انواع سیستمهای سرمایش گلخانه ای (قسمت دوم)

انواع سیستمهای سرمایش گلخانه ای (قسمت دوم)
این مقاله با اندکی تغییر از منبع زیر باز نشر میشود
عنوان نشریه: اصول سرمایشی در گلخانه
نگارش: پریسا شاهین رخسار
ناشر: مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی
سال انتشار: ۱۳۸۹
شمارگان : ۵۰۰
ویراستار: قاسم زارعی
صفحه آرایی: سمیه وطندوست
اصل منبع جهت دانلود در انتهای مقاله برای دانلود بارگذاری شده است.
در مقاله قبلی به تفاوت بین سرمایش فعال و غیر فعال اشاره شد و دیدیم که بهترین سیستم برای خنک کردن گلخانه سیستم پد و فن است و جدولی هم بابت اختلاف دما در زمان استفاده از پد و عدم استفاده از پد و فن ارائه شد در این مقاله سعی میکنیم نحوه ی محاسبه مقدارفن و پد را بررسی کنیم.
در نصب پد و فن بایستی حجم هوای تبادلی یا شدت جریان هوا بر حسب متر مکعب بر دقیقه، به ازاء واحد سطح گلخانه، درجه حرارت موجود و مطلوب گلخانه، محل استقرار هواسازها(فن) و پدها و فاصله بین پدها و هواسازها(فن) به دقت محاسبه شود.
شدت جریان هوا ((Fr به پارامترهای؛ ارتفاع گلخانـه ازسطح دریا، شدت تابش نور، میـزان یکنـواختی دمـا و فاصـله بـین پـد و فـن بستگی دارد.
شرایط استاندارد برای گلخانه هایی که در ارتفاع کمتر از ۳۰۰متر، شدت نور فضای داخل حداکثر ۵۳/۸کیلو لـوکس و افـزایش دمـا از پـدها تـا فن ها حدود ۴ درجه سانتیگراد است، به کار مـیرود.
. نکتـه مهـم در انجـام عمل تهویه این است کـه توانـایی هـوا بـرای کاسـتن از گرمـای خورشـید درگلخانه ها همیشه به وزن هوا مرتبط بوده و به حجم هوا بستگی ندارد.
بنابراین در مناطقی که ارتفاع بالاتر از سطح دریا قرارمیگیرند، به جهت رقت هـوا درمقایسه با ارتفاعات پایینتر حجم بزرگتـری از هـوا بایسـتی از میـان گلخانـه جابجا شود تا اثر خنک کنندگی معادل ارتفاعات پایین بدسـت آیـد.
از طـرف دیگر با افزایش شدت نور گرمای حاصل از انرژی خورشید افزایش یافتـه و درنتیجه سرعت خروج هوا از گلخانه بایستی افزایش یابد.
انرژی خورشیدی، هوا را در حین جابجا شدن از پد به فن ها گرم میکند
معمـولاً افـزایش دمایی معادل ۴درجه سانتیگراد قابل قبول است.
اگر حفـظ دمـای ثابـت درگلخانه ضرورت داشته باشد، میبایستی سرعت جابجایی هوا در میان گلخانـه با استفاده از فاکتور تصحیح دما افـزایش یابـد.
در صـورتیکه شـرایطی غیـر از شرایط ذکر شده در گلخانه حکمفرما باشد، میتوان سرعت جابجایی هوا را بـا استفاده از روابط زیر تصحیح کرد (Fang ١٩٩۴)
E > 300 mF elef =1.04+(0.04(E-300))/300 اگر
light=FC/5000 E ≤ ۳۰۰ Mf اگر
F temp=4/ΔT
F123  Felev  Flight  Ftemp
Fdist=5.5/(√D) D<٣٠.۵ mاگر

که در آنها، =Felevفاکتور تصحیح ارتفاع گلخانه از سطح دریـا
=Flightفـاکتورتصحیح شدت تابش
=Ftempفاکتور تصحیح دما
=Dفاصله پـد و فـن( متـر)
=Fdistفاکتور تصحیح فاصله پد و فن
=FCشدت تابش داخلی( فوت شـمع)
=∆Tاختلاف دمای بین پد و فن درجه سانتیگـراد
و =Eارتفـاع گلخانـه ازسطح دریا (متر) میباشند
فاصله بین پدها و فن ها نبایسـتی کمتـر از ۳۰و بیشـتر از ۶۰متـرباشد.
فواصل بیش از ۶۰متر منجر به افزایش دما و در صورتیکه فواصل کمتراز ۳۰متر باشد، سرعت جابجایی هوا در بعد عرضی گلخانه کاهش مـییابـد ومیبایستی با افزایش ظرفیت فن ها میـزان تهویـه هـوا را افـزایش داد.
بـرای اصـــلاح ایـــن وضـــعیت مطـــابق رابطـــه ۶از فـــاکتور Fdistاســـتفاده میگردد( Fang ١٩٩۴)
سرعت جابجایی هوا در شرایط استاندارد با استفاده از رابطه زیر محاسبه میشود (٢٠٠٣Snyder )
Fr  LW  ۲٫۵
که در آن Fr؛ شدت جریان هوا یا سرعت جابجایی هوا (متر مکعـب بـردقیقه(
L؛ طول گلخانه( متر(
W؛ عرض گلخانه( متر)
و ۲/۵متـر عـدد ثابـت ارتفاع مفید گلخانه میباشند.
این معادلـه نشـان دهنـده ی جابجـایی هـوا بـاسرعت ۲/۵متر مکعب بر دقیقه در هر متر مربع از سطح کف گلخانه میباشد.
سرعت استاندارد جابجایی هوا معمولاً با ضـرب در یکـی از فاکتورهـای زیر (فاکتور بزرگتر) اصلاح میشود
FHouse  max(F123,Fdist )
Fr (Corrected)  Fr  Fhouse
فن ها بایستی به صورت یکنواخت و با فاصلهایی حـدود ۷الـی ۸متـر از یکدیگر در ارتفاعی هم ارتفاع با کانوپی گیاهی نصب گردند. بطور مثـال اگـرعرض گلخانه ای ۱۸متر باشد، دو فن میبایستی مورد اسـتفاده قـرار گیـرد.( Bucklin et al ٢٠٠۴ )
ظرفیت فن ها (متر مکعب بر دقیقه) برابر با تقسیم سرعت استاندارد جابجایی هوا بر تعداد فن های مورد اسـتفاده در هـر سـالن گلخانه تعیین میشود (حسندوخت).
سپس با استفاده از جداولی کـه معمولاً کارخانه های تولید کننده بر اساس ظرفیت فن های تولیـدی خـود تهیـه کرده اند، ظرفیت مورد نیاز انتخاب میشود.
ظرفیت فن ها بایـد بـر اسـاس فشار آب ۳۰پاسکال( مقاومت پره ها در برابر هوا) کارآیی داشته باشد.
ارتفاع و طول پد
برای محاسبه ارتفاع پد از رابطه زیر استفاده میشود . (Snyder ،٢٠٠٣)
Hp  (Fr)  (Lp)  (Vd) (10)
که در آن، =Hpارتفاع پد (متر(،
=Frشدت جریان هوا یا سرعت جابجایی هوا)متر مکعب بر دقیقه(،
=Lpطول پد(متر) و
=Vdسـرعت طراحـی (متـر بـردقیقه) میباشند.
طول پدها نیز در حدود ۶۰سانتیمتر کمتر از طول گلخانـه در نظر میگیرند. امـروزه پـدهایی بـه ضـخامت ۱۰سـانتیمتـر و پـس از آن پـــدهای ۱۵سانتیمتری بیشترین کاربرد را دارند.
۹۰۰سانتیمتـر مربـع از پد ۴اینچی ( ۱۰سانتیمتری) هوا را به میزان ۷۵مترمربع بر دقیقـه و پـد ۶ اینچی ( ۱۵سانتی متری) هوا را به میزان ۳۵۰فوت مربع بر دقیقه (۱۰۵متر مربع بر دقیقه) از خود عبور میدهد حسندوخت، .(۱۳۸۴)
برای پدهایی به ضخامت ۱۰سانتیمتری به طول ۹/۱تا ۱۵/۲متر، لولـه آب ۳۲میلیمتــری و بــرای طــولهــای ۱۵/۲تــا ۱۸/۳متــر لولــه آب ۳۸ میلیمتری مورد نیاز است. حداکثر طول لوله توصیه شده ۱۸/۳متر میباشـد.
بر روی لوله به فواصل ۷/۶سانتیمتر، سوراخهایی به قطر ۳میلـیمتـر ایجـاد می شود .
برای پدهایی به ضخامت ۱۰سـانتیمتـری بـه طـول ۹/۱ متر و کوتاهتر، از لوله توزیع آب ۳۲میلیمتری استفاده میشود.
در حالی که برای پدهایی به طول ۹/۱تا ۱۵/۲متر لوله ۳۸میلیمتری مورد استفاده قـرارگیـرد. حـداکثر طـولی کـه بـرای لولـه توصـیه مـیشـود ۱۵/۲متـر اسـت
(حسندوخت۱۳۸۴)

فایل قابل دانلود اصول سرمایش در گلخانه