عنوان

تحلیل انرژی و اگزرژی بر اساس داده‌صهای تجربی بدست آمده از گلخانه نیمه‌صخورشیدی احداث شده در حومه تبریز با و بدون پرده حرارتی,‮‭Energy and Exergy Analysis Based on Experimental Results of Semi-Solar Greenhouse Built Around Tabriz City with and without Thermal Screen‬

Number

‭۲۲۱۹۳پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تحلیل انرژی و اگزرژی بر اساس داده‌صهای تجربی بدست آمده از گلخانه نیمه‌صخورشیدی احداث شده در حومه تبریز با و بدون پرده حرارتی

Parallel Title Proper

‮‭Energy and Exergy Analysis Based on Experimental Results of Semi-Solar Greenhouse Built Around Tabriz City with and without Thermal Screen‬

First Statement of Responsibility

/بهزاد محمدی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۸‬

Name of Manufacturer

، افشاری

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۱۳‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی

Date of degree

‮‭۱۳۹۸/۰۸/۱۹‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

با توجه به تغییرات جهانی آب و هوا و آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌صهای فسیلی، برخی کشورها سیاست-هایی را اتخاذ کرده‌صاند تا سهم انرژی‌صهای تجدیدپذیر را در مصرف سرانه خود بالاتر ببرند .همزمان با تلاش بسیاری از کشورها جهت صرفه‌صجویی در مصرف انرژی، تحلیل و آنالیز انرژی‌صهای تجدیدپذیر جذابیت زیادی برای محققان و مهندسان در دهه‌صهای اخیر برای جایگزینی سوخت‌صهای فسیلی داشته است .انرژی خورشیدی که یک منبع ایمن، پاک و نامحدود انرژی می‌صباشد می‌صتواند برای گرمایش گلخانه‌ها در فصل سرما بکار گرفته شود .مدل‌های حرارتی که شرایط داخلی گلخانه را شبیه‌صسازی می‌صکنند محققین و کشاورزان را جهت دستیابی به دانش پرورش محصولات مقرون به صرفه‌صتر کمک می‌صکنند .در این مطالعه آنالیز و شبیه‌صسازی رفتار حرارتی یک گلخانه نیمه‌صخورشیدی بر اساس پارامترهای انتقال حرارت برای دستیابی به قابلیت پیش‌صبینی دماهای داخلی گلخانه نیمه‌صخورشیدی انجام گرفته است .برای این شبیه‌صسازی دمای اجزای مختلف گلخانه مانند دمای هوای داخل و خارج گلخانه، دمای گیاه، دمای خاک، دمای پوشش سقف گلخانه، دمای دیوار شمالی، دمای پرده حرارتی و رطوبت نسبی گلخانه در نظر گرفته شده است .ماکزیمم ریشه متوسط مربعات خطا ‮‭(RMSE)‬ بین نتایج شبیه‌صسازی عددی و مقادیر اندازه‌صگیری شده برای سه آزمایش انجام گرفته به ترتیب‮‭۳۶/۲‬ ، ‮‭۲۴/۲‬ و ‮‭۴۳/۲‬ درجه سانتی‌صگراد بدست آمده که نشان دهنده دقت قابل قبول شبیه‌صسازی عددی می‌صباشد .آنالیز اگزرژی که از قوانین اول و دوم ترمودینامیک استفاده می‌صکند در مقایسه با آنالیز انرژی، کیفیت انرژی منتقل شده را نیز بحث می‌صکند که می‌صتواند دید وسیع‌صتری را در طراحی کارا از لحاظ هزینه و مدیریت پروسه‌صهای پیچیده ارائه دهد .بنابراین در این تحقیق، آنالیز و تحلیل اگزرژی یک گلخانه نیمه‌صخورشیدی جهت دستیابی به پروسه‌صهای گرمایی با بیشترین نابودی و اتلافات اگزرژی انجام گرفته است که با توجه به مستندات علمی منتشر شده، برای اولین بار در ایران انجام گرفته است و نتایج نشان می-دهد که نابودی اگزرژی مربوط به انتقال حرارت همرفتی بیشترین و نابودی اگزرژی مربوط به تقطیر بخار آب بر روی پوشش داخلی گلخانه و تعرق گیاه کمترین سهم را در نابودی اگزرژی کل داشته‌صاند .امروزه تحلیل‌صهای ترمواکونومیک به همراه آنالیزهای ترمواگزرژی جهت مدیریت همزمان انرژی، اگزرژی و هزینه برای مهندسین در زمینه تکنولوژی گلخانه جذابیت فراوانی دارد بنابراین در این مطالعه علاوه بر تحلیل انرژی و اگزرژی، با فرض تولید هوای مطلوب گلخانه به عنوان هدف اصلی گلخانه، تحلیل‌صهای اگزرژواکونومیک نیز انجام شده است .متوسط هزینه واحد هوای داخل گلخانه برای سه آزمایش انجام شده در این تحقیق برای ضریب بهره ‮‭۱۰‬ درصد به ترتیب برابر‮‭۶۲/۱۲‬ ، ‮‭۶۴/۵۸۳‬ و ‮‭۰۱/۱۰۷۱‬ دلار بر مگاژول بدست آمده است .در تمام این بررسی‌صها، گلخانه با پرده حرارتی) به عنوان وسیله انبارش انرژی به روش غیرفعال (با حالت بدون پرده مورد مقایسه قرار گرفته است بطوری که در حالت استفاده از پرده حرارتی میزان مصرف انرژی الکتریکی ‮‭۳۵‬ درصد و هزینه واحد هوای داخل گلخانه ‮‭۴۲‬ درصد نسبت به حالت عدم استفاده از پرده حرارتی کاهش را نشان داده است .و نهایتا اینکه برای اعتبارسنجی نتایج به‌صدست آمده از بررسی‌صهای بالا، از اندازه‌صگیری‌صهای تجربی بدست آمده از گلخانه نیمه‌صخورشیدی مجهز به صفحه حرارتی در شرایط آب و هوایی شهر تبریز استفاده شده است

Text of Note

Considering global climate changes and environmental pollution caused by fossil fuels consumption, some countries have taken the policy of increasing the renewable energies contribution in their consumption capitation. At the same time of trying many countries to economize their energy consumptions, a lot of researchers and engineers have interested in analysis of renewable energies. Solar energy as a safe, clean and unlimited source of energy can be used for greenhouse heating at cold seasons. Thermal models which simulate the internal conditions of greenhouse help scientists and agricultures to arise more economical crops. In this study, analysis and simulation of a semi-solar greenhouse based on heat transfer equations has been done to reach to prediction ability of internal temperatures of greenhouse. Temperature of different components such as indoor and outdoor air, crop, soil, inside and outside cover, north wall, thermal screen and relative humidity were considered for this simulation. Maximum amount of Root Mean Squared Error (RMSE) of 2.36oC, 2.24oC and 2.43oC for the three done tests were obtained which proved the acceptable accuracy of numerical simulation. Exergy analysis compared to energy analysis, discusses the energy quality which can present a wide view about efficient design of complicated systems. Therefore, in this research, exergy evaluation of a semi-solar greenhouse was done to recognize thermal processes with maximum exergy destruction. To our knowledge, the comprehensive analysis of semi-solar greenhouse including energy, exergy and economic inspection using dynamic model has not been performed in the open literature under Irans conditions so far. Results showed that exergy destruction associated by convection heat transfer has the maximum contribution and the exergy destruction related to the condensation and evapotranspiration processes has the minimum contribution of the whole exergy destruction of the system. Nowadays, thermoeconomic inspections by thermoexergy analyses for management of energy, exergy and costs have many attractions for engineers. Therefore, in this study, exergoeconomic evaluations have been done by assumption of providing appropriate conditional air as the aim of the greenhouse. Mean unit cost of the indoor air for three done tests in this research for interest rate of 10 percent were obtained as 12.62, 583.64 and 1071.01 $/MJ, respectively. At all inspections, the greenhouse with thermal screen (as passive method for energy saving) and without thermal screen were compared. In this way, the greenhouse with thermal screen consumes 35 less electrical energy and contains 42 less air unit cost compared to the greenhouse without thermal screen. Finally, for evaluation of the predicted results, the measured values obtained by instructed semi-solar greenhouse equipped by thermal screen at Tabriz city climate were used

Parallel Title

‮‭Energy and Exergy Analysis Based on Experimental Results of Semi-Solar Greenhouse Built Around Tabriz City with and without Thermal Screen‬

محمدی، بهزاد

Mohammadi, Behzad

رنجبر، فرامرز، استادراهنما

عجب شیرچی، یحیی، استادراهنما

گروسی، لیلی، استادمشاور

باهری اسلامی، سیما، استادمشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی