تأثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بر عملکرد گرمایی

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

تأثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بر عملکرد گرمایی گلخانه‌های خورشیدی غیرفعال در اقلیم سرد

چکیده

گلخانه‌­های خورشیدی غیرفعال برای کشاورزی پایدار در مناطق سرد سیر بسیار مهم هستند، اما در تنظیم دما با چالش ­هایی مواجه هستند، به خصوص در شب که دما به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. به نظر می­رسد مواد تغییر فاز دهنده (PCM) راه حلی بالقوه برای بهبود پایداری حرارتی با ذخیره و آزادسازی مقادیر زیادی انرژی حرارتی در طول تغییرات فاز باشد. در مطالعه حاضر به دست آمده است که ترکیب PCMها در دیوار شمالی یک گلخانه خورشیدی غیرفعال به افزایش فصل رشد تا 48 روز کمک نموده و میانگین دما را در طول فصل رشد از  12.1 ^◦C به ^◦C 24.8 افزایش می­دهد و امکان کشت گستره وسیع تری از محصولات را فراهم می­نماید. این مطالعه بینش ­های ارزشمندی را در مورد امکان استفاده از PCMها در گلخانه ­های خورشیدی غیرفعال برای بهبود تنظیم دما و بهره ­وری انرژی در آب و هوای سرد ارائه می­دهد.

نتیجه‌گیری

نتایج مطالعه نشان می‌دهد که ترکیب PCM در گلخانه‌های خورشیدی غیرفعال یک روش موثر برای افزایش عملکرد حرارتی آن­ها، به‌ویژه در مناطق سردتر است. استفاده از دو نوع پارافین مورد بررسی قرار داد گرفته که n- تترادکان (دمای ذوب 4 ^◦C) عملکرد بهتری نسبت به n-پنتادکان (دمای ذوب 10 ^◦C)  به دلیل نزدیک بودن دمای ذوب آن به حداقل دمای مورد نیاز برای رشد محصولات زراعی و ظرفیت گرمایی بالاتر آن دارد. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از n-تترادکان منجر به افزایش متوسط دمای گلخانه به میزان 3-10 ^◦C می‌شود، در حالی که هنوز n-پنتادکان با عملکرد پایین‌تر نسبت به عدم استفاده ازPCM ، بهبودی را نشان می‌دهد. به طور کلی، این مطالعه کمک ارزشمندی در این زمینه می­نماید و بینش ­های مهمی را برای محققان و دست اندرکاران ارائه می­دهد که به دنبال افزایش عملکرد و پایداری گلخانه­ های خورشیدی غیرفعال هستند. در نهایت، یافته­ های اصلی مطالعه را می­­توان با اظهارات زیر خلاصه نمود:

• ادغامPCM ها در دیوار شمالی گلخانه ­های خورشیدی غیرفعال یک روش موثر برای افزایش عملکرد حرارتی آنها به ویژه در مناطق سردتر است.
• ادغام ­PCM ها در گلخانه های خورشیدی غیرفعال می­تواند به طور قابل توجهی فصل رشد را افزایش دهد، همانطور که در نتایج شبیه­ سازی نشان داده شده است که افزایش تا 48­ روز را نشان می­دهد.
• استفاده از­PCM ها در گلخانه‌­های خورشیدی غیرفعال نه تنها عملکرد حرارتی آنها را افزایش می­دهد، بلکه رویکردی پایدار و کارآمد برای توسعه محصول در مناطق سردتر ارائه می­دهد.
• انتخاب PCM با دمای ذوب نزدیک به دمای مطلوب رشد محصول، ثبات بیشتری را برای سیستم گلخانه فراهم نموده و عملکرد کلی آن را افزایش می­دهد.

دانلود فایل : تأثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بر عملکرد گرمایی گلخانههای خورشیدی غیرفعال در اقلیم سرد

Reference:

Ismail, M. M., et al. "Effect of using phase change materials on thermal performance of passive solar greenhouses in cold climates." International Journal of Thermofluids 19 (2023): 100380.‏

https://doi.org/10.1016/j.ijft.2023.100380

ترجمه و ویرایش: دانیال ابراهیم­ زاده