مثالی از طراحی گلخانه

تعداد بازدید: 1231
چهارشنبه 03 دي 1393

عوامل موثر بر اتلاف حرارت

اتلافات حرارتی و نفوذ هوا در گلخانه ها بستگی به عمر و شرایط گلخانه داشته ؛ گلخانه های قدیمی تر یا آن هایی که در و دیوارهایش ترک برداشته هوای سرد بیشتری واردشان می شود. گلخانه هایی که پوشش شیشه ای یا ورق های بزرگ پشم شیشه داشته و از یک یا دو لایه پلاستیک انعطاف پذیر تشکیل شده اند؛ نفوذ هوای کمتری دارد.(شکل پایین)

سیستم تهویه گلخانه نیز اثر زیادی روی نفوذ هوا دارد. پره های ورودی و خروجی فن ها اگر به دلیل ضعف در طراحی یا عدم روغنکاری به درستی بسته نشوند، هوای زیادی را جا به جا می کنند. منافذ پنجره ها باید کاملا پوشیده باشند تا جلوی ورود هوای سرد را بگیرند.

تابش خورشید توسط گیاهان، خاک و تجهیزات گلخانه جذب می شود. سپس آن ها دوباره این تابش را به بیرون منتقل می کنند.

مقدار افت حرارت تشعشعی بسته به نوع شیشه، دمای محیط و پوشش ابری منطقه دارد. مواد پلاستیکی محکم کمتر از 4% تابش حرارتی را به محیط پس می دهند.

محاسبات افت حرارتی

افت حرارت هدایتی از رابطه زیر به دست می آید.

   1) Qc = A (Ti - To)/R

Qc: افت حرارت هدایتی   Btu/h

A: مساحت گلخانه  ft2

R: مقاومت حرارتی مواد گلخانه     h ft2 °F/Btu

(Ti-To): اختلاف دمای محیط بیرون و داخل گلخانه

جدول 1 لیست مواد مختلف موجود در ساختمان گلخانه و مقادیر R مربوط به آن ها را می دهد. توجه کنید که R بزرگتر نشان دهنده جریان گرمای کمتری می باشد. استفاده از موانع بخار برای ممانعت از نفوذ بخار به مواد می باشد. از طرفی حرارت از طریق زمین و کناره ها نیز از دست می رود که این مقدار باید به افت های دیگر نیز اضافه گردد. و از رابطه زیر و  جدول 1 مقدار آن حساب می شود.

2) QP = PL (Ti - To)

P: ضریب عایق      BTU/ft ºF hr

L: محیط گلخانه

این مقادیر R برای سرعت باد  15 mph (7 m/s)می باشد.  اگر سرعت باد تغییر کرد مقدار R از جدول زیر به دست می آید.

ماده

سرعت mph(مایل بر ساعت)

 

0

5

10

20

25

30

شیشه

1.307

1.05

0.96

0.877

0.86

0.84

پشم شیشه

1.438

1.15

1.05

0.96

0.94

0.92

پلی استایرن یک لایه

1.2

1

0.917

0.84

0.8

0.81

پلی استایرن دو لایه

1.23

1.58

1.48

1.39

1.37

1.35

 

 

 

جدول 1_ مقاومت حرارتی از مواد سازنده

R

ماده

4

الیاف شیشه ای  "1

4

پلی استایرن منبسط شده سطوح برش دار  "1

5

پلی استایرن منبسط شده سطح صاف   "1

3.6

پلی استایرن منبسط شده دانه دار   "1

6.2

پلی اورتان منبسط شده    "1

2.2

ورمیکولیت    "1

11

پشم شیشه  " 3.5-3

19

پشم شیشه  " 6.5-5

 

 

جنس دیوار

R

ماده

2

بلوک بتن "8

1.43

تخته سه لا  " 2/1

1.25

بتن ریخته "6

7.69

بلوک بتنی با تخته سه لا و فوم پلی اورتان  "1

1.42-3.33

گلخانه با پرده نازک حرارتی

 

 

اجزا ی سازه

R

پوشش سقف و دیوار

0.91

یک لایه شیشه

2

دو لایه شیشه با فاصله ”¼

0.83

پلی اتیلن یک لایه

1.43

پلی اتیلن دولایه جدا از هم

2

پلی اتیلن دو لایه با شیشه

0.83

قاب تقویت شده با فایبر گلاس

2

اکریلیک یا پلی کربنات

 

 

ضریب عایق حرارتی

Btu/linear

ft ºF hr

ضریب عایق

0.8

بدون عایق

0.4

عایق کاری

 

 

معادله حرارت بار نفوذی از رابطه زیر به دست می آید.

3) QA = 0.02 V C (Ti - To)

 

V: حجم گلخانه  ft3

C: دفعات تعویض هوا در هر ساعت

جدول 2 لیست دفعات تعویض هوا با توجه به نوع گلخانه را ارائه می دهد. این نرخ به موقعیت محلی و شرایط باد خیلی وابسته است.

جدول2_ تعویض هوا در گلخانه

تعویض هوا

نوع سازه

0.75-1

بنای نو ساز با شیشه یا پشم شیشه

0.5-1

بنای نوساز با دولایه پوشش پلاستیکی

1-2

بنای قدیمی با شرایط خوب

2-4

بنای قدیمی با موقعیت ضعیف

 

کمترین دمای طراحی

درجه حرارت خارج برای طراحی هیترها با در نظر گرفتن شرایط سرد 15 درجه فارنهایت (-9°C) در زمستان می باشد. یکی دیگر از نکات مهم این است که حرارت طرح داخل باید طوری در نظر گرفته شود که گیاهان در سردترین دمای بیرون یخ نزنند.

طراحی گلخانه 10 هکتاری

گلخانه 10 هکتاری در شهر تهران با 23 سازه 6 دهانه 90×8 متری در نظر بگیرید که ابعاد هر یک به شکل  زیر است. اگر این گلخانه برای کشت گوجه فرنگی ، سازه آن بدون عایق کاری (P=0.8) و سقف و دیوارها از پلی اتیلن دو لایه باشد. با حفظ دمای داخل 65°F (18 درجه سلسیوس) مقدار تلفات حرارتی و ظرفیت بویلر مورد نظر را انتخاب کنید.

 

 

مساحت 1 بنای 6 دهانه:                                              

از آنجایی که انتقال حرارت بین دیواره ها ناچیز است و 6 تا سازه به هم چسبیده است. بنابراین دیوارهای خارجی را در محاسبات بار وارد می کنیم.

با توجه به جداول دمای متوسط در سردترین ماه تهران( 33.6°F  (1°Cو حداقل دمای آن ( 18.6°F (-7°C تعیین می شود در حالی که دمای داخل گلخانه باید65°F   (18°C) باشد .  حدود 45 درجه فارنهایت با دمای کمینه اختلاف دارد. با توجه به جدول 1 Rvalue پلی اتیلن دولایه 1.43 می باشد.

Qc با توجه به فرمول شماره 1:

 

Qc

BTU/hr

Kcal/h

1,888,111

475,800

Qp با توجه به رابطه 2:

L=(48 +90) x 2=276   m             905 ft محیط 6 تاگلخانه

QP = P x L x (ΔT) = 0.8 x 905 x 45 = 32,580    BTU/hr

 

QP

BTU/hr

Kcal/h

32,580

8,210

 

QA با توجه به رابطه  3                                                                                                                                                                                                                                                                                      

QA

BTU/hr

Kcal/h

686,520

173,000

QT از مجموع Q بالا به دست می آید.

 

QT = Qc + QP + QA =1,888,111  + 32,580  + 686,520 =2, 607,211  BTU/hr  =657,000    Kcal/hr

QT

BTU/hr

Kcal/h

2, 607,211

657,000

657000 کیلوکالری بر ساعت برای یک سازه 6 تایی حرارت نیاز است که ما 23 تا از این سازه داریم بنابراین کل حرارت مورد نیاز:

منابع و پیوندها

 

مثال عددی از طراحی گلخانه
طراحی گلخانه 2 هکتاری
طراحی گلخانه 10 هکتاری
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...بیشتر
دهمین دوره نمایشگاه بین المللی انرژی نو، تجدیدپذیر، بهره وری و صرفه جویی تهران 96
عنوان: دهمین دوره نمایشگاه بین المللی انرژی نو، تجدیدپذیر، بهره وری و صرفه ...بیشتر
افتتاحيه دنا كيترينگ آشپزخانه بزرگ شركت فدك در مجموعه راه آهن تهران
افتتاحيه دنا كيترينگ آشپزخانه بزرگ شركت فدك در مجموعه راه آهن تهران   ...بیشتر
هفتمین دوره نمایشگاه تاسیسات، سیستم های سرمایشی و گرمایشی رشت 96
عنوان: هفتمین نمایشگاه تاسیسات، سیستم های سرمایشی و گرمایشی رشت 96  ...بیشتر
وبینار بویلر چگالشی، از ساخت تا راه اندازی
وبینار بویلر های چگالشی، از تولید تا راه اندازی کارگاه آموزشی تخصصی بویلرهای ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر