مجله اینترنتی دیتاسرا
امروز شنبه ۲۸ مهر ۱۳۹۷

گلخانه‌های خورشیدی راهکاری مناسب برای بهینه سازی مصرف سوخت در زمینه کشاورزی‎

گلخانه‌های خورشیدی راهکاری مناسب برای بهینه سازی مصرف سوخت در زمینه کشاورزی‎

بکارگیری ساده فن‌آوری‌های‌ نوین جهت استفاده از انرژی‌ خورشیدی، به عنوان یک منبع مفید، سالم و بی‌خطر انرژی برای گرم کردن گلخانه‌های کشاورزی، علاوه بر کاهش قابل توجه مشکلات گلخانه‌داران و مسئولین ذیربط در رابطه با سوخت، گامی مهم در صرفه‌جویی مصرف سوخت‌های فسیلی کشور و حفظ ذخایر آنها برای آیندگان و جلوگیری از آلودگی هوا و محیط زیست خواهد بود. گلخانه‌های خورشیدی هم در مقیاس کوچک و خانگی و هم در مقیاس بزرگ و تجاری، در طرح‌های گوناگون و بوسیله اشخاص و یا گروه‌های مختلفی از کشورهای مختلف جهان طراحی و ساخته شده و بسیاری از این طرح‌ها موفق بوده‌اند. با مطالعه انواع طرح‌های مختلف و هزینه ساخت آنها می‌توان چنین نتیجه گرفت، اگر بدون افزایش فاحشی در هزینه ساخت گلخانه‌ها، روشی برای کاهش اتلاف حرارتی در شب‌های سرد پیدا شود تعداد بیشماری از گلخانه‌های خورشیدی طراحی و ساخته خواهند شد و کاربرد وسیعی در آینده در سطح کشور پیدا خواهند کرد. 

در این مقاله سعی بر آن است تا ضمن معرفی انواع گلخانه‌های خورشیدی، اصول کاربرد انرژی خورشیدی در طرح‌های مختلف, عوامل تأثیرگذار و ویژگیهای اصلی گلخانه‌های خورشیدی مورد بررسی قرار گیرد.

کلمات کلیدی: گلخانه خورشیدی, پوشش شفاف گلخانه, ذخیره‌سازی گرمای خورشید, عایقکاری گلخانه

مقدمه


با توجه به محدودیت منابع تولید از جمله خاک مناسب و آب،  و وجود عواملی مانند تولید محصول در خارج فصل، پرورش گیاه در مناطقی غیر از رستنگاه طبیعی خود، پیشرس کردن محصولات، صرفه‌جویی و بهینه کردن مصرف نهاده‌ها، افزایش عملکرد در واحد سطح و در نتیجه افزایش سود و بهره‌وری اقتصادی بیشتر، ایجاد زمینه‌ اشتغال مولد برای فارغ‌ التحصیلان جدید کشاورزی و غیره، گسترش و توسعه تولیدات گلخانه‌ای در نقاط مختلف کشور با حمایت بخش خصوصی و دولتی، طی سالهای گذشته تا به امروز روند شتابان و فزاینده‌ای داشته است.

برغم توفیقات حاصله، متأسفانه به نظر می‌رسد که گسترش و توسعه روند مذکور عمدتاً دارای ویژگی‌های صرفاً کمی بوده و اصول کیفی طراحی و ساخت گلخانه‌ها کمتر مورد توجه بوده است. به همین دلیل در بعضی نقاط کشور علیرغم استقبال شایان توجه به عمل آمده از این روش، طرح‌های گلخانه‌ای مطابق اهداف و پیش‌بینی‌های اولیه طراحان و عاملان آن پیش‌ نرفته و با مشکلات عمده‌ای روبرو گردیده است.

یکی از عوامل اصلی محدود کننده بویژه در مناطق سردسیر کشور، گرم کردن گلخانه و مصرف بالای سوخت و مسائل و مشکلات مربوط به آن می‌باشد. مصرف زیاد سوخت در گلخانه‌ها به دلیل طراحی نامناسب و غیر اصولی از یک سو و مشکلات متعدد تأمین آن (بوروکراسی اداری، توزیع نامناسب یارانه، قیمت بالا، گرانی کرایه حمل، عملکرد نامناسب سیستم توزیع و پرسنل آن و نرسیدن به موقع سوخت در زمان لازم) از سوی دیگر باعث بالا رفتن هزینه تولید، عدم صرفه اقتصادی و گاهی اوقات ایجاد ضررهای هنگفت مالی و نهایتاً استیصال گلخانه‌دار و توقف کار خواهد شد.

