تعیین مکان بهینه قرارگیری حسگرهای دمای هوا در گلخانه بر اساس آنالیز دینامیک سیالات محاسباتی

محیط یک گلخانه خورشیدی تحت تاثیر دمای خارجی، رطوبت، شدت تابش نور خورشید، سرعت باد، ساختار گلخانه و محصولات کاشته شده است. کنترل بهینه شرایط محیطی گلخانه با انتخاب صحیح محل نصب حسگرها به منظور سنجش دقیق پارامترهای محیطی گلخانه امکان پذیر است. هدف اصلی از پژوهش حاضر انتخاب مکان بهینه برای نصب حسگر دما براساس آنالیز دینامیک سیالات محاسباتی است. در این پژوهش، گلخانه ای به طول ۵۲/۵ متر و رض ۲۱ متر و ارتفاع ۷/۷۵ متر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا داده های دمای هوای ۶۰ نقطه از گلخانه، در سه روز متوالی ۲۳، ۲۴ و ۲۵ اسفند ماه سال ۱۴۰۱، ساعت ۸ صبح الی ۵ بعدازظهر ثبت شد. این پژوهش در دو حالت الف- خاموش بودن سامانه خنک کننده و بسته بودن دریچه های تخلیه و ب- روشن بودن سامانه خنک کننده انجام گرفت. پس از پایان فرآیند شبیه سازی، از روش های مبتنی بر آنتروپی و خوشه بندی K-means برای تعیین موقعیت بهینه نصب حسگر استفاده شد. مقایسه داده های تجربی و شبیه سازی نشان داد، میانگین خطاهای ثبت شده در تمامی حالات کمتر از ۵% است. نتایج تعیین مکان بهینه حسگر دما با استفاده از داده های دمایی نشان داد، اگر قرار به استفاده از یک حسگر دمای هوا باشد، در روش آنتروپی موقعیت های شماره ۴ (نزدیک پد) و در روش K-means موقعیت شماره ۸ (مرکز گلخانه) به عنوان بهترین مکان نصب حسگر تعیین شد. به کمک شاخص Z (ترکیب داده های دما و سرعت هوا)، در روش آنتروپی و روش K-means بهینه موقعیت قرارگیری حسگر به ترتیب گره های ۴ و ۵ انتخاب شد.

کلیدواژه ها:

آنتروپی ، خوشه بندی K-means ، سامانه خنک کننده