تعیین شرایط بهینه پارامترهای فنی موثر بر میزان جذب و ذخیره انرژی نورانی در 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 ای که 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 ادامه 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 غیر فعال، سعی بر آن شده است که با انتخاب جنس پوشش و جنس مواد بکار رفته در دیواره شمالی و احیانا کف گلخانه بعنوان مواد جاذب و ذخیره انرژی گرمایی نقش اثر گلخانه ای در افزایش دمای داخل گلخانه پر رنگ تر شده و نیاز به مصرف سوخت سیستم گرمایش گلخانه کاهش یابد. برای این منظور پنج پنل مشابه طراحی و ساخته شده و در مرحله اول با نصب پوشش های مختلف و در مرحله دوم با تغییر مواد جاذب داخل پنل آزمون ها انجام گردید. برای این منظور از شش عدد ترموگراف نصب شده در داخل پنل ها و محیط خارج استفاده شد. جهت مقایسه پوشش ها از پارامتر محاسبه شده پتانسیل انباشت گرما نسبت به محیط خارج و برای مقایسه مواد جاذب از پارامتر نیاز گرمایشی پنل برای تثبیت دما در ‮‭18‬ درجه سلسیوس استفاده گردید. همچنین میزان انرژی مصرفی سیستم گرمایش الکتریکی برای تثبیت دما روی ‮‭18‬ درجه سلسیوس مقایسه شد. تاثیر کاربرد پرده محافظ انرژی هم بر روی پارامترهای مورد نظر ارزیابی گردید. کلیه مقایسات آماری با طرح کاملا تصادفی، در پنج تکرار و با استفاده از نرم افزار ‭statistica ‬انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش پلی کربنات دو جداره با ضخامت 6 میلیمتر بهترین پوشش از لحاظ قابلیت انباشت گرما، می باشد. نتایج مربوط به مواد جاذب نشان داد که تیمار بتن با سطح سیاه رنگ و تیمار مخازن آب در دیواره شمالی و شن در کف پنل مشترکا بهتر از سایر تیمارها بودند. کاربرد پرده محافظ انرژی بطور کاملا معنی داری نیاز گرمایشی را کاهش داد. در مرحله بعد به منظور تعیین قطب توسعه گلخانه های خورشیدی، با استفاده از داده های هواشناسی ناسا و با استفاده از نرم افزار ‮‭144‬ ‭surfer ‬نقشه تهیه و بر مبنای آنها ‮‭19‬ منطقه دارای پتانسیل تعیین شد. از بین این مناطق با استفاده از داده های هواشناسی ایستگاه های سینوپتیک بهترین منطقه در شرق استان فارس و غرب استان کرمان تعیین شد. سپس با استفاده از نتایج بخش اول، گلخانه خورشیدی ملی با نرم افزار ‭SolidWorks ‬طراحی گردید. واژه های کلیدی: گلخانه خورشیدی، انرژی در کشاورزی، پهنه بندی، پوشش گلخانه، قطب توسعه گلخانه های خورشیدی