مقاله آشنایی با سیستم مه‌پاش در گلخانه

یکی دیگر از روش‌های کاهش دما و خنک کردن گلخانه، استفاده از سیستم مه‌پاشی است که علاوه بر تأمین رطوبت مورد نیاز داخل گلخانه، باعث پایین آمدن دمای محیط نیز می‌شود. مه‌پاشی را نیز میتوان جزء سیستم‌های سرمایش تبخیری به حساب آورد. در این سیستم، با استفاده از پاشش قطرات ریز آب، دمای داخل گلخانه کاهش داده می‌شود. این توزیع و پاشش قطرات ریز آب به شکلی است که به تمامی نقاط گلخانه این رطوبت می‌رسد.

 

مه‌پاش

در سيستم مه‌پاش، اساس كار گرفتن حرارت هوا از طريق فرآيند تبخير آب مي‌باشد. در اين روش آب با فشار زياد و از طريق پمپ‌هاي فشار قوي فشار بيشتر از (50 اتمسفر) پمپاژ گرديده و از طريق نازل‌هايي به صورت ذرات ريز مه مانند در هوا پاشيده مي‌شوند. براي اينكه سيستم به نحو مطلوبي كار نمايد، قطر قطرات ايجاد شده بايستي كمتر از 40-50 ميكرون باشد. چنانچه قطرات آب به اين اندازه كوچك گردند، مدت نسبتا طولاني در هوا معلق خواهند ماند. بطوريكه در مدت زماني كه در هوا معلق هستند با جذب حرارت محيط تبخير خواهند شد. معمولا نازل‌هاي موجود در بازار داراي قطر روزنه 0.2 تا 0.5 ميلي‌متر با فشار كاري و زاويه پاشش متنوع مي‌باشند.

 

سیستم مه‌پاش در گلخانه

شکل 1- سیستم مه‌پاش در گلخانه

سیستم‌های مه‌پاش در گلخانه به دو نوع میست و فوگر تقسیم می‌شوند. از این سیستم همچنین در مرغداری‌ها، رستوران‌ها و سوله‌های صنعتی برای خنک‌کردن محیط استفاده می‌شود. اما در گلخانه‌ها علاوه بر خنک‌کردن، تأمین رطوبت نیز از اهداف کاربرد آن است.

استفاده از مه‌پاش در گلخانه محدودیت‌هایی نیز دارد که میتوان به ضرورت وجود قطرات آب خیلی ریز اشاره کرد که مستلزم نزدیکی نازل‌های مه‌پاش به هم و داشتن فشار نسبی بالا اشاره کرد که هزینه‌های سیستم را بالا می‌برد. همچنین آب ورودی به این سیستم باید به خوبی تصفیه شود تا از گرفتگی نازل‌ها جلوگیری شود. چنانچه قطرات آب حاوی مواد معدنی باشند، این مواد روی شاخ و برگ گیاهان جمع خواهند شد که به کاهش فتوسنتز و مسمومیت ناشی از شوری در گیاه منجر می‌شود. همچنین سیستم‌های مه‌پاش باعث ایجاد بیماری در گیاه می‌شوند، مخصوصا اگر قطرات آب بزرگ باشند. گاهی به منظور توزیع یکنواخت‌تر ذرات آب در محیط، پاشش نازل‌ها در جلوی سیستم جریان باد انجام می‌شود. در این موارد، نازل‌ها روی پنجره جلویی فن نصب می‌شوند.

اجزای سیستم مه‌پاش

در سیستم مه‌پاش، آب توسط یک پمپ فشار مثبت تحت فشار قرار می‌گیرد و به داخل لوله‌های انتقال پمپاژ می‌شود. در انتهای مسیر لوله‌ها نازل‌ها وجود دارند که آب تحت فشار در زمان خروج از روزنه خروجی نازل به قطرات بسیار ریز تبدیل می‌شود و در بالای گیاه و داخل گلخانه پخش می‌شود. تجهیزات مورد استفاده در سیستم مه‌پاش گلخانه‌ای عبارت‌اند از: نازل، پمپ، منبع آب، فیلتر و شلنگ انتقال آب.

 

اجزای سیستم مه‌پاش در گلخانه

شکل 2- اجزای سیستم مه‌پاش در گلخانه

نازل مه‌پاش

نازلهای مه‌پاش در حقیقت دریچه‌های انتقال آب به محیط هستند. این نازل‌ها با توجه به اندازه سوراخ انتهایی خود آب را که با فشار بالا در سیستم حرکت می‌کند، به قطرات ریز معلق در هوا یـا مه تبدیل می‌کنند. با توجه به اندازه این سوراخ، اندازه قطرات معلق در هوا تعیین می‌شود.

نازل‌ها، بسته به نوعشان، سوراخ‌هایی در حد 5 تا 100 میکرون با توانایی تحمل فشار خاصی را دارندمعمولا نازل‌ها در دو نوع پلاستیکی یا فلزی (آهنی یا برنجی) تولید می‌شوند. نازل‌های پلاستیکی برای فشارهای کم طراحی می‌شوند. مهمترین مزیت این نازل‌ها قیمت بسیار ارزان آن‌ها است. این نازل‌ها توانایی حداکثر 3 بار فشار آب را دارند. نازل‌های پلاستیکی برای محیط‌ها و سالن‌های کوچک مناسب است. نازل‌های برنجی نیز توانایی فشار زیادی دارند. نازل‌های برنجی دارای شیر ضدچکه هستند و برای محیط‌های بزرگ مناسب‌اند. بهترین نوع نازل‌ها از جنس استیل هستند. این نوع نازل‌ها بسیار با کیفیت‌اند و توانایی فشار آب زیادی را دارند. در برخی موارد در این نازل‌ها از روزنه‌های سرامیکی یا تماما استیل استفاده می‌شود. این نازل‌ها برای محیط‌ها و سالن‌های بزرگ بسیار مناسب است.

 

نازل مه‌پاش در گلخانه

شکل 3- نازل مه‌پاش در گلخانه

به طور کلی نازل‌های مه‌پاش مورد استفاده در گلخانه‌ها از سایز ۲0 میکرون تا  70 میکرون قابل تغییر است. ظرفیت آبدهی نازل‌ها بر اساس قطر سوراخ و همچنین فشار آب از 0.030 تا 0.175 لیتر در دقیقه متغیر است. نازل‌های مه‌پاش گلخانه‌ای با توجه به وجود پیستون داخلی فقط در صورتی عمل می‌کنند که فشار آب در پشت نازل‌ها به حد مطلوب برسد و دریچه پیستون به طور کامل باز شود. این نازل‌ها به نازل‌های ضدچکه معروف هستند. تعداد نازل‌ها با توجه به مساحت گلخانه و نوع کشت مشخص می‌شود.

پمپ

پمپ وسیله‌ای مکانیکی است که برای انتقال سیال (آب) به یک ارتفاع بالاتر یا حرکت سیال در مدارهای مختلف هیدرولیکی و سیستم‌های لوله‌کشی و به طور کلی انتقال سیال از نقطه‌ای به نقطه دیگر استفاده می‌شود. پمپ‌ها انرژی مورد نیاز خود را اغلب از انرژی الکتریکی و به وسیله یک الکتروموتور می‌گیرند که مجموعه آن‌ها با هم به عنوان الکتروپمپ شناخته می‌شود.

پمپ‌ها بر اساس نحوه انتقال انرژی به سیال و کارکردشان به دو دسته پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابه‌جایی مثبت تقسیم می‌شوند. پمپ‌های دینامیکی شامل پمپ‌های سانتریفیوژ، جریان محوری، جریان مختلط و جریان شعاعی هستند. در این نوع پمپ‌ها، انتقال انرژی به سیال و در نتیجه پمپاژ آن به طور یکنواخت انجام می‌گیرد و دارای ظرفیت آبدهی بالا و فشار کم هستند.

پمپ‌های جابه‌جایی مثبت شامل پمپ پیستونی، پلانجری، دیافراگمی پیستونی و دنده‌ای است و انتقال انرژی از آن‌ها به سیال به صورت متناوب است. از ویژگی‌های اصلی پمپ‌های جابه‌جایی مثبت میتوان به ظرفیت آبدهی کم تا متوسط و فشار خروجی بالا اشاره کرد. از این پمپ‌ها معمولا در جاهایی استفاده می‌شود که نیاز به فشار بالا دارند ( 100تا 1000بار)؛ به همین دلیل از این نوع پمپ‌ها برای سیستم‌های تحت فشار همانند سیستم مه‌پاش استفاده می‌شود.

الکتروپمپ‌های مورد استفاده در سیستم مه‌پاش گلخانه‌ای اغلب از نوع پیستونی است. از این نوع پمپ‌ها برای تولید فشار استفاده می‌شود. در این نوع پمپ‌ها، حرکت چرخشی میل‌لنگ به حرکت رفت و برگشتی پیستون در سیلندر تبدیل می‌شود. با عقب رفتن پیستون در سیلندر مکش ایجاد میشود و در نتیجه مایع از طریق شیر ورودی وارد سیلندر می‌شود. با حرکت پیستون به طرف جلو، دریچه ورودی بسته می‌شود و سیال از طریق شیر خروجی به خارج هدایت می‌شود. شیرهای ورودی و خروجی یک طرفه هستند و در مراحل رفت و برگشت پیستون، از ورود آب داخل سیلندر به قسمت کم‌فشار و بالعکس ممانعت می‌کنند.

پمپ‌های پیستونی متنوعی از نظر تعداد پیستون (1تا 9عدد،) فشـار ( 1تا 1000 بار) و ظرفیت آبدهی ( 1تا 500 لیتر در دقیقه) در بازار موجود است. در سیستم‌های مه‌پاش اغلب از پمپ‌های با فشار 70 تا 150 بار استفاده می‌شود. به سیستم‌های مه‌پاش که برای فشار کمتر از 70 بار طراحی می‌شوند، مه‌پاش فشار پایین گفته می‌شود. سیستم‌های مه‌پاش فشار پایین آب را به صـورت کامل پودر نمی‌کنند و از خود خیسی به‌جای می‌گذارند؛ به همین دلیل، در باغچه‌ها و فضاهایی که خیسی به جامانده مطلوب باشد استفاده می‌شوند.  ظرفیت آبدهی پمپ نیز بر اساس تعداد نازل‌ها انتخاب می‌شود. دبی هر نازل بر اساس قطر روزنه نازل و همچنین فشار سیستم متغیر است.

فیلتر و لوله‌های انتقال آب

با توجه به کوچکی روزنه‌های خروجی نازل‌های مه‌پاش، ورود جرم و ذرات معلق در آب به داخل سیستم مه‌پاش موجب انسداد سیستم می‌شوند. به همین دلیل لازم است از سیستم فیلتراسیون در ابتدای مسـیر سیستم مه‌پاش استفاده شود. معمولا فیلترهای مورد استفاده در سیستم مه‌پاش گلخانه‌ای از دو نوع پلی‌فسفات و نمدی است. فیلتر پلی‌فسفات برای بی‌بارکردن آب و ذرات معلـق در آن و فیلتر نمدی برای حذف این ذرات از آب استفاده می‌شود.

با توجه به وجود فشار بالا در سیستم مه‌پاش گلخانه‌ای لازم اسـت لوله‌هـای انتقـال آب در محیط گلخانه قادر به تحمل فشار بالا تا ۲00بار باشند. لوله‌ها یا شلنگ‌های فشار قوی با دارا بودن یک یا دو لایه سیم در بافت داخلی خود به ترتیب قادر به تحمل ۲۲0و 400 بار فشار هستند که برای سیستم مه‌پاش مناسب است.

 

سعید‌راد، محمد حسین؛ مومنی، داوود؛ رضوانی، سید معین الدین؛ ظریف نشاط، سعید. (1399). راهنمای جامع اصول سرمایش در گلخانه‌ها. تهران: نشر آموزش کشاورزی