طراحی و تحلیل سردخانه زیرزمینی نگهداری میوه و سبزیجات با رویکرد انرژی زمین گرمایی و معماری بادگیر

طراحی و ساخت سردخانه های نگهداری محصولات کشاورزی همواره با چالش های اقتصادی و زیست محیطی همچون مصرف بالای انرژی، هزینه های تجهیزات تبرید و انتشار گازهای آلاینده همراه بوده است. در این پژوهش، یک سردخانه زیرزمینی برای نگهداری انواع میوه و سبزیجات با هدف حذف یا کاهش چشمگیر سیستم موتورخانه طراحی و تحلیل شده است. ایده اصلی طرح برگرفته از مشاهده سردخانه ای ۵۰ ساله در شهر نیشابور است که بدون خرابی قابل توجه به فعالیت خود ادامه داده، اما هزینه های تجهیزات آن به دلیل تحریم ها بسیار افزایش یافته است. پژوهش حاضر با تکیه بر دانش معماری اصیل ایرانی و استفاده از دمای ثابت زمین در عمق ۵ تا ۲۰ متری (میانگین ۱۰ درجه سانتی گراد در نیشابور) به عنوان منبع سرمایش طبیعی، امکان احداث سردخانه ای با موتورخانه ای بسیار کوچک را بررسی می کند. محاسبات بارهای حرارتی برای ۱۳ سالن نگهداری محصول شامل سیب، پرتقال، هلو، خیار و سبزیجات به همراه سالن پیش سردکن انجام شده است. نتایج نشان می دهد بار حرارتی دیواره ها در سالن پیش سردکن با مساحتی معادل نصف یک سالن ورزشی سرپوشیده، تنها ۶/۰ کیلووات است و در سالن های نگهداری با دمای صفر درجه و مساحت ۷۲ متر مربع، بار حرارتی ۶۴۵/۰ کیلووات محاسبه شده که از مصرف یخچال یک منزل مسکونی نیز کمتر است. مقایسه با یک سالن مشابه در سطح زمین با دمای خارج ۳۸ درجه نشان می دهد بار حرارتی در حالت زیرزمینی به یک پنجم کاهش می یابد؛ به عبارت دیگر حدود ۸۰ درصد انرژی سرمایشی از محیط زمین تامین می شود. افزون بر این، طرح استفاده از بادگیرهای سنتی را به عنوان راهکاری طبیعی برای کاهش دما تا ۵ درجه سانتی گراد و ایجاد تهویه پیشنهاد می کند. این سامانه با بهره گیری از اثر دودکشی، حتی در شرایط بدون باد نیز جریان هوا را برقرار می سازد. از مهم ترین مزایای طرح می توان به حذف کمپرسور، کندانسور و برج خنک کن، کاهش مصرف سوخت های فسیلی، عدم انتشار گازهای آلاینده، کاهش هزینه های زمین (به دلیل استفاده از فضای زیرزمینی) و امکان بهره برداری همزمان از سطح زمین برای کشت وزیعت اشاره کرد.

کلیدواژه ها:

سردخانه زیرزمینی ، انرژی زمین گرمایی ، بار حرارتی ، بادگیر ، معماری ایرانی ، نگهداری محصولات کشاورزی