نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم و مکانیزاسیون، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم و مکانیزاسیون، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 استادگروه مهندسی مکانیک بیوسیستم و مکانیزاسیون، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 استادیار بخش تحقیقات مهندسی گلخانه، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

5 استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم و مکانیزاسیون، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

در این پژوهش، کاربرد سامانۀ خورشیدی از لحاظ فنی و اقتصادی برای گرمایش گلخانه بررسی شده است. بدین منظور در ابتدا، تناسب اقلیمی منطقۀ جنوب کرمان برای توسعه گلخانه‌های متناسب با اقلیم تعیین و سپس با توجه به نتایج به‌ دست آمده و محاسبۀ نیاز گرمایشی گلخانه، ظرفیت آبگرمکن خورشیدی از نوع صفحه تخت تعیین و در کنار یک واحد گلخانۀ تولید خیار نصب شد. در ادامه با استفاده از آزمونt  جفت شده، نتایج به ‌دست آمده در این گلخانه با نوع مرسوم در منطقه، که دارای بخاری گازوئیلی بود، مقایسه شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد که از نظر میزان کربن دی‌اکسید، متوسط دما و رطوبت نسبی اختلاف معنی‌داری میان دو گلخانه وجود ندارد ولی از منظر شاخص کلروفیل و عملکرد محصول میان دو گلخانه، به ترتیب در سطح احتمال یک و پنج درصد اختلاف معنی‌داری وجود داشت که گلخانۀ گازوئیلی از میانگین بالاتری برخوردار بود. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل اطلاعات در نرم‌افزار کامفار نیز نشان داد که از منظر شاخص‌های اقتصادی، کاربرد آبگرمکن خورشیدی برای گرمایش گلخانه‌ها از سال پنجم توجیه‌پذیر است و بازگشت سرمایه‌ای معادل 32/5 سال دارد.

کلیدواژه‌ها

Abdellatif, S. M., & Mohamed, Y. A. (2010). Developing a solar heating system for heating sweet colour pepper greenhouse. Journal of Soil Sciences and Agricultural Engineering, 1(11), 1117-1129.
Angstrom, A. (1924). Solar and terrestrial radiation, QJ Roy. Meteorol. Soc., 50, 121–126.
Anon. (2003). Eco-Industrial Parks, Bio-Refineries, Renewable Energy, and Zero Waste Opportunities for Lane County.
Anon. (2017). Good agricultural practice for greenhouse vegetables production, ISBN: 2070-2515, FAO.
Anon. (2020). World energy outlook.
Azizi, A., & Faryadi. SH. (2012). Socio-economic and environmental analysis of the benefits of using solar water heaters (Case study of Shiraz). Iranian Journal of Energy, 15(1). (In Farsi)
Bakirci, K. (2012a). Correlations for optimum tilt angles of solar collectors: a case study in Erzurum, Turkey. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects34(11), 983-993.
Bakirci, K. (2012b). General models for optimum tilt angles of solar panels: Turkey case study. Renewable and Sustainable Energy Reviews16(8), 6149-6159.
Benghanem, M. (2011). Optimization of tilt angle for solar panel: Case study for Madinah, Saudi Arabia. Applied Energy88(4), 1427-1433.
Castilla, N. (2013). Greenhouse technology and management. Cabi.
Cooper, P. I. (1969). The absorption of radiation in solar stills. Solar energy12(3), 333-346.
Duffie, J.A., and Beckman, W.A. (1992). Solar Engineering of Thermal Processes. New York: Wiley.
Ertekin, C., Kulcu, R., & Evrendilek, F. (2008). Techno-Economic Analysis of Solar Water Heating Systems in Turkey. Sensors8(2), 1252-1277.
Gautam, A., Dobhal, A., Kumar, A., & Singh, S. (2016). Economical analysis of a solar water heating system refurbishment in student hostel, International Journal of Scientific & Engineering Research, 7(12).
Ghobadpour, A., Jafarian, M., & Najafi, GH. (2016). Investigation of thermal energy storage methods with the approach of using renewable energy sources in agriculture. 10th National Congress of Agricultural Machinery Engineering (Biosystem Mechanics) and Mechanization, Mashhad, 9 and 10 September. (in Persian)
Golzadeh, N. (2014). Analytical study of environmental effects of using solar water heaters (Case study of Hamadan city). Third International Conference on Environmental Planning and Management, Tehran, 5 December. (in Persian)
Handoyo, E., Ichsani, D., & Prabowo. (2013). International Conference on Sustainable Energy Engineering and Application, Energy Procedia 32 (2013) 166 – 175.
Haratian, M., & Akhondi, N. (2004). Technical and economic analysis of the use of solar water heaters for a government building in Isfahan. The third conference on optimizing fuel consumption in buildings, Tehran, 26 and 27 February. (in Persian)
Jafarian, M., Ghobadpour, A., & Jafarian, K. (2016). Investigation of greenhouses based solar energy and selection of optimal structure using AHP. 10th National Congress of Agricultural Machinery Engineering (Biosystem Mechanics) and Mechanization, Mashhad, 9 and 10 September. (in Persian)
Momeni, D. (2019). Investigation of energy consumption indices in cucumber production in greenhouses in southern Kerman. Extension Journal of Greenhouse Vegetables, 2(1). (in Persian)
Momeni, D., & Monzar, S. (2011). Use of New Energy Applications in Greenhouses (Case Study: Application of Geothermal Energy in Tunisia Greenhouses). Islamic Azad University of Khorasgan Branch, 27 and 28 February. (in Persian)
Momeni, D., Rezvani, S.M., & Zareai, GH. (2020). Comprehensive guide to managing heating energy consumption in greenhouses. Karaj, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Agricultural Education and Extension Institute, Agricultural Education Publishing. (in Persian)
Nadrlou, L., & Dehlaghi, L. (2016). Estimation of solar energy potential on the horizon and sloping surface in Kermanshah province. 10th National Congress of Agricultural Machinery Engineering (Biosystem Mechanics) and Mechanization, Mashhad, 9 and 10 September. (in Persian)
Prescott, J. A. (1940). Evaporation from a water surface in relation to solar radiation. Trans. Roy. Soc. S. Aust.46, 114-118.
Safdarian, F., & Nazari, M. E. (2015, September). Optimal tilt angle and orientation for solar collectors in Iran. In 2015 IEEE 10th International Symposium on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives (SDEMPED) (pp. 494-500). IEEE.
Sepahvand, M., Assodar, M.A., HajiDolu, A., Kazemi, N., & Marzban, A. (2011). Technical, economic and environmental study of solar water heaters in Khuzestan province. The first national conference on mechanization and new technologies in agriculture, Ahvaz, 27-29 February. ( in Persian)
ShahHosseini, S., & Taghipour, H. (2014). Economic study and analysis of solar energy use in greenhouses in Golestan province. The First National Conference on the Position of Management and Accounting in the New World of Business, Economics and Culture, Islamic Azad University, Aliabad Katoul Branch, 29 August. (in Persian)
Şerban, A., Bărbuţă-Mişu, N., Ciucescu, N., Paraschiv, S., & Paraschiv, S. (2016). Economic and environmental analysis of investing in solar water heating systems. Sustainability8(12), 1286.
Soulayman, S., & Sabbagh, W. (2015). Optimum Tilt Angle at Tropical Region. International Journal of Renewable Energy Development4(1).
Yousefi, H., Roumi, S., Tabasi, S., & Hamlehdar, M. (2018). Economic and air pollution effects of city council legislations on renewable energy utilisation in Tehran. International Journal of Ambient Energy39(6), 626-631.
Zang, H., Guo, M., Wei, Z., & Sun, G. (2016). Determination of the optimal tilt angle of solar collectors for different climates of china. Sustainability8(7), 654.
Zareai, GH., Momeni, D., & JavadiMoghadam, J. (2019). Comprehensive location guide for greenhouse construction. Karaj, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Agricultural Education and Extension Institute, Agricultural Education Publishing. (in Persian)