امکان‌سنجی فنی و اقتصادی استفاده از انرژی خورشیدی به منظور تامین بار حرارتی یک سالن مرغداری

ماشین های کشاورزی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 31 فروردین 1401   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.2022.75172.1090

نویسندگان

منصور جلالی¹؛ احمد بناکار^{* 2}؛ بهفر فرزانه³؛ مهدی منتظری⁴

¹دانشجوی دکتری، گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اقلید

²دانشگاه تربیت مدرس

³استادیار گروه مکانیک بیوسیستم، واحد اقلید، دانشگاه آزاد اسلامی، اقلید، ایران

⁴دانش آموخته دکتری مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 5/2 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این مطالعه جمع‌کننده خورشیدی از نوع صفحه تخت (FPC) است. علاوه بر این، برای تامین ۵۰ درصد انرژی از خورشید (و مابقی از سیستم ترکیبی) سطح مورد نیاز برای جمع‌کننده پیشنهاد می‌شود. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار‌‌‌ TRNSYS انجام شد. نتایج نشان داد که برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی (کسر خورشیدی حداکثر)، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 30 مترمربع مورد نیاز است. اما زمانی‌که دیدگاه اقتصادی مد نظر قرار گیرد، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 26 متر‌مربع توصیه می‌شود. علاوه بر این نتایج نشان داد که برای برقراری تعادل بین سیستم خورشیدی و سیستم کمکی، نیاز به سطح جمع‌کننده‌ای معادل 16 متر‌مربع است. با نصب 2 متر‌مربع جمع‌کننده خورشیدی، می‌توان 2/5 درصد انرژی کل را به‌وسیله خورشید تامین کرد. همچنین با افزایش کسر خورشیدی، توانایی سیستم در استحصال از انرژی خورشیدی بیشتر می‌شود.

کلیدواژه‌ها

انرژی مصرفی؛ طیور؛ جمع کننده خورشیدی؛ مدلسازی عددی

مراجع