بکارگیری ساده فنآوری‌های نوین جهت استفاده از انرژی خورشیدی، به عنوان یک منبع مفید، سالم و بی‌خطر انرژی برای گرم کردن گلخانه‌های کشاورزی، علاوه بر کاهش قابل توجه مشکلات گلخانه‌داران و مسئولین ذیربط در رابطه با سوخت، گامی مهم در صرفه‌جویی مصرف سوخت‌های فسیلی کشور و حفظ ذخایر آنها برای آیندگان و جلوگیری از آلودگی هوا و محیط زیست خواهد بود.

گلخانه‌های خورشیدی هم در مقیاس کوچک و خانگی و هم در مقیاس بزرگ و تجاری، در طرح‌های گوناگون و بوسیله اشخاص و یا گروههای مختلفی از کشورهای مختلف جهان طراحی و ساخته شده و بسیاری از این طرح‌ها موفق بوده‌اند. با مطالعه انواع طرح‌های مختلف و هزینه ساخت آنها می‌توان چنین نتیجه گرفت، اگر بدون افزایش فاحشی در هزینه ساخت گلخانه‌ها، روشی برای کاهش اتلاف حرارتی در شبهای سرد پیدا شود تعداد بیشماری از گلخانه‌های خورشیدی طراحی و ساخته خواهند شد و کاربرد وسیعی در آینده در سطح کشور پیدا خواهند کرد. 

تمام گلخانه‌ها انرژی خورشید را جذب می‌ کنند. اما گلخانه‌های خورشیدی به گونه‌ای طراحی می‌شوند که علاوه بر جذب انرژی خورشیدی در طول روزهای آفتابی، مقداری از گرما را برای استفاده در شب و یا روزهای ابری در خود ذخیره نمایند. گلخانه‌های خورشیدی یا بطور مستقل بنا می‌شوند و یا بصورت الصاقی و پیوسته در کنار خانه‌ها و انبارها برپا می‌گردند. یک گلخانه خورشیدی ممکن است یک شاسی زیرزمینی ساده، یک گلخانه آلونک مانند و یا یک گلخانه قوسی شکل باشد. تولیدکنندگان بزرگ از گلخانه‌های خورشیدی مجزا استفاده می‌ کنند در حالیکه گلخانه‌های الصاقی یا پیوسته اساساً مورد استفاده تولیدکنندگان کوچک و خانگی است. گلخانه‌های خورشیدی غیرفعال  به دلیل کارآمدی اقتصادی که در افزایش فصل رویش دارند، انتخاب مناسبی برای تولیدکننده‌های کوچک می‌باشند. در آب و هواهای سردتر یا در مناطقی با دوره‌های ابری طولانی مدت، ممکن است سیستم حرارت خورشیدی به تنهایی جوابگو نبوده و برای حفاظت گیاهان در مقابل سرماهای سخت احتیاج به یک سیستم گرمایش گازی یا برقی مکمل  خواهند داشت. در گلخانه‌های خورشیدی فعال ، برای جابجایی هوا یا آب گرم شده از منطقه ذخیره انرژی به دیگر نواحی گلخانه، کاربرد یک انرژی مکمل ضروری است. استفاده از سیستم گرمایشی فوتو ولاتیک  (برق خورشیدی) در گلخانه تنها در صورت تولید انبوه محصول، مقرون به صرفه خواهد بود.

اصول پایه در طراحی گلخانه‌های خورشیدی

گلخانه‌های خورشیدی با پنج ویژگی کلی از گلخانه‌های عادی مرسوم متمایز می‌گردند[۱]:

- جهت گلخانه و شیب پوشش‌‌های شفاف آن برای دریافت حداکثر گرمای خورشیدی در طول زمستان 

- استفاده از مواد ذخیره کننده برای حفظ کردن گرمای خورشیدی

- داشتن عایق‌بندی قوی در قسمتهایی که تابش مستقیم خورشید ناچیز بوده و یا وجود ندارد

- روش‌های مناسب نصب پوشش‌های شفاف به منظور به حداقل رساندن پرت حرارتی

- تکیه بر تهویه طبیعی برای خنک کردن گلخانه در تابستان

درک درست این اصول در طراحی گلخانه خورشیدی کمک خوبی در طراحی، ساخت و نگهداری سازه‌های کارآمد انرژی خواهد بود.

