =1.2
شدت نور ماکزیمم منطقه 53.8 Klux و با مراجعه به جدول 4-2
FLight =1.0
اختالف دمای ابتداوانتها 3.5 درجه سانتیگراد وبا مراجعه به جدول 4-3
FTemp =1.12
فاصله بین پد و فن 48 متر وبا مراجعه به جدول 4-4
FVel =1.0
Fhouse = Felev.FLight.FTemp
Fhouse =1.2 x 1.0 x 1.12 = 1.344
این ضریب از FVel مبنای محاسبات ما قرار میگیرد. Fhouse بزرگتر است لذا مقدار جابجایی هوا در یک گلخانه استاندارد معادل 8 فوت مکعب به ازاء هر فوت مربع از مساحت کف گلخانه در دقیقه میباشد .
عدد بدست آمده با ضریب Fhouse اصلاح میگردد.
مقدار کل جابجایی هوا برای گلخانه با مساحت 3.072 متر مربع ( 8 دهنه به عرض 8 متر و طول 48 متر ) خواهد شد :
3072.10/76.1/344.8=
355.404 =
604.187 =
ضریب 10.76 تبدیل متر مربع به فوت مربع و ضریب 1.7 تبدیل فوت مکعب بر دقیقه به متر مکعب بر ساعت است .
تعداد فن ها
فنهای دهنه 1.4 متری با موتوری به قدرت 1.1 کیلو وات کار میکنند . این فنها قدرت تخلیه ای معادل 45.000 متر مکعب در ساعت در فشار صفر پاسگال ) هنگامی که مانعی در مکش هوا وجود نداشته باشد ( دارند . با وجود پد سلولزی این مقدار مکش در فشار 30 پاسگال محاسبه میشود. همانطور که در جدول فوق مشاهده میشود مقدار تخلیه هوا تا 40.310 متر مکعب در ساعت افت میکند .
15 = 604.187 / 40.310 =
اگر از فنهای 1.4 متری استفاده شود به 15 عدد فن نیاز خواهیم داشت و به جهت تقارن میتوان 2 عدد فن در هر دهنه استفاده کرد که در این صورت 16 عدد فن خواهیم داشت . این تعداد فن در طول 64 متری نصب میشوند لذا فاصله فنها از یکدیگر 4 متر خواهد شد . ماکزیمم فاصله مجاز بین فنها 7.6 متر است و فاصله فنها در حد مجاز قرار گرفته است .
پد سلولزی
مقدار هوای مجاز برای پد سلولزی 10 سانتی ، 250 CFM در هر فوت مربع میباشد . با توجه به قدرت مکش فنها برای هر فن با دهنه 1 متر ) با قدرت 16.180 متر مکعب در ساعت(به 3.5 متر مربع پد 10 سانتیمتری و برای فن با دهنه 1.4 متر ) با قدرت 40.310 متر مکعب در ساعت( به 8.8 متر مربع پد 10 سانتیمتری نیاز خواهیم داشت .
متر مربع 132=15.8/8=
در این گلخانه با وجود 15 عدد فن نیاز به 132 متر مربع پد 10 سانتیمتری داریم . این مقدار پد در طول 64 متری نصب میشود لذا پد با ارتفاع 2 متری و طول 64 متر نصب خواهد شد. ( 128 متر مربع در عمل نصب میشود )
پمپ آب
به ازاء هر متر طول پد سلولزی 10 سانتیمتری آب باید با سرعتی معادل 6.2 لیتر در دقیقه به باال انتقال یابد( صفحه 225 کتاب مدیریت گلخانه). برای طولهای بزرگ دو و یا چند سیستم توزیع مشابه استفاده میشود .برای 64 متر طول توان پمپ مورد نیاز 396.8 لیتر در دقیقه خواهد شد
محاسبه پمپ برای پد 15 سانتیمتری 9.3 لیتر در دقیقه به ازاء هر متر طول خواهد بود .
حجم مخزن
حجم مخزن آب 30.5 لیتر به ازاء هر متر مربع پد سلولزی 10 سانتیمتری است (صفحه 229 کتاب مدیریت گلخانه ) . برای 128 متر مربع پد مخزن 4000 لیتری کفایت می نماید . حجم مخزن آب 40.7 لیتر به ازاء هر متر مربع پد سلولوزی 15 سانتیمتری است .
مصرف برق
فنها با موتور 1.5 اسب یا 1.1 کیلو وات کار میکنند و جریان مصرفی آنها 2.8 آمپر است . با توجه به 16 عدد فن مصرف برق 44.8 آمپر خواهد شد که به این عدد مصرف پمپ آب نیز اضافه میگردد لذا حداقل برق 50 آمپر برای سیستم سرمایش گلخانه 3072 متر مربعی نیاز خواهد بود .
با مراجعه به جدول 1-1 کتاب مهندسی گلخانه نیز میتوانستیم از ابتدا تخمین مناسبی از مصرف برق داشته باشیم . در این جدول برای گلخانه تا مساحت 2700 متر 50 آمپر و برای گلخانه تا مساحت 3700 متر 66 آمپر پیش بینی شده است . این جدول بصورت کامل قابل مشاهده است. الزم به ذکر است که بیشترین هزینه انرژی در گلخانه برای سیستم سرمایش میباشد .
ملاحظات نصب فریم
قاب پد آلومینیومی از 3 قسمت تشکیل شده است :
- فریم ناودانی کف
- فریم قاب بالا
- رویه قاب بالا که بعد از قرار گرفتن پدها نصب میشود
- قاب پد 13 سانتیمتر از طول پد بزرگتر میباشد .
- سر و ته ناودانی ها با ورقهای گالوانیزه بسته شده و با خمیر سیلیکون آب بندی میشود .
- قاب پد بصورت طراز نصب شده و شیب تنها در لوله های خروجی لحاظ میشود .
- ورودی آب با فلوتر در نیمه مخزن قرار میگیرد . این مسئله برای این است که پس از خاموش شدن پمپ آب ، آبهای برگشتی به مخزن از آن سر ریز نکند .
- پمپ کف کش آب را از انتهای مخزن در سیستم جاری میکند . مقدار دبی آب با شیر بای پس کنترل میشود .
- شیر Off Bleed برای خروج 1 تا 2 درصد از آب در حال گردش به بیرون از سیستم میباشد . خروج این مقدار آب باعث میشود تا ورودی آب به درون سیستم بیشتر از میزان تبخیر آب بر روی پد ها باشد و در نتیجه از ایجاد نمک بر روی پد ها جلوگیری میشود .
- سایز لوله توزیع آب بر روی پدها 4 ( 1و4/1 اینچ ) میباشد و طول آن نباید از 15 متر تجاوز کند .
- لوله های توزیع آب در هر 6 سانتیمتر با مته 3 میلیمتر سوراخ میشوند . این سوراخها هنگام نصب به سمت باال قرار میگیرند تا نیاز به هواگیری نداشته و ذرات معلق در آب باعث گرفتگی سوراخها نشوند .
- در صورتیکه پد ها در شبکه های مجزا استفاده شوند میبایست برای هر قاب شیرآب مجزا برای سرویس آنها تعبیه شود .
- انتقال و توزیع آب از پمپ به سمت پد ها بصورت شبکه تار عنکبوتی صورت میگیرد و در صورت استفاده از شبکه خطی با توزیع غیر یکنواخت آب مواجه خواهیم شد .
- آب با سرعت 0.4 لیتر در دقیقه از هر 1 متر مربع پد دریک روز گرم و خشک تبخیر میشود . به عبارتی دیگر برای 128 متر مربع پد ، 51.2 لیتر در دقیقه مصرف آب خواهیم داشت .
مالحظات سیستم برق
- کابل کشی فنها میبایست به نحوی صورت گیرد که ابتدا نیمی از فنها ( ردیفهای فرد ) و در صورت نرسیدن به دمای مطلوب نیمه دیگر ( ردیفهای زوج ) وارد مدار شوند .
- به علت جریان راه انداز باالی موتورها نباید تمامی فنهای یک گروه با همدیگر شروع بکار نمایند و میبایست با رله تاخیری این کار صورت گیرد .
- قبل از راه اندازی فنها از باز بودن پنجره پشت پد اطمینان حاصل شود .
توصیه های نگهداری ، سرویس و نصب
- در صورتیکه آب سیستم امالح زیادی داشته باشد بهتر است حداقل هر هفته آب مخزن کلا تعویض شود .
- فن سمت جنوب و پد در شمال گلخانه نصب میگردد تا پد ها سایه اندازی به داخل گلخانه نداشته باشند و همچنین تابش آفتاب روی پد باعث تبخیر سریع آب و رسوب کردن املاح روی پد نشود .
- در صورتیکه فن و پد بصورت شرقی غربی نصب شود ، به جهت استفاده حداکثری از آفتاب غرب میبایست پد ها در سمت شرق نصب شوند .
- محصول داخل گلخانه نباید مانعی برای حرکت هوای سیستم سرمایش ایجاد کند و جریان هوا میبایست براحتی از میان گیاهان عبور کند.
- در گلخانه هایی که محصوالت مختلف نگهداری میشود ، میبایست به اختالف دمای ابتدا و انتهای گلخانه توجه نمود و گیاهان بر اساس حساسیت به دما در گلخانه چیده شوند .
- طبق یک قاعده کلی هدف از اجرای سیستم سرمایش قرار دادن گیاه در دمای مطلوب میباشد لذا دمای زیر بستر کشت و همچنین باالتر از سطح گیاه برای ما اهمیت ندارد . به همین جهت ارتفاع نصب فن و پد باید طوری باشد که هوا از زیر سطح گیاه عبور نکند .
با تشکر
شرکت صنایع گلخانه ای مرصوص کام – حسن فرقانی