محاسبه نیازمندی های گرمایشی گلخانه
زمستان غرب میانه عموما سخت است. متوسط درجه حرارت روزانه در طی ماه های زمستان( نوامبر تا فوریه) در ایندیانا 33.6 درجه فارنهایت است. این درجه حرارت به میزان قابل ملاحظه ای پایینتر از درجه حرارت رشد بهینه( 65 تا 75 درجه فارنهایت) برای خیلی از محصولات است. بنابراین، در گلخانه های ایندیانا، در طی زمستان، گرمایش برای رشد گیاهان ضروری است. در این متن ما تشریح می کنیم که چطور نیازمندی های گرمایشی گلخانه را باید تعیین نمود.

یک روش عمومی برای گرم کردن گلخانه شامل نگهداری درجه حرارت هوا در سطح هدف برای محصول است. برای محاسبه نیاز حرارتی(Q, BTU/hr) نگهداری درجه حرارت هوای هدف داخل گلخانه، ما نیاز داریم که اختلاف درجه حرارت هوای بیرون و درون یا ΔT، سطح گلخانه یا A ، ضریب انتقال حرارتی مجموع مواد پوشش دهنده گلخانه یا U را بدانیم. میزان U بیانگر افت حرارتی بر حسب بی تو یو بر ساعت از سطحی به اندازه یک فوت مربع، هنگامی که اختلاف درجه حرارت بیرون و درون یک درجه فارنهایت می باشد، است که از طریق مواد پوشش دهنده ایجاد کننده هدایت و تشعشع اتفاق می افتد.(مقدار تقریبی) با استفاده از اطلاعات، حرارت مورد نیاز برای نگهداری درجه حرارت مطلوب در داخل گلخانه بصورت زیر محاسبه می شود:

مثال هایی از محاسبه سطح برای یک گلخانه Quonset و یک گلخانه A-frame در تصویر زیر نشان داده شده است:

تصویر 1- سازه های گلخانه استفاده شده در جدول یک برای محاسبات گرمایشی
در فرمول بالا، عدد پی 3.14 است و A،B،C،D و E ابعاد سازه هستند( تصویر 1 را ببینید)
ما می توانیم نیازمندی های گرمایشی را بر حسب بی تی یو بر ساعت برای سازه های Quonset و A-frame شکل یک حساب کنیم. برای اینکار درجه حرارت هوا را برای دوره 16 ساعته روشنایی 70 درجه فارنهایت و برای دوره تاریکی 8 ساعته 60 درجه فارنهایت می گیریم. با این حساب، درجه حرارت متوسط روزانه هوا 66.6 درجه فارنهایت می شود:
{[(70 × 16 h) + (60 × 8 h)]/24}
فرض کنید درجه حرارت بیرونی 30 درجه فارنهایت برای دوره 24 ساعته است. ما فرض می کنیم که گلخانه A-frame با ورقه دو لایه پلی کربنات و گلخانه Quonset با ورقه دو لایه پلی اتیلن پوشیده شده است. میزان U تقریبی به ترتیب برای ورقه های پلی کربنات و پلی اتیلن دولایه 0.55 و 0.7 بی تی یو بر ساعت فوت مربع درجه فارنهایت می باشد.( مقدار U به تقریب 1.2 برای ورق پلی اتیلن تک لایه می باشد) در هر دو حالت، فرض می کنیم که پروپان به عنوان سوخت جهت گرمایش هوا مصرف می شود.
همانطور که در جدول یک مشاهده می شود، نیازمندی های حرارتی گلخانه های A-frame و Quonset به ترتیب 135878 و 170860 بی تی یو بر ساعت، در 66.6 درجه فارنهایت وقتی درجه حرارت هوای بیرونی 30 درجه فارنهایت است، هستند. هزینه روزانه نگهداری گلخانه های A-frame و Quonsetدر درجه حرارت هدف به ترتیب 89.6 و 112.65 دلار می باشد. هزینه گرمایشی بالاتر گلخانه Quonset در قیاس با A-frame به U پایینتر پلی اتیلن دو لایه در برابر پلی کربنات دو لایه ربط پیدا می کند. مقدار پایینتر پلی اتیلن دو لایه به سبب افت حرارتی تشعشعی مواد مواجه شونده با اشعه های مادون قرمز با طول موج بلند ایجاد می گردد. هر چند، با اضافه کردن به مانع مادون قرمز به مواد پلی اتیلنی، که مقدار U را از 0.7 به 0.5 کاهش می دهد، هزینه گلخانه Quonset پایینتر می آید.
جدول 1- محاسبات حرارتی برای نگهداری گلخانه نشان داده شده در تصویر 1 در 60 و 70 درجه فارنهایت

نکته : در صورت تمایل به اخذ مشاوره تلفنی از قوانین مشاوره کسب اطلاع نمایید.

#تعیین_نیاز_گرمایشی_گلخانه