آشنایی با لوله و اتصالات سیستم های گرمایش گلخانه ای
گرمایش از کف یک گزینه‌ی موثر برای گلخانه‌ها است که به جای گرم کردن هوای گلخانه گرما را مستقیماً به محیط کشت اعمال می‌کند. این روش دارای سه مزیت برای پرورش دهندگان گلخانه‌ای است: تولید سریع‌تر، محصولات با کیفیت‌تر و صرفه جویی در انرژی. در صورتی که دمای کف در حالت بهینه نگه داشته شود، دمای هوا در گلخانه را می‌توان ۳ تا ۶ درجه کاهش داد تا اتلاف گرما به بیرون کاهش یابد و در نتیجه مصرف انرژی کاهش پیدا می‌کند. این کار به این دلیل امکان پذیر است که جهت دستیابی به رشد مناسب گیاه دمای ریشه مهم‌تر از دمای برگ آن است. این سیستم شامل موارد زیر است:
- آب گرمکن یا دیگ بخار
- پمپ‌های گردشی
- لوله کشی قطرهای
- کنترل‌ها
اجزای سیستم
یک سیستم معمول گرمایش از کف شامل یک آب گرمکن یا دیگ بخار، پمپ‌های گردشی، لوله‌کشی و کنترل‌ها می‌باشد.
ارزان‌ترین لوله، پلی اتیلن می‌باشد که در رول‌های ۳۰ تا ۱۲۰ متری در دسترس هستند. لوله‌ای را انتخاب کنید که به جای رزین‌های بازیافتی از پلاستیک استفاده نشده ساخته شده است. لوله باید دارای حداقل نرخ فشار psi ۱۰۰ باشد. پلی اتیلن تا دمای ۵۵ درجه را تحمل می‌کند. بیشتر تولید کنندگانی که از لوله پلی اتیلن استفاده می‌کنند با دمای آب ۳۸ درجه کار می‌کنند تا دمای خاک به میزان ۲۱ تا ۲۴ درجه سانتی‌گراد برسد. اتصالات نایلونی و گیره‌های ضد زنگ خطر نشتی لوله را به حداقل می‌رسانند. اتصالاتی که در زیر زمین دفن شده‌اند باید گیره‌های دوبل داشته باشند.
پی وی سی نیمه سخت نیز هزینه پایینی دارد. این لوله در طول‌های ۳ تا ۷ متری در دسترس است که فرایند نصب را آسان می‌کند. اتصالات با سیمان لوله متصل می‌گردند.
سیستم‌های تجاری وجود دارند که از لوله‌های لاستیکی EDPM به عنوان لوله‌های تکی یا دو یا چهار لوله‌ی متصل به یک سری استفاده می‌کنند. قطرهای ۸/۳ اینچی یا ۲/۱ اینچی دارای انتقال حرارتی خوبی هستند که برخی از مشکلات ناشی از پوشش‌های شیمیایی و انسداد در اثر رسوبات را از بین می‌برند. لوله‌ها با تویی‌های پلاستیکی یا اتصالات برنجی به هدرهای پلاستیکی یا مسی متصل می‌شوند. برخی از سازندگان ماژول‌های سفارشی و آماده برای نصب با هدرهای متناسب با فاصله‌ی بین ردیف‌ها را ارائه می‌کنند.
اگر نگران خوردگی ناشی از انتشار اکسیژن از میان لوله‌های لاستیکی هستید که می‌تواند منجر به آسیب به اجزای آهنی در یک سیستم حرارتی بسته شود، باید از لوله‌های پلی اتلین کراس لینک (PEX) استفاده کنید. این لوله شامل یک مانع انتشار اکسیژن است. لوله‌ی کامپوزیت چند لایه با مرکز آلومینیومی نیز برای لوله‌هایی که در زیر یک کف بتنی دفن می‌شوند موجود می‌باشد. این لوله‌ها صلب‌تر بوده و بهتر در جای خود باقی می‌مانند. در سیستم‌هایی که از PEX استفاده نمی‌شود، اکسیژن محلول از میان جداره‌ی لوله‌ها نفوذ کرده و باعث زنگ زدگی قطعات آهنی مانند مخازن، اتصالات و مبدل حرارتی دیگ بخار خواهد شد. محافظت از لوله‌ها را می‌توان با استفاده از اجزای غیر آهنی (برنج، مس، پلاستیک)، نصب مبدل حرارتی غیر آهنی، استفاده از مخزن‌ها یا آب گرم‌کن‌های با پوشش شیشه‌ای یا اضافه کردن مهار کننده‌های خوردگی انجام داد.
طرح سیستم
لوله‌ی PVC از متداول‌ترین مصالح مورد استفاده برای لوله‌کشی جهت انتقال آب از آب گرمکن یا دیگ بخار به محدوده‌ی رشد گیاهان می‌باشد. در طول‌های بلند مدت و در نواحی گرم نشده، لوله‌های عرضه و برگشت باید جهت صرفه جویی در انرژی عایق شوند.
برای نصب لاستیک‌های EPDM از توصیه‌های سازنده در مورد فاصله گذاری، طول لوله و اندازه‌ی پمپ گردشی پیروی کنید. لوله‌کشی را می‌توان در ماسه‌ی کف دفن کرد یا در بالا یا زیر صفحات پهن قرار داد. برخی از سازندگان یک تخته‌ی عایق بندی شکاف دار را جهت قرار دادن لوله‌ها در بالای آن ارائه می‌کنند.
برای محصولاتی که در خاک رشد می‌کنند مانند سیب زمینی یا خیار، قرار دادن لوله‌ها در عمق ۲۰ تا ۳۰ سانتی‌متری امکان شخم زدن خاک روی آن را فراهم می‌کند. این کار را می‌توان با ایجاد یک شیار و سپس قرار دادن لوله در پایین آن یا خریداری یک دستگاه لوله گذار که به میله اتصال تراکتور وصل می‌شود انجام داد. برای نصب سطحی با استفاده از کیسه‌ها یا تغارها، لوله در بالای پلاستیک سطحی یا موانع علف هرز در زیر گیاهان قرار داده می‌شود.
برای بنچ‌ها، یک فاصله ۱۵ تا ۲۲ سانتی‌متری بین لوله‌ها با ۷ تا ۱۰ سانتی‌متر ماسه پوشانده شده و یک دمای یکنواخت ایجاد می‌گردد. ماسه باید مرطوب نگه داشته شود تا حرارت را انتقال دهد و معمولاً با یک ورقه پلاستیکی یا مانع علف هرز پوشیده می‌شود. یک ترکیب جایگزین شامل قرار دادن لوله در پایین بنچ و پوشاندن با شبکه‌ی سیمی و یک لایه پلاستیک می‌باشد. برخی از پرورش دهندگان لوله را زیر بنچ نصب می‌کنند تا غیر قابل دسترس باشد و گرما پخش شود.
لوله‌ها به صورت حلقه‌های تغذیه شده توسط یک هدر عرضه که طرف دیگر آن به یک هدر برگشت متصل شده نصب می‌شوند. با استفاده از یک سیستم برگشت معکوس، جریان در هر حلقه همان مسافت را طی کرده و حرارت یکنواختی را ایجاد می‌کند. اتلاف حرارتی از لوله‌های پلاستیکی و لاستیکی نسبتاً کند است، بنابراین طول‌های تا ۶۰ متر برای لوله‌ی نیم اینچی و ۱۲۰ متر برای لوله‌ی ۴/۳ اینچی نتایج خوب با حداقل اتلاف ناشی از اصطکاک را به همراه خواهند داشت.
لوله کشی سیستم
تمام سیستم‌های حلقه‌ای بسته نیاز به استفاده از یک منبع انبساط دیافراگمی که از قبل تحت فشار قرار گرفته، یک حذف کننده هوا و دریچه نصب شده روی لوله در نزدیکی منبع آب گرم دارند. دریچه‌ها باید دارای شیرهای فشار جهت پر کردن لوله و شیرهای منطقه‌ای برای کنترل بخش‌های مجزای سیستم بصورت مستقل باشند.
آب با استفاده از پمپ‌های گردشی از میان سیستم عبور می‌کند. نرخ جریان بستگی به تعداد حلقه‌ها در هر ناحیه و ابعاد لوله‌ها دارد. برای مثال یک سیستم با حلقه‌های ۳ تا ۶۰ متری با لوله‌ی پلی اتیلن نیم اینجی جریانی معادل ۲۰ گالن در دقیقه خواهد داشت. پمپ باید بتواند بر نیروی اصطکاک در سیستم غلبه کند. برای بیشتر سیستم‌های کفی، پمپی که دارای ظرفیت محاسبه شده‌ی ۶.۵ تا ۸.۶۶ psi باشد نیازهای سیستم را برآورده می‌کند.
لوله کشی گاز
اگر می‌خواهید گلخانه را با گاز طبیعی یا پروپان گرم کنید نیاز به یک پیمانکار دارید. گاز طبیعی باید از خیابان یا زیر زمین بیاید و پروپان نیز به یک مخزن ذخیره نزدیک گلخانه نیاز دارد. خط لوله باید به درون گلخانه نزدیک گرمکن انتقال یابد.
