مدل‌سازی گلخانه خورشیدی انرژی خالص‌صفر به کمک اپن‌مدلیکا با هدف پرورش گیاه دارويي فیسالیس

چکیده

با توجه به افزایش مصرف انرژی در بخش کشاورزی و پیامدهای زیست‌محیطی استفاده از سوخت‌های فسیلی، توسعه گلخانه‌های پایدار با حداقل وابستگی به انرژی‌های تجدیدناپذیر اهمیت ویژه‌ای یافته است. هدف این پژوهش، طراحی و ارزیابی یک گلخانه با انرژی خالص‌صفر مبتنی بر منابع انرژی تجدیدپذیر در شرایط اقلیمی استان مازندران (شهر ساری) به‌منظور تولید گیاهان دارویی است. در این پژوهش، ابتدا نیازهای انرژی گلخانه شامل گرمایش، تهویه، روشنایی و آبیاری تعیین شد. سپس یک سامانه یکپارچه شامل سیستم فتوولتايیک خورشیدی، ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی، گرمایش خورشیدی، تهویه طبیعی و مکانیکی و مدیریت بهینه آب باران طراحی و عملکرد آن با استفاده از نرم‌افزار اُپن‌مدليكا شبیه‌سازی شد. به‌منظور ارزیابی کارایی گلخانه، گیاه دارویی فیسالیس به‌عنوان نمونه‌‌ی مورد مطالعه انتخاب و شاخص‌های رشد گیاه بر اساس سطح برگ و شرایط دمایی-رطوبتی تحلیل گردید. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که با طراحی مناسب سیستم فتوولتايیک و ذخیره‌سازی انرژی، تأمین انرژی مورد نیاز گلخانه در اکثر فصول سال امکان‌پذیر بوده و تراز انرژی سالانه به حالت نزدیک به صفر می‌رسد و فیسالیس به دلیل بازده تولید بالا، امکان‌پذیراست.