مطالعه تجربی استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در سیستم گرمایش گلخانه با تکیه بر کاهش مصرف سوخت

افزایش مدوام تولید و شمر در گازهای گلخانه ای در سطح زمین و بالا رفتن ارزش اقتصادی سوخت های فسیلی دو محرک عمده در تلاش ها به سمت به کارگیری موثرتر منابع مختلف انرژی به خصوص انرژی حرارتی هستند. یکی از روش های بهینه سازی مصرف انرژی حرارتی، کاهش دمای محل در حد نیاز مصرف کننده و استفاده از پتانسیل دمایی جهت ذخیره انرژی حرارتی است به نحوی که باعث توزیع مناسب تر گرما در سیستم های مصرف کننده انرژی شود. گلخانه های کشاورزی به عنوان یک منبع عمده تامین محصولات کشاورزی بخش عمده ای از مصرف انرژی گرمایی فسیلی را به خود اختصاص داده اند. در این پژوهش به بررسی بازیافت حرارت از دودکش گرمکن فسیلی و ذخیره سازی انرژی حرارتی به وسیله مواد تغییر فاز دهنده پرداخته می شود. دستگاه مبدل حرارتی موردنظر دارای محفظه ای مستطیل شکل می باشد که درون آن باکس های حاوی مواد تغییر فاز دهنده (PCM) به همراه صفحات فلزی موج دار به صورت عمود بر هم قرار گرفته اند. مطالعه به صورت تجربی و در محیط گلخانه ای در شرایط یکسان عملکرد با و بدون مبدل حرارتی انجام شده است. عملکرد این مجموعه در کنار بخاری گلخانه نشان دهنده این است که استفاده از مبدل حرارتی شامل مواد تغییر فاز دهنده باعث افزایش راندمان انرژی و اکسرژی مجموعه به ترتیب برابر 44 و 47 درصد شده است. به کارگیری مبدل PCM باعث بهبود توزیع دمایی و محیط به مراتب گرمتر در داخل فضای گلخانه شده و باعث کاهش مصرف سوخت فسیلی به اندازه 43/13 درصد نسبت به حالت مشابه پایه شده است. پژوهش صورت گرفته که مطالعه و بررسی استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در رابطه با کاهش مصرف سوخت بوده است هدف از انجام چنین پژوهشی امکان سنجی توزیع یکنواخت تر گرما در گلخانه با دمای موردنیاز و همچنین افزایش راندمان انرژی و اگزرژی بخاری های موجود در گلخانه ها و در عین حال کاهش مصرف سوخت می باشد. نوع روش تحقیق به صورت تجربی و از راه اندازه گیری و تحلیل داده هایی است که از دستگاه ساخته شده به دست می آید. در پایان با بررسی و مقایسه بخاری موجود در گلخانه در دو حالت با و بدون مبدل، کاهش مصرف سوخت، افزایش راندمان بخاری و همچنین فضایی گرم تر در داخل گلخانه را شاهد بودیم.

Keywords:

ذخیره انرژی , بهینه سازی مصرف انرژی , بازیافت حرات , گلخانه , هیتر گازی , مواد تغییر فاز دهنده (PCM)