بخشی از مقاله
چکیده
انگیزه مطالعه حاضر فائق آمدن بر موانع و مشکلات مربوط به کشت و پرورش محصولات کشاورزي در کشورهاي داراي شرایط آب و هوایی بسیار گرم بوده است؛ وضعیتی که برخی از همین کشورها را به واردکنندگان مهم و اصلی مواد غذایی بدل کرده است. رطوبت گیري مایع با استفاده از ژنراتورهاي خورشیدي به عنوان راهکاري براي کاهش دما و حرارت در گلخانه هاي مجهز به سیستم هاي خنک کننده تبخیري مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مطالعات پیشین بیانگر آن بوده است که به لحاظ فنی می توان از فرآیند تبخیر همراه با رطوبت گیري به منظور خنک سازي محیط هاي مسکونی بهره گرفت.
در چارچوب طرح پیشنهادي در واقع جریان هوا پیش از ورود به بخش خنک کننده تبخیري - بخش سردکننده در سیستم هاي خنک کننده و سرمایشی - رطوبت گیري می شود که این فرآیند به نوبه خود دماي رطوبتی جریان هوا را کاهش می دهد. ضمن اینکه استفاده از یک ژنراتور که در واقع بخشی از گلخانه را از معرض تابش مستقیم نور خورشید در امان نگاه می دارد؛ نیز می تواند نقش مهمی در روند خنک سازي محیط گلخانه داشته باشد.
به هر روي نتایج و یافته هاي حاصل از به کارگیري طرح پیشنهادي در منطقه ابوظبی - به عنوان نمونه اي از وضعیت اقلیمی و آب و هوایی بسیار گرم در کشورهاي حاشیه نشین خلیج فارس - و همچنین مقایسه عملکرد آن با سیستم هاي خنک کننده تبخیري معمولی و سیستم هاي تهویه ساده در مجموع بیانگر آن است که بهره گیري از این سیستم در گلخانه ها می تواند از جهت افزایش فصل مناسب رشد با توجه به محصولات مورد مطالعه - کاهو، خیار و گوجه فرنگی - تاثیر بسزائی داشته باشد و فصل مناسب رشد این محصولات سه گانه را به ترتیب از 3 تا 6 ماه و 6 تا 12 ماه افزایش دهد.
مقدمه
نور خورشید از منابع اصلی تامین انرژي است و در واقع انرژي مورد نیاز فتوسنتز، زنجیره غذایی و همچنین انرژي مورد نیاز براي رشد و پرورش انواع مواد غذایی مورد نیاز انسان را تامین می کند. اما در همان حال نور شدید خورشید می تواند سبب افزایش دما و حرارت شود که این مساله به نوبه خود می تواند مانع از رشد بسیاري از محصولات کشاورزي شود و یا رشد آن ها را محدود نماید. شاید همین مساله از جمله دلایلی باشد که برخی از کشورهاي بسیار آفتاب خیز جهان را به واردکنندگان محض مواد غذایی بدل کرده باشد ]گزارش سازمان فائو، [2004 به هر روي این وضعیت نگرانی هایی را درباره مساله امنیت غذایی به وجود آورده است. ضمن اینکه حمل و نقل محصولات غذایی تازه معمولا هزینه بر بوده و نیازمند مصرف مقادیر بالایی از انرژي است.
در نتیجه شاید یک فعالیت پایدار و مقرون به صرفه نباشد. از همین رو مطالعه بر روي ساز و کارهاي خنک سازي محیط کشت در مناطق آب و هوایی بسیار گرم موضوع مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد. اساسا کشت گلخانه اي محصولات کشاورزي آن هم در محیط هاي گلخانه اي مجهز به سیستم هاي خنک کننده داراي تهویه شیوه اي مرسوم و متعارف در همین زمینه می باشد. با این حال مساله این است که محیط گلخانه معمولا در معرض تابش شدید نور خورشید قرار صفحه2 می گیرد.
ضمن اینکه معمولا چنین محیط هایی از عایق کاري مناسبی برخوردار نمی باشند. در همان حال نصب و راه اندازي سیستم هاي خنک کننده سنتی - که معمولا با انرژي برق و یا انرژي حاصل از مواد سوختی دیگر همانند نفت و گاز کار می کنند - بسیار هزینه بر بوده به نحوي که در مقایسه با هزینه واردات مواد غذایی از مناطق و نواحی داراي شرایط آب و هوایی خنک تر بسیار زیاد و سرسام آور می باشد. واقعیت این است که سیستم هاي خنک کننده گلخانه اي باید به لحاظ مصرف برق یا مصرف سایر مواد سوختی همانند نفت و گاز کم مصرف باشند. در همین راستا بهره گیري از نوعی از سیستم هاي خنک کننده خورشیدي شاید تنها راه و امکان مناسب براي دستیابی به این هدف باشد.
در حال حاضر سیستم هاي خنک کننده تبخیري کاربرد گسترده و وسیعی در محیط هاي گلخانه اي کشورهاي داراي شرایط آب و هوایی بسیار گرم دارند - تحقیقات صورت گرفته توسط گروسلی همکاران - [4] این نوع از سیستم هاي خنک کننده در واقع بر پایه خشک سازي هواي محیطی و به عبارتی آب گیري از هواي محیطی کار می کنند و از همین رو می توان آن ها را نوعی از سیستم هاي خنک کننده در نظر گرفت که با انرژي خورشیدي کار می کنند.
این نوع از سیستم هاي خنک کننده تنها براي جابجا کردن آب و هوا نیاز به مصرف برق دارند که مقدار آن هم بسیار ناچیز می باشد. از همین رو راه اندازي این نوع از سیستم هاي خنک کننده هزینه چندان زیادي در بر ندارد. با این حال سیستم هاي خنک کننده کاملا تبخیري قابلیت آن را ندارند که دما و حرارت محیط را به پایین تر از دماي ذرات و حباب هاي آب موجود در محیط برسانند. این در حالی است که مقدار حرارت ایجاد شده بسته به عوامل خاصی همچون سرعت تهویه هوا در محیط گلخانه و همچنین میزان سایه گیري آن در واقع بسیار بالاتر از این می باشد.
به هر روي بهره گیري از داده ها و اطلاعات اقلیمی می تواند ما را در این مورد که در کدام قلمرو یا شرایط جغرافیایی می توان از این نوع از سیستم هاي خنک کننده بهره برداري نمود، یاري نماید. نمودار 1 میانگین کمینه و بیشینه دمایی در شرایط خشک و مرطوب را در شرایط آب و هوایی منطقه ابوظبی نشان می دهد که در واقع شرایط آب و هوایی متعارف در کشورهاي منطقه حاشیه خلیج فارس می باشد. همین شرایط آب و هوایی است که در واقع سبب شده است که کشورهاي این منطقه به واردات انواع مواد غذایی وابستگی شدیدي پیدا کنند. از همین رو به نظر می رسد که شرایط اقلیمی این منطقه می تواند محیط مناسبی براي انجام مطالعه حاضر باشد.