انواع گلخانه‌های خورشیدی

گلخانه‌های خورشیدی الصاقی یا پیوسته  مانند اتاقی می‌مانند که از یک خانه یا انبار غله بیرون زده باشد. این گلخانه‌ها فضای مناسبی را برای نشاء کردن؛ کاشت گیاهان علفی یا کاشت مقادیر محدودی از گیاهان خوراکی ایجاد می‌ کنند. گلخانه‌های پیوسته به طور مشخص دارای سیستم غیر فعال خورشیدی می‌باشند.

اما گلخانه‌های خورشیدی غیرپیوسته  گلخانه‌های بزرگی هستند که برای تولید تجارتی گیاهان زینتی، سبزیجات یا گیاهان علفی دارای فضای کافی می‌باشند. دو طرح عمده برای گلخانه‌های خورشیدی غیرپیوسته مطرح‌اند: مدل آلونکی  و مدل قوسی شکل . جهت گلخانه‌های آلونکی به گونه‌ای است که محور طولی آن در امتداد شرق به غرب قرار می‌گیرد. دیوار رو به جنوب برای دریافت بهینه انرژی خورشید باید از مواد شفاف پوشیده شده باشد درحالی که دیوار رو به شمال جهت جلوگیری از پرت دما باید دارای عایق‌بندی مناسب باشد. این جهت‌بندی مغایر با آرایش گلخانه‌های عادی بوده که با داشتن سقف شمالی جنوبی موجب می‌شوند که نور یکسانی در طی روز به تمام قسمت‌های گیاهان بتابد. برای کم کردن اثر تابش غیر یکنواخت نور در گلخانه‌های شرقی غربی، باید دیوار شمالی را با مواد انعکاسی پوشاند یا رنگ کرد [۲].

دانلود متن کامل

ترجمه و گردآوری: سید احمدرضا فخارزاده - محمدرضا نبی‌ فر


گسترش LNG در مقیاس کوچک با سرمایه گذاری بخش خصوصی (Expanding Small-Scale LNG with Private Sector Investment)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): در حال حاضر با وجود منابع جدید در استرالیا و ایالات متحده شاهد وفور LNG جهت کاربردهای در مقیاس بزرگ هستیم. بازیکنان پیشرو بازار همچون شرکت های نفتی بین المللی و شرکت های نفتی دولتی، همراه با افزایش منابع، علاقه زیادی جهت تولید LNG برای کاربری های در مقیاس کوچک از خود نشان می‎دهند. عوامل اصلی رشد ... [ ادامه مطلب ]

تغذیه کشتی توسط مولد قرار گرفته در خشکی (Cold Ironing)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): تصمیمی‎که توسط اسطوره سینمای هالیوود "آرنولد شوارتزنگر" در سال 2006 بعنوان فرماندار ایالت کالیفرنیا گرفته شد، تأثیر چشمگیری بر تجارت شرکت وارتسیلا داشت. وی دستور داد تا به منظور کاهش آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانه ای، سواحل ایالت کالیفرنیا به سیستم برق رسانی از خشکی به کشتی (Cold ironing) مجهز شوند. این تصمیم باعث ... [ ادامه مطلب ]

تولید برق از امواج دریا (Catching the Surge)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): در ماه سپتامبر وارتسیلا اعلام نمود که با شرکت AW-Energy جهت تولید برق از امواج دریا همکاری خواهد نمود. تکیه گاه یاتاقان های فلزی، یاتاقانهای کامپوزیتی، محفظه های آب بند لبه ای و کوپلینگ های هیدرولیک مورد استفاده در اولین WaveRoller مقیاس واقعی شرکت AW Energy، توسط وارتسیلا فراهم شده است. تجهیزات مورد استفاده در ... [ ادامه مطلب ]

برق رسانی به شبکه های ایزوله (Powering Isolated Grids)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): مجله in detail (شماره 2، 2017): این مطلب به مطالعه بر روی یک نیروگاه برق هیبریدی (مرکب) وارتسیلا (موتورهای احتراق داخلی و ذخیره کننده های انرژی) و ارزش افزوده ای که می‎تواند در اثر صرفه جویی اقتصادی و بالا بردن راندمان برای صاحبان و بهره برداران آن بهمراه داشته باشد می‎پردازد. نیروگاه هیبریدی مورد مطالعه مشتمل بر ... [ ادامه مطلب ]

آشنایی با قراردادهای عرضه LNG در مقیاس کوچک (Decoding Small-Scale LNG Supply Contracts)

 مجله in detail (شماره 2، 2017): همراه با آمدن یک سوخت جدید سؤالی به ذهن متبادر می‎شود: هزینه کردن برای آن تا چه حد منطقی است؟ مقیاس معاملات انجام شده بر روی نفت خام در سطح جهان به گونه ای است که به شفافیت قیمت آن در بازار می‎انجامد. از آنجا که معیارهای سنجش متعدد و تأمین کنندگان فراوانی در بازار وجود ... [ ادامه مطلب ]

توسعه روش طراحی و بهینه‌سازی پارامترهای عملکردی و هندسی بویلر بازیاب حرارتی با سه سطح فشار با بکارگیری تئوری ساختاری
فايل پيوست

چکیده طراحی بهینه و بهبود عملکرد مولدهای بخار بازیاب حرارتی تأثیر قابل توجهی بر بازدهی حرارتی نیروگاه های سیکل ترکیبی دارند. بنابراین، مولد بخار بازیاب حرارتی باید به گونه ای طراحی شود که میزان بازیابی حرارتی را بیشینه نموده و عملکرد کل نیروگاه را بهبود بخشد. در این مقاله، یک روش طراحی و بهینه سازی مولد بخار بازیاب حرارتی با سه ... [ ادامه مطلب ]

مطالعه تجربی متغیرهای فرا‌یند ریخته‌گری مدل فومی فداشونده با استفاده از روش تاگوچی
فايل پيوست

چکیده روش ریخته‌گری مدل فومی فدا شونده، یک روش نوین برای ریخته‌گری قطعات پیچیده می‌باشد که علاوه بر داشتن مزایای فنی و اقتصادی نسبت به روش سنتی دارای مزایای زیست محیطی نیز بوده و از این‌رو مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در این پژوهش به بررسی اثر متغیرهای چگالی فوم، دمای ذوب‌ریزی و ویسکوزیته پوشان که از اثرگذارترین متغیرهای فرآیند ... [ ادامه مطلب ]

مقایسه تاثیر چیدمان مختلف تکنولوژی دنده‌های ٧ شکل در افزایش توربولانس جریان و انتقال حرارت در خنک کاری داخلی پره‌های توربین گاز
فايل پيوست

چکیده افزایش دمای گاز ورودی به توربین‌های گازی باعث افزایش قدرت و راندمان حرارتی آن‌ها خواهد شد. با توجه به محدودیت دمایی آلیاژهای مورد استفاده، به‌کارگیری روش-هایی جهت کاهش دمای اجزای توربین گاز به‌خصوص پره‌های توربین، امری ضروری خواهد بود. امروزه تکنولوژی دنده‌های V شکل نیز به علت انتقال حرارت مناسب، مورد توجه محققان و پژوهشگران خنک‌کاری داخلی پره‌های توربین گاز ... [ ادامه مطلب ]

بهبود عملکرد تکنیک روانکاری کمینه در فرایند سنگزنی با استفاده از نانوسیال ترکیبی و ارتعاشات التراسونیک
فايل پيوست

چکیده تکنیک روانکاری کمینه در فرآیند سنگزنی دارای مزایای متعدد فنی و اقتصادی است. این تکنیک نه تنها عملکرد فرآیند سنگزنی شامل یکپارچگی سطح، نیروهای سنگزنی و سایشِ چرخ سنگ را بهبود می‌بخشد. بلکه به دلیل مصرفِ بسیار پایین سیال برشی، تکنیکی سازگار با محیط است. با وجود چنین مزایایی، این تکنیک به دلیل مصرف پایین سیال برشی، دارای مشکل جدی ... [ ادامه مطلب ]

بررسی اثر نصب بالچه متحرک در دیسک گذردهی هوای انتهای چتر فرود
فايل پيوست

چکیده در این پژوهش با اعمال تحریک اجباری در میدان سیال، اثرات استفاده از ابزارهای کنترلی جدید بر رفتار چتر فرود و میزان کارایی آن مورد مطالعه قرار می‌گیرد. مدل‌سازی انجام شده با نرم‌افزار تجاری فلوئنت شبیه‌سازی و تحلیل شده‌است. ابتدا هندسه‌ی کلی پیشنهاد می‌گردد. این شبیه‌سازی‌ها در مورد تأثیر این تحریک بر رفتار جریان، کارایی چتر، نقاط پرفشار چتر اطلاعات ... [ ادامه مطلب ]

فایل اکسل جامع طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله)
فايل پيوست

تک فایل اکسل طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله) دیوار حائل یا سازه نگهبان بنایی است که به منظور تحمل بارهای جانبی ناشی از خاکریز پشت دیوار، سازه ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 7500 تومان
 مشخصات کلی: 

گروه: اکسل طراحی

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیون تجهیزات افقی، قائم و پیت (Air Separation Units, Heat Exchangers, Drums, Pits...)
فايل پيوست

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیونهای تجهیزات: Air Separation Units, Heat Exchangers, Horizontal & Vertical Drums, Pits پالایشگاه ها و مجتمعهای پتروشیمی مجموعه هایی متشکل از تجهیزات گوناگون صنعتی هستند؛ تجهیزاتی ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 9500 تومان
 مشخصات کلی: 

گروه: اکسل طراحی

3 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیون های تجهیزات دینامیک: Compressors & Pumps (reciprocating & centrifugal), Oil-Water Skid
فايل پيوست

3 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیونهای تجهیزات دینامیک: Compressors & Pumps (reciprocating & centrifugal), Oil / Water Skid در ساخت یک مجتمع پتروشیمی تجهیزات متعددی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 12500 تومان
 مشخصات کلی: 

گروه: اکسل طراحی

دستورالعمل جامع آشنایی با اصول طراحی سکوهای ثابت فلزی دریایی
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 25000 تومان

دستورالعمل کاربردی و گام به گام طراحی سازه های باز بتنی (پایپ رک ها) و فونداسیون
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 15000 تومان

دستورالعمل طراحی سازه های فولادی به روش DIRECT ANALYSIS METHOD بر اساس آئین نامه AISC با استفاده از نرم افزارهای SAP و ETABS
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 12500 تومان

دستورالعمل طراحی فونداسیون های تجهیزات ارتعاشی (چرخشی، رفت و برگشتی)ـفارسی
فايل پيوست

مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 12500 تومان

تقویت کننده ی شبه تفاضلی کلاس-AB برمبنای اینورتر CMOS برای کاربردهای HF
فايل پيوست

 Abstract This paper presents a CMOS inverter-based c1ass-AB pseudo differential amplifier for HF applications using new sim pIe rail-to-rail CMFB circuit. The proposed circuit em ploys two CMOS inverters and the ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 5000 تومان

روش جاروب رو به عقب، برای حل پخش بار در شبکه های توزیع
فايل پيوست

Abstract A methodology for the analysis of radial or weakly meshed distribution systems supplying voltage dependent loads is here developed. The solution process is iterative and, at each step, loads are ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 8000 تومان

بازسازی سه بعدی و تشخیص چهره با استفاده از ICA مبتنی بر هسته و شبکه های عصبی
فايل پيوست

Abstract Kernel-based nonlinear characteristic extraction and classification algorithms are popular new research directions in machine learning. In this paper, we propose an improved photometric stereo scheme based on improved kernel-independent component ... [ ادامه مطلب ]

پرداخت و دانلود قیمت: 9000 تومان

ناحیه کاربری

فرمت ایمیل صحیح نمی باشد. ایمیل خود را وارد نمایید.

رمز عبور خود را وارد نمایید.

مجله اینترنتی دیتاسرا
کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به گروه نرم افزاری دیتاسرا می باشد.
ایمیل:
support.datasara[AT]gmail[دات]com

Copyright © 2018