Ενεργειακή Ανάλυση Θερμοκηπίου Στην Ζάκυνθο

Abstract

Το αντικείμενο της πτυχιακής εργασίας είναι η ανάλυση των ενεργειακών φορτίων του θερμοκηπίου όλου του έτους σε σχέση με τις απαιτούμενες κάθε εποχή εσωτερικές συνθήκες. Θα μελετηθεί το σύστημα παραγωγής ενέργειας για μείωση του ενεργειακού κόστους. Αναλυτικότερα, η δομή της εργασίας υποδιαιρείται στα ακόλουθα κεφάλαια ως εξής: Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική περιγραφή του θερμοκηπίου και μια ιστορική αναδρομή από τις πρώτες εφαρμογές τους μέχρι και τη σημερινή εποχή. Αναφέρονται στοιχεία που δείχνουν την αυξανόμενη κάλυψη εδάφους με καλλιέργειες σε θερμοκήπια οι οποίες τις περισσότερες φορές είναι συμφέρουσες σε εποχές που η παραγωγή ενός καρπού είναι εκτός εποχής. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο φωτισμό και την ηλιακή ακτινοβολία που είναι ο κυρίαρχος μηχανισμός μετάδοσης θερμότητας σε μια θερμοκηπιακή καλλιέργεια. Ακόμη, αναλύονται όλοι οι τρόποι μεταφοράς θερμότητας που υπάρχουν στα θερμοκήπια ενώ γίνεται και μία ταξινόμηση των υλικών κάλυψης ως προς τη διαπερατότητά τους στο φως. Στο τρίτο κεφάλαιο δίνονται και αναλύονται τα βασικά στοιχεία της καλλιέργειας που πρόκειται να εφαρμοστεί στο υπό μελέτη θερμοκήπιο που είναι η τομάτα. Γίνεται αναφορά στις κλιματικές συνθήκες που θα πρέπει το φυτό να αναπτύσσεται ενώ συζητούνται και θέματα ανάπτυξης του φυτού όπως για παράδειγμα είναι η σπορά, η λίπανση η άρδευση και συγκομιδή. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύονται τα κατασκευαστικά στοιχεία του θερμοκηπίου. Αναφέρονται τα κατασκευαστικά στοιχεία για τα τυποποιημένα θερμοκήπια που χωρίζονται σε αμφικλινή και τοξωτά. Γίνεται επίσης αναφορά στα υλικά κάλυψης, καθώς και στο κόστος εγκατάστασης και συντήρησης τους. Στο πέμπτο κεφάλαιο δίνονται κάποιες βασικές αρχές για τον αερισμό ενός θερμοκηπίου ο οποίος είναι χρήσιμος και απαραίτητος κυρίως για την καλοκαιρινή περίοδο. Ειδικότερα περιγράφονται λύσεις για το φυσικό αερισμό του θερμοκηπίου ο οποίος είναι και η πιο συνήθης περίπτωση αερισμού κατά τους φθινοπωρινούς και χειμερινούς μήνες. Επισημαίνονται τα είδη φυσικού αερισμού (πλευρικός, οροφής) και δίνονται γεωμετρικά χαρακτηριστικά των ανοιγμάτων σύμφωνα με τις απαιτούμενες εναλλαγές αέρα. Στο έκτο κεφάλαιο γίνονται οι υπολογισμοί των γεωμετρικών χαρακτηριστικών του θερμοκηπίου καθώς και για την απαιτούμενη θέρμανση ισχύος όλων των μηνών του έτους. Έπειτα υπολογίζεται η συνολική απαιτούμενη ενέργεια που θα χρειαστεί να καλύψει ο λέβητας για τους μήνες λειτουργίας του καθώς και η συνολική ποσότητα του εκάστοτε καυσίμου που θα χρειαστεί ο αντίστοιχος λέβητας για να επιτευχθεί η ιδανική θερμοκρασία για την καλλιέργεια της ντομάτας. Τέλος βρίσκουμε το συνολικό κόστος λειτουργίας του λέβητα για το κάθε καύσιμο και συγκρίνοντας τα αντίστοιχα κόστη επιλέγουμε το καύσιμο του ξυλοπυρήνα ως την οικονομικότερη λύση για την κάλυψη της απαιτούμενης ενέργειας. Στο έβδομο κεφάλαιο γίνεται μια ανασκόπηση των σημαντικότερων σημείων της εργασίας και δίνονται τα πιο σημαντικά συμπεράσματα. Τέλος στο όγδοο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις βιβλιογραφίες όπου χρησιμοποιήθηκαν για την εκπόνηση της συγκεκριμένης εργασίας και στο ένατο κεφάλαιο δίνονται σε παράρτημα οι πίνακες από τους οποίους αντλήθηκαν στοιχεία για τον υπολογισμό της μελέτης των θερμικών αναγκών του υπό μελέτη θερμοκηπίου.