فاعلیة نظامین تبرید تبخیری فی حیز هوائی دافئ مصطنع

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ الهندسة الزراعیة - قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة –جامعة کفر الشیخ

2 مدرس الهندسة الزراعیة - قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة –جامعة کفر الشیخ، مصر

3 طالبة دراسات علیا – ماجستیر - قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة –جامعة کفر الشیخ، مصر

المستخلص

یعد الإجهاد الحراری داخل المنشاّت الزراعیة مثل مزارع الإنتاج الحیوانی و الداجنى بالإضافة إلى الصوب الزراعیة أحد المشکلات الرئیسیة التی تواجه المنتجین فی هذا المجال. تظهر تلک المشکلة فعلیًا أثناء الأجواء الحارة التی لا تتمکن خلالها مجرد عملیة التهویة فقط من حل تلک المشکلة . تعمل أنظمة التبرید التبخیری على التخفیف من الإجهاد الحراری والمساهمة فی تهیئة البیئة داخل تلک المنشاّت. لذلک تهدف الدراسة الحالیة إلى دراسة فعالیة نظامی تبرید تبخیری مختلفین ، احدهما نظام الوسادة والمروحة و الاخر نظام الترذیذ فی حیز هوائی دافئ مصطنع  ومقارنتهما مع نظام التهویة الاصطناعیة. تم إنشاء ثلاثة نماذج تجریبیة متماثلة من الصوب لتمثل حیزهوائی دافئً ، وتم تجهیز کل منها بالمعدات اللازمة وتم تثبیت النماذج الثلاثة على سطح مسکن بقریة أریمون بالقرب من مدینة کفر الشیخ ، محافظة کفر الشیخ ، مصر(٣۱,۱۸  شمالا و٩۱,٣۰  شرقا) . . تم دراسة نظام الوسادة و المروحة عند سمکین مختلفین (۱۰ سم ، ٥ سم)  للوسادة المصنعة یدویًا من خلیط متوازن من قش الأرز وألیاف أوراق النخیل (کیرینا). تم دراسة نظام الترذیذ عند ضغط  ٢٠٧ و ۱۰٣ کیلو باسکال (٣۰ و ۱٥ رطل/  بوصة مربعة). تم دراسة مستویات مختلفة من معدل تدفق الهواء تراوحت من ٠٤٢,۰ إلى۱٥٥,۰ متر مکعب / ثانیة. تم قیاس درجة حرارة الهواء (T) والرطوبة النسبیة (RH) کل ساعة لمدة ثلاثة أیام کتکرار لکل معاملة . و للحکم على فعالیة وإمکانیة التبرید لکل من أنظمة التبرید التبخیری ، تم حساب الانخفاض فی درجة الحرارة (∆T) ، وکفاءة التبرید (SE) ، الانخفاض النوعی فی درجات الحرارة  (T/Q∆) ، أداء وحدة التبرید التبخیری ( Unit ECP) واستهلاک المیاه . أظهرت النتائج أن ∆T تراوحت بین ٤,۰ إلى ۱٢,٢ درجة مئویة ومن ٣۸,۰ إلى٤٩,٣ درجة مئویة بالنسبة لنظام الوسادة و المروحة ونظام الترذیذ على التوالی. تراوحت RH  للهواء المبرد من ۸,٩۰  إلى ٦,٩۸ ٪ ومن ٩,۸۸  إلى  ٩٧,٩٧ ٪ لنظام الوسادة و المروحة ونظام الترذیذ على التوالی. و کانت القیم الأعلى لنظام الترذیذ حیث تجاوزت کلا من کفاءة التبرید و الانخفاض النوعی فی درجات الحرارة و أداء وحدة التبرید القیم ٧۸ ٪ و ٤۱ درجة مئویة ثانیة لکل متر مکعب و ۱۰ کیلو واط لکل درجة مئویة على التوالی . تسبب نظام التهویة الاصطناعیة فی ارتفاع درجة الحرارة وفشل على الأقل فی الحفاظ على درجة الحرارة کما هی فی الخارج . وفقًا للظروف التجریبیة الحالیة ، اثبت نظام الترذیذ فعالیة فی عملیة التبرید ، کذلک حقق توفیرا فی استهلاک المیاه  و هذا بالاضافة الى ان هذا النظام ذو اهمیة فی تکنولوجیا الری فی الزراعة المحمیة.

الموضوعات الرئيسية


Abdallah S. E and M. A. Basiouny (2008) Influence of pad onfiguration on evaporative cooling system effectiveness inside a wind tunnel. The 15th. Annual Conference of the Misr Society of Ag. Eng., 12-13 March, 2008. 591-613
Darwesh, M. ; S. Abouzaher ; T. Fouda and M. Helmy (2007). Effect of using pad manufactured from agricultural residues on the performance of evaporative cooling system. Misr J. Ag. Eng., 24(4):1023- 1043
Dayioğlu, M. A., and H. H. Silleli. )2015(. Performance analysis of a greenhouse fan-pad cooling system: gradients of horizontal temperature and relative humidity. Journal of Agricultural Sciences, 21(1): 132–143.
Heidarinejad .G ; M. R. A .Moghaddam  and H. Pasdarshahri  (2019). Enhancing COP of an air-cooled chiller with integrating a water mist system to its condenser: Investigating the effect of spray nozzle orientation. International Journal of Thermal Sciences . (137) 508–525
López,A.; D. L. Valera; F. D. Molina-Aiz and A. Peña (2013). Effectiveness of horizontal air flow fans supporting natural ventilation in a Mediterranean multi-span greenhouse . Sci. Agric. v.70, n.4, p.219-228
Misra, D., and S. Ghosh. )2017(. Performance study of afloricultural greenhouse surrounded by shallow water ponds.International Journal of Renewable Energy Development, 6(2):137–144.
Misra, D., and S. Ghosh.) 2018(. Evaporative cooling technologies for greenhouses:a comprehensive  review.Agric Eng Int: CIGR Journal, Vol. (20) , No. (11).
Shah, B.A. (2015) . Performance Investigation of Evaporative Cooling Pads of Different Materials. National Conference on Innovative and Emerging Technologies, At SR Patel Engineering College, Unjha, Vol. 1
 Shen, T., and C. Chen. (2012). Misting cooling technique for protected culture of Oncidium orchids in subtropical regions . Afr. J. Biotechnol.11(80): 14612 -14620
Tayel, S. A.; M. A. Mosallam and A. M. Mousa. (2010). Evaluation of three evaporative cooling pads from agricultural wastes. Misr J. Eng., 27(3):924 - 942