تبريد البيوت المحمية تحت الظروف البيئية للمملكة العربية السعودية

تعتبر معظم مناطق المملكة ذات أجواء مناخية قاسية بالنسبة للإنتاج الزراعي خلال أشهر الصيف، نظرا لارتفاع درجة الحرارة لمستويات تصل إلى 48 درجة مئوية وانخفاض الرطوبة النسبية إلى مستويات تقل عن 10 في المائة، إضافة إلى شدة الإشعاع الشمسي الساقط، وتحت هذه الظروف المناخية الجافة تكون الزراعة في الحقول المكشوفة أمرا صعبا، لذا تستخدم البيوت المحمية لتهيئة الظروف البيئية الملائمة مثل درجة الحرارة والرطوبة النسبية ومستوى الإضاءة وتركيز غاز ثاني أكسيد الكربون ـ لنمو العديد من أصناف النباتات خاصة محاصيل الخضراوات والزينة خلال أي فصل من فصول السنة لتحقيق أكبر عائد ممكن من وحدة المساحة.
وفي البيوت المحمية يتم التحكم في تلك العوامل البيئية باستخدام نظم التبريد والتدفئة والتهوية سواء ميكانيكية بالمراوح أو طبيعية بالرياح. وخلال الأوقات الحارة من السنة يتم تبريد البيوت المحمية لخفض درجة الحرارة داخل البيت المحمي ورفع رطوبته إلى معدلات مناسبة لنمو النباتات والتلقيح وعقد الثمار. وتعتبر درجات حرارة بين 22 و27 درجة مئوية ورطوبة نسبية بين 70 و80 في المائة ملائمة لنمو وإنتاجية معظم محاصيل البيوت المحمية.
وتعتبر عملية التبريد عن طريق سحب الهواء بمراوح التهوية وإمراره على وسائد مشبعة بالماء أو ما يسمى باللباد من الطرق الشائعة لتبريد البيوت المحمية في المملكة، نظرا لانخفاض تكلفتها واستهلاكها الأقل للطاقة مقارنة بنظم التبريد الميكانيكية (كالفريون مثلا) حيث إن هناك ما يقارب 70 في المائة من مزارع البيوت المحمية في منطقة الرياض تستخدم مبردات من هذا النوع، ومن مميزات هذا النظام رفع المحتوى الرطوبي مع خفض درجة الحرارة للهواء داخل البيوت المحمية مما يقلل من الإجهاد المائي على النباتات وبالتالي انخفاض احتمالات حدوث الذبول.
وتتأثر كفاءة التبريد للبيوت المحمية بعدد من العوامل منها: نوع الوسادة ومعدل إضافة الماء للوسادة ومعدل التهوية ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية خارج البيت المحمي والمسافة بين المراوح والوسائد وكثافة الغطاء النباتي وتسرب الهواء الخارجي إلى داخل البيت. وفيما يلي سيتم استعراض هذه العوامل مع التطرق إلى وسائل رفع كفاءة تبريد البيوت المحمية.
1ـ نوع وسائد التبريد:
تعتبر المواد الورقية ذات الأخاديد المتقاطعة والتي تصنع من السيليوز المعالج بمواد تزيد امتصاصها للماء أكثر المواد استخداما. وقد أثبتت الأبحاث في قسم الهندسة الزراعية في جامعة الملك سعود أنه يمكن استخدام ألياف النخيل كوسائد التبريد التبخيري بكفاءة تبريد تصل إلى 70 في المائة وبتكاليف منخفضة مقارنة بالوسائد الورقية ذات الأخاديد المتقاطعة.
من أهم المشكلات المصاحبة لنظام المراوح ووسائد التبريد هي ترسب الأملاح على وسائد التبريد بعد استخدامها لفترة معينة من الزمن والاستهلاك المائي العالي في المناطق الصحراوية التي تندر المياه فيها. وتقلل هذه المشكلات من كفاءة هذه المبردات وتؤثر بالتالي في مستوى العمليات الإنتاجية للبيوت المحمية في المملكة، حيث إن انسداد وسائد التبريد بعد فترة من استخدامها يتسبب في تلف أو إقلال العمر الافتراضي لهذه الوسائد وزيادة تكاليف الاستبدال والصيانة. كما أن الانسداد الكلي أو الجزئي لمجاري الهواء في وسائد التبريد يؤدي إلى زيادة مقاومة سريان الهواء مما يؤدي إلى انخفاض معدل التهوية وبالتالي ارتفاع درجة الحرارة داخل البيت عن المستوى المطلوب.
2 ـ معدل إضافة الماء للوسائد:
يجب تعريض أكبر مساحة مبللة من مادة الوسادة للهواء المار بعمق يسمح بالحصول على زمن كاف من تلامس الماء والهواء. ولا بد من المحافظة من الابتلال الكامل للوسائد وتجنب أي مناطق جافة على سطح الوسادة وذلك بأن يكون توزيع الماء على اللباد منتظما حتى نضمن أن تكون أجزاؤه مبللة طوال الوقت.

المصدر:
دليل البيوت المحمية الزراعية – وزارة الزراعة