بدون تهویه مناسب، دمای داخل گلخانه می‌تواند به سرعت افزایش یابد و رطوبت بیش از حد یا تجمع گازهای مضر مانند دی‌اکسیدکربن و اتیلن، رشد گیاهان را مختل کند. بر اساس مطالعات دانشگاه فلوریدا، دمای بالا می‌تواند فتوسنتز را تا ۵۰ درصد کاهش دهد و منجر به تنش حرارتی، کاهش محصول و افزایش بیماری‌های قارچی مانند سفیدک شود. تهویه مناسب، به‌ویژه از طریق انواع فن گلخانه ای، جریان هوای تازه را تضمین کرده، دما را متعادل می‌کند و رطوبت را در محدوده ایده‌آل (۵۰-۷۰ درصد) نگه می‌دارد.

نقش حیاتی فن ها در اکوسیستم گلخانه

فن‌های گلخانه‌ای، از جمله فن سیرکوله گلخانه و اگزاست فن گلخانه، قلب سیستم تهویه هستند. این ابزارها با ایجاد جریان هوا، دما و رطوبت را یکنواخت کرده و از تجمع گازهای مضر جلوگیری می‌کنند. فن سیرکوله گلخانه با گردش هوای داخلی، نقاط گرم یا سرد را حذف می‌کند، در حالی که اگزاست فن گلخانه هوای گرم و آلوده را خارج کرده و هوای تازه را وارد می‌کند. این عملکرد نه تنها سلامت گیاهان را تضمین می‌کند، بلکه مصرف انرژی را بهینه کرده و هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.

 در این مقاله، به بررسی جامع انواع فن گلخانه ای می‌پردازد. ابتدا اهمیت تهویه در گلخانه‌ها تشریح می‌شود، سپس انواع فن‌ها مانند فن سیرکوله گلخانه، اگزاست فن گلخانه، فن‌های محوری و سانتریفیوژ معرفی شده و ویژگی‌های فنی آن‌ها (ابعاد، توان، مواد) بررسی می‌گردد. در ادامه، ضرورت استفاده از فن‌ها، شرکت‌های تولیدکننده در ایران و جهان، قیمت‌ها، روش محاسبه تعداد فن برای گلخانه شیشه‌ای با ابعاد مشخص، راندمان خنک‌سازی و تهویه، نصب و نگهداری، و پیشرفت‌های تکنولوژیکی مانند فن‌های هوشمند پوشش داده خواهد شد. هدف، ارائه راهنمایی جامع برای کشاورزان، مهندسان و علاقه‌مندان به کشاورزی مدرن است تا با انتخاب صحیح فن، عملکرد گلخانه خود را بهینه کنند.

در بخش‌های بعدی، به جزئیات انواع فن‌ها و کاربردهای آن‌ها پرداخته خواهد شد تا اطلاعات دقیق و کاربردی ارائه شود.

اهمیت و ضرورت استفاده از فن در گلخانه‌ها

استفاده از انواع فن گلخانه ای، از جمله فن سیرکوله گلخانه و اگزاست فن گلخانه، در کشاورزی مدرن به دلیل نقش کلیدی آن‌ها در ایجاد محیطی ایده‌آل برای رشد گیاهان، امری ضروری است. این بخش، با تکیه بر تجربه عملی کشاورزان، تخصص مهندسان تهویه، و منابع معتبر مانند گزارش‌های دانشگاهی و شرکت‌های پیشرو در صنعت کشاورزی، اهمیت فن‌ها را در چهار محور اصلی بررسی می‌کند: کنترل دما و رطوبت، تهویه و تأمین دی‌اکسیدکربن (CO2)، جلوگیری از بیماری‌ها و آفات، و تقویت ساختار گیاهان از طریق مکانوتراپی.

کنترل دما و رطوبت

یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از انواع فن گلخانه ای، کنترل دما و رطوبت در محیط گلخانه است. گلخانه‌های شیشه‌ای به دلیل جذب بالای تابش خورشیدی، به‌ویژه در مناطق گرم مانند ایران، می‌توانند دمایی تا ۱۵ درجه سانتی‌گراد بالاتر از محیط بیرون داشته باشند. این افزایش دما باعث تنش حرارتی در گیاهان شده و فتوسنتز را کاهش می‌دهد. اگزاست فن گلخانه با خروج هوای گرم و وارد کردن هوای خنک‌تر، دما را تا ۱۰-۱۲ درجه کاهش می‌دهد، به‌ویژه در سیستم‌های فن و پد که خنک‌سازی تبخیری را تقویت می‌کنند.

رطوبت بیش از حد نیز می‌تواند باعث رشد قارچ‌ها و کاهش کیفیت محصول شود. فن سیرکوله گلخانه با ایجاد جریان هوای یکنواخت، رطوبت را در محدوده ایده‌آل (۵۰-۷۰ درصد) نگه می‌دارد. بر اساس تجربیات عملی در گلخانه‌های جنوب ایران، استفاده از ترکیبی از فن سیرکوله گلخانه و اگزاست فن گلخانه مصرف انرژی برای خنک‌سازی را تا ۴۰ درصد کاهش داده و بهره‌وری را افزایش می‌دهد. این امر به‌ویژه در تابستان‌های گرم که دما به بیش از ۴۰ درجه می‌رسد، حیاتی است.

تهویه و تأمین CO2

تهویه مناسب از طریق انواع فن گلخانه برای تأمین دی‌اکسیدکربن (CO2) ضروری است، که ماده کلیدی در فتوسنتز گیاهان است. در محیط بسته گلخانه، سطح CO2 به دلیل مصرف توسط گیاهان کاهش می‌یابد، که می‌تواند رشد را تا ۳۰ درصد کند کند.

اگزاست فن گلخانه با خروج هوای کهنه و وارد کردن هوای تازه، سطح CO2 را به حدود (۳۰۰-۴۰۰) ppm قسمت در میلیون بازمی‌گرداند، که برای اکثر گیاهان گلخانه‌ای مانند گوجه‌فرنگی و خیار ایده‌آل است.

فن سیرکوله گلخانه نیز با توزیع یکنواخت CO2 در تمام نقاط گلخانه، از تجمع آن در مناطق خاص جلوگیری می‌کند. مطالعات دانشگاه کرنل نشان می‌دهد که تهویه مناسب می‌تواند نرخ فتوسنتز را تا ۲۵ درصد افزایش دهد. در گلخانه‌های ایرانی، به‌ویژه در مناطق کم‌تهویه مانند حاشیه کویر، فن‌ها توانسته‌اند کیفیت محصول را با تأمین مداوم CO2 بهبود بخشند.

جلوگیری از بیماری‌ها و آفات

یکی از چالش‌های اصلی گلخانه‌ها، شیوع بیماری‌های قارچی مانند سفیدک پودری و بوتریتیس یا آفاتی مانند کنه‌ها به دلیل رطوبت بالا و تهویه ضعیف است. انواع فن گلخانه ای با کاهش رطوبت اضافی و ایجاد جریان هوا، محیط را برای رشد قارچ‌ها و آفات نامناسب می‌کنند. فن سیرکوله گلخانه با حرکت دادن هوا در سطح برگ‌ها، از تجمع رطوبت روی گیاهان جلوگیری کرده و خطر بیماری را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهد.

اگزاست فن گلخانه نیز با خارج کردن هوای آلوده حاوی هاگ‌های قارچی یا گازهای مضر مانند اتیلن (که باعث پیری زودرس گیاهان می‌شود)، سلامت گیاه را تضمین می‌کند.

 تقویت ساختار گیاهان (مکانوتراپی)

مکانوتراپی یا تحریک مکانیکی گیاهان از طریق جریان هوا، یکی از مزایای کمتر شناخته‌شده انواع فن گلخانه است. جریان هوای ایجادشده توسط فن سیرکوله گلخانه باعث حرکت ملایم برگ‌ها و ساقه‌ها می‌شود، که به تقویت ساختار گیاه منجر می‌گردد. این تحریک باعث ضخیم‌تر شدن ساقه‌ها و افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش‌های محیطی مانند باد یا وزن میوه می‌شود.

تحقیقات دانشگاه واگننینگن هلند نشان می‌دهد که گیاهان تحت مکانوتراپی تا ۲۰ درصد ساقه‌های قوی‌تری دارند، که برای محصولاتی مانند فلفل و گوجه‌فرنگی که میوه‌های سنگین تولید می‌کنند، بسیار مهم است.

انواع فن های گلخانه‌ای

انواع فن گلخانه ای ابزارهای کلیدی برای تهویه، خنک‌سازی و کنترل رطوبت در گلخانه‌ها هستند که رشد گیاهان را بهینه می‌کنند. این بخش، بر اساس تجربیات عملی کشاورزان، تخصص فنی از منابع معتبر مانند دانشگاه کرنل و شرکت‌های پیشرو مانند Multifan، تدوین شده است. در ادامه، به بررسی جامع فن‌های سیرکولاتور، اگزاست، پوش اند پد، و جت یا مه پاش می‌پردازیم.

فن‌های سیرکولاتور (Circulation Fans)

فن سیرکوله گلخانه، که به فن‌های گردش هوا (Horizontal Airflow Fans) معروف است، برای گردش هوای داخلی بدون خروج آن طراحی شده است. این فن‌ها از انواع فن گلخانه ای هستند که دما و رطوبت را یکنواخت کرده و از تجمع گازهای مضر جلوگیری می‌کنند. در ایران، به‌ویژه در گلخانه‌های شیشه‌ای مناطق گرم، این فن‌ها بهره‌وری را تا ۳۰ درصد افزایش داده‌اند.

عملکرد و کاربرد

فن سیرکوله گلخانه با پروانه‌های محوری (axial) کار می‌کند و هوا را با سرعت ملایم (۰.۵-۱ متر بر ثانیه) جابه‌جا می‌کند تا از تنش مکانیکی به گیاهان جلوگیری شود. موتورهای کم‌مصرف (۰.۵-۱ کیلووات) جریان هوای افقی یا عمودی ایجاد می‌کنند که دما، رطوبت و CO2 را در تمام نقاط گلخانه متعادل می‌کند. کاربردها شامل:

• یکنواخت‌سازی دما: جلوگیری از نقاط گرم یا سرد، به‌ویژه در گلخانه‌های بزرگ.
• کنترل رطوبت: کاهش رطوبت اضافی روی برگ‌ها، که از بیماری‌های قارچی جلوگیری می‌کند.
• تأمین :CO2 توزیع یکنواخت CO2 برای فتوسنتز، که رشد را تا ۲۵ درصد بهبود می‌بخشد.
• مکانوتراپی: ایجاد جریان ملایم برای تقویت ساقه‌ها.

این فن‌ها در ترکیب با اگزاست فن گلخانه، تهویه کامل‌تری فراهم می‌کنند و مصرف انرژی را تا ۲۰ درصد کاهش می‌دهند. در ایران، شرکت‌هایی مانند گل سبز میثاق این فن‌ها را برای گلخانه‌های صنعتی توصیه می‌کنند.

انواع فن‌های سقفی و فن‌های زمینی

• فن‌های سقفی : (Ceiling Circulation Fans) این فن‌ها زیر سقف یا به‌صورت آویز نصب می‌شوند، با قطر پروانه ۴۰-۶۰ سانتی‌متر، و در ارتفاع ۲-۳ متری قرار می‌گیرند. مناسب برای گلخانه‌های بلند و صنعتی، پوشش تا ۵۰ متر دارند.
• فن‌های زمینی : (Floor Circulation Fans) روی پایه یا کف نصب می‌شوند، قابل حمل و مناسب برای گلخانه‌های کوچک یا مناطق خاص. 

مزایا و معایب

• مزایا: کاهش مصرف انرژی (۵-۲۰ درصد)، جلوگیری از بیماری‌های قارچی، تقویت ساختار گیاهان، و صدای کم. در ایران، کاهش هزینه‌های گرمایشی در زمستان گزارش شده است.
• معایب: عدم توانایی در خنک‌سازی مستقیم (نیاز به اگزاست فن گلخانه)، نیاز به نگهداری منظم، و احتمال آسیب به گیاهان حساس در صورت سرعت بالای باد.

فن‌های اگزاست (Exhaust Fans) یا فن‌های تخلیه

اگزاست فن گلخانه برای خارج کردن هوای گرم و آلوده و ایجاد فشار منفی طراحی شده است، که یکی از پرکاربردترین انواع فن گلخانه ای است.

مکانیزم عملکرد (سیستم‌های فشار منفی)

این فن‌ها با مکش هوا به بیرون، فشار منفی ایجاد می‌کنند که هوای تازه را از ورودی‌ها (پنجره‌ها یا پدهای خنک‌کننده) وارد می‌کند. هوادهی ۲۰۰۰۰-۵۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت و توان ۰.۷۵-۲ کیلووات دارند. در مناطق گرم ایران، دما را تا ۱۵ درجه کاهش می‌دهند. سیستم فشار منفی از رشد قارچ‌ها جلوگیری کرده و CO2 را تأمین می‌کند.

انواع (فن‌های با پروانه مستقیم، فن‌های با تسمه)

• فن‌های با پروانه مستقیم (Direct-Drive): پروانه به شفت موتور متصل است، با توان ۰.۵-۱.۱ کیلووات و ابعاد ۸۰-۱۲۰ سانتی‌متر. مزایا: نگهداری کم، صدای کم (۴۵-۵۵ دسی‌بل). معایب: قدرت محدود در فشار بالا.
• فن‌های با تسمه (Belt-Drive): پروانه با تسمه به موتور متصل است، با توان تا ۲ کیلووات و ابعاد ۱۲۰-۱۵۰ سانتی‌متر. مزایا: مناسب برای گلخانه‌های بزرگ، هزینه کمتر. معایب: نیاز به تعویض تسمه، صدای بیشتر (تا ۶۵ دسی‌بل).

ترکیب با پدهای سلولزی یا خنک کننده (کولینگ پد)

ترکیب اگزاست فن گلخانه با پدهای سلولزی گلخانه (Fan and Pad System) خنک‌سازی تبخیری ایجاد می‌کند، که دما را تا ۱۵ درجه کاهش می‌دهد. پدهای سلولزی یا پلیمری (۱.۵-۲ متر ارتفاع) با آب مرطوب شده و فن‌ها هوا را از آن‌ها می‌کشند. راندمان تا ۸۵ درصد در مناطق خشک ایران گزارش شده است.

فن‌های پوش اند پد (Push and Pad Fans)

فن پوش اند پد گلخانه از سیستم‌های فشار مثبت استفاده می‌کند و برای خنک‌سازی و رطوبت‌زایی در گلخانه‌های صنعتی مناسب است.

عملکرد و کاربرد در سیستم‌های با فشار مثبت

این فن‌ها هوا را به داخل گلخانه فشار می‌دهند و از پدهای خنک‌کننده عبور می‌دهند، که خنک‌سازی تبخیری ایجاد می‌کند. توان ۰.۷۵-۲ کیلووات و هوادهی تا ۴۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت دارند. در مناطق خشک ایران (مانند یزد)، این سیستم رطوبت را افزایش داده و بهره‌وری را تا ۲۵ درصد بهبود می‌بخشد.

مقایسه با سیستم اگزاست

سیستم پوش اند پد توزیع هوای یکنواخت‌تری ایجاد می‌کند (راندمان ۸۵ درصد در مقابل ۷۰-۸۰ درصد اگزاست) و از ورود آفات جلوگیری می‌کند، اما گران‌تر است و در مناطق مرطوب کمتر کارآمد است. اگزاست برای گلخانه‌های کوچک ارزان‌تر و ساده‌تر است.

فن‌های جت یا فن‌های مه پاش (Fogging Fans)

فن مه پاش گلخانه برای خنک‌سازی و رطوبت‌زایی در گلخانه‌های با رطوبت کم طراحی شده است.

عملکرد در ترکیب با سیستم‌های رطوبت‌ساز

این فن‌ها مه ریز (۵-۲۰ میکرون) تولید می‌کنند که با فن‌های جت یا محوری پخش می‌شود. با سیستم‌های رطوبت‌ساز (پمپ‌های فشار بالا)، دما را تا ۲۰ درجه کاهش داده و رطوبت را به ۶۰-۸۰ درصد می‌رسانند. توان ۰.۵-۱.۵ کیلووات و هوادهی ۱۰۰۰۰-۳۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت دارند. 

کاربرد در گلخانه‌های با رطوبت کم

در مناطق خشک ایران (مانند کرمان)، فن مه پاش گلخانه برای سبزیجات و نهال‌ها مناسب است، زیرا از تنش خشکی جلوگیری می‌کند. بهره‌وری را تا ۲۵ درصد افزایش می‌دهد و با انرژی خورشیدی ترکیب می‌شود.

ویژگی‌های فنی و ابعاد فن های گلخانه‌ای

ویژگی‌های فنی و ابعاد انواع فن گلخانه ای، از جمله فن سیرکوله گلخانه، اگزاست فن گلخانه، فن پوش اند پد گلخانه، و فن مه پاش گلخانه، نقش مهمی در انتخاب مناسب برای گلخانه‌ها دارند.. در ادامه، به بررسی توان موتور، قطر پروانه و ابعاد کلی، جنس بدنه و پروانه، میزان هوادهی (CFM)، و سطح صدا می‌پردازیم.

توان (قدرت موتور)

قدرت موتور یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های انواع فن گلخانه ای است، زیرا مستقیماً بر عملکرد و مصرف انرژی تأثیر می‌گذارد. توان موتور معمولاً بر حسب کیلووات (kW) یا اسب بخار (HP) اندازه‌گیری می‌شود و بسته به نوع فن متفاوت است:

• فن سیرکوله گلخانه: معمولاً توان ۰.۳ تا ۱ کیلووات (۰.۴-۱.۳۴ اسب بخار) دارند، زیرا برای گردش هوای داخلی طراحی شده‌اند و نیاز به قدرت کمتری دارند. موتورهای تک‌فاز یا سه‌فاز با دور ۹۰۰-۱۴۴۰ RPM (دور در دقیقه) رایج هستند.
• اگزاست فن گلخانه: توان ۰.۷۵ تا ۲ کیلووات (۱-۲.۷ اسب بخار) برای هوادهی بالا (تا ۵۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت). موتورهای سه‌فاز با دور ۱۴۴۰ RPM برای گلخانه‌های صنعتی مناسب‌اند.
• فن پوش اند پد گلخانه: توان مشابه اگزاست (۰.۷۵-۲ کیلووات)، با موتورهای سه‌فاز برای فشار مثبت.
• فن مه پاش گلخانه: توان ۰.۵ تا ۱.۵ کیلووات، بسته به سیستم رطوبت‌ساز و نازل‌های فشار بالا.

قطر پروانه و ابعاد کلی

قطر پروانه و ابعاد کلی فن‌ها مستقیماً بر میزان هوادهی و کاربرد آن‌ها تأثیر می‌گذارد. ابعاد بسته به نوع فن و اندازه گلخانه متفاوت است:

• فن سیرکوله گلخانه: قطر پروانه ۴۰-۶۰ سانتی‌متر (۱۶-۲۴ اینچ)، با ابعاد کلی ۵۰×۵۰×۳۰ سانتی‌متر (برای فن‌های سقفی) تا ۷۰×۷۰×۴۰ سانتی‌متر (برای فن‌های زمینی). مناسب برای گلخانه‌های کوچک تا متوسط.
• اگزاست فن گلخانه: قطر پروانه ۸۰-۱۵۰ سانتی‌متر (۳۲-۶۰ اینچ)، با ابعاد کلی ۱۰۰×۱۰۰×۴۰ تا ۱۶۰×۱۶۰×۵۰ سانتی‌متر. برای گلخانه‌های بزرگ و صنعتی طراحی شده‌اند.
• فن پوش اند پد گلخانه: مشابه اگزاست، با قطر پروانه ۱۰۰-۱۴۰ سانتی‌متر و ابعاد کلی ۱۲۰×۱۲۰×۴۵ سانتی‌متر.
• فن مه پاش گلخانه: قطر پروانه ۵۰-۸۰ سانتی‌متر، با ابعاد کوچکتر (۸۰×۸۰×۳۵ سانتی‌متر) به دلیل طراحی فشرده برای توزیع مه.

در ایران، شرکت‌هایی مانند گل سبز میثاق، فن‌هایی با ابعاد استاندارد برای گلخانه‌های شیشه‌ای ارائه می‌دهند که با ساختارهای محلی سازگار است.

جنس بدنه و پروانه (مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی)

جنس بدنه و پروانه برای مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی، که در محیط مرطوب گلخانه‌ها رایج است، حیاتی است:

• بدنه: معمولاً از فولاد گالوانیزه با پوشش ضدزنگ یا استیل ضدزنگ (Stainless Steel 304/316) ساخته می‌شود. فولاد گالوانیزه ارزان‌تر است و در ایران برای فن سیرکوله گلخانه و اگزاست فن گلخانه رایج است، در حالی که استیل برای مناطق مرطوب (مانند شمال ایران) توصیه می‌شود.
• پروانه: پروانه‌ها از آلومینیوم، استیل ضدزنگ، یا پلاستیک تقویت‌شده (مانند پلی‌پروپیلن) ساخته می‌شوند. آلومینیوم سبک و مقاوم به خوردگی است، در حالی که استیل دوام بیشتری دارد اما گران‌تر است. پلاستیک برای فن مه پاش گلخانه به دلیل تماس با آب مناسب است. 
• ویژگی‌های مقاومتی: در ایران، تجربه نشان داده که بدنه‌های گالوانیزه با پوشش اپوکسی در برابر رطوبت ۸۰-۹۰ درصد (رطوبت معمول گلخانه‌ها) دوام خوبی دارند. 

میزان هوادهی (CFM – Cubic Feet per Minute)

میزان هوادهی، که بر حسب CFM یا مترمکعب در ساعت (m³/h) اندازه‌گیری می‌شود، نشان‌دهنده ظرفیت فن در جابه‌جایی هوا است:

• فن سیرکوله گلخانه: ۵۰۰۰-۱۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت (۲۹۴۰-۸۸۲۰ CFM). مناسب برای گردش داخلی و توزیع یکنواخت هوا.
• اگزاست فن گلخانه: ۲۰۰۰۰-۵۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت (۱۱۷۶۰-۲۹۴۱۰ CFM). برای تهویه کامل گلخانه‌های بزرگ طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، یک فن ۱۴۰ سانتی‌متری با ۴۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت (۲۶۴۸۰ CFM) برای گلخانه ۱۰۰۰ مترمربعی کافی است.
• فن پوش اند پد گلخانه: ۳۰۰۰۰-۴۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت (۱۷۶۴۰-۲۶۴۸۰ CFM)، بسته به اندازه پدهای خنک‌کننده.
• فن مه پاش گلخانه: ۱۰۰۰۰-۳۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت (۵۸۸۰-۱۷۶۴۰ CFM)، برای توزیع مه در فواصل کوتاه تا متوسط.

بر اساس استانداردهای NIST، هوادهی باید با نرخ تعویض هوای گلخانه (۲۰-۳۰ بار در ساعت) هماهنگ باشد. در ایران، شرکت گل سبز میثاق فن‌هایی با هوادهی بالا برای گلخانه‌های صنعتی ارائه می‌دهد.

سطح صدا

سطح صدا برای راحتی کارگران و جلوگیری از استرس گیاهان مهم است:

• فن سیرکوله گلخانه: ۴۵-۵۵ دسی‌بل، به دلیل سرعت پایین و طراحی آیرودینامیک. فن‌های سقفی معمولاً کم‌صداتر از زمینی هستند.
• اگزاست فن گلخانه: ۵۰-۶۵ دسی‌بل. فن‌های با پروانه مستقیم کم‌صدا (۵۰-۵۵ دسی‌بل) و فن‌های تسمه‌ای پرصدا (تا ۶۵ دسی‌بل).
• فن پوش اند پد گلخانه: ۵۵-۶۰ دسی‌بل، به دلیل فشار مثبت و موتورهای قوی‌تر.
• فن مه پاش گلخانه: ۴۵-۶۰ دسی‌بل، بسته به سرعت فن و نازل‌های رطوبت‌ساز.

تحقیقات نشان می‌دهد سطح صدای زیر ۶۰ دسی‌بل برای محیط‌های گلخانه‌ای ایده‌آل است تا از استرس به گیاهان و کارگران جلوگیری شود. 

محاسبه تعداد فن مورد نیاز برای یک گلخانه

محاسبه تعداد انواع فن گلخانه ای، مانند فن سیرکوله گلخانه، اگزاست فن گلخانه، فن پوش اند پد گلخانه و فن مه پاش گلخانه، برای تهویه و خنک‌سازی گلخانه‌ها حیاتی است تا شرایط محیطی ایده‌آل برای رشد گیاهان فراهم شود. این مساله در هنگام ساخت گلخانه بایستی محاسبه شود.  در ادامه، فرمول‌های پایه برای محاسبه حجم هوای گلخانه، تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت، مثال عملی برای یک گلخانه شیشه‌ای با ابعاد مشخص، و تأثیر عوامل محیطی مانند دمای بیرون و نوع کشت بررسی می‌شود.

فرمول‌های پایه برای محاسبه حجم هوای گلخانه (Length × Width × Height)

اولین گام در محاسبه تعداد فن‌های مورد نیاز، تعیین حجم هوای گلخانه است. حجم گلخانه با فرمول ساده زیر محاسبه می‌شود:

حجم گلخانه (m³) = طول (m) × عرض (m) × ارتفاع متوسط (m)

ارتفاع متوسط معمولاً از کف تا وسط سقف (برای گلخانه‌های با سقف شیب‌دار) محاسبه می‌شود. برای مثال، در گلخانه‌های شیشه‌ای ایرانی با سقف‌های گاتیک یا تونلی، ارتفاع متوسط بین ۴ تا ۶ متر است. این فرمول حجم کل هوای داخل گلخانه را مشخص می‌کند، که پایه محاسبات تهویه است.

برای فن سیرکوله گلخانه، حجم کل اهمیت کمتری دارد، زیرا این فن‌ها برای گردش داخلی هوا طراحی شده‌اند. اما برای اگزاست فن گلخانه یا فن پوش اند پد گلخانه، حجم دقیق حیاتی است، زیرا این فن‌ها هوای کل گلخانه را تعویض می‌کنند.

محاسبه تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت (Air Exchange Rate)

تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت (Air Exchange Rate) نشان‌دهنده دفعاتی است که کل حجم هوای گلخانه در یک ساعت جایگزین می‌شود:

• نرخ استاندارد: برای اکثر گلخانه‌ها، ۲۰ تا ۶۰ بار تعویض هوا در ساعت توصیه می‌شود.
  • گیاهان حساس (مانند گل‌های زینتی): ۲۰-۳۰ بار در ساعت.
  • سبزیجات (مانند گوجه‌فرنگی و خیار): ۳۰-۴۵ بار در ساعت.
  • مناطق گرم (مانند جنوب ایران): ۴۵-۶۰ بار در ساعت برای خنک‌سازی شدید.

فرمول محاسبه حجم هوای مورد نیاز برای تعویض:

حجم هوای مورد نیاز (m³/h) = حجم گلخانه (m³) × نرخ تعویض هوا (بار در ساعت)

سپس، تعداد فن‌های مورد نیاز با تقسیم حجم هوای مورد نیاز بر ظرفیت هوادهی هر فن (m³/h یا CFM) محاسبه می‌شود:

تعداد فن = حجم هوای مورد نیاز (m³/h) ÷ ظرفیت هوادهی یک فن (m³/h)

برای تبدیل CFM به مترمکعب در ساعت: ۱ CFM ≈ ۱.۷ m³/h. 

تأثیر عوامل محیطی (دمای بیرون، نوع کشت) بر محاسبات

عوامل محیطی و نوع کشت تأثیر قابل‌توجهی بر محاسبات تعداد فن دارند:

• دمای بیرون: در مناطق گرم مانند جنوب ایران (دمای ۴۰-۴۵ درجه سانتی‌گراد)، نرخ تعویض هوا باید به ۴۵-۶۰ بار در ساعت افزایش یابد تا دمای داخلی به ۲۵-۳۰ درجه برسد. در مناطق معتدل (مانند شمال ایران)، ۲۰-۳۰ بار کافی است. برای مثال، در تابستان‌های یزد، فن‌های با هوادهی بالاتر (۴۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت) و ترکیب با فن مه پاش گلخانه توصیه می‌شود.
• رطوبت محیط: در مناطق خشک (رطوبت زیر ۴۰ درصد)، سیستم‌های فن و پد یا فن مه پاش گلخانه کارآمدترند، اما تعداد فن‌ها ممکن است به دلیل نیاز به رطوبت‌زایی افزایش یابد. در مناطق مرطوب (مانند مازندران)، اگزاست فن گلخانه با دمپرهای قوی برای خروج رطوبت اضافی ترجیح داده می‌شود.
• نوع کشت: گیاهان حساس به گرما (مانند کاهو یا گل‌های زینتی) نیاز به تعویض هوای بیشتر (۴۵-۶۰ بار) دارند، در حالی که گیاهان مقاوم‌تر (مانند فلفل) با ۲۰-۳۰ بار کافی است. برای مثال، در کشت توت‌فرنگی، ترکیب فن سیرکوله گلخانه و فن مه پاش گلخانه برای حفظ رطوبت ۷۰-۸۰ درصد ضروری است.
• ساختار گلخانه: گلخانه‌های شیشه‌ای به دلیل جذب حرارتی بالا نیاز به فن‌های بیشتری دارند (تا ۱.۵ برابر پلاستیکی). همچنین، موانع داخلی (مانند قفسه‌ها) حجم موثر را کاهش می‌دهند.

گزارش‌های دانشگاه تهران نشان می‌دهد که در نظر گرفتن عوامل محیطی می‌تواند تعداد فن‌ها را تا ۲۰ درصد تغییر دهد، و محاسبات دقیق هزینه‌های اولیه را تا ۱۵ درصد کاهش می‌دهد.

بیشتر بخوانید: هزینه های راه اندازی و ساخت گلخانه صنعتی

شرکت‌های تولیدکننده فن‌های گلخانه‌ای

انتخاب تولیدکنندگان مناسب برای انواع فن گلخانه ای، از جمله فن سیرکوله گلخانه، اگزاست فن گلخانه، فن پوش اند پد گلخانه و فن مه پاش گلخانه، برای عملکرد بهینه گلخانه‌ها حیاتی است. در ادامه، تولیدکنندگان داخلی ایران، مزایا و چالش‌های خرید از آن‌ها و برندهای جهانی بررسی می‌شود.

تولیدکنندگان داخلی فن گلخانه (ایران)

ایران در سال‌های اخیر شاهد رشد صنعت تولید تجهیزات گلخانه‌ای، از جمله انواع فن گلخانه ای، بوده است. چندین شرکت داخلی با ارائه محصولات باکیفیت و سازگار با شرایط اقلیمی ایران، جایگاه خوبی در بازار کسب کرده‌اند.

1. شرکت گل سبز میثاق:

   • معرفی: یکی از معدود شرکت‌های ایرانی با تأییدیه سازمان جهانی فائو (FAO) برای ساخت گلخانه و تجهیزات. تولیدکننده انواع فن گلخانه ای و سیستم‌های تهویه هوشمند.
   • محصولات: فن‌های سیرکوله و اگزاست با پروانه‌های آلومینیومی یا پلاستیکی، مناسب برای گلخانه‌های هیدروپونیک و صنعتی.
   • مزایا: طراحی اقتصادی با محاسبات دقیق، تجربه ۳۰ ساله، و انطباق با استانداردهای جهانی.

2. شرکت تهویه توس:

   • معرفی: تولیدکننده تجهیزات تهویه گلخانه‌ای با تمرکز بر فن سیرکوله گلخانه و اگزاست فن گلخانه.
   • محصولات: فن‌های با پروانه مستقیم و تسمه‌ای، با هوادهی ۱۰۰۰۰-۴۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت و بدنه گالوانیزه.
   • مزایا: طراحی سیستم‌های تهویه برای گلخانه‌های صنعتی، و انطباق با شرایط گرم و خشک ایران.

مزایا و چالش‌های خرید از تولیدکنندگان داخلی

• مزایا:
  • هزینه کمتر: محصولات داخلی ۳۰-۵۰ درصد ارزان‌تر از برندهای خارجی هستند، به دلیل تولید محلی و حذف هزینه‌های گمرکی.
  • دسترسی آسان به خدمات پس از فروش: شرکت‌هایی مانند دمنده و تهویه توس شبکه گسترده‌ای از نمایندگی‌ها در ایران دارند.
  • سازگاری با شرایط ایران: طراحی فن‌ها برای اقلیم‌های گرم و خشک (مانند یزد) یا مرطوب (مانند مازندران) بهینه شده است.
  • تحویل سریع: زمان تحویل کوتاه‌تر (۱-۲ هفته) در مقایسه با محصولات خارجی (۴-۸ هفته).
  • پشتیبانی از اقتصاد محلی: خرید از تولیدکنندگان داخلی به رشد صنعت داخلی کمک می‌کند.
• چالش‌ها:
  • کیفیت متغیر: برخی تولیدکنندگان کوچک‌تر ممکن است استانداردهای جهانی (مانند IP55 یا CE) را رعایت نکنند، که می‌تواند عمر فن را کاهش دهد.
  • محدودیت فناوری: فناوری‌های پیشرفته مانند کنترل‌کننده‌های سرعت متغیر (VFD) یا سنسورهای IoT در محصولات داخلی کمتر رایج است.

تولیدکنندگان خارجی

برندهای جهانی در تولید انواع فن گلخانه ای به دلیل فناوری پیشرفته و استانداردهای بین‌المللی شناخته شده‌اند. دو برند برجسته، Munters و Multifan، در این بخش معرفی می‌شوند.

1. Munters:

• معرفی: شرکت سوئدی با بیش از ۶۰ سال سابقه، متخصص در سیستم‌های تهویه و خنک‌ سازی گلخانه‌ای. Munters در بیش از ۳۰ کشور فعالیت دارد و سیستم‌های فن و پد پیشرفته ارائه می‌دهد.
• محصولات: اگزاست فن گلخانه سری Euroemme با هوادهی ۳۰۰۰۰-۵۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت، فن سیرکوله گلخانه با پروانه‌های آیرودینامیک، و سیستم‌های مه‌پاش با نازل‌های فشار بالا.
• مزایا: راندمان انرژی بالا (تا ۹۰ درصد)، استانداردهای CE و IP55، و فناوری‌های هوشمند مانند کنترل IoT.

• Multifan   (Vostermans Ventilation):

• معرفی: برند هلندی با تمرکز بر فن‌های صنعتی و گلخانه‌ای، که در بیش از ۷۰ کشور توزیع می‌شود. Multifan به دلیل دوام و کارایی بالا شناخته شده است.
• محصولات: فن‌های محوری با هوادهی ۱۰۰۰۰-۶۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت، بدنه استیل ضدزنگ، و موتورهای IE3. مناسب برای فن پوش اند پد گلخانه و اگزاست فن گلخانه.
• مزایا: عمر طولانی (تا ۱۰ سال)، صدای کم (۴۵-۵۵ دسی‌بل)، و قابلیت کار در شرایط سخت (رطوبت ۹۰ درصد).

• Ziehl-Abegg:

• معرفی: شرکت آلمانی با تمرکز بر فناوری‌های پیشرفته تهویه. تولیدکننده فن‌های با پروانه‌های بیونیک برای کاهش مصرف انرژی.
• محصولات: فن‌های سیرکوله و اگزاست با هوادهی ۵۰۰۰-۵۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت، مجهز به کنترل‌کننده‌های سرعت متغیر (VFD).
• مزایا: راندمان انرژی تا ۹۵ درصد، پوشش‌های نانو برای مقاومت به خوردگی، و سیستم‌های هوشمند.

تفاوت‌ها و مزایای محصولات خارجی

• تفاوت‌ها:

  • فناوری پیشرفته: برندهای خارجی مانند Munters و Multifan از فناوری‌های IoT، کنترل‌کننده‌های VFD، و پروانه‌های بیونیک استفاده می‌کنند که در محصولات ایرانی کمتر دیده می‌شود.
  • استانداردهای جهانی: محصولات خارجی دارای گواهینامه‌های CE، UL، و IP55/IP65 هستند، در حالی که برخی تولیدکنندگان داخلی تنها استانداردهای ملی را رعایت می‌کنند.
  • عمر و دوام: فن‌های خارجی (مانند Multifan) تا ۱۰ سال عمر دارند، در مقابل ۵-۷ سال برای محصولات ایرانی.
  • هزینه: محصولات خارجی ۳۰-۵۰ درصد گران‌تر هستند، به دلیل هزینه‌های گمرکی و حمل‌ونقل.
  • شخصی‌سازی: تولیدکنندگان داخلی انعطاف بیشتری در سفارشی‌سازی برای شرایط محلی دارند، در حالی که محصولات خارجی استانداردهای ثابت جهانی دارند.

• مزایای محصولات خارجی:

  • راندمان بالاتر: فن‌های Munters و Multifan تا ۹۰-۹۵ درصد راندمان انرژی دارند، در مقایسه با ۸۰-۸۵ درصد برای محصولات ایرانی.
  • دوام در شرایط سخت: بدنه‌های استیل ضدزنگ و پوشش‌های نانو مقاومت بیشتری در برابر رطوبت و خوردگی (تا ۹۰ درصد رطوبت) ارائه می‌دهند.
  • فناوری هوشمند: ادغام با سیستم‌های IoT برای کنترل دما و رطوبت، که مصرف انرژی را تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.
  • شناخت جهانی: برندهای خارجی در بازارهای بین‌المللی معتبرتر هستند، که برای صادرات محصولات گلخانه‌ای مزیت است.
  • صدای کمتر: فن‌های خارجی (مانند Multifan) سطح صدای ۴۵-۵۵ دسی‌بل دارند، در مقایسه با ۵۰-۶۵ دسی‌بل برای محصولات ایرانی.

نتیجه‌گیری

این مقاله به بررسی جامع انواع فن گلخانه ای، شامل فن سیرکوله گلخانه، اگزاست فن گلخانه، فن پوش اند پد گلخانه و فن مه پاش گلخانه، پرداخت و جنبه‌های مختلف عملکرد، کاربرد، ویژگی‌های فنی، محاسبات، راندمان، و تولیدکنندگان را تحلیل کرد. در ادامه، خلاصه نکات کلیدی، اهمیت انتخاب صحیح فن، و چشم‌انداز آینده تکنولوژی تهویه گلخانه‌ای ارائه می‌شود.

خلاصه‌ای از نکات کلیدی مقاله

1. انواع فن گلخانه ای:

• فن سیرکوله گلخانه: برای گردش داخلی هوا، یکنواخت‌سازی دما و رطوبت، با توان ۰.۳-۱ کیلووات و هوادهی ۵۰۰۰-۱۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت. مناسب برای گلخانه‌های کوچک تا متوسط، با انواع سقفی و زمینی.
• اگزاست فن گلخانه: سیستم فشار منفی با هوادهی ۲۰۰۰۰-۵۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت، کاهش دما تا ۱۵ درجه، و انواع پروانه مستقیم و تسمه‌ای. مناسب برای تهویه سریع.
• فن پوش اند پد گلخانه: سیستم فشار مثبت با راندمان ۸۵ درصد، توزیع یکنواخت دما، و هوادهی ۳۰۰۰۰-۴۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت. ایده‌آل برای گلخانه‌های صنعتی.
• فن مه پاش گلخانه: خنک‌سازی و رطوبت‌زایی با مه ریز (۵-۲۰ میکرون)، هوادهی ۱۰۰۰۰-۳۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت، مناسب برای مناطق خشک.
• ویژگی‌های فنی:

• توان موتور: ۰.۳-۲ کیلووات، با موتورهای IE3 برای راندمان بالا.
• قطر پروانه: ۴۰-۱۵۰ سانتی‌متر، بسته به نوع فن.
• جنس: بدنه گالوانیزه یا استیل ضدزنگ، پروانه‌های آلومینیوم یا پلاستیک مقاوم به رطوبت.
• هوادهی: ۵۰۰۰-۶۰۰۰۰ مترمکعب در ساعت (۲۹۴۰-۳۵۲۹۰ CFM).
• سطح صدا: ۴۵-۶۵ دسی‌بل، با فن‌های خارجی کم‌صدا (۴۵-۵۵ دسی‌بل).
• محاسبات تعداد فن:

• فرمول: حجم گلخانه (طول × عرض × ارتفاع) × نرخ تعویض هوا (۲۰-۶۰ بار در ساعت) ÷ هوادهی فن.
• مثال: گلخانه ۱۰۰۰ مترمربعی در یزد نیاز به ۵ اگزاست فن گلخانه با هوادهی ۴۵۰۰۰ مترمکعب در ساعت و ۲-۳ فن سیرکوله گلخانه دارد.
• عوامل محیطی: دمای بالا و رطوبت کم (مانند مناطق خشک ایران) نیاز به فن‌های بیشتر یا سیستم‌های مه‌پاش را افزایش می‌دهد.
• راندمان و مصرف انرژی:

• سیستم فشار مثبت (پوش اند پد) راندمان ۸۵ درصد، فشار منفی (اگزاست) تا ۸۰ درصد.
• فن سیرکوله گلخانه مصرف انرژی را تا ۲۰ درصد کاهش می‌دهد، در حالی که فن مه پاش گلخانه مصرف آب را تا ۳۰ درصد کم می‌کند.
• نگهداری منظم (تمیزکاری پره‌ها، تعویض تسمه‌ها) و سنسورهای هوشمند راندمان را تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهند.
• تولیدکنندگان:

• داخلی: دمنده، تهویه توس، مزرعه بکر، و گل سبز میثاق با قیمت پایین‌تر (۳۰-۵۰ درصد ارزان‌تر) و خدمات پس از فروش قوی.
• خارجی: Munters، Multifan، و Ziehl-Abegg با راندمان ۹۰-۹۵ درصد، فناوری‌های IoT، و دوام تا ۱۰ سال، اما گران‌تر.

تأکید بر اهمیت انتخاب صحیح فن

خرید فن گلخانه ای مناسب بر اساس اندازه گلخانه، نوع کشت، شرایط اقلیمی، و بودجه، تأثیر مستقیمی بر بهره‌وری و سودآوری دارد:

• بهره‌وری محصول: تهویه مناسب رشد گیاهان را تا ۲۵ درصد افزایش می‌دهد و از بیماری‌های قارچی جلوگیری می‌کند. برای مثال، در کشت گوجه‌فرنگی در مناطق گرم ایران، اگزاست فن گلخانه با پدهای خنک‌کننده دما را بهینه کرده و کیفیت محصول را بهبود می‌بخشد.
• کاهش هزینه‌ها: انتخاب فن‌های با راندمان بالا (مانند IE3) و سیستم‌های هوشمند (مانند سنسورهای IoT) هزینه‌های انرژی را تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.
• سازگاری اقلیمی: در مناطق خشک مانند یزد، فن مه پاش گلخانه و فن پوش اند پد گلخانه مناسب‌ترند، در حالی که در مناطق مرطوب مانند مازندران، اگزاست فن گلخانه با دمپرهای قوی کارآمد است.
• انتخاب تولیدکننده: تولیدکنندگان داخلی برای بودجه‌های محدود و خدمات سریع مناسب‌اند، در حالی که برندهای خارجی برای گلخانه‌های صنعتی با نیاز به فناوری پیشرفته ترجیح داده می‌شوند.

انتخاب نادرست (مانند هوادهی ناکافی یا نصب ناصحیح) می‌تواند راندمان را تا ۳۰ درصد کاهش دهد و هزینه‌های عملیاتی را افزایش دهد. مشاوره با متخصصان و محاسبات دقیق (مانند فرمول‌های ارائه‌شده) برای انتخاب بهینه ضروری است.

چشم‌انداز آینده تکنولوژی تهویه در گلخانه‌ها

تکنولوژی تهویه گلخانه‌ای در حال تحول سریع است و آینده آن به سمت پایداری و هوشمندسازی پیش می‌رود:

• فناوری‌های هوشمند: استفاده از سیستم‌های IoT، سنسورهای دما، رطوبت و CO2، و کنترل‌کننده‌های سرعت متغیر (VFD) تا سال ۲۰۳۰ در ۷۰ درصد گلخانه‌های صنعتی جهانی رایج خواهد شد. این فناوری‌ها مصرف انرژی را تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهند.
• انرژی‌های تجدیدپذیر: در ایران، ترکیب انواع فن گلخانه ای با پنل‌های خورشیدی (مانند محصولات مزرعه بکر) تا ۵۰ درصد هزینه‌های برق را کاهش می‌دهد و تا سال ۲۰۳۰ گسترش خواهد یافت.
• مواد پیشرفته: پروانه‌های بیونیک و پوشش‌های نانو (مانند محصولات Ziehl-Abegg) مقاومت به خوردگی را افزایش داده و عمر فن‌ها را تا ۱۲ سال می‌رسانند.
• سیستم‌های هیبریدی: ترکیب فن مه پاش گلخانه و فن سیرکوله گلخانه با سیستم‌های خنک‌سازی پیشرفته (مانند خنک‌کننده‌های تبخیری کم‌مصرف) راندمان را به ۹۵ درصد می‌رساند.
• اتوماسیون کامل: تا سال ۲۰۳۵، انتظار می‌رود سیستم‌های تهویه کاملاً خودکار با هوش مصنوعی، تهویه را بر اساس نیازهای لحظه‌ای گیاهان تنظیم کنند، که بهره‌وری محصول را تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهد.

در ایران، با توجه به محدودیت‌های منابع آب و انرژی، تمرکز بر سیستم‌های کم‌مصرف و خورشیدی افزایش خواهد یافت. شرکت‌های داخلی مانند گل سبز میثاق در حال ساخت و سرمایه‌گذاری در این فناوری‌ها هستند تا با برندهای جهانی رقابت کنند.

نتیجه‌گیری نهایی

انواع فن گلخانه ای با ویژگی‌های متنوع، از گردش هوا تا خنک‌سازی و رطوبت‌زایی، برای رشد بهینه گیاهان ضروری‌اند. انتخاب صحیح فن بر اساس محاسبات دقیق (حجم گلخانه و نرخ تعویض هوا)، نوع کشت، و شرایط اقلیمی، بهره‌وری را افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد. آینده تهویه گلخانه‌ای با فناوری‌های هوشمند، انرژی‌های تجدیدپذیر، و مواد پیشرفته، به سمت پایداری و کارایی بیشتر حرکت می‌کند.