26

Встатье представлены результаты исследования оптимального проекта траншейной теплицы с ограничениями по удельной годовой тепловой нагрузке и первоначальной инвестиции. В первой части исследования получен оптимальный проект траншейной теплицы с ограничениемудельной годовой тепловой нагрузки до 50 кВт·ч/(м2·год) при первоначальной инвестиции в размере 2000 долларов США. При проектировании траншейных теплиц с ограниченным бюджетом инвестиций рекомендуется использовать двухслойные поликорбонатные листы толщиной 10 мм с коэффициентом теплопередачи 2,75 Вт/(м2·К) и толщину траншеи 6,32 см. При необходимости снижения удельной годовой тепловой нагрузки теплицы до уровня ниже 33,52 кВт·ч/(м2·год) рекомендуется использовать трехслойные поликорбонатные листы толщиной 16 мм с коэффициентом теплопередачи 0,62 Вт/(м2·К) и глубину траншеи 6,32 см. Проведен анализ второго варианта траншейного тепличного проекта, основанного на использовании газобетонных блоков и сотового поликарбоната. Оптимизированный проект позволил снизить удельную тепловую нагрузку на отопление на 50% по сравнению с исходным проектом и сократить выбросы СО2на 75%. Общая сумма первоначальной инвестиции составила 1653,13 доллара США, а срок дисконтированной окупаемости реконструкции составил 4,7 месяцев. Результаты исследования показывают, что траншейные теплицы могут быть эффективным и устойчивым способом выращивания сельскохозяйственных культур. Оптимизация проектирования и строительства траншейных теплиц может привести к значительному снижению энергопотребления и выбросов парниковых газов

  • Read count 26
  • Date of publication 01-08-2024
  • Main LanguageRus
  • Pages1159-1170
Русский

Встатье представлены результаты исследования оптимального проекта траншейной теплицы с ограничениями по удельной годовой тепловой нагрузке и первоначальной инвестиции. В первой части исследования получен оптимальный проект траншейной теплицы с ограничениемудельной годовой тепловой нагрузки до 50 кВт·ч/(м2·год) при первоначальной инвестиции в размере 2000 долларов США. При проектировании траншейных теплиц с ограниченным бюджетом инвестиций рекомендуется использовать двухслойные поликорбонатные листы толщиной 10 мм с коэффициентом теплопередачи 2,75 Вт/(м2·К) и толщину траншеи 6,32 см. При необходимости снижения удельной годовой тепловой нагрузки теплицы до уровня ниже 33,52 кВт·ч/(м2·год) рекомендуется использовать трехслойные поликорбонатные листы толщиной 16 мм с коэффициентом теплопередачи 0,62 Вт/(м2·К) и глубину траншеи 6,32 см. Проведен анализ второго варианта траншейного тепличного проекта, основанного на использовании газобетонных блоков и сотового поликарбоната. Оптимизированный проект позволил снизить удельную тепловую нагрузку на отопление на 50% по сравнению с исходным проектом и сократить выбросы СО2на 75%. Общая сумма первоначальной инвестиции составила 1653,13 доллара США, а срок дисконтированной окупаемости реконструкции составил 4,7 месяцев. Результаты исследования показывают, что траншейные теплицы могут быть эффективным и устойчивым способом выращивания сельскохозяйственных культур. Оптимизация проектирования и строительства траншейных теплиц может привести к значительному снижению энергопотребления и выбросов парниковых газов

№ Name of reference
1 [1]Khairulla Davlonov, Abdimalik Toshboev, and Samandar Sultanov. The main heat-technical parameters of solar greenhouses in the southern climate of Uzbekistan APEC-VI-2023 E3S Web of Conferences 411, 01038 (2023) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341101038.[2]August Brækken, Sigurd Sannan, Ionut Ovidiu Jerca, Liliana Aurelia Bădulescu, Assessment of heating and cooling demands of a glass greenhouse in Bucharest, Romania. Thermal Science and Engineering Progress 41 (2023) 101830.[3]AA Khusenov, G N Uzakov, A Kh Rakhimov, and Sh H Ergashev Evaluation of heat losses of the solar greenhouse during the heating season. APEC-VI-2023 E3S Web of Conferences 411, 01025 (2023) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341101025[4]H. Faridi, A. Arabhosseini, Gh. Zarei, M. Okos. Degree-Day Index for Estimating the Thermal Requirements of a Greenhouse Equipped with an Air-Earth Heat Exchanger System. Journal of Agricultural Machinery Vol. 11, No. 1, Spring-Summer 2021, p. 83-95.[5]G. N. Uzakov Technical andEconomic Calculation of Combined Heating and Cooling Systems Vegetable Store–Solar Greenhouse. Applied Solar Energy, 2012, Vol. 48, No. 1, pp. 60–61.[6]Mahjoob Karambasti, B., Ghodrat, M., Naghashzadegan, M. et al. Optimum design of a greenhouse for efficient use of solar radiation using a multi-objective genetic algorithm. Energy Efficiency 15, 66 (2022). https://doi.org/10.1007/s12053-022-10073-6[7]Shu-Rong Yan, Mohammad Ali Fazilati, Navid Samani, Hamid Ghasemi, Davood Toghraie, Quyen Nguyen, Arash Karimipour. Energy efficiency optimization of the waste heat recovery system with embedded phase change materials in greenhouses: A thermo-economicenvironmental study. Journal of Energy Storage 30 (2020) 101445.[8]Liang Zhang, Peng Xu, Jiachen Mao, Xu Tang, ZhengweiLi, Jianguo Shi. A low cost seasonal solar soil heat storage system for greenhouse heating: Design and pilot study. Applied Energy Volume 156, 15 October 2015, Pages 213-222.[9]Mehdi Mehrpooya, Hoofar Hemmatabady, Mohammad H. Ahmadi. Optimization of performance of Combined Solar Collector-Geothermal Heat Pump Systems to supply thermal load needed for heating greenhouses. Energy Conversion and Management 97 (2015) 382–392.[10]Пенджиев А.М. Возможности экономии тепловой энергии в теплицах сельскохозяйственных предприятий. Научный результат. Экономические исследования. –Т.4, No1, 2018, с. 66-78.[11]Tiwari, G.N., Din, M., Srivastava, N.S.L., Jain, D., Sodha, M.S., “Evaluation of solar fraction (Fn) for north wall of a controlled environment greenhouse: an experimentalvalidation”, Int. J. Energ. Res. Vol. 26, pp. 203–215, 2002.[12]Ҫengel Yu.A., Ghajar A.J. “Heat and Mass Transfer: Fundamentals & Applications, Fifth Edition”, McGraw-Hill Education, P.1208. 2015[13]Shcherbakov, M.V., Brebels, A., Shcherbakova, N.L., Tyukov, A.P., Janovsky, T.A., Kamaev, V.A., “A survey of forecast error measures”, World Appl. Sci. J., Vol.24, pp. 171–176, 2013[14]Kobayashi, K., Salam, M.U., “Comparing simulated and measured values using mean squared deviation and its components”. Agron. J. Vol.92 (2), pp. 345–352, 2000.[15]Kottegoda, N.T., Rosso, R., “Applied statistics for civil and environmental engineers”, Blackwell Publishing Ltd., Oxford, United Kingdom, p. 718. 2008.[16]Я.В. Коженко, А.В. Катаев, Т.М. Катаева, Н.В. Лихолетова, Е.Л. Макарова, Л.В. Шаронина; Коллективная монография -Уфа: «ОМЕГА САЙНС», -108 с. 2016.[17]Пенджиев А.М. “Энергоэффективность энергетических ресурсов и климатическое районирование солнечных теплиц”, Аэкономика: экономика и сельское хозяйство,. No9 (21), 2017[18]Пенжиев, А.М. Агротехника выращивания дынного дерева (CaricapapayaL.) в условиях защищенного грунта в Туркменистане. Автореф. дис. д-р сельхоз. наук. Москва, 54 с. 2000.[19]Пенджиев, А.М. “Математическая модель теплотехнических расчетов микроклимата траншейной солнечной теплицы», Международный журнал «Альтернативная энергетика и экология. No7. pp. 62-70, 2010.[20]Bayatvarkeshi, M., Imteaz, M., Kisi, O. et al. Application of M5 model tree optimized with Excel Solver Platform for water quality parameter estimation. Environ Sci Pollut Res 28, 7347–7364 (2021). https://doi.org/10.1007/s11356-020-11047-w[21]Saleh Kaji Esfahani, Ali Karrech, Robert Cameron, Mohamed Elchalakani, Rosangela Tenorio, Fernando Jerez. Optimizing the solar energy capture of residential roof design in the southern hemisphere through Evolutionary Algorithm. Energy and Built Environment Volume 2, Issue 4, October 2021, Pages 406-424.[22]Akhatov, Z.S., Khalimov, A.S. Numerical calculations of heat engineering parameters of a solar greenhouse dryer. Appl. Sol. Energy 51, 107–111 (2015). https://doi.org/10.3103/S0003701X15020024[23]Avezova, N.R., Avezov, R.R., Samiev, K.A. Halimov A.S. Integration of the Trombe Wall into Rural Residential Buildings in Climatic Conditions of Uzbekistan. Appl. Sol. Energy 57, 333–339 (2021). https://doi.org/10.3103/S0003701X21040022[24]Botirov, B.M., Halimov, A.S., Yuldoshev, I.A. et al. Experimental Verification of a Mathematical Model for the Temperature Mode of a Solar-Fuel Trench-Type Greenhouse. Appl. Sol. Energy 57, 510–516 (2021). https://doi.org/10.3103/S0003701X21060050[25]I.A. Yuldashev, B.M. Botirov, N.S. Kholmirzayev, and Y.M. Qurbanov About the Production of Lemons Grown in an Autonomous Gabled Solar Greenhouse // Applied Solar Energy. 2023. -Vol.59, No1. -pp. 44–47.[26]Iskandarov, Z.S., Halimov, A.S. Numerical calculation of the useful capacity obtained from regenerating an exhaust drying agent in a solar-fuel drying installation. Appl. Sol. Energy 50, 138–142 (2014). https://doi.org/10.3103/S0003701X14030050[27]Samiev, K.A., Halimov, A.S. Annual Thermal Performance of the Trombe Wall with Phase Change Heat Storage under Climate Conditions of Uzbekistan. Appl. Sol. Energy 58, 297–305 (2022). https://doi.org/10.3103/S0003701X22020189[28]Samiev, K.A., Halimov, A.S. & Fayziev, S.S. Multiobjective Optimization of Integration of the Trombe Wall in Buildings Using a Full Factorial Experiment. Appl. Sol. Energy 58, 127–136 (2022). https://doi.org/10.3103/S0003701X22010169[29]Halimov, A., Nürenberg, M., Müller, D. et al. Multi-Objective Optimization of Complex Measures on Supplying Energy to Rural Residential Buildings in Uzbekistan Using Renewable Energy Sources. Appl. Sol. Energy 56, 137–148 (2020). https://doi.org/10.3103/S0003701X20020073 [30]Akhatov, Z.S., Khalimov, A.S., Saidov, K.K. A study of the influence of inlet air flow humidity and temperature on thermal efficiency of an evaporation chamber of a solar desalination plant (2016) Applied Solar Energy (English translation of Geliotekhnika), 52 (2), pp. 109-114.[31]Halimov, A., Lauster, M., Müller, D. Development and validation of PCM models integrated into the high-order building model of modelica library -AixLib (2019) Building Simulation Conference Proceedings, 7, pp. 4698-4705.[32]Yuldoshev, I., Shoyusupov, Sh., Botirov, B., Jamolov, T., Boliev, A. Experimental Verification of the Mathematical Model of the Temperature Regime of a Solar-Fuel Trench Greenhouse (2023) AIP Conference Proceedings, 2612, art. no. 050023.[33]Kurbonov, Y.M., Saitov, E.B., Botirov, B.M. Analysis of the influence of temperature on the operating mode of a photovoltaic solar station (2020) IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 614 (1), art. no. 012034
Waiting