Cooling and heating a greenhouse in Baghdad by a solar assisted desiccant system

Other Title(s)

تبريد و تدفئة بيت زجاجي في بغداد باستخدام منظومة امتزازية تعمل بمساعدة الطاقة الشمسية

Joint Authors

al-Judi, Khalid Ahmad
Hasan, Mustafa Muayyad

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 19, Issue 8 (31 Aug. 2013), pp.933-951, 19 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2013-08-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

19

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

يعنى هذا البحث بنمذجة البيئة الداخلية لبيت زجاجي في بغداد و تحت ظروفها المناخية الحقيقة لحساب حملي التدفئة و التبريد باستخدام تقنية الحاسوب.

مجمعات شمسية ذات صفيحة امتصاص مضلعة و مصدر حراري مساعد استخدمت كمنظومة تدفئة مع قرص تجفيف دوار محشو بمادة تجفيفية هي السيلكاجيل و مبادل حراري لانتزاع الحرارة المحسوسة و مبرد تبخيري إلى منظومة التدفئة لتكوين منظومة تبريد امتزازية مفتوحة تعمل بمساعدة الطاقة الشمسية.

استخدمت النمذجة الديناميكية للتنبؤ بدرجتي حرارة الهواء البيت الزجاجي و سطح تربته إذ تعد هاتين الدرجتين أساسيتين في حساب حملي التدفئة و التبريد للبيت الزجاجي بطريقة توازن الطاقة.

هذه الطريقة و بخلاف الطرق التقليدية المتبعة تأخذ بنظر الاعتبار الكسب الحراري من سطح التربة.

أظهرت النتائج تقاربا واضحا مع نتائج نماذج أخرى لبحوث منشورة.

كما أن أحمال التدفئة و التبريد التي حسبت كانت متطابقة مع نتائج الطرق التقليدية عند إضافة الكسب الحراري من التربة إلى تلك الطرق.

اقتصرت منظومة التدفئة على زوج متماثل من المجمعات بمساحة كلية 5.4 م2 و التي أعطت هواء بدرجة حرارة 30 °م و بمعدل تدفق 0.06 كغم / ثا لكل متر مربع من مساحة المجمع في منتصف النهار في شهر كانون الثاني.

بينما تم الحصول على هواء بدرجة حرارة 65 °م و لمعدل التدفق نفسه في نتصف النهار في شهر آب.

تم تشغيل منظومة التبريد الامتزازية بخمس طرق تشغيل و هي نمط التهوية و أربع أنماط من إعادة التدوير ؛ 20%, 50%, 70% و 90% من الهواء الراجع.

و قد أظهرت نتائج محاكاة المنظومة بأن درجة حرارة التنشيط 60-70° م تعطي نتائج أفضل من حيث درجة حرارة تجهيز الهواء و التي بلغت تقريبا 19.5° م عندما كانت الظروف الداخلية 28° م و رطوبة نسبية 70%.

كذلك فإن تشغيل المنظومة مع تدوير الهواء الراجع بنسبة 20-30% يوفر ظروف ملائمة داخل البيت الزجاجي و لمعظم ساعات التشغيل.

وجد أيضا أن معاملة أداء منظومة التبريد الامتزازية عالي جدا مقارنة بأجهزة تكييف الهواء الانضغاطية

Abstract EN

Modeling the microclimate of a greenhouse located in Baghdad under its weather conditions to calculate the heating and cooling loads by computer simulation.

Solar collectors with a V-corrugated absorber plate and an auxiliary heat source were used as a heating system.

A rotary silica gel desiccant dehumidifier, a sensible heat exchanger, and an evaporative cooler were added to the collectors to form an open-cycle solar assisted desiccant cooling system.

A dynamic model was adopted to predict the inside air and the soil surface temperatures of the greenhouse.

These temperatures are used to predict the greenhouse heating and cooling loads through an energy balance method which takes into account the soil heat gain.

This is not included in conventional methods.

The results showed satisfactory agreement with published papers.

Also, the results of heating and cooling loads obtained revealed good agreement with those obtained from conventional methods when the soil heat gain is included.

Two identical collectors in series of total area of 5.4m2 were employed as a heating system which provides an outlet air temperature of 30 oC at air mass flux of 0.06 kg / s.m2 at midday in January.

While, a 65 oC outlet air temperature was achieved for the same mass flux at midday in August.

The desiccant cooling system was operated in five operating modes ; the ventilation mode and four recirculation modes with 20 %, 50 %, 70 %, and 90 % recirculation.

The simulation results showed that a regeneration temperature of 60-70 oC is satisfactory for a cool supply air temperature of about 19.5 oC.

Also, it was noted that 20-30 % recirculation of return air would result in suitable indoor greenhouse conditions for most periods of system operation.

In addition, the coefficient of performance COP of the system was high compared with the conventional vapor compression.

American Psychological Association (APA)

al-Judi, Khalid Ahmad& Hasan, Mustafa Muayyad. 2013. Cooling and heating a greenhouse in Baghdad by a solar assisted desiccant system. Journal of Engineering،Vol. 19, no. 8, pp.933-951.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-336160

Modern Language Association (MLA)

al-Judi, Khalid Ahmad& Hasan, Mustafa Muayyad. Cooling and heating a greenhouse in Baghdad by a solar assisted desiccant system. Journal of Engineering Vol. 19, no. 8 (Aug. 2013), pp.933-951.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-336160

American Medical Association (AMA)

al-Judi, Khalid Ahmad& Hasan, Mustafa Muayyad. Cooling and heating a greenhouse in Baghdad by a solar assisted desiccant system. Journal of Engineering. 2013. Vol. 19, no. 8, pp.933-951.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-336160

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendix : p. 949-951

Record ID

BIM-336160