چکیده:

گلخانه‌های خورشیدی هم در مقیاس کوچک و خانگی و هم در مقیاس بزرگ و تجاری، در طرح‌های گوناگون و بوسیله اشخاص و یا گروه‌های مختلفی از کشورهای مختلف جهان طراحی و ساخته شده و بسیاری از این طرح‌ها موفق بوده‌اند. با مطالعه انواع طرح‌های مختلف و هزینه ساخت آنها می‌توان چنین نتیجه گرفت، اگر بدون افزایش فاحشی در هزینه ساخت گلخانه‌ها، روشی برای کاهش اتلاف حرارتی در شب‌های سرد پیدا شود تعداد بیشماری از گلخانه‌های خورشیدی طراحی و ساخته خواهند شد و کاربرد وسیعی در آینده در سطح کشور پیدا خواهند کرد.
در این مقاله سعی بر آن است تا ضمن معرفی انواع گلخانه‌های خورشیدی، اصول کاربرد انرژی خورشیدی در طرح‌های مختلف, عوامل تأثیرگذار و ویژگیهای اصلی گلخانه‌های خورشیدی مورد بررسی قرار گیرد.

کلمات کلیدی: گلخانه خورشیدی, پوشش شفاف گلخانه, ذخیره‌سازی گرمای خورشید, عایقکاری گلخانه

مقدمه

مصرف زیاد سوخت در گلخانه‌ها به دلیل طراحی نامناسب و غیر اصولی از یک سو و مشکلات متعدد تأمین آن (بوروکراسی اداری، توزیع نامناسب یارانه، قیمت بالا، گرانی کرایه حمل، عملکرد نامناسب سیستم توزیع و پرسنل آن و نرسیدن به موقع سوخت در زمان لازم) از سوی دیگر باعث بالا رفتن هزینه تولید، عدم صرفه اقتصادی و گاهی اوقات ایجاد ضررهای هنگفت مالی و نهایتاً استیصال گلخانه‌دار و توقف کار خواهد شد. تمام گلخانه‌ها انرژی خورشید را جذب می‌ کنند. اما گلخانه‌های خورشیدی به گونه‌ای طراحی می‌شوند که علاوه بر جذب انرژی خورشیدی در طول روزهای آفتابی، مقداری از گرما را برای استفاده در شب و یا روزهای ابری در خود ذخیره نمایند.

اصول پایه در طراحی گلخانه‌های خورشیدی

انواع گلخانه‌های خورشیدی

تعریف فضای خورشیدی

فضای خورشیدی نوعی سیستم گرمایشی خورشیدی ایستا است که از اتاق شیشه ای(آتریوم،گلخانه،…) واقع در ضلع جنوبی یک ساختمان تشکیل شده و از دیگر فضاهاتوسط یک دیوار مشترک جدا شده است.نکاتی در مورد سیستم فضای خورشیدی:
1- عملکرد یک فضای خورشیدی،بستگی به زاویۀ جهت گیری شیشه های اصلی آن نسبت به جهت جنوب دارد.
2-استفاده از جرم حرارتی
3- نسبت سطح جرم حرارتی به مساحت تصویرشده شیشه 3 به 1 است.
4- شکل مخزن آب طوری باشد که نسبت سطح به حجم بیشتر باشد؛به دلیل دریافت بیشتر تشعشعات خورشید و آزاد کردن گرمای بیشتر
5- در دیوارهای انتهایی از شیشه استفاده نشود؛بهتر است دیوارهایی عایق بندی شده باشند و چند تا بازشو برای تهویه در تابستان ایجاد کنیم.
6- بام طوری طراحی شود که جرم داخلی این فضابه هنگام تابستان سایه اندازی شود و در عین حال امکان تابش را در زمستان فراهم کند

پوشش شفاف گلخانه

ویژگی‌های پوشش‌های مختلف گلخانه

ذخیره سازی گرمای خورشیدی

مواد ذخیره کننده انرژی

ترامب

یک روش ابتکارانه برای جذب و ذخیره گرما بوده و شامل دیوارهای کوتاهی در داخل گلخانه و نزدیک به پنجره‌های رو به جنوب می‌باشد. این دیواره‌ها از طرف جلوی خود (رو به جنوب) گرما را جذب می‌‌کنند، سپس این گرما را از طرف پشت خود (رو به شمال) در گلخانه ساطع می‌نمایند. یک دیوار ترامب از دیوار سنگ‌کاری به قطر 8 تا 16 اینچ با روکشی از یک ماده تیره رنگ و جذب کننده گرما با یک یا دو لایه شیشه به فاصله 4/3 تا 6 اینچ برای ایجاد یک فضای کوچک هوا می‌باشد. گرمای خورشیدی از شیشه عبور کرده و جذب روکش تیره رنگ می‌گردد. این گرما در دیوار ذخیره‌ شده و به آرامی از قمست سنگی به سمت داخل هدایت می‌شود. با اضافه کردن یک ورقه فویل فلزی و یا یک ماده براق دیگر به قسمت بیرونی دیوار، مقدار جذب گرمای خورشیدی 30 تا 60 درصد بسته به شرایط آب و هوایی افزایش یافته و پرت حرارت از طریق تابش بیرونی کاهش می‌یابد.

دیوار ترومپ

نوعی دیوار ذخیره ساز حرارتی که از یک دیوارتیره رو به جنوب ازجنس مصالح بنایی تشکیل یافته که باشیشه های عمودی پوشانده می شود.

عایقکاری دیوارها و کف گلخانه

دودکش خورشیدی

استفاده از موادی که انرژی حرارتی را در خود ذخیره می‌کنند, جهت خنک نگهداشتن گلخانه در تابستان و گرم نگهداشتن آن در زمستان بسیار مفید و مؤثر می‌باشند. به این صورت که چون این مواد جذب کننده خیلی خوب گرما می‌باشند, زمانی که خورشید تابان و درخشان است, عمده انرژی را جذب و بخش کمی از آن‌ را منعکس می‌ کنند. و در مقابل هنگامیکه خورشید غروب می‌کند, حرارت ذخیره شده خود را به فضای داخل گلخانه پس داده و موجب گرمایش طبیعی گلخانه می‌گردند.

منایع و مراجع

1 Illinois Solar Energy Association. 2002. Solar Greenhouse. ISEA Fact Sheet #9. Accessed at: <http://www.iseanetwork.org/fact_sheets/09_solar_greenhouse/>2Alward, Ron, and Andy Shapiro. 1981. Low-Cost Passive Solar Greenhouses. National Center for Appropriate Technology, Butte, MT. 173 p
.3White, Joe. 1991. Growing it in a Sunpit. The Natural Farmer. Winter. p. 14.
4Thomas, Stephen G., John R. McBride, James E. Masker, and Keith Kemble. 1984. Solar Greenhouses and Sunspaces: Lessons Learned. National Center for Appropriate Technology. Butte, MT. 36 p.
5Bartok, Jr., John W. 2000. Greenhouses for Homeowners and Gardeners. NRAES-137. Cornell University, Ithaca, NY. 214 p.
6Giacomelli, Gene A. 1999. Greenhouse coversing systems — User considerations. Cook College. Rutgers University. Accessed at: http://AESOP.RUTGERS.EDU/
7Giacomelli, Gene A. 1999. Greenhouse glazings: Alternatives under the sun. Department of Bioresource Engineering. Cook College. Rutgers University. Accessed at: http://AESOP.RUTGERS.EDU/
8Bartok, Jr., John W. 2001. Energy Conservation for Commercial Greenhouses. NRAES-3. Cornell University, Ithaca, NY. 84 p
.9BTS. 2001. Passive Solar Design. Technology Fact Sheet. U.S. Department of Energy. Office of Building Technolgy, State and Community Programs. Accessed at: <http://www.eren.doe.gov/>

این فایل دارای 39 اسلاید به صورت پاورپوینت میباشد.

دانلود مستقیم از سایت معماری بنا: