امروزه گلخانه‌ها اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده و بسیاری از محصولات خوراکی و گل‌های طبیعی جهان را تامین می‌کنند. همانطور که در مقاله “تاریخچه گلخانه در ایران و جهان” به طور کامل به آن پرداختیم گلخانه‌ها با ایجاد شرایط مناسب از لحاظ دما، نور، خاک و … شرایط رشد مناسب گیاهان را فراهم کرده و در بدترین نقطه جغرافیایی از لحاظ آب و هوا بهترین گیاهان را پرورش می‌دهند.
امروزه با توجه به کمبود جا و نبود شرایط آب و هوایی برای پرورش همه گیاهان در مناطق مختلف، از گلخانه‌ها به این منظور استفاده می‌شود. محصولات تولید شده در گلخانه‌ها از کیفیت بالاتری برخوردار بوده و از آب و خاک کمتری استفاده می‌کنند که این موضوع به حفظ محیط زیست منجر می‌شود. برای بالاتر رفتن کیفیت و رشد صحیح محصولات گلخانهای نیاز به تجهیزات و شرایط خاصی است که برخی از آنها اجباری بوده و برخی در راستای ارتقا کیفیت می‌باشند. یکی از این تجهیزات که علاوه بر افزایش کیفیت محصول به کاهش هزینهها و حفظ محیط زیست هم منجر می‌شود فن گلخانهای با انرژی خورشیدی است که در این مقاله به طور کامل به آن خواهیم پرداخت.
فهرست مطالب
فن گلخانهای چیست؟
به دستگاهی که وظیفه خارج کردن هوای نامناسب از گلخانه را دارد فن گلخانهای گفته می‌شود. با باز شدن درهای گلخانه، هوای سرد یا گرم بیرون به داخل راه پیدا کرده و ممکن است باعث آسیب دیدن گیاهان شود. به همین جهت فن گلخانهای این هوا را به خارج از گلخانه انتقال داده و هوا را متعادل می‌سازد. به عبارت دیگر این فنها وظیفه یکنواخت کردن هوا در گلخانه و جلوگیری از شوک گرمایی و سرمایی را به عهده دارند.
این فنها در کنار ایجاد گردش هوای طبیعی و از بین بردن دمای تحمیل شده، به کنترل رطوبت و گاز CO2 نیز می‌پردازند. همچنین طبق موارد بیان شده در مقاله “۱۱ مورد از آفات و بیماری های رایج گلخانه ای” می‌دانیم که وجود شرایط مرطوب و راکد آب و هوایی می‌تواند موجب رشد کپک و قارچ‌های مختلف بر گیاهان شود. پس فنهای گلخانهای از بروز این بیماری‌ها جلوگیری کرده و شرایط را برای حضور آفات نیز دشوار می‌کنند.
فن گلخانهای که با انرژی خورشیدی کار می‌کند، این مزیت عمده را دارد که بدون نیاز به مصرف سوخت‌های فسیلی و انتشار گازهای گلخانهای، تهویه مطبوع گلخانه را با استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشید فراهم می‌کند.
انواع فنهای گلخانهای
همانطور که گفتیم برای ایجاد شرایط مناسب در گلخانه‌ها از فنهای گلخانهای استفاده می‌شود. این فنها بنا به هدف و دلیل استفاده از آنها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در ادامه با برخی از آنها به طور مختصر آشنا می‌شویم.
فن سیرکوله
وظیفه فن سیرکوله به جریان در آوردن هوا، یکنواختی دما و پایداری سطح رطوبت در محیط‌هایی مثل گلخانه‌ها و مرغداری‌ها می‌باشد. اما می‌توان آنها را در کنار توانایی‌های خود، به عنوان یک فن کمکی برای بهبود کارکرد سایر تجهیزات تهویه‌ای هم در نظر گرفت.
فن تبخیری
این فنها رطوبت گلخانه را کنترل کرده و از نظر زیستمحیطی کارامد و مقرون به صرفه هستند. بهترین کارایی آنها در محیط‌های گرم و خشک بوده و برای مدیریت رطوبت گلخانه‌ها مناسب می‌باشند.
اگزاست فن
روش کار فنهای اگزاست ایجاد اختلاف فشار بین هوای گلخانه و هوای بیرون می‌باشد. این فنها در کنار قابلیت‌هایی که دارند در کاهش رطوبت نیز عالی عمل می‌کنند.
فن ترموستات
همانطور که از نامشان پیداست بر اساس دمای از پیش تنظیم شده‌ای روشن و خاموش شده و علاوه بر تهویه مناسب گلخانه، بازدهی انرژی آن را نیز افزایش می‌دهند.
فن جت
این فن با ایجاد هوای پیوسته و یکنواخت، جریان هوا را کنترل کرده و در کنار رطوبت‌زدایی به افزایش گرما نیز کمک می‌کند.
فن دایره‌ای
فنهای دایره‌ای از جمله فنهای بزرگی هستند که امکان تهویه با سرعت بالا را دارا می‌باشند. این فنها اندازه‌های متفاوتی دارند و می‌توانند بر سطح‌های مختلفی نصب شوند.
فن با انرژی خورشید
بزرگترین مزیت این فنها استفاده از انرژی خورشیدی است که به سلامت محیط زیست کمک کرده و کاهش هزینههای انرژی را منجر می‌شود. در ادامه به بررسی بیشتر این فنها می‌پردازیم.
نحوه عملکرد فن گلخانهای با انرژی خورشیدی
به طور کلی فن گلخانهای با انرژی خورشیدی بر اساس اصل تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته عمل کرده و با تغذیه‌ی فن، گردش هوای داخل گلخانه را ایجاد می‌کند. در ادامه با بخش‌های مختلف این فن و نحوه عملکرد آن آشنا می‌شویم:
- پنل خورشیدی: این سیستم شامل یک یا چند پنل خورشیدی است که بر روی سقف یا کنار گلخانه نصب شده‌اند. این پنل های خورشیدی مجهز به سلول‌های خورشیدی هستند که نور خورشید را جذب کرده و آن را به جریان مستقیم الکتریسیته تبدیل می‌کنند.
- کنترلر شارژ: برای جلوگیری از شارژ بیش از حد و محافظت از باتری‌ها، از کنترلر شارژ استفاده می‌شود. این سیستم جریان برق را از پنل‌های خورشیدی به باتری می‌رساند.
- باتری: الکتریسیته تولید شده، در باتری‌ها ذخیره می‌شوند تا در زمان‌هایی که نور خورشید وجود ندارد فن از کار نیفتد و جان گیاهان را به خطر نیندازد.
- فن: تمام سیستم‌های گفته شده برای راه‌اندازی این بخش به کار گرفته می‌شوند. فنها با جریان مستقیم کار کرده و جریان هوا را در داخل گلخانه حفظ می‌کنند.
مزایای فن گلخانهای با انرژی خورشیدی
استفاده از انرژی خورشیدی برای راه‌اندازی فنهای داخل گلخانه فواید زیادی را شامل می‌شود که در ادامه با برخی از آنها آشنا می‌شویم:
بهره‌وری انرژی: با استفاده از انرژی خورشیدی، فن بدون نیاز به مصرف برق شهری کار کرده و باعث صرفه‌جویی در مصرف برق می‌شود.
دوستی با محیط زیست: همانطور که گفتیم استفاده از انرژی پاک خورشید به کاهش کربن و گازهای گلخانهای کمک کرده و محیط زیستی سالم‌تر را به ارمغان می‌آورد.
مدیریت از راه دور: اکثر سیستم‌های فن گلخانه خورشیدی به قابلیت‌های نظارت و کنترل از راه دور مجهز بوده و به کاربران این امکان را می‌دهد تا تنظیمات فن را از راه دور انجام دهند. این قابلیت باعث می‌شود تا در صورت بروز مشکل در فن، از راه دور از آن با خبر شده و برای حل آن اقدامات لازم را انجام دهند.
طول عمر: این فنها به دلیل متکی نبودن به قطعات مکانیکی یا الکترونیکی پیچیده طول عمر بیشتری را داشته و با سرعت بسیار کمتری فرسوده می‌شوند.
تهویه‌ی عالی و حفاظت از گیاهان: فنهای گلخانهای خورشیدی علاوه بر حفظ درجه حرارت و رطوبت داخل گلخانه‌ها به گردش هوای مناسب کمک کرده و با کاهش احتمال ایجاد کپک و بیماری، رشد سالم‌تر گیاهان را تضمین می‌کنند.
معایب فنهای گلخانهای خورشیدی
برای اینکه بدانیم از فنهای گلخانهای با انرژی خورشیدی استفاده کنیم یا نه باید در کنار مزایا، محدودیت‌ها و معایب آن را نیز در نظر بگیریم. برخی از این محدودیت‌ها عبارتند از:
وابستگی به نور خورشید: اصلی‌ترین خصوصیت و فایده‌ی این فنها به خودی خود محدودیتی است که می‌تواند باعث ایجاد مشکل شود. اینکه این فنها به نور خورشید وابسته هستند باعث می‌شود تا در روزهای ابری یا شب‌ها انرژی لازم را تولید نکرده و در صورت شارژ نبودن باتری‌ها متوقف شوند. در این صورت هوای داخل گلخانه تهویه نشده و گیاهان دچار آسیب می‌شوند.
هزینهی اولیه: یکی دیگر از بزرگترین محدویت‌های فنهای گلخانهای خورشیدی در مقایسه با فنهای برقی هزینهی اولیه‌ی بسیار بالای آنها می‌باشد. هرچند که این هزینه در طول زمان، سود بالاتری را حاصل می‌شود اما به هر حال نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه‌ی بالایی دارد.
جمع‌بندی
گلخانه‌ها محیط‌هایی حساس و مهم هستند که نیاز به مراقبت‌های ویژه‌ای دارند. اگر پارامترهای مختلف را در این محیط‌ها به خوبی کنترل نکنیم امکان از بین رفتن گیاهان تقویت می‌شود. برای کنترل این پارامترها نیاز به تجهیزات مختلفی است که هر کدام قابلیت‌های مخصوص به خود را دارا می‌باشند. یکی از بهترین تجهیزات برای این کار فنهای گلخانهای هستند. فنها هوای ورودی به گلخانه‌ها را کنترل کرده و علاوه بر گردش هوا به تنظیم دما و رطوبت می‌پردازند. این فنها انواع مختلفی دارند که از جمله‌ی آنها می‌توان به فن کویل، فن سیرکوله، فن تبخیری، فن ترموستات، فن دایره‌ای و فن گلخانهای با انرژی خورشیدی اشاره کرد.
یکی از بهترین فنها برای این کار فن گلخانهای خورشیدی می‌باشد. این فنها با استفاده از سلول‌های خورشیدی انرژی خورشید را جذب کرده و به جریان مستقیم برق تبدیل می‌کنند. با این کار هم از آسیب به محیط زیست جلوگیری شده و هم در هزینههای انرژی صرفه‌جویی می‌شود. طول عمر این فنها در مقایسه با انواع دیگر بالاتر بوده و عملکردی عالی را از خود به نمایش می‌گذارند. اما اگر به هردلیل نور خورشید را نداشته باشیم با فنهای از کار افتاده‌ی بی استفاده‌ای روبرو خواهیم شد که هزینهی بالایی را هم روی دستمان گذاشته‌اند. بنابراین برای این فنها باید از باتری‌های با ظرفیت بالا استفاده کنیم تا در صورت ابری شدن هوا گیاهان گلخانه‌مان با خطر روبرو نشوند. به طور کلی می‌توان گفت که این فنها با تمام محدودیت‌های موجود باز هم پربازده‌ترین فنها می‌باشند.
پرسش و پاسخ
برای نصب این فنها باید موارد مختلفی در نظر گرفته شود. یکی از این موارد مکان قرار گرفتن آنها است. چرا که پنل فن باید جایی قرار بگیرد که بیشترین نور خورشید را در طول روز دریافت کند. مورد دوم اندازه آن است که باید با توجه به وسعت گلخانه در نظر گرفته شود تا هم تهویه مناسبی انجام شده و هم ظرفیت ذخیره باتری به اندازه کافی باشد. مهمترین مورد هم شرایط آب و هوایی منطقهای است. یعنی اگر گلخانهی شما در منطقهای قرار گرفته که اکثر روزهای سال آب و هوایی ابری دارد بهتر است از این نوع فن استفاده نکنید.
برخی هزینهها برای بلند مدت سودآور بوده و کاملا به صرفه هستند. به طور مثال زمانی که آبیاری قطرهای ابداع شد هزینههای بالایی برای نصب آن نیاز بود. کسانی که این سیستم را نصب کردند هم هزینه کمتری را برای مصرف آب سالهای آتی پرداختند و هم وقت کمتری را برای آبیاری گیاهان صرف کردند. فنهای گلخانهای خورشیدی هم به همین صورت بوده و با وجود هزینهی اولیه بالا صرفه اقتصادی و زیستمحیطی زیادی را به همراه دارند. برای نصب فنهای گلخانهای با انرژی خورشیدی چه مواردی را باید در نظر گرفت؟
آیا هزینههای بالای خرید فن گلخانهای با انرژی خورشیدی به صرفه است؟
مقالات در گروه صبا | نویسنده : امین شاکری | بروزرسانی : 28 مرداد 1402
