مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
سعید نوروزی؛ علی ملکی؛ شاهین بشارتی
چکیده
در سال های اخیر افزایش آلودگی هوا ، قیمت حامل‌های انرژی و تنش آبی به دلیل تغییرات اقلیم باعث شده تا استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر به ویژه انرژی خورشیدی افرایش یابد. کلکتورهای خورشیدی یکی از منابع مهم جمع‌آوری و تامین انرژی گرمایی هستند. در این راستا بازده و کارایی این کلکتورها و اقدامات لازم برای افزایش این عامل‌ها از اهمیت خاصی ...
بیشتر
در سال های اخیر افزایش آلودگی هوا ، قیمت حامل‌های انرژی و تنش آبی به دلیل تغییرات اقلیم باعث شده تا استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر به ویژه انرژی خورشیدی افرایش یابد. کلکتورهای خورشیدی یکی از منابع مهم جمع‌آوری و تامین انرژی گرمایی هستند. در این راستا بازده و کارایی این کلکتورها و اقدامات لازم برای افزایش این عامل‌ها از اهمیت خاصی برخورار است. لذا در این پژوهش عملکرد روزانه یک بازتابنده فرنل خطی جهت استفاده در سیستم گرمایش یک گلخانه در بهمن ماه در شرایط آب و هوایی شهرکرد به صورت عددی بررسی خواهد شد. این سامانه دارای یک گیرنده صفحه تخت با 18 مترمربع میدان آینه بوده و به یک مخزن ذخیره سازی باحجم 250 لیتر متصل شده است. علاوه بر این، بر اساس تعادل انرژی در جمع کننده و مخزن ذخیرهسازی، یک مدل ریاضی برای پیش‌بینی عملکرد روزانه سامانه مورد نظر تهیه شد. تحلیلها نشان داد که بیشینه بازده حرارتی سامانه برابر با 65 درصد و حداکثر تولید حرارت مفید 1/5 کیلووات است که توانایی گرمایش محیط گلخانه را در طول شب در ماه بهمن را دارد. همچنین از نتایج این پژوهش می‌توان برای ارزیابی سامانههای متمرکز خورشیدی و به ویژه بازتابندههای فرنل خطی استفاده کرد.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
پوریا شمسی رودبارسرا؛ سیدرضا موسوی سیدی؛ داود کلانتری؛ کامران قاسمی
چکیده
تولید مواد غذایی در محیط شهری راهکار مناسبی برای به‌کارگیری فضاهای بلااستفاده میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک کارخانه گیاهی مجهز به نور مصنوعی جهت استفاده در مناطق شهری میباشد. از آن‌جا که تامین نور مناسب از مهم‌ترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر کارایی یک کارخانه گیاهی محسوب می‌شود، تعداد 8 تیمار نوری (B=1, G=0, R=2)، (R=2, ...
بیشتر
تولید مواد غذایی در محیط شهری راهکار مناسبی برای به‌کارگیری فضاهای بلااستفاده میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک کارخانه گیاهی مجهز به نور مصنوعی جهت استفاده در مناطق شهری میباشد. از آن‌جا که تامین نور مناسب از مهم‌ترین ویژگی‌های تاثیرگذار بر کارایی یک کارخانه گیاهی محسوب می‌شود، تعداد 8 تیمار نوری (B=1, G=0, R=2)، (R=2, G=1, B=0)، (R=1, G=0, B=2)، (R=0, G=1, B=2)، (R=1, G=1, B=1)، (R=0, G=0, B=1)، (R=1, G=0, B=0) و نور خورشید به‌عنوان شاهد و در سه تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. گیاه مورد استفاده تربچه با نام علمی Raphanus sativus بود که پس از 5 هفته برداشت شد و پارامترهای مختلفی از قبیل کلروفیل، وزن تر و خشک، قند و طول گیاه اندازه‌گیری گردید. بیشترین میزان کلروفیل a 0.964 و کمترین مقدار آن 0.318 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ ثبت شد که به‌ترتیب برای تیمارهای (B1, G0, R2) و (R1, G0, B0) به‌دست آمد. بیشترین و کمترین مقدار کلروفیل b نیز به‌ترتیب مربوط به تیمار (R2, G0, B1) با مقدار 0.666 و تیمار (R1, G0, B0) با مقدار 0.229 میلی‌گرم بر گرم وزن تر بود. بیشترین و کمترین مقدار کارتنوئید نیز به‌ترتیب مربوط به تیمار (R2, G1, B0) با مقدار 74.75 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ و تیمار (R1, G0, B0) با مقدار 30.6 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ بود. بیشترین میزان قند 0.717 و کمترین مقدار آن 0.02 میکروگرم بر گرم وزن خشک برگ ثبت شد که به‌ترتیب برای تیمارهای (B1, G0, R2) و (R1, G0, B0) به‌دست آمد. همچنین بالاترین وزن تر و خشک گیاه مربوط به تیمار (R2, G0, B1) با مقادیر 0.27 گرم و 0.014 گرم و کمترین آن مربوط به تیمار (R1, G0, B0) بود که به‌ترتیب 0.155 و 0.007 گرم ثبت شدند. اما تیمارها بر طول گیاه تاثیر نداشتند و اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. نتایج نشان داد که ترکیب نوری (R2, G0, B1) مناسبترین تیمار در سامانه طراحی شده بود.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
منصور جلالی؛ احمد بناکار؛ بهفر فرزانه؛ مهدی منتظری
چکیده
در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 5/2 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این ...
بیشتر
در این مطالعه، به طراحی یک سیستم حرارتی خورشیدی با هدف کاهش مصرف انرژی در یک مرغداری پرداخته شد. مرغداری مورد مطالعه دارای 8 متر طول، 5 متر عرض و 5/2 متر ارتفاع است. در این راستا جمع‌کننده‌های حرارتی خورشیدی مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مساحت سطح جمع‌کننده خورشیدی برای دستیابی به بیشترین بهره از انرژی خورشیدی پیشنهاد شد. در این مطالعه جمع‌کننده خورشیدی از نوع صفحه تخت (FPC) است. علاوه بر این، برای تامین ۵۰ درصد انرژی از خورشید (و مابقی از سیستم ترکیبی) سطح مورد نیاز برای جمع‌کننده پیشنهاد می‌شود. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار TRNSYS انجام شد. نتایج نشان داد که برای دریافت بیشترین میزان انرژی خورشیدی (کسر خورشیدی حداکثر)، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 30 مترمربع مورد نیاز است. اما زمانی‌که دیدگاه اقتصادی مد نظر قرار گیرد، سطح جمع‌کننده‌ای معادل با 26 مترمربع توصیه می‌شود. علاوه بر این نتایج نشان داد که برای برقراری تعادل بین سیستم خورشیدی و سیستم کمکی، نیاز به سطح جمع‌کننده‌ای معادل 16 مترمربع است. با نصب 2 مترمربع جمع‌کننده خورشیدی، می‌توان 2/5 درصد انرژی کل را به‌وسیله خورشید تامین کرد. همچنین با افزایش کسر خورشیدی، توانایی سیستم در استحصال از انرژی خورشیدی بیشتر می‌شود.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
رستم فتحی؛ محمود قاسمی نژاد رایینی؛ رضا حسام پور
چکیده
هدف از این پژوهش ارزیابی الگوی مصرف انرژی، اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی شاخص‌های انرژی در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در استان خوزستان بود. برای تحلیل انرژی مصرفی، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی انرژی، به‌ترتیب از شاخص‌های انرژی، ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها با مدل اندرسون-پیترسون استفاده شد. تعداد 30 واحد ...
بیشتر
هدف از این پژوهش ارزیابی الگوی مصرف انرژی، اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی شاخص‌های انرژی در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در استان خوزستان بود. برای تحلیل انرژی مصرفی، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و بهینه‌سازی انرژی، به‌ترتیب از شاخص‌های انرژی، ارزیابی چرخه حیات و تحلیل پوششی داده‌ها با مدل اندرسون-پیترسون استفاده شد. تعداد 30 واحد تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که خوراک دام و الکتریسیته به‌ترتیب با 4/65% و 2/27% بیشترین و روغن مصرفی برای روغنکاری تیلر-اسکریپر جمع‌آوری کود با 01/0 درصد کمترین انرژی ورودی را به خود اختصاص دادند. تعداد واحدهای کارا با استفاده از مدل بازگشت به مقیاس ثابت، 7 واحد (و واحدهای ناکارا برابر 23 واحد) تعیین شد و میانگین واحدهای تولید از نظر کارایی 78/0 به‌دست آمد. بر اساس مدل بازگشت به مقیاس ثابت یک واحد زمانی کارامد است که کارایی آن برابر یک باشد، در غیر اینصورت ناکارمد است. هدف اصلی یافتن واحد مرجع برای یک واحد ناکارمد نیز تشخیص میزان مازاد ورودی استفاده شده بود که بر اساس آن بتوان برای بهبود کارایی برنامه‌ریزی نمود. در اکثر گروه‌های اثر، خوراک دام و در گروه اثر پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی، خوراک دام، ماشین‌ها و تجهیزات دامداری، بالاترین اثرات زیست‌محیطی را دارا بودند. در همه‌ی گروه‌های اثر غیر از پتانسیل تقلیل منابع غیرآلی مربوط به سوخت‌های فسیلی، خوراک دام بیشترین انتشارات زیست‌محیطی را دارا بود. با توجه به طول دوره گرما و شدت شار تابش خورشید، استفاده از صفحات خورشیدی روی سقف دامداری‌ها برای تامین برق مورد نیاز می‌تواند سبب کاهش مصرف انرژی‌های تجدیدناپذیر شود.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
ژینا سیفی لاله؛ هادی صمیمی اخیجهانی؛ پیمان سلامی
چکیده
استفاده از سامانههای آبشیرینکن خورشیدی یک راهکار مناسب، با صرفه اقتصادی برای تولید آب شرب از منابع آب شور است. هدف از انجام این تحقیق افزایش عملکرد آبشیرینکن خورشیدی با استفاده از سامانه ذخیرهساز گرمای نهان انرژی خورشیدی و سامانه ردیاب پنلی است. با توجه به اینکه به دلیل نوسانات شدت تابش خورشیدی هدر رفت حرارتی از جمع ...
بیشتر
استفاده از سامانههای آبشیرینکن خورشیدی یک راهکار مناسب، با صرفه اقتصادی برای تولید آب شرب از منابع آب شور است. هدف از انجام این تحقیق افزایش عملکرد آبشیرینکن خورشیدی با استفاده از سامانه ذخیرهساز گرمای نهان انرژی خورشیدی و سامانه ردیاب پنلی است. با توجه به اینکه به دلیل نوسانات شدت تابش خورشیدی هدر رفت حرارتی از جمع کننده خورشیدی افزایش مییابد، استفاده از مواد تغییرفازدهنده راه حل مناسبی برای ذخیرهسازی انرژی در ساعات اوج و آزاد نمودن در زملن کاهش و یا نبود شدت تابش خورشیدی است. به این منظور ماده تغییر فاز دهنده به صورت لولهی مارپیچ 6 میلیمتری با گام 7 سانتیمتر درون لوله کانونی قرار گرفت. جهت ارزیابی عملکرد حرارتی سه دبی جریان برای سیال کاری 9/1، 1/3 و2/4 لیتر بر دقیقه (با مواد تغییر فاز دهنده) و حالت بدون مواد تغییر فاز دهنده در چهار روز متوالی از ساعت 10:00 تا 14:00 در نظر گرفته شد. نتایج بررسیها نشان داد که سامانه آبشیرینکن خورشیدی مجهز به مواد تغییر فاز دهنده بیشترین راندمان حرارتی را در دبی2/4 لیتر بر دقیقه و کمترین آن با دبی 9/1 لیتر بر دقیقه بوده است. نتایج نشان داد استفاده از مواد تغییر فاز دهنده باعث بهبود راندمان حرارتی به میزان 05/3 درصد میگردد. آب شیرین تولیدی در مدت زمان 4 ساعت، 722/0 لیتر بر متربع مربع در چهار ساعت بود و به طور قابل ملاحظهای باعث کاهش سختی موجود در آب شرب شده بود.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
محمد غنیمی؛ منیر مورکاس؛ عبداله بدر
چکیده
در این مطالعه تحلیلی ریاضی برای تخمین میزان عملکرد ماشین ترانشه‌برداری نوع چرخ‌دار صورت گرفت. این تجزیه و تحلیل ریاضی نهایتا منجر به یک معادله شد و این معادله ریاضی در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه عملی عملکرد دستگاه نشان داد که انحراف کارکرد نظری با استفاده از فرمول ریاضی از کارکرد واقعی برای عمق ترانشه 60.4 و 90.5 ...
بیشتر
در این مطالعه تحلیلی ریاضی برای تخمین میزان عملکرد ماشین ترانشه‌برداری نوع چرخ‌دار صورت گرفت. این تجزیه و تحلیل ریاضی نهایتا منجر به یک معادله شد و این معادله ریاضی در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه عملی عملکرد دستگاه نشان داد که انحراف کارکرد نظری با استفاده از فرمول ریاضی از کارکرد واقعی برای عمق ترانشه 60.4 و 90.5 سانتیمتر به‌ترتیب 5 تا 7 درصد بود. همچنین راندمان مزرعهای این نوع ماشین نیز 43 و 50.1 درصد به‌ترتیب برای عمق ترانشه 90.5 و 60.4 سانتیمتر بود.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
مرتضی زنگنه؛ نرگس بنائیان
چکیده
تاکنون مطالعات زیادی در زمینه ارزیابی تأثیر الگوی مصرف نهاده در شاخص‌های انرژی، اقتصادی و اثرات زیست‌محیطی در محصولات باغی و گلخانه‌ای ایران انجام‌شده است. این مطالعات بیشتر جنبه گزارش وضعیت موجود را داشته و اقدامات مداخله‌ای و بررسی اثر آن‌ها در بهبود الگوی مصرف نهاده در میزان پایداری سامانه مدنظر محققان قرار نگرفته است. لذا ...
بیشتر
تاکنون مطالعات زیادی در زمینه ارزیابی تأثیر الگوی مصرف نهاده در شاخص‌های انرژی، اقتصادی و اثرات زیست‌محیطی در محصولات باغی و گلخانه‌ای ایران انجام‌شده است. این مطالعات بیشتر جنبه گزارش وضعیت موجود را داشته و اقدامات مداخله‌ای و بررسی اثر آن‌ها در بهبود الگوی مصرف نهاده در میزان پایداری سامانه مدنظر محققان قرار نگرفته است. لذا به‌منظور افزایش اثربخشی و جهت‌دهی مناسب به مطالعات در این زمینه، این مطالعه مروری انجام شد. در این مقاله، سامانههای تولید محصولات باغی و گلخانه‌ای ایران از طریق مرور مقالات منتشرشده بین سال‌های 2008 تا 2018، با استفاده از روش پریسما، تعداد 63 مقاله به‌صورت سامانمند انتخاب شد و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. به‌طورکلی در مقاله حاضر، چالش‌ها و ریسک‌های موجود در روش‌های استفاده‌شده در مطالعات پیشین موردتوجه قرار گرفت. برای ترسیم یک وضعیت کلی از شاخص‌های انرژی و زیست‌محیطی سامانههای باغی و گلخانه‌ای ایران، نتایج منتشرشده در مقالات موردبررسی قرار گرفت. برای افزایش اثربخشی تحقیقات در این بخش، این‌گونه مطالعات بهتر است به‌صورت پویا و حداقل دو یا چندساله انجام شود. بررسی مقالات نشان داد که مطالعه تأثیر عوامل اجتماعی در رفتار انواع سامانههای تولید مغفول مانده است. ازآن‌جایی‌که الگوی مصرف انرژی در بخش کشاورزی تا حد قابل‌توجهی تابع رفتار بهره‌برداران و مشخصات سامانه‌ها و روش‌های تولید محصول است، به‌نظر می‌رسد توجه به این عامل برای آماده‌سازی و طراحی هرگونه راهکار بهبود فرآیند در سامانه ضروری است. در این مطالعه همچنین برای تکمیل مطالعات مربوط به تحلیل سامانههای کشاورزی یک رویه جدید شامل سه مرحله تحلیل، بازطراحی و ارزیابی مطرح شد.
مهندسی سامانههای کشاورزی (گلخانه، پرورش ماهی، تولید قارچ)
حمیده فریدی؛ اکبر عرب حسینی؛ قاسم زارعی؛ مارتین اوکوس
چکیده
در این تحقیق، استفاده از مبدل حرارتی زمین-هوا (EAHE) به‌عنوان منبع انرژی زمین گرمایی کم عمق برای تأمین نیازهای حرارتی یک گلخانه تجاری واقع در استان البرز، مورد بررسی قرار گرفت. از شاخص درجه-روز برای برآورد پتانسیل سیستم EAHE به‌منظور تامین نیازهای حرارتی گلخانه از جمله سرمایش و گرمایش استفاده شد. نتایج نشان داد که این منطقه برای رسیدن ...
بیشتر
در این تحقیق، استفاده از مبدل حرارتی زمین-هوا (EAHE) به‌عنوان منبع انرژی زمین گرمایی کم عمق برای تأمین نیازهای حرارتی یک گلخانه تجاری واقع در استان البرز، مورد بررسی قرار گرفت. از شاخص درجه-روز برای برآورد پتانسیل سیستم EAHE به‌منظور تامین نیازهای حرارتی گلخانه از جمله سرمایش و گرمایش استفاده شد. نتایج نشان داد که این منطقه برای رسیدن به دمای مناسب در داخل گلخانه برای تامین گرمایش نسبت به نیاز سرمایشی، نیاز به انرژی بیشتری دارد. متوسط پتانسیل سیستم EAHE بر اساس شاخص درجه-روز برای افزایش دما در فصل سردºC 76/10 و برای کاهش دما در فصل گرم ºC96/17 است. این بدان معنی است که سیستم EAHE قادر به تأمین نیازهای حرارتی گلخانه در این منطقه با توجه به مقادیر محاسبه شده درجه-روز گرمایش (HDD) و درجه-روز سرمایش (CDD) است. این روش می‌تواند در نظارت و بهینه‌سازی شرایط رشد گیاه به‌عنوان انتخاب بهترین نوع محصول یا نوع کشت و همچنین در آبیاری و مدیریت باروری محصولات زراعی مفید باشد.
