Greenhouses literature review/ar
محتويات
المجلات الموضوعية
مراجعة الأدب
يمكن العثور على إرشادات حول صيانة الأدبيات التي تمت مراجعتها في بحثي هنا: المستخدم: JMPearce/Literature review
أقوم بتدوين ملاحظات حول عمليات البحث ومراجعات الأدبيات بالإضافة إلى الاحتفاظ بدفتر ملاحظات للمختبر. وحيثما أمكن، يتم توفير روابط تشعبية للمقالات التي تمت مراجعتها.
خلفية البيوت الزجاجية
ج. تشاو وآخرون، "التحليل التقني الاقتصادي لمراجل الكتلة الحيوية الخشبية لصناعة البيوت الزجاجية"، الطاقة التطبيقية 86، العدد 3 (مارس 2009): 364-371.
تحتوي أغلب البيوت الزجاجية على مرجلين، واحد رئيسي وآخر احتياطي. في عام 2006، تقلبت أسعار الغاز الطبيعي من 14 دولارًا أمريكيًا لكل جيجا جول إلى 5 دولارات أمريكية لكل جيجا جول، في حين ظل الخشب ثابتًا عند 5 دولارات أمريكية لكل جيجا جول. يمكن حساب الطلب على الحرارة من خلال موازنة فقدان الحرارة مع إمدادات الحرارة. تم أخذ القيم لحساب فقدان الحرارة من معيار ASAE. تتراوح تكلفة غلاية الغاز الطبيعي من 10 إلى 30 دولارًا أمريكيًا لكل كيلو وات. يتراوح محتوى الطاقة في الكتلة الحيوية الخشبية من 10 إلى 20 جيجا جول/طن
الطلب على ثاني أكسيد الكربون: ما يصل إلى 1500-2000 جزء في المليون، ويدرج مرجعين يمكن استخدامهما لتحديد استراتيجيات التحكم في إثراء ثاني أكسيد الكربون.
- معالجة الانبعاثات: عادة ما تستنفد غلايات الغاز الطبيعي العادم مباشرة في الدفيئة؛ ومع ذلك، فإنها تتطلب أجهزة مراقبة ثاني أكسيد الكربون ومكثف غاز المداخن لتقليل محتوى الماء. بالنسبة للكتلة الحيوية، قد تكون هناك حاجة إلى كيس أو مرسب كهروستاتيكي.
كان الطلب المحسوب على الغاز الطبيعي أقل من الطلب الفعلي. ويرجع هذا على الأرجح إلى الحاجة إلى حرق الغاز الطبيعي حتى عندما لا تكون هناك حاجة للحرارة من أجل توفير تخصيب ثاني أكسيد الكربون.
جي إن تيواري، تكنولوجيا البيوت الزجاجية للبيئة الخاضعة للرقابة (شركة ألفا ساينس الدولية المحدودة، 2003).
بيوت بلاستيكية تم بناؤها لعمر افتراضي يصل إلى حوالي 25 عامًا.
- اختيار الموقع: القرب من الطريق والاتصالات والمياه والكهرباء. لا ينبغي أن يكون الموقع في اتجاه الريح من الصناعات الرئيسية، بسبب مخاوف التلوث. إذا كان منحدرًا، ضعه على منحدر مواجه للجنوب. اترك مساحة للتوسع.
يجب أن يؤخذ الرياح في الاعتبار عند إنشاء مصدات الرياح، ويجب أن تتوافق فتحات التهوية مع الرياح السائدة.
تعتبر الامتدادات الفردية جيدة للمناخات المحلية التي يتم التحكم فيها بشكل فردي، ولكن الهياكل ذات الامتدادات المتعددة توفر اقتصاديات الحجم أفضل.
- معايير البناء: التصميم وفقًا للوائح ANSI للحمل الميت والحمل الحي وأحمال الرياح وأحمال الثلوج. يتم تطبيق معاملات أحمال الرياح عليها اعتمادًا على شكل الهيكل. لدى الرابطة الوطنية لمصنعي الدفيئات (NGMA) معايير لجميع حالات التحميل. يقدم نظرة عامة على أغطية الدفيئات المتاحة.
الحرارة المهدرة من الدفيئة
دوغلاس ساوثجيت، وريد تايلور، وستانلي أوشيدا، "كيف ستستغل صناعة البيوت الزجاجية الحرارة المهدرة؟"، الأعمال الزراعية (1986-1998) [نيويورك] 2، العدد 1 (1986): 65.
تؤدي التكاليف المتزايدة إلى دفع نحو زيادة الكفاءة. في كثير من الأحيان، لا تركز الدراسات على زيادة التخفيضات في جانب الطلب، بما في ذلك العزل الأفضل والستائر الحرارية وما إلى ذلك. تكاليف البناء المقدرة للبيت الزجاجي المزدوج الطبقات مع الستائر الحرارية (8.50 دولار أمريكي/قدم مربع، 1983). يجد أن استخدام الحرارة المهدرة ليس مربحًا حتى لو تم تسعير الحرارة المهدرة بنسبة 20٪ أقل من الغاز الطبيعي؛ يحتاج إلى غلات أعلى، وأسعار خضروات أعلى، أو أسعار حرارة مهدرة منخفضة.
لا يتضمن هذا التحليل الفرق في تكاليف رأس المال المطلوبة لتنفيذ استعادة الحرارة المهدرة، ولا يتطرق إلى إثراء ثاني أكسيد الكربون ولا يقدم العائدات المقدرة.
إيلي نيدرهوف، "يواجه مزارعي البيوت الزجاجية في جميع أنحاء العالم تكاليف طاقة مرتفعة بشكل يائس" (المزارع 63 (8)، 2008).
تستخدم العديد من البيوت الزجاجية توليد الحرارة والكهرباء معًا، وتعد صناعة البيوت الزجاجية الهولندية منتجًا صافيًا للكهرباء. وتميل أسعار الكهرباء إلى اللحاق بأسعار الموارد، مما يحد من ارتفاع أسعار الغاز الطبيعي. ارتفعت تكاليف الطاقة بنسبة 40% مقارنة بالغاز الطبيعي، الذي ارتفع بنسبة 108%. وقد أدى هذا إلى قدر كبير من الابتكار، وهناك بعض مشاريع البيوت الزجاجية التي لا تتطلب تدفئة خارجية على الإطلاق. وقد فرضت الحكومة الهولندية أن تكون جميع البيوت الزجاجية الجديدة محايدة للطاقة بحلول عام 2020. ويتم النظر في الحرارة المهدرة كخيار. ومع ذلك، هناك حاليًا عدم تطابق بين الصناعة ومواقع البيوت الزجاجية.
"الطماطم المطبوخة بالغاز"، باور[نيويورك] 149، العدد 2 (2005): 13-15.
يتحدث عن خطط لبدء إنشاء دفيئات تعمل بالطاقة الحرارية والحرارية المشتركة في الولايات المتحدة. هذه الفكرة جاءت من عالم في الغلاف الجوي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يتطلع إلى تطوير 2000 فدان من الدفيئات المرتبطة بالطاقة الحرارية والحرارية المشتركة في السنوات القليلة القادمة. يقول إن قدمًا مكعبًا واحدًا من الغاز الطبيعي يطلق 0.15 رطلاً من ثاني أكسيد الكربون. مراجع محطة توليد الطاقة الحرارية والحرارية المشتركة RoCa3 التابعة لشركة E.ON Benelux، والتي تبلغ قدرتها 20 ميجاوات في روتردام.
إنكوربيريتيد إنرجيتكس، "تقليل خسائر الطاقة واستعادتها في أنظمة الطاقة الصناعية" (وزارة الطاقة الأمريكية، نوفمبر 2004).
وثيقة أعدتها وزارة الطاقة الأمريكية لتحليل إمكانات الحد من هدر الطاقة في الولايات المتحدة. حدد التقرير الشركات التي لديها أكبر نسبة من الحرارة المهدرة المتاحة وهي البترول والمواد الكيميائية ومنتجات الغابات والحديد والصلب والخشب والمشروبات. الزجاج والألمنيوم أصغر بكثير، ولكن كان لهما توزيع مماثل. تم تحديد نوعين رئيسيين من العمليات: التسخين بالسوائل والغليان والتبريد والصهر والصهر وما إلى ذلك. أدرجت كلتا الفئتين كأولوية قصوى استعادة الحرارة المهدرة من البخار وغازات المداخن.
ويقدر التقرير أن هناك إمكانية لتوفير 828 تريليون وحدة حرارية بريطانية من الطاقة في الولايات المتحدة بقيمة اقتصادية تبلغ 2210 مليون دولار، وهو رقم واحد في أكبر عشرين فرصة في التقرير.
يذكر تحديات نقل الحرارة عبر غازات الاحتراق من خلال توفير مواد مناسبة وتصميمات فعالة من حيث التكلفة وتحديد احتياجات الصناعة.
"استخدام الطاقة في البيوت الزجاجية مع التركيز على استخدام الحرارة والكهرباء كمنتج ثانوي لعملية غير ذات صلة"، المركز الكندي لبيانات وتحليل الاستخدام النهائي للطاقة الزراعية (2002).
يتحدث عن إمكانية استخدام الحرارة المهدرة لتوسيع صناعة البيوت الزجاجية في كندا. تعتمد جدوى النظام على التكاليف الرأسمالية المرتبطة به. يركز أيضًا على تحديد المحاصيل الصحيحة للزراعة. يجب أن تكون مصممة لفرق 47 درجة. يمكن نقل الحرارة إما من خلال توصيل غازات المداخن مباشرة إلى البيوت الزجاجية، أو باستخدام مبادل حراري إذا كان المصدر أبعد.
د. فان بيرز، "نهج التآزر الإقليمي لاستعادة الطاقة: حالة منطقة كوينانا الصناعية، غرب أستراليا"، تحويل الطاقة والإدارة 49، العدد 11 (1 يناير 2008): 3051-3062.
- تعد كياوانا واحدة من أكثر مناطق معالجة المواد في أستراليا، ولديها بالفعل ما يقرب من 50 تآزرًا فعالًا. في عام 1990 كان هناك 27، والآن 47، 65٪ منها متعلقة بالمنتجات الثانوية. تشمل بعض التآزرات المتعلقة بالطاقة تكرير الهيدروجين من نفايات مصنع البتروكيماويات، واستخدام ثاني أكسيد الكربون الإضافي من مصنع الأمونيا لتقليل قلوية البوكسيت ونظام توليد الحرارة والكهرباء المشترك. حدث مشروع الحرارة المهدرة في سلسلة من الخطوات. 1. تم إرسال استطلاع إلى 14 شركة Alrge، للبحث عن مصادر الطاقة وكمياتها، وكيفية استخدامها، وتحديد الحرارة المهدرة غير المستخدمة، والتقييم الأولي لكمية الطاقة. 2. تنظيم مجموعة تركيز من الصناعات المهتمة. 3. تجميع الصناعات في مجموعات إقليمية. 4. إعطاء الأولوية لغازات الاحتراق حسب درجة الحرارة ومحتوى الطاقة. 5. اختيار التقنيات: تشمل التقنيات المبادل الحراري، غلاية الحرارة المهدرة، دورة كالينا، دورة رانكين العضوية، الدورة المركبة التقليدية. 6. إجراء تقييمات فنية واقتصادية وبيئية.
- يستخدم التقييم البيئي 55 طنًا من ثاني أكسيد الكربون لكل تيرا جول. تقديرات استرداد الطاقة: المبادل الحراري 75% - 65%، التكلفة 2845.6 دولار/ميغاواط*HTA^-0.4506*1.35.
- خسائر كبيرة في الطاقة عند نقل السوائل لمسافات طويلة (>500 متر). يفضل إعادة استخدام الحرارة الداخلية
إثراء ثاني أكسيد الكربون
ZS Chalabi وآخرون، "استراتيجيات التحكم المثلى لتخصيب ثاني أكسيد الكربون في محاصيل الطماطم في البيوت المحمية - الجزء 1: استخدام ثاني أكسيد الكربون النقي"، هندسة النظم الحيوية 81، رقم 2002 (2002): 421-431.
