المبادئ الديناميكية الحرارية وتشغيل الصوبات الزراعية الشمسية

تعتمد الصوبات الشمسية على إدارة حرارية دقيقة للإشعاع الشمسي. فعندما ترتفع درجات الحرارة داخل الصوبات، تُصدر أسطحها أشعة تحت حمراء طويلة الموجة. وتمنع مواد التزجيج (الزجاج أو الأغشية البلاستيكية) تبديد هذه الإشعاعات إلى البيئة الخارجية.

ميكانيكا انتقال الحرارة:

تحدث خسارة الحرارة الأولية عن طريق الحمل الحراري من خلال:

• تبادل الهواء بين الداخل والخارج

• التوصيل الحراري من خلال الفجوات الهيكلية

وتتضمن التدابير المضادة تعزيز الختم والعزل لتقليل هذه الخسائر.

الدورة الحرارية اليومية:

1.التشغيل النهاري

▫ الإشعاع الشمسي الساقط يتجاوز فقدان الحرارة → تراكم درجة الحرارة

▫ قد تتطلب الحرارة الزائدة تهوية نشطة لتوفير الظروف المثالية للنبات

▫ يمكن لأنظمة التخزين الحراري التقاط الطاقة الفائضة

2.العملية الليلية

▫ انبعاث حراري مستمر بدون مدخلات شمسية → مرحلة التبريد

▫ طبقات عازلة ("لحاف حراري") تم نشرها لتقليل فقدان الحرارة

▫ مكملات التدفئة الإضافية (أنظمة الفحم/الغاز) خلال فترات انخفاض أشعة الشمس

التطور المادي:

في حين أن الهياكل الزجاجية التقليدية لا تزال سائدة، فإن البيوت الزجاجية الحديثة تستخدم بشكل متزايد:

• البوليمرات الشفافة

• مركبات الألياف الزجاجية

تمكين التصاميم المتنوعة من البيوت الزجاجية البسيطة إلى المصانع الزراعية المتقدمة.

التطبيقات الزراعية:

منتشرة عالميا في:

• إنتاج الخضروات (الصوبات البلاستيكية النفقية)

• مرافق زراعة متقدمة

• أنظمة تربية الأحياء المائية المتكاملة

كل ذلك من خلال الاستفادة من تأثير الاحتباس الحراري الشمسي الأساسي لإنتاج على مدار العام.