بررسی اثر انتقال حرارت و جرم در اواپراتور زغالی برای سرمایش گلخانه

افزایش جمعیت و به طبع آن افزایش تقاضا برای تهیه مواد غذایی و همچنین فصلی بودن تولید محصولات کشاورزی سبب شده راهکارهایی در نظر گرفته شود تا هم میزان تولید افزایش یابد و هم امکان تولید محصولات در خارج از فصل میسر باشد. از جمله این راهکارها، کشت محصولات (اعم از سبزی و میوه) در گلخانه است. تنظیم دمای محیط گلخانه یکی از عواملی است که انرژی بالایی را می طلبد. در فصول سرد، سیستم گرمایشی و در فصول گرم سیستم سرمایشی جزء اصلی ترین نیازهای گلخانه محسوب می شوند. قابل ذکر است خنک کردن گلخانه بسیار سخت تر و پرهزینه تر از گرم کردن آن می باشد. بنابراین براساس شرایط اقلیمی منطقه مقتضی است سیستم مناسبی جهت کاهش درجه حرارت داخل گلخانه و تخلیه حرارت طراحی گردد. بدین ترتیب سیستم های متعددی جهت سرمایش گلخانه ها بوجود آمد. یکی از این سیستم ها، سیستم سرمایش تبخیری با پد- فن می باشد. این سیستم یکی از مرسوم ترین و ساده ترین روش ها برای خنک کردن گلخانه است. جنس پدها معمولاً از سلولز و پوشال است. تبخیر آب از سطح پد باعث تشکیل رسوب سفید رنگ در موقع خاموش بودن سیستم می شود. از آن-جایی که پد مرتب در تماس با آب است ممکن است پس از مدتی جلبک و قارچ بر روی آن ها ایجاد گردد. پد به دلیل داشتن املاح و مواد معدنی در بافت خود می تواند مکان مناسبی برای رشد این جلبک ها و قارچ ها باشد. ورود این جلبک ها و قارچ ها به داخل گلخانه می تواند باعث اثرات مخرب بر روی گیاهان و محصولات داخل آن گردد. افزایش مداوم در قیمت انرژی الکتریکی ما را به سوی مواد تجزیه پذیر در سیستم خنک کاری سوق می-دهد. یکی از این مواد تجزیه پذیر زغال است که می تواند جایگزین مناسبی برای پوشال در سیستم سرمایش گلخانه باشد. زغال ماد? متخلخلی است که می تواند آب را در بافت خود نگه داشته و باعث ایجاد فرصت کافی برای تبخیر در سیستم سرمایش تبخیری پد- فن شود. همچنین با توجه به این که قسمت اعظم زغال کربن می باشد و املاح و اکسیژن موجود در آن در اثر سوختن از بین رفته است، بنابراین جلبک ها و قارچ ها در آن نمی توانند به خوبی رشد کنند. هدف از اجرای این تحقیق ارزیابی عملکرد پد زغالی به عنوان یک پد موثر جهت استفاده در سیستم سرمایش تبخیری می باشد. جهت ارزیابی عملکرد پدها از یک کانال مستطیل شکل استفاده شد. بدین ترتیب که پدها در وسط کانال قرار می گرفتند و دما و رطوبت نسبی قبل و بعد از پد اندازه گیری شد. آزمایشات انجام گرفته، در سه سطح از چگالی زغال به میزان 14/200، 22/206 وkg/m3 58/209، دبی هوای ورودی در سه سطح به میزان 075/0، 221/0 و m3/s 365/0 و دبی آب ورودی در سه سطح به میزان 06/0، 19/0 وlit/s m2 42/0 به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار برای هر سطح صورت گرفت. از پوشال نیز جهت مقایسه نتایج استفاده شد. با بررسی نتایج مشخص شد که بازده خنک کاری و تغییرات رطوبت نسبی پد پوشالی نسبت به پد زغالی بیشتر است. بیشترین میزان بازده خنک کاری پد پوشالی در دبی آب lit/s m2 06/0 و دبی هوای m3/s 075/0 به میزان 75 % و بیشترین میزان بازده خنک کاری پد زغالی، در زغال با چگالی kg/m3 58/209، دبی هوای ورودی m3/s 221/0 و دبی آب ورودی lit/s m2 19/0 به میزان 70 % بدست آمد. هرچند که بازده خنک کاری پد زغالی نسبت به پد پوشالی کمتر است، اما باز هم با توجه به میزان بازده خنک کاری آن می تواند به عنوان یک پد موثر جهت استفاده در سیستم سرمایش تبخیری مورد استفاده قرار گیرد.