تتناول الورقة البحثية موازنة المكاسب الاقتصادية الناتجة عن إثراء ثاني أكسيد الكربون مع تكاليفه. تتناول هذه الورقة البحثية الغاز النقي. تفترض كفاءة المرجل 0.85. يتضمن نموذج فقدان الحرارة الطاقة الشمسية. يتضمن جميع المعادلات المطلوبة لنمذجة الدفيئة تجريبياً. القيمة الحرارية للغاز الطبيعي 38.5 ميجا جول متر مكعب
تركيز ثاني أكسيد الكربون المحيط هو 350 جزء في المليون. الاستخدام الأمثل لثاني أكسيد الكربون يزيد الهامش بنسبة 27% عن الاستراتيجية الأساسية. يتضمن استهلاك ثاني أكسيد الكربون لنباتات الطماطم للحصول على ظروف نمو مثالية. يتراوح من 24 إلى 67 كجم/م2. الاستراتيجية التقليدية هي عدم الإثراء أثناء التهوية في الصيف. وجد أنه من خلال إدخال درجة حرارة دنيا للأنابيب في الصيف، زادت التهوية، وبالتالي زادت متطلبات الإثراء.
تم تطوير خوارزمية تحكم مثالية لتحسين تركيز ثاني أكسيد الكربون
ZS Chalabi وآخرون، "استراتيجيات التحكم المثلى لتخصيب ثاني أكسيد الكربون في محاصيل الطماطم في البيوت الزجاجية، الجزء الثاني: استخدام غازات العادم من الغلايات التي تعمل بالغاز الطبيعي"، هندسة النظم الحيوية 81، رقم 2002 (2002): 323-332.
تحتوي غازات العادم من غلايات الغاز الطبيعي عادة على 9% من ثاني أكسيد الكربون. يتم تبريد غازات المداخن لتكثيف أي ماء وتوزيعها على الدفيئة من خلال أنابيب بلاستيكية مثقبة. إذا كان هناك حاجة إلى ثاني أكسيد الكربون، ولكن ليس الحرارة، يمكن تخزين الحرارة من الغلاية في خزانات الماء الساخن. 1.76 كجم من ثاني أكسيد الكربون المتولد لكل وحدة حجم من الغاز الطبيعي (De Zwart، 1996)، 12.9 متر مكعب من غاز العادم المتولد عن حرق متر مكعب من الغاز الطبيعي. (بأي نسبة تكافؤ؟) تقدر بـ 98.3 متر مكعب/م2 إلى 87.2 متر مكعب/م2 من الغاز الطبيعي.
يوضح هذا الرسم البياني أنماط التدفئة وأنماط استخدام الغاز الطبيعي في المواسم المختلفة. في الشتاء، لا يلزم استخدام التدفئة الإضافية، ولا يتم استخدام تخزين الحرارة. وفي الصيف، ترتفع معدلات التدفئة خلال النهار، حيث يلزم استخدام ثاني أكسيد الكربون بسبب معدل التمثيل الضوئي الأعلى، ويتم تخزين الحرارة خلال النهار وإطلاقها في الليل.
شتاين نيلسن وآخرون، [ "تأثير إثراء ثاني أكسيد الكربون على التمثيل الضوئي ونمو وإنتاجية الطماطم"، ساينتيا هورتيكولتورا 20، رقم 1 (1983): 1-14.
أجريت تجربة للتأكد من أن إثراء ثاني أكسيد الكربون سيزيد من إنتاج الطماطم، وكان لديّ دفيئة واحدة بدون إثراء وكانت جيدة التهوية بشكل طبيعي وأخرى كانت محكمة الغلق ومخصبة بشكل مستمر. تم تسجيل إنتاجية أعلى وثمار أكبر.
مُخصب: 2.6 كجم للطماطم، 24 على النبات
غير مخصب: 1.4 كجم للطماطم، 17 على النبات
