| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,489 |
| تعداد مقالات | 18,167 |
| تعداد مشاهده مقاله | 58,750,136 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,197,278 |
تاثیر رطوبت خاک بر عملکرد و راندمان سامانه زمین گرمایی در دو حالت حلقه باز و بسته در سرمایش گلخانه | ||
| دانش کشاورزی وتولید پایدار | ||
| دوره 36، شماره 1، 1405، صفحه 169-181 اصل مقاله (839.82 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/saps.2024.61526.3217 | ||
| نویسندگان | ||
| ابوالفضل هدایتی پور؛ محسن سلیمانی* ؛ مصطفی کیانی ده کیانی | ||
| گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
| چکیده | ||
| مقدمه و اهداف: یکی از منابع انرژی قابلدسترس در تمام نقاط دنیا، انرژی گرمازمینی سطحی میباشد. هدف از انجام این آزمیش، ارزیابی تاثیر نحوه چرخش هوا و مقدار رطوبت خاک اطراف لوله انتقال هوا بر دمای هوای خروجی، راندمان و ضریب عملکرد یک سامانه زمین گرمایی سطحی در سرمایش گلخانه بود. مواد و روشها: آزمایش به صورت کرتهای خردشده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار در تیر و مرداد 1401 در یک گلخانه تحقیقاتی از نوع تونلی قوسی مجهز به تجهیزات زمینگرمایی در شهر اراک انجام شد. هیچگونه سامانه سرمایشی دیگری در این آزمایش استفاده نشد. رطوبت خاک اطراف لوله در دو سطح 10 و 25 درصد، به عنوان کرت اصلی و دو نوع چرخش هوای حلقه باز و بسته، به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. برای چرخش هوا، از فن گریز از مرکز با توان 760 وات استفاده شد. چرخش هوا یک روز به صورت باز و روز دیگر به صورت بسته بود. با استفاده از یک دیتالاگر تککاناله، دمای محیط و هوای ورودی به گلخانه به فواصل زمانی هر 10 دقیقه، ثبت و ذخیره میشد. راندمان و ضریب عملکرد در گرمترین ساعات روز اندازهگیری و محاسبه شد. در نهایت آنالیز واریانس تاثیر عاملهای آزمایش بر روی صفات اندازهگیری شده و همچنین مقایسه میانگینها با استفاده از نرمافزار MSTAT-C انجام شد. نتایج: با توجه به نتایج، اثر میزان رطوبت خاک بر متغیرهای دمای هوای خروجی سامانه، ضریب عملکرد و راندمان معنیدار بود. همچنین با این که اثر نحوه چرخش هوا (حلقه بسته یا باز) بر میزان دمای هوای خروجی معنیدار نبود، اما بر ضریب عملکرد و راندمان معنیدار بود. اثر متقابل این دو متغیر مستقل بر هیچ کدام از متغیرهای وابسته معنیدار نبود. دمای هوای ورودی فن (هوای محیط) در ساعات گرم روز، تاثیری بر روی دمای هوای خروجی فن نداشت. بنابراین، استفاده از سامانه، هم در مناطق معتدل (مناطق مرکزی کشور) و هم در مناطق بسیارگرم (مناطق جنوبی کشور) قابلتوصیه میباشد. در روش حلقهبسته با افزایش اختلاف دمای هوای ورودی و خروجی سامانه، مقدار توان تولیدشده و مقدارضریب عملکرد سامانه در مقایسه با روش حلقه باز بیشتر میباشد. یافته ها: با افزایش دمای هوای ورودی، ضریب عملکرد و راندمان سامانه افزایش می یابد. با افزایش رطوبت خاک، دمای هوای خروجی سامانه کاهش می یابد که به دنبال آن، راندمان و ضریب عملکرد سامانه افزایش مییابد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| انرژیهای تجدیدپذیر؛ پایداری؛ پمپ حرارتی زمین- هوا؛ گرمازمینی سطحی؛ پیش سرمایش | ||
| مراجع | ||
|
Abu-Hamdeh NH. 2003. Thermal properties of soils as affected by density and water content. Biosystems engineering,86(1): 97-102. Agrawal KK, Misra R, Yadav T, Agrawal GD and Jamuwa DK. 2018. Experimental study to investigate the effect of water impregnation on thermal performance of earth air tunnel heat exchanger for summer cooling in hot and arid climate. , Renewable Energy, 1(120): 255-265. Alam MR, Zain MFM, Kaish ABMA and Jamil M. 2015. Underground soil and thermal conductivity materials-based heat reduction for energy-efficient building in tropical environment. Indoor and Built Environment, 24(2): 185-200. Aljubury IMA and Ridha HD. 2017.Enhancement of evaporative cooling system in a greenhouse using geothermal energy. Renew. Energy, 111:321–331. Aranda-Arizmendi A, Rodríguez-Vázquez M, Jiménez-Xamán CM, Romero RJ and Montiel-González M. 2023. Parametric Study of the Ground-Air Heat Exchanger (GAHE): Effect of Burial Depth and Insulation Length. Fluids, 8(2): 40-50. Ascione F, Bellia L and Minichiello F. 2011. Earth-to-air heat exchangers for Italian climates. Renewable Energy, 36(8): 2177-2188. Belatrache D, Bentouba S and Bourouis M. 2017. Numerical analysis of earth air heat exchangers at operating conditions in arid climates. International journal of hydrogen energy, 42(13): 8898-8904. Burton-Johnson A, Dziadek R. and Martin C .2020. Geothermal heat flow in Antarctica: current and future directions. The Cryosphere, 14(11): 3843-3873. Chaturvedi AK and. Bartaria VN. 2015. Performance of earth tube heat exchanger cooling of air, a review. Int J Mech Eng Robotics Res, 4(1): 378-382. Cuny M, Lin J, Siroux M, Magnenet V and Fond C. 2018. Influence of coating soil types on the energy of earth-air heat exchanger. Energy and Buildings, 158: 1000-1012. Demir Z. 2019. Effects of vermicompost on soil physicochemical properties and lettuce (Lactuca sativa Var. Crispa) yield in greenhouse under different soil water regimes. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 50(17):.2151-2168. Elminshawy NA, Siddiqui FR, Farooq QU and Addas MF. 2017. Experimental investigation on the performance of earth-air pipe heat exchanger for different soil compaction levels. , Applied Thermal Engineering, 124:1319-1327. Faridi H, Arabhosseini A, Zarei, G. and Okos M. 2021. Degree-Day Index for Estimating the Thermal Requirements of a Greenhouse Equipped with an Air-Earth Heat Exchanger System. Journal of Agricultural Machinery, 11(1), 83-95. Goodarzi M, Hydayatipour A and Ghadbeiklou J. 1402. The Feasibility of Underground Greenhouses Construction as an Action to Reduce Climate Change Impacts. Drought and Climate Change Research, 1(2):53-62. Gouda A. 2010. Using of geothermal energy in heating and cooling of agricultural structures. Ms. Thesis University of Benha, India Greco A and Masselli C. 2020. The optimization of the thermal performances of an earth to air heat exchanger for an air conditioning system: A numerical study. Energies, 13(23), 6414. Kaushal M, Dhiman P, Singh S and Patel H. 2015. Finite volume and response surface methodology-based performance prediction and optimization of a hybrid earth to air tunnel heat exchanger. Energy and Buildings, 104, pp.25-35. Lattieff FA, Atiya MA, Lateef RA, Dulaimi, A, Jweeg MJ, Abed AM and Talebizadehsardari P. 2022. Thermal analysis of horizontal earth-air heat exchangers in a subtropical climate: An experimental study. Frontiers in Built Environment, 8: 1-13. Li H, Yu Y, Niu F, Shafik M and Chen B. 2014. Performance of a coupled cooling system with earth-to-air heat exchanger and solar chimney. Renewable Energy,62:468-477. Lin J, Nowamooz H, Braymand S, Wolff P and Fond C. 2020. Impact of soil moisture on the long-term energy performance of an earth-air heat exchanger system". Renewable Energy, 147:2676-2687. Liu Z, Yu ZJ, Yang T, Li S, ElMankibi M, Roccamena L and Zhang G. 2019. Designing and evaluating a new earth-to-air heat exchanger system in hot summer and cold winter areas.,Energy Procedia,158:6087-6092. Mahach H and Benhamou B. 2021. Study of the design of on earth- to- air heat exchanger for low energy air cooling and climate. heating of desert. In Aip conference proceeding, 2345(1), DOI: doi.org/10.1063/5.0049406 Morshed W, Leso L, Conti L, Rossi G, Simonini S and Barbari, M. 2018. Cooling performance of earth-to-air heat exchangers applied to a poultry barn in semi-desert areas of south Iraq.International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11:47-53. N’wuitcha K, Kolan Y, Nougblega Y, Banna M and Zeghmati B. 2022. Soil Nature Effect Investigation on the Ground-to-Air Heat Exchanger for the Passive Cooling of Rooms. Open Journal of Fluid Dynamics, 12(4): 321-341. Sakhri N, Menni Y and Ameur H. 2020. Effect of the pipe material and burying depth on the thermal efficiency of earth-to-air heat exchangers. Case Studies in Chemical and Environmental",Engineering, 2: 10002-100013. Song XQ, JiangMand Qin P. 2019. Numerical investigation of the backfilling material thermal conductivity impact on the heat transfer performance of the buried pipe heat exchanger. In IOP Conference Serieson Earth and Environmental Science, 267(4): 1-8. Williams GP and Gold LW. 1976. CBD-180 Ground Temperatures. National Research Council Canada, 100-101 National. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 75 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 39 |
||