الاتزان الحراري PDF

‫برنامج التعليم المدمج‪ :‬ميكنة الزراعة الريفية‬ ‫معدات وآالت الزراعة المحمية ‪412‬‬ ‫االتزان الحراري والرطوبي‬ ‫المستوى الرابع‬ ‫اعداد‬ ‫د‪.‬محمد أحمد محمود ميهوب‬ ‫د‪.‬عمرو مسعد عبد المقصود‬  ‫مخرجات التعلم الم...

‫برنامج التعليم المدمج‪ :‬ميكنة الزراعة الريفية‬ ‫معدات وآالت الزراعة المحمية ‪412‬‬ ‫االتزان الحراري والرطوبي‬ ‫المستوى الرابع‬ ‫اعداد‬ ‫د‪.‬محمد أحمد محمود ميهوب‬ ‫د‪.‬عمرو مسعد عبد المقصود‬  ‫مخرجات التعلم المستهدفة‬ ‫‪.1‬يعرف أهمية االتزان الحراري‪.‬‬ ‫‪.2‬يسرد مكونات االتزان الحراري في الصوب الزراعية‬ ‫‪.3‬يقارن بين الحرارة المراد ازالتها من الصوبة والحرارة الممكن ازالتها‬ ‫من الهواء‪.‬‬ ‫‪.4‬يفرق االتزان الحراري والرطوبي‪.‬‬ ‫‪.5‬يعرف معادلة االتزان الحراري لغطاء الصوبة وكذلك للنبات نفسه‪.‬‬ ‫‪.6‬يعدد العناصر المؤثرة على حساب االتزان الحراري‪.‬‬ ‫‪.7‬يناقش كيفية تأثر غاز ثاني أكسيد الكربون بكيمة التهوية داخل الصوبة‪.‬‬  ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫يستخدم االتزان الحراري اليجاد معدالت التهوية المطلوبة للتحكم في درجة‬ ‫ ‬ ‫الحرارة والتنبؤ بدرجات حرارة هواء الصوبة‪ ،‬يمكن حساب االتزان الحراري من‬ ‫المعادلة التالية بفرض ان درجة حرارة الهواء الخارجي اقل من درجة حرارة هواء‬ ‫الصوبة‬ ‫‪QI + Qe + Qf + Qr = ± (Qcd + Qg) + Qv + Qi + Qt + Qp‬‬ ‫‪ :QI‬معدل الطاقة الشمسية المخترقة لجدارن الصوبة والساقطة على وحدة المساحات‬ ‫‪ :Qe‬معدل الحرارة المتولدة من التجهيزات المستخدمة داخل الصوبة‬ ‫‪ :Qf‬الحرارة المضافة من افران التدفئة‬ ‫‪ :Qr‬الحرارة المتولدة من نتح النبات‬ ‫‪ :Qcd‬الحرارة المفقودة (او المكتسبة) بالتوصيل من خالل الجدران‬ ‫‪ :Qg‬الحرارة المنتقلة من او الى االرض‬ ‫‪ :Qv‬الحرارة المفقودة مع هواء التهوية‬ ‫‪ :Qi‬الحرارة المتسربة من الصوبة عن طريق الشقوق واالبواب والنوافذ‬ ‫‪ :Qt‬الحرارة المفقودة باالشعاع الحراري‬ ‫‪ :Qp‬الحرارة المستهلكة في عملية البناء الضوئي‬ ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫يمكن تقدير الطاقة الشمسية المخترقة لجداران الصوبة من المعادلة التالية‪:‬‬ ‫𝑓𝐴 𝐼 𝑠𝜏 = 𝐼𝑄‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝜏 ‪ :‬معامل النفاذية لمادة غطاء الصوبة بانسبة لالشعاع قصير الموجة‪.‬‬ ‫𝐼‪ :‬شدة االشعاع الشمسي الساقط على وحدة المساحات‪.‬‬ ‫𝑓𝐴‪ :‬مساحة ارضية الصوبة‪.‬‬ ‫يمكن اهمال الحرارة المتولدة من االجهزة 𝑒𝑄‪ ،‬وكذلك حرارة النتح من انسجة‬ ‫يمكن تحديدها من المصانع‬ ‫النبات 𝑟𝑄‪ ،‬اما الحرارة المتولدة من االفران 𝑓𝑄‬ ‫المنتجة لها‪.‬‬  ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫تعتبر الحرارة المفقودة بالتوصيل من اكبر مركبات الفقد الحراري اثناء فصل الشتاء‪.‬‬ ‫𝑜𝑇 ‪𝑄𝑐𝑑 = 𝑈𝐴 𝑇𝑎 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑈 ‪ :‬معامل النقل الحراري الكلي‪ ،‬ك‪.‬واط ‪( /‬م‪. 2‬م)‪.‬‬ ‫𝐴‪ :‬المساحة السطحية للصوبة الزراعية‪ ،‬م‪.2‬‬ ‫𝑎𝑇‪ :‬درجة حرارة الهواء داخل الصوبة‪ ،‬م‪.‬‬ ‫𝑜𝑇‪ :‬درجة حرارة الهواء خارج الصوبة‪ ،‬م‪.‬‬ ‫تتوقف الحرارة المنتقلة من او الى االرض‪ ،𝑄𝑔 ،‬على ما اذا كانت درجة حرارة الهواء‬ ‫الداخلي اعى او اقل من درجة حرارة االرض‪ ،‬ويمكن اهمالها نظرا لصغرها بالمقارنة‬ ‫مع المركبات االخرى‪.‬‬  ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫يمكن التعبير عن الحرارة المفقودة مع هواء التهوية في كلتا صورتيهما المحسوسة‬ ‫والكامنة كاالتي‪:‬‬ ‫𝑣𝑙𝑄 ‪𝑄𝑣 = 𝑄𝑠 𝑣 +‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑣 𝑠𝑄‪ :‬الحرارة المحسوسة المفقودة مع هواء التهوية‪ ،‬ك واط‪.‬‬ ‫𝑣𝑙𝑄‪ :‬الحرارة الكامنة المفقودة مع هواء التهوية‪ ،‬ك واط‪.‬‬ ‫تعتبر الحرارة المفقودة مع هواء التهوية من اهم مركبات الفقد الحراري في فصل‬ ‫الشتاء بعد الفقد الحراري بالتوصيل‬ ‫تعرف الحرارة المحسوسة على انها الجزء من الطاقة الكلية المفقودة مع هواء‬ ‫التهوية والمسبب في رفع درجة حرارة الهواء‪ ،‬اما الحرارة الكامنة بتعرف بانها‬ ‫الحرارة المفقودة في صورة بخار ماء‪.‬‬ ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫يمكن وصف الحرارة المحسوسة المفقودة مع هواء التهوية كاالتي‪:‬‬ ‫𝑜𝑇 ‪𝑄𝑠𝑣 = 𝑉/𝑣 𝐶𝑃 𝑇𝑎 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑉‪ :‬معدل سريان هواء التهوية‪ ،‬م‪/‬ث‪.‬‬ ‫𝑣‪ :‬الحجم النوعي للهواء‪ ،‬م‪ / 3‬كجم‪.‬‬ ‫𝑃𝐶‪ :‬الحرارة النوعية للهواء الجاف‪.‬‬ ‫يمكن وصف الحرارة الكامنة المفقودة مع هواء التهوية كاالتي‪:‬‬ ‫𝐼𝑄 𝐹 𝐸 = 𝑣𝑙𝑄‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝐸‪ :‬نسبة البخر – نتح الى االشعاع الشمسي الساقط على الورقة‪.‬‬ ‫𝐹‪ :‬نسبة إمتالء البيت المحمي بالنباتات‪.‬‬  ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫تتولد الحرارة الكامنة اساسا من تبخير ماء التربة ونتح النبات‪.‬تتراوح قيمة ‪ E‬بين ‪ 1‬و‬ ‫‪ 0.5‬ويوصى باستخدامها ب ‪ 0.5‬في الصوب الزراعية‪ ،‬وذلك الن نسبة كبيرة من‬ ‫االوراق غير معرضة الشعة الشمس لتشابك االوراق وظالل الهيكل على النبات‪.‬‬ ‫𝑖𝑄 الحرارة المفقودة مع الهواء المتسرب من الصوبة من خالل الشقوق يمكن‬ ‫حسابها بنفس طريقة حساب الطاقة المفقودة مع هواء التهوية‪.‬ويعتبر التسرب‬ ‫نوعا من انواع التهوية الطبيعية غير المتحكم فيها ويتوقف على الصيانة ونوع‬ ‫المنشأة ويوضح الجدول التالي معدالت التبادل الهوائي نتيجة التسرب‪.‬‬ ‫التبادالت الهوائية في الساعة‬ ‫نظام االنشاء‬ ‫‪1.5 – 0.75‬‬ ‫منشأة جديدة‪ ،‬زجاج أو الياف زجاحية‬ ‫‪1 - 0.5‬‬ ‫منشأة جديدة‪ ،‬طبقة مزدوجة من البالستيك‬ ‫‪2-1‬‬ ‫منشأة قديمة‬ ‫‪4-2‬‬ ‫منشأة قديمة‪ ،‬زجاج ذو حالة ركيكة‬  ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫يمكن حساب معدل الفقد الحراري باالشعاع من داخل الصوبة الزراعية كاالتي‪:‬‬ ‫𝑓𝐴 𝜎 𝑡𝜏 𝑠𝜀 = 𝑡𝑄‬ ‫‪𝜀𝑎 𝑇𝑎4‬‬ ‫‪− 𝑇𝑜4‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝜀‪ :‬معامل االنبعاثية لالسطح الداخلية‪.‬‬ ‫𝑡𝜏‪ :‬معامل النفاذية الحراري لالشعاع طويل الموجة‪.‬‬ ‫𝜎‪ :‬ثابت بولتزمان (‪.)5.67*10-8 W/m2.K4‬‬ ‫𝑎𝑇‪ :‬درجة حرارة الهواء الداخلية المطلقة‪ ،‬كيلفن‪.‬‬ ‫𝑜𝑇‪ :‬درجة حرارة الهواء الخارجية المطلقة‪ ،‬كيلفن‪.‬‬ ‫𝑎𝜀‪ :‬معامل االنبعاث الحراري الظاهري للجو (‪.)0.86‬‬ ‫نظرا النخفاض قيمة معامل النفاذية لالشعاع الحراري بالنسبة لمواد اغطية الصوب‬ ‫الزراعية‪ ،‬قد تكