پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

طراحی و بهینه سازی سامانه ی پاگرما به کمک کلکتور فرنل خطی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دانشگاه شهرکرد ، شهرکرد ، ایران
2 دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 دانشگاه شهرکرد
چکیده
گرم کردن ریشه می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای بر کیفیت و رشد محصول و همچنین در کاهش مصرف سوخت در گلخانه اثر بگذارد. از این رو، یکی از مهم‌ترین نیاز‌ گلخانه‌ها در فصل سرد، سامانه‌ی تامین حرارت است. در تحقیق حاضر، یک سامانه‌ی ترکیبی پاگرما به کمک گرمایش خورشیدی برای گلخانه به صورت تئوری مورد بررسی قرار گرفت. سامانه مورد نظر دارای یک متمرکز کننده‌ی فرنل خطی است که در طول روز گرمای مورد نیاز برای رساندن ریشه به دمای 26 درجه را تامین می‌کند. با توجه به خطر اتمام سوخت‌های فسیلی در آینده‌ی نزدیک و افزایش مشکلات ناشی از آلودگی محیط زیست، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای گرمایش گلخانه توصیه می‌شود. جزئیات مربوط به روش آزمایشی سیستم مورد بررسی در شهرکرد (مدار 32 درجه عرض جغرافیایی و 51 درجه طول جغرافیایی) به شرح زیر است. فاکتور ضریب ابر، برای روزهایی نیمه ابری و روزهایی با مقادیر کم تابش پرتو خورشید 3/0 در نظر گرفته می‌شود. به طور خاص، تلفات نوری در یک بازتابنده فرنل کوچک در دوره زمستان بیشتر و پتانسیل پرتوی خورشیدی در این دوره کمتر است. انرژی مفید در مخزن آب گرم ذخیره می‌شود و سپس برای گرم کردن ریشه‌ی گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد قطر و گام لوله‌ها، مساحت هر بخش بر میزان گرمای تامینی از سمت کلکتور موثر است به عبارتی با افزایش قطر و گام لوله‌ها، گرمای مورد نیاز سامانه افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Enhancing Root-Zone System through the Design and Optimization of Linear Fresne Collectors

نویسندگان English

MOZHGAN KARIMI 1
ali maleki 2
Shahin Besharati 3
1 master student of Shahrekord University , Shahrekord , Iran
2 Associate Professor, Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran. Email
3 Lecture,, Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran. Email
چکیده English

Heating the root can significantly affect the quality and growth of the crop as well as reducing fuel consumption in the greenhouse. Therefore, one of the most important needs of greenhouses in the cold season is the heating system. In the present research, a combined Root-Zone system with the help of solar heating for the greenhouse was investigated theoretically. The desired system has a linear Fresnel concentrator that supplies the heat needed to bring the root to a temperature of 26 degrees during the day. Considering the risk of running out of fossil fuels in the near future and increasing problems caused by environmental pollution, it is recommended to use renewable energy for heating the greenhouse. The details related to the experimental method of the investigated system in Shahrekord (orbit of 32° latitude and 51° longitude) are as follows. The cloud coefficient factor is considered to be 0.3 for semi-cloudy days and days with low amounts of sunlight. In particular, the light loss in a small Fresnel reflector is higher in the winter period and the solar radiation potential is lower in this period. Useful energy is stored in the hot water tank and then used to heat the roots of the plants. The results show that the diameter and pitch of the pipes, the area of each section is effective on the amount of heat supplied from the collector side, in other words, with the increase in the diameter and pitch of the pipes, the required heat of the system increases.

کلیدواژه‌ها English

"Root-Zone system"
"solar energy"
"greenhouse"
"renewable energy "
" parabolic collector"