ارزیابی مبتنی بر شبیه‌سازی یک دودکش خورشیدی نصب‌شده روی دیوار برای پشتیبانی فصلی سامانه‌های تهویه مطبوع و بهره‌وری انرژی در گلخانه‌ها: مطالعه موردی در اهواز، ایران

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
10.22059/ijbse.2025.388520.665581
چکیده

این پژوهش عملکرد فصلی دودکش خورشیدی دیواری یکپارچه با سامانه تهویه مطبوع برای کنترل اقلیم گلخانه در اهواز را ارزیابی می‌کند. با استفاده از مدل‌های معتبر دینامیک سیالات محاسباتی، عملکرد سرمایشی، تهویه‌ای و گرمایشی سامانه در یک دوره 9 ماهه و با در نظر گرفتن تغییرات دما، تابش خورشیدی و تجهیزات حرارتی یک گلخانه سقف شیروانی دوتایی با ابعاد ۱۲×۲۰ مترمربع و ارتفاع تاج ۶ متر، تحلیل شد. نتایج نشان داد که در ماه‌های گرم سال، این سامانه دماهای داخلی را 13 تا 17 درجه سلسیوس کاهش داد، اما بازده سرمایشی (56/0در برابر 62/0)، نرخ تعویض ساعتی هوا (82/3 در برابر 01/9) و شاخص یکنواختی دما (73/0 در برابر 82/0) آن در مقایسه با سامانه متعارف فن-پد کمتر بود. با این حال، حذف توان محوری فن منجر به صرفه‌جویی قابل‌توجه انرژی شد. همچنین در ماه‌های سرد سال، دما را به میزان 24/6 درجه سلسیوس افزایش داد و شاخص یکنواختی دما را از 74/0 به 89/0 ارتقا داد، هرچند بازده گرمایشی آن 43/0 و کمتر از انتظار بود. این نتایج نشان می‌دهد که این سامانه، به ویژه در دوره‌های گرمایشی می‌تواند با صرفه‌جویی در انرژی و ارائه کنترل اقلیم مؤثر، جایگزینی پایدار برای سامانه‌های متداول باشد. بهینه‌سازی طراحی، مانند استفاده از پرده‌های حرارتی و سقف‌های موقت در ماه‌های سرد، می‌تواند عملکرد آن را بیشتر بهبود دهد.