إستغلال الطاقة الشمسیة لتوفیر والمحافظة على الظروف المناخیة المناسبة للبیت المحمى المزروع بمحصول الخیار. الجزء 1 : تحلیل الأداء الحرارى لسخان الماء الشمسى

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ ورئیس قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة المنصورة، مصر.

2 أستاذ الهندسة الزراعیة المساعد – کلیة الزراعة – جامعة المنصورة، مصر.

3 معید بقسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة المنصورة، مصر.

المستخلص

یهدف هذا البحث الى التنبؤ بدرجة حرارة الماء المخزنة بداخل خزان تخزین الطاقة الشمسیة فى نهایة کل یوم خلال فصل الشتاء لموسم 2007/2008 م. حیث تم استخدام نظام تسخین شمسى متکامل مکون من سخان میاه شمسى وخزان تخزین وذلک لرفع درجة حرارة 400لترمن الماء المخزن بداخل هذا الخزان. تم تطویر نموذج ریاضى لحساب وتحلیل معدل الآداء الحرارى لنظام التسخین الشمسى المستخدم. کما تم الإستعانة بجهاز قیاس وتجمیع البیانات (Data-logger) وذلک لقیاس وتخزین درجات حرارة الهواء, ودرجات حرارة الماء داخل الخزان ودرجات حرارة الماء الداخل إلى والخارج من المجمع الشمسى أثناء التشغیل, وکذلک تم تحلیل علاقة تلک الدرجات ومدى إرتباطها بدرجة حرارة الماء المتنبأ بها وذلک بغرض تحدید کمیات الطاقة الشمسیة المستخدمة فى عملیات التدفئة التى تجرى فى العدید من التطبیقات الزراعیة.

            أوضحت البیانات المتحصل علیها أن المتوسط الیومى للطاقة الشمسیة المتاحة بلغ 13.372 کیلووات.ساعة/یوم , وکان المتوسط الیومى للطاقة الحراریة المخزنة بنظام تخزین الطاقة الشمسیة 7.138 کیلووات.ساعة/یوم. کما بلغ المتوسط الیومى للکفاءة الحراریة الکلیة للمجمع الشمسى ولنظام التخزین خلال فترة التجربة 72.07% و 74.18% على التوالى, والتى کانت تتغیر بدورها من یوم لآخروخلال کل شهر طبقا ً لکمیة الطاقة الشمسیة المتاحة, ودرجة حرارة الماء بخزان التخزین فى بدایة کل یوم, ودرجة حرارة الهواء الخارجى المحیط. أشارت النتائج إلى أن هناک توافق کبیر بین درجات حرارة الماء المتنبأ بها ودرجات الحرارة المقاسة والتى بلغت نسبته 94.68%.

الموضوعات الرئيسية


ASHRAE (1995) Handbook of HVAC Applications, chapter 30, Atlanta, GA, USA.     
ASHRAE (2005) Handbook of Fundamentals “American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers” New York.
Bargach, M. N., Tadili, R.; Dahmam, A. S.; and Boukallouch, M. (2000)”Survey of thermal performances of a solar system used for heating agricultural structures in Morocco” Renewable energy, 20:133-415.
Duffie, J. A. ; and Beckman, W. A. (1991) “Solar engineering of thermal process”. John Wiley and Sons, New York.
Ismail, K.; and Goncalves, M.M. (1999) “Thermal performance of PCM storage unit” Energy conservation management, 40 (1999):115-138.
Kalogirou, S. A. (2003) “The potential of solar industrial process heat application” Appl. Energy, 76 (2003):337-361.
Kalogirou, S. A. (2004) “Solar thermal collectors and applications” Progress in Energy and Combustion Science, 30 (2004):231-295.
Konttinen, P. ; Lund, P. D. ; and Kilpi, R. J. (2003) “Mechanically manufactured selective solar absorber surfaces” Solar Energy Mater Solar Cells, 79(3):273-283.  
Sayigh, A. A. W. (2001) “Renewable energy: global progress and examples’’ Renewable energy, WERN (2001):15-17.
Tripanagnostopoulos, Y. ; Souliotis, M. ; and Nousia, T. H. (2000) “Solar collectors with colored absorbers” Solar Energy, 68:343-356
Wazwaz, J. ; Salmi, H. ; and Hallak, R. (2002) “Solar thermal performance of a nickel-pigmented aluminium oxide selective absorber” Renewable Energy, 27:277-292.