طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه گرمایش خورشیدی با عدسی فرسنل خطی برای گلخانه

کشت های گلخانه ای به دلیل ماهیت تولید خارج از فصل، یکی از پرمصرف ترین بخش های مصرف کننده انرژی در بخش کشاورزی می باشند که منبع عمده تامین کننده انرژی آنها، سوخت های فسیلی است. با توجه به معایب مصرف سوخت های فسیلی و قوانین بازدارنده مصرف آن در سال های آینده، بایستی در خصوص جایگزینی تدریجی آنها با انرژی های تجدیدپذیر مطالعات لازم صورت گیرد. در این تحقیق، یک سامانه گرمایش خورشیدی مجهز به متمرکزکننده از نوع عدسی فرسنل خطی با قابلیت تنظیم برای کل مناطق ایران، در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس طراحی و ساخته شد. بدین منظور، در ابتدا نیاز گرمایشی یک واحد گلخانه خیار محاسبه شده و با توجه به آن، سامانه گرمایش خورشیدی و سیستم ذخیره حرارت برای تامین گرمای مورد نیاز داخل گلخانه طراحی و ساخته شد. به منظور ذخیره انرژی بیشتر، از مخزن عایق بندی شده با عایق الاستومریک و لوله های مسی حاوی پارافین داخل مخزن استفاده شد. سپس، عملکرد سامانه در سه محدوده دمایی ۳۵، ۵۰ و ۶۵ درجه سلسیوس پایش گردید. بررسی روند تغییرات دمای آب مخزن نشان داد که میانگین آهنگ کاهش دما در مخزن با دمای اولیه بیشتر نسبت به مخزن با دمای کمتر، سریع تر است. ولی با حجم و عایق بندی مناسب و استفاده از مواد تغییرفاز دهنده، بخصوص در محدوده ذوب پارافین، دما در مخزن ثابت تر باقی مانده و روند سرد شدن آن کندتر شد. لذا، سامانه گرمایش خورشیدی و مخزن ذخیره حرارت با حجم و عایق بندی مناسب می تواند در گرمایش گلخانه ها مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

Solar energy , Heat-saving system , Phase-changing materials.