بهینه سازی مصرف انرژی در گلخانه های استان گیلان بوسیله الگوریتم ژنتیک

در این تحقیق، با استفاده از مدلسازی حرارتی و روشهای بهینه سازی سعی شده که شکل، جهت و نوع پوشش یک گلخانه را به گو نه ای انتخاب کرد که بهترین استفاده از انرژی خورشیدی برای کم کردن مصرف سوخت در زمستان و تابستان در یک گلخانه واقع در استان گیلان (شهر رشت) صورت گیرد. برای این منظور از سه نوع گلخانه تک دهانه مرسوم مورد استفاده ( گلخانه دوطرفه، نیمه دوطرفه و نیمه استوانه ای) استفاده شده است. برای مقایسه بین آنها حجم و مساحت کف برای همه آنها ثابت در نظر گرفته شده است. یک مدل ریاضی برای محاسبه انرژی تشعشعی خورشید در هر ساعت و در هر روز در شهر رشت بر یک سطح افقی ساتع می شود تعریف شده است. که دقت مناسبی نسبت به نتایج اندازه گیری شده توسط سازمان هواشناسی دارد. همچنین با استفاده از مدلسازی حرارتی یک مدل ریاضی برای محاسبه مقدار انرژی خورشیدی منتقل شده و مقدار انرژی خورشیدی موجود در داخل گلخانه در هر ساعت از روز بوجود آورده شده است. همچنین مقدار انرژی لازم برای گرمایش و سرمایش گلخانه تا رسیدن به دمای ثابت داخل گلخانه محاسبه شده است. برای بدست آوردن شکل بهینه گلخانه از روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. دو تابع هدف میانگین روزانه انرژی لازم برای گرمایش و میانگین روزانه انرژی لازم برای سرمایش تعریف شده است. محاسبات برای چند نوع مختلف پوشش گلخانه انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که برای گلخانه نیمه دو طرفه با انتخاب شکل و جهت بهینه شده می توان به نقطه مناسب طراحی برای بهینه کردن مصرف سوخت دست پیدا کرد. روش مورد استفاده در این تحقیق را می توان برای هر موقعیت جغرافیایی دیگری به کار برد.