خورشید تنها منبع گرما برای انسان‌های اولیه بود تا اینکه آنها آتش را کشف کردند. هر دوی این منابع گرمایی از خود امواج فروسرخ ساطع می‌کنند. تابش خورشید مستقیم و به سمت زمین است و بر خلاف آتش که هوای گرم، گازهای ناشی از سوختن و دود را به بالا می‌فرستد، گرمای تابشی ناشی از آن نه فقط به سمت بالا بلکه به هر سمتی می‌تابد. به این ترتیب این ایده که گرما فقط به سمت بالا حرکت می‌کند، در اینجا منطقی به نظر نمی‌رسد. در واقیعت گرمای تابشی در همه‌ی جهت‌ها در فضا حرکت می‌کند. به جای اینکه بگوییم گرما به بالا حرکت می‌کند بهتر است بگوییم که هوای گرم در حضور هوای سرد، به سمت بالا حرکت می‌کند. فرآیندی که کاملاً با گرمایش تابشی متفاوت است.
خورشید با دمای ۵۵۰۰ درجه‌ای در حدود ۹۳ میلیون مایل از زمین فاصله دارد و همچنان می‌تواند زمین را گرم کند. این یکی از بهترین مثال‌ها برای درک بهتر انرژی تابشی است. در حالی که این قوانین فیزیکی به اندازه سنّ خورشید قدمت دارند، اما به کارگیری این قوانین توسط انسان قدمت زیادی ندارد. درک کامل قوانین حاکم بر گرمایش تابشی، مهرتاب را قادر ساخت تا یک سیستم بسیار بهینه برای گرمایش طراحی کند. این قوانین دقیقاً همان قوانین تابش خورشید به زمین هستند.
طیف امواج الکترومغناطیسی
خورشید مقادیر زیادی انرژی الکترومغناطیسی از خود ساطع می‌کند. با توجه به طول موج، این امواج را می‌توان به گروه‌های مختلفی دسته‌بندی کرد. واحد اندازه‌گیری این امواج میکرون است و کوتاه‌ترین طول موجی که قابل رؤیت است به رنگ آبی و بنفش وجود دارد. در ادامه ما رنگ‌هایی مثل سبز و زرد و نارنجی و در آخر قرمز را مشاهده می‌کنیم.
در سال ۱۸۰۰ یک دانشمند به اسم سر ویلیام هرشل بر این باور بود که گرمایی که از خورشید ساطع می‌شود در طیف مرئی وجود دارد. در طی آزمایشاتش با منشور، به این نتیجه رسید که آبی و بنفش کمترین گرما را دارند و هرچه به سمت قرمز حرکت می‌کرد، گرمای موج افزایش داشت. در آخر، دقیقاً در بالای طول موج قرمز که بیشترین دما را دارد، ناحیه مادون قرمز نام گرفت.
مهرتاب سیستمی طراحی کرد که از سوخت گازی استفاده می‌کرد و یک گرمایش ملایم تابشی را بوجود می‌آورد. انرژی گرمایشی ملایم تابشی کاملاً برای رشد گیاهان در گلخانه ایده‌آل است. گرمایش تابشی شدید معمولاً مربوط به هیترهای الکتریکی و هیترهای سرامیکی گازسوز است که نور قرمزی نیز می‌تاباند. گرمایش‌های شدید برای گلخانه‌ها مناسب نیستند و گرمایش ملایم نتایج بهتری را بدست می‌دهد.
بسیاری از گیاهان با توجه به نسبت روشنایی و تاریکی در یک ۲۴ ساعت، گل می‌دهند و نور قرمز باعث می‌شود تا این چرخه باروری و تولید شکوفه و حتی رشد گیاه مختل شود.
از آنجایی که سیستم‌های گرمایش تابشی ملایم، نوری از خود ساطع نمی‌کنند، پس می‌توانند یک انتخاب خوب برای گلخانه‌ها باشند.
پاسخ فتوسنتزی گیاهان و تابش فعال فتوسنتزی
همانطور که در نمودار پایین مشاهده می‌کنید، سیستم گرمایش تابشی ملایم، امواجی با طول موجی بین ۲۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ نانومتر تولید می‌کند. محدوده‌ای از نور که گیاه می‌تواند با آن فتوسنتز کند نیز با نام تابش فعال فتوسنتزی یا PAR شناخته می‌شود.
PAR طول موجی در حدود ۳۸۰ تا ۷۴۰ نانومتر دارد، طول موجی که کوتاه‌تر از ناحیه تابشی هیتر ماست. این طول موج همان طول موج مرئی است.
پاسخ گیاهان و انسان‌ها به طول موج‌های متفات یکسان نیست و بیشتر گیاهان به نور قرمزی پاسخ می‌دهند که طول موجی بین ۶۲۰ تا ۶۴۰ نانومتر دارد. البته گیاهان در نور آبی هم پاسخ خوبی از خود نشان می‌دهند.
سیستم گرمایش گلخانه
روش‌های سنتی گرمایش گلخانه با انتقال گرما به سمت سقف گلخانه علاوه بر اتلاف انرژی بسیار زیاد، باعث بروز اختلاف دما در سطح و بستر خاک گیاه و محیط سالن می‌شوند و این باعث بروز پدیده شبنم در سطح گیاه شده و موجب افزایش آفات و بیماری در گیاهان می‌شود.
با استفاده از سیستم گرمایش تابشی گلخانه مهرتاب، گرما با سرعت بالا و به صورت یکنواخت به کف سالن و سطح گیاه منتقل شده و باعث تامین گرمایش مطلوب در بستر خاک و ریشه و سطح گیاه می‌شود لذا دمای بستر خاک و سطح گیاه از درجه حرارت محیط گلخانه اندکی بالاتر می‌رود و این باعث عدم بروز پدیده شبنم و کاهش آفات و بیماری می‌شود.
این سیستم گرمایش با تابش گرما به سمت پایین از افزایش دما در زیر سقف و اتلاف آن جلوگیری کرده و باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژی می‌شود.
جهت آشنایی بیشتر با گرمایش گلخانه و مشاهده ویدیوی معرفی این سیستم روی لینک زیر کلیک نمایید.
مقالات پشنهادی: