تعیین پارامترهای فنی سیستم های آبگرمکن خورشیدی و انباره ذخیره انرژی گرمایی مربوطه، ویژه گلخانه های خورشیدی

گلخانه از دیرباز به منظور تولید محصول خارج از فصل مورد توجه قرار گرفته است. در حال حاضر تکنولوژی گلخانه از منظر اقتصادی به مثابه جایگزینی سرمایه به جای زمین و آب می باشد. به گونه ایکه در شرایط محدودیت زمین، آب و شرایط مناسب فصلی، می توان با جایگزینی سرمایه بجای سایر عوامل، به شکل گلخانه، تولید در واحد سطح و آب را افزایش داد. برای این منظور ضروری است که در گلخانه بصورت مصنوعی شرایط بهینه رشد گیاه را فراهم نمود. یکی از مهمترین عوامل محیطی رشد، دمای مطلوب می باشد. اگرچه فلسفه ساخت گلخانه، استفاده از اثر گلخانه ای و تامین دمای مطلوب رشد می باشد، اما بدلیل توسعه گسترده گلخانه ها (حتی در مناطق نسبتا سرد) و ارزان بودن سوخت های فسیلی، دمای مطلوب گلخانه با استفاده از سیستم های گرمایش تامین می گردد. اما امروزه با توجه به بحران انرژی و آلاینده های محیطی، و همچنین گران شدن قیمت سوخت ناشی از حذف قسمتی از یارانه های حامل های انرژی، دیگر تامین دمای مطلوب داخل گلخانه با استفاده بی رویه و غیر اصولی سوخت مقرون به صرفه نخواهد بود. لذا ضروری است که از یک طرف با استفاده از سایر منابع انرژی بویژه انرژی خورشیدی و از دیگر سو با تمرکز گلخانه های خورشیدی صرفا در مناطقی که پتانسیل خوبی در توسعه این گلخانه ها دارند، سهم بیشتری از انرژی مورد نیاز گرمایش گلخانه ها را از نور خورشید تامین نمود. در این تحقیق با تمرکز بر استفاده از انرژی خورشیدی در گلخانه ها، به روش فعال، سعی بر آن شده است که با بررسی زوایای خورشیدی و متعاقب آن زوایای بهینه نصب کلکتورهای خورشیدی بیشینه راندمان کلکتور بدست آید. از این رو ابتدا با استفاده از مدل سازی ریاضی و با استفاده از فرمول های موجود در منابع، زاویه برخورد پرتو خورشیدی بر سطح کلکتور با زاویه های تمایل عمودی و انحراف افقی مختلف در طول سال و در ساعات مختلف روز برای طول و عرض های جغرافیایی مختلف، تعیین شده و با معلوم بودن زاویه برخورد، نسبت تابش روی سطح کلکتور به تابش در سطح عمود بر راستای پرتو مشخص شده و در نتیجه تابش روی کلکتور مشخص می گردد. به این شیوه زاویه بهینه کلکتور برای 9 شهر کشور تعیین گردید. همچنین با اندازه گیری های تابش خورشیدی در شهر تهران، از طلوع تا غروب خورشید، در ماه های مختلف سال، کل انرژی قابل استحصال و زاویه بهینه نصب کلکتور برای ماه های مختلف سال تعیین شد. همچنین، اندازه گیری های عملی با کلکتور خورشیدی میزان راندمان ‮‭50‬ تا ‮‭60‬ درصد را برای کلکتور های صفحه تخت نشان داد. سپس با در نظر گرفتن نیاز گرمایشی یک گلخانه ‮‭1000‬ متری مرجع در شرایط اقلیمی ‮‭320‬ نقطه مختلف در سطح کشور و پتانسیل تابش خورشیدی در این نقاط، نقشه های هم نیاز تعداد کلکتور خورشیدی برای ماه های سرد سال رسم گردید. واژه های کلیدی: گلخانه خورشیدی، انرژی در کشاورزی، کاهش مصرف سوخت، کلکتور خورشیدی، راندمان جذب انرژی خورشیدی