تغییرات آب و هوایی یکی از مواردی است که می تواند کیفیت و بازده محصولات گلخانه ای را به خطر اندازد. به طور مثال با داشتن پنجره هایی استاندارد علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی، از وزیدن باد به درون گلخانه نیز جلوگیری می شود. در ایستگاه هواشناسی گلخانه سنسور های مربوط به تغییرات دما و هوا در بیرون از گلخانه نصب می شوند. در گلخانه های امروزی استفاده از یک ایستگاه هواشناسی گلخانه ای بسیار حائز اهمیت است.
در راستای هوشمند سازی گلخانه های بزرگ و صنعتی استفاده از ایستگاه هواشناسی گلخانه ای یک مهم به شمار می رود. محصولات کشاورزی که در گلخانه کشت می شوند نیازمند یک فضای مناسب آب و هوایی هستند، در واقع باید در این فضا شرایط آب و هوایی و اقلیمی مناسب با محصول فراهم شود. فراهم شدن این شرایط با استفاده از ایستگاه هواشناسی گلخانه ای مقدور است.
ایستگاه هواشناسی گلخانه قابلیت اندازه گیری جهت باد را دارد، همچنین با اندازه گیری دمای خارج گلخانه باعث می شود که اطلاعات صحیحی از هوای درون و بیرون گلخانه در دسترس باشد. سیستم مرکزی گلخانه ای به نحو احسن داده های دریافتی از ایستگاه هواشناسی گلخانه را تجزیه و تحلیل می کند.
ایستگاه هواشناسی مناسب گلخانه هوشمند
مهم ترین المان در ایستگاه هواشناسی، سنسور های دقیق و با کیفیت آن است تا بتواند داده های شرایط و اقلیم هواشناسی را به خوبی جمع آوری کند و انتقال دهد. میزان حساسیت این سنسور ها ارتباط مستقیمی با کارآیی آن ها دارد. ایستگاه های هواشناسی نیز دارای مدل های متفاوتی هستند و توسط شرکت های متفاوتی به تولید می رسند. یک ایستگاه هواشناسی مناسب باید دارای بادنما(سنسور حساس به جهت باد)، سنسور سرعت باد، سنسور دما، سنسور رطوبت و باران سنج باشد. از مهم ترین قابلیت های کاربردی ایستگاه هواشناسی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بستن پنجره ها در صورت وزش باد شدید
- کنترل پنجره های شرقی، غربی، شمالی یا جنوبی (بسته به وزش باد)
- بستن پنجره ها در صورت بارش شدید باران
- اتصال بیسیم به پردازشگر مرکزی
- بستن اتوماتیک پنجره در صورت نیاز
- اندازه گیری سرعت باد تا بیش از 80 متر بر ساعت
- اندازه گیری وزش باد برای کنترل پنجره ها
- اندازه گیری میزان بارش باران
معمولا از ایستگاه های هواشناسی با کیفیت مناسب برای استفاده در گلخانه های هوشمند و هیدروپونیک استفاده می شود. ایستگاه های هواشناسی که برای گلخانه های هوشمند قابل طراحی هستند می توانند بر روی هر پلتفرمی نصب شوند. ارتباط این ایستگاه به صورت کانکتوری و یا بر حسب سفارش مشتری می تواند به صورت گلند باشد. اطلاعات و داده های محیطی مانند تغییرات دمایی، میزان بارش، جهت وزش باد و ... توسط یک مبدل و به صورت یک پک با فرمت های متفاوتی برای کاربران رسال می شود. سنسور های با کیفیت ایستگاه هواشناسی که از طریق شرکت های معتبر تهیه می شوند، باید امکان ارائه گواهی کالیبراسیون 17025 را داشته باشند. امکان اضافه کردن گرمکن برای جلوگیری از یخ زدگی بر روی سنسور های جهت باد و سرعت باد میسر است.
تصور کنید که دمای گلخانه کم و زیاد شود، به طور مثال به دلیل نقص در ترموستات به طور ناگهانی بالا رود. با همین تغییر تمامی محصولات گلخانه ای ممکن است به طور جدی آسیب ببینند و یا از بین بروند. مشکل دیگری که می توان به آن اشاره کرد قطعی برق است. اگر این اتفاق در حین آبیاری گیاهان اتفاق بیوفتد گیاهان یک نوبت آبیاری را از دست می دهند. ایستگاه هواشناسی باید بتواند به طور لحظه ای برای شما گزارش ارسال کند. با تعریف پارامتر های مهم گلخانه ای برای سنسور های ایستگاه هواشناسی می توان اطلاعات لحظه به لحظه از فضای گلخانه ای را در دست داشت. این ایستگاه می تواند تغییرات محیطی و اقلیمی که در برنامه ریزی آن تعریف شده اند را برای کاربرانی که در لیست اضطرار وجود دارند ارسال نماید. ایستگاه هواشناسی گلخانه ای دارای باتری است تا در صورت قطعی برق اضطراری گلخانه بتواند پیام ها را به کاربر ارسال کند. موارد زیر از مزایای یک ایستگاه هواشناسی مطلوب است:
- هوشمند سازی گلخانه های بزرگ و صنعتی
- مراقبت از گلخانه در شرایط اضطراری
- امکان کنترل شرایط گلخانه ای از طریق اینترنت
- اعلام خرابی سیستم های گرمایشی و سرمایشی
- اعلام قطع برق گلخانه ای
- اعلام تغییرات رطوبت خاک
- اعلام میزان کیفیت هوای گلخانه ای
- اعلام میزان مونو اکسید کربن
با استفاده از سیستم گلخانه ای، می توان به صورت آنلاین نیز وضعیت گلخانه را مورد بررسی و کنترل قرار داد.
تاثیر داده های بهنگام هواشناسی محیط گلخانه در محاسبه تبخیر
یکی از دلایلی که باعث رشد کشت های گلخانه ای در کشور شده است مصرف بهینه آب است. تفاوت های در خرد اقلیم ها و فضای باز می تواند تاثیراتی بر روی پارامتر های تبخیر – تبخر داشته باشد. برای اطلاع از این تفاوت ها بررسی هایی بر روی برخی محصولات در طی مدت زمان مشخص انجام شده است. یکی از این پژوهش ها تاثیر داده های هواشناسی بهنگام در فضای باز و فضای درون گلخانه ای و تاثیرات آن است که در یک دوره 6 ماهه در یکی از گلخانه های جیرفت بر روی گیاه گوجه فرنگی انجام شد. با توجه به نتایج این پژوهش معلوم شد که پارامتر هایی مانند تابش خورشید، دما، سرعت باد، رطوبت نسبی و ... نسبت به فضای باز افزایش داشته است.
اعدادی که برای تبخیر-تعرق مرجع فضای درون گلخانه ای و بیرون فضای گلخانه به دست آمده به ترتیب 7.342، 6.508، 4.636 میلی متر بودند. در ادامه این پژوهش مشخص شد که میزان تشعشع در داخل گلخانه به نسبت فضای باز 58 درصد کمتر است. طبق بررسی هایی که در این پژوهش انجام شد تفاوت درصد تبخیر-تعرق در فضای باز و فضای درون گلخانه طبق داده های بهنگام هواشناسی در ماه های مختلف مقادیر متفاوتی بوده است. در یک دوره شش ماهه این اختلاف نزدیک به 39 درصد بوده. با توجه به مقادیر تبخیر واقعی می توان نسبت اهمیت برنامه ریزی آبیاری آگاه شد.
داده های بهنگام هواشناسی محیط گلخانه ای می تواند به عنوان یکی از عوامل مهم در تعیین کیفیت محصولات گلخانه ای تلقی شود. با پیش بینی موارد مختلف می توان شرایط محیطی گلخانه ای را بهتر و مناسب تر ایجاد کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره سیستم های هوشمند گلخانه ای سایر مقالات دانشنامه گلخانه را مطالعه فرمایید.