عنوان

انتخاب بهترین شکل و جهت برای گلخانه نیمه‌خورشیدی به‌منظور افزایش بازدهی گرمایی با استفاده از شبیه‌سازی رایانه‌ای :مطالعه موردی شهرستان تبریز

شماره

‭۱۵۹۱۳پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

انتخاب بهترین شکل و جهت برای گلخانه نیمه‌خورشیدی به‌منظور افزایش بازدهی گرمایی با استفاده از شبیه‌سازی رایانه‌ای :مطالعه موردی شهرستان تبریز

نام نخستين پديدآور

/حسن قاسمی مبتکر

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: کشاورزی

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۴‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی‌مکانیزاسیون کشاورزی گرایش مکانیک ماشین های کشاورزی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۴/۱۱/۲۸‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

دانشگاه تبریز

متن يادداشت

امروزه با توجه به آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در سراسر دنیا به شدت در حال گسترش است .انرژی‌های تجدیدپذیر به عنوان منابع انرژی پاک، در مقایسه با منابع فسیلی اثرات زیست‌محیطی کمتری دارند .انرژی خورشیدی یکی از مهم‌ترین و پایدارترین منابع جایگزین برای منابع انرژی‌های تجدیدناپذیر است .یکی از مهم‌ترین کاربردهای انرژی خورشیدی استفاده از آن برای گرمایش گلخانه‌ها در فصل سرما می‌باشد .نتایج تحقیقات نشان داده‌اند که هزینه گرمایش گلخانه در حدود ‮‭۳۰‬ کل هزینه‌های جاری گلخانه است .بنابراین، گلخانه‌های آینده باید ازنظر مصرف انرژی کارآمدتر از انواع کنونی باشند .به عبارت دیگر گلخانه‌ها باید بیشترین مقدار جذب تابش خورشیدی، کمترین مقدار تلفات حرارتی و بیشترین ذخیره انرژی برای ساعات سردتر شبانه روز را داشته باشند .مدل‌های شبیه‌سازی شده از شرایط داخلی گلخانه می‌تواند در بالا بردن دانش درخصوص اقلیم آن مؤثر بوده و محقق را در طراحی بهترین گلخانه برای هر شرایط اقلیمی یاری رساند .این مطالعه با هدف انتخاب بهترین شکل و جهت گلخانه به‌منظور افزایش جذب تابش خورشیدی و بازدهی گرمایی در شهرستان تبریز انجام شد .بدین منظور شش شکل متداول گلخانه شامل :دوطرفه، نیمه‌دوطرفه، خیمه‌ای، یک‌طرفه، تونلی و کوانست ازنظر تابش خورشیدی دریافتی برای شرایط اقلیمی شهر تبریز مورد مقایسه قرار گرفتند .این گلخانه‌ها در دو جهت شرقی- غربی و شمالی- جنوبی بررسی شدند و طول، عرض و ارتفاع آنها یکسان بود .همچنین با استفاده از روش تحلیل سه بعدی سایه در اتوکد فاکتور کسر تابش خورشیدی کل و کسر تابش فرودی به دیوار شمالی برای تمامی گلخانه‌ها بررسی گردید .نهایتا با استفاده از روش پایا میزان انرژی مورد نیاز برای تأمین دمای مطلوب گیاهان در گلخانه‌ها تعیین گردید تا بهترین گلخانه انتخاب شود .برای اعتبارسنجی مدل‌های ارائه شده از یک گلخانه یک‌طرفه شرقی- غربی با دیوار شمالی آجری استفاده و پارامترهای مورد نیاز در یک روز زمستانی ثبت گردید .نتایج بررسی‌ها نشان دادند گلخانه یک‌طرفه شرقی- غربی بیشترین میزان تابش دریافتی و گلخانه کوانست کمترین میزان تابش دریافتی را دارند .این نوع گلخانه در مقایسه با متوسط تابش دریافتی گلخانه‌ها ‮‭۸‬ تابش بیشتری دریافت می‌کند و به‌طور متوسط حدود ‮‭۶۰‬ تابش دریافتی کل آن در طول سال از سقف جنوبی جذب می‌شود .همچنین استفاده از دیوار شمالی باعث کاهش تلفات تابشی به میزان ‮‭۶۸‬ می‌شود .نتایج مدل حرارتی ارائه شده نشان دادند گلخانه یک‌طرفه شرقی- غربی دارای دیوار شمالی کمترین مقدار مصرف انرژی برای حفظ دمای مطلوب گیاهان را در فصل سرما دارد .استفاده از دیوار شمالی در این گلخانه به طور متوسط باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی به میزان ‮‭۷/۳۱‬ در فصل زمستان می‌شود .بنابراین، این نوع گلخانه بهترین انتخاب برای منطقه مورد مطالعه از نظر بازدهی گرمایی است .مقایسه نتایج حاصل از مدل با داده‌های اندازه‌گیری شده نشان داد برای میزان انرژی مازاد مورد نیاز، بین مقادیر اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده همبستگی بالایی وجود دارد .ضریب همبستگی و میانگین درصد خطا برای این مدل به ترتیب برابر با ‮‭۷۹/۰‬ و‮‭۳۴/۲‬ - به‌دست آمد.

متن يادداشت

Nowadays, due to the environmental pollution caused by greenhouse gas emissions, the use of renewable energies is going to be highly emphasized and adopted by the humankind across the world. Renewable energy technologies are clean sources of energy that have a much lower environmental impact rather than the conventional energy technologies. Among different kinds of renewable energy sources, solar energy is one of the most important resources. One of the important applications of solar energy in new technologies is its use in greenhouses heating during the cold season. Studies on greenhouse heating strategies have shown that heating cost exceeds the 30 of the overall operational cost of the greenhouse. Therefore future greenhouse systems will have to be energy efficient compared with common shelters. In other word greenhouses will have increased absorption of solar radiation, decreased energy loss and increased energy storage for cold hours of the day. Greenhouse climate models can be used to enhance our understanding of the physical greenhouse climate and to test the effectiveness of any greenhouse design or climate management strategy, and thus to control greenhouse microclimate optimally. This study aimed to select the most appropriate shape and orientation of greenhouse to increase its solar radiation absorbsion and thermal efficiency in Tabriz province. For this purpose six most commonly used shapes of greenhouses including: even span, uneven span, vinery, single span, arch and quonset type were selected for comparison from solar radiation received point of view for the climate condition of Tabriz, Iran. These greenhouses were investigated for both eastwest and northsouth orientation, built all in the same length, width and height. Also using 3Dshadow analysis in AutoCAD, total solar fraction and solar fraction for north wall of different greenhouses were investigated. Finally for choose the best shape of the greenhouse, a steady state analysis was used to determine the amount of additional energy required to maintain the necessary temperature of plant. Experimental validation of the models was carried out in eastwest orientation, single span greenhouse with brick north wall (for a typical day in winter). The results showed that the single span greenhouse in eastwest orientation received the maximum and the quonset one received the minimum solar radiation. This shape received 8 more radiation as compared to average of greenhouses and about 60 of the its incoming radiation was intercepted by the south faced greenhouse roof. Also use of brick wall on the northern wall of the singlespan greenhouse can reduce radiation energy loss by an average of 68 . The results of thermal model indicated that in cold season the total energy requirement to keep the plants warm was lowest in single span greenhouse in east-west orientation. Use of brick north wall in this greenhouse in winter redused energy requirement by 31.7 . Therefore this greenhouse is the optimum shape for the study region from thermal efficiency point of view. Comparisons between the predicted and measured results showed close agreement for additional energy required. The correlation coefficient and mean percentage error for this model were calculated as 0.79 and -2.34 , respectively

مستند نام اشخاص تاييد نشده

قاسمی مبتکر، حسن

مستند نام اشخاص تاييد نشده

عجب شیرچی، یحیی، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

رنجبر، سید فرامرز، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

مطلوبی، منصور، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی