طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه گرمایش خورشیدی با عدسی فرسنل خطی برای گلخانه

کشت‌های گلخانه‌ای به دلیل ماهیت تولید خارج از فصل، یکی از پرمصرف‌ترین بخش‌های مصرف‌کننده انرژی در بخش کشاورزی می‌باشند که منبع عمده تامین کننده انرژی آنها، سوخت‌های فسیلی است. با توجه به معایب مصرف سوخت‌های فسیلی و قوانین بازدارنده مصرف آن در سال‌های آینده، بایستی در خصوص جایگزینی تدریجی آنها با انرژی‌های تجدیدپذیر مطالعات لازم صورت گیرد. در این تحقیق، یک سامانه گرمایش خورشیدی مجهز به متمرکزکننده از نوع عدسی فرسنل خطی با قابلیت تنظیم برای کل مناطق ایران، در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس طراحی و ساخته شد. بدین منظور، در ابتدا نیاز گرمایشی یک واحد گلخانه خیار محاسبه شده و با توجه به آن، سامانه گرمایش خورشیدی و سیستم ذخیره حرارت برای تامین گرمای مورد نیاز داخل گلخانه طراحی و ساخته شد. به منظور ذخیره انرژی بیشتر، از مخزن عایق‌بندی شده با عایق الاستومریک و لوله‌های مسی حاوی پارافین داخل مخزن استفاده شد. سپس، عملکرد سامانه در سه محدوده دمایی 35، 50 و 65 درجه سلسیوس پایش گردید. بررسی روند تغییرات دمای آب مخزن نشان داد که میانگین آهنگ کاهش دما در مخزن با دمای اولیه بیشتر نسبت به مخزن با دمای کمتر، سریع‌تر است. ولی با حجم و عایق‌بندی مناسب و استفاده از مواد تغییرفاز دهنده، بخصوص در محدوده ذوب پارافین، دما در مخزن ثابت‌تر باقی مانده و روند سرد شدن آن کندتر شد. لذا، سامانه گرمایش خورشیدی و مخزن ذخیره حرارت با حجم و عایق‌بندی مناسب می‌تواند در گرمایش گلخانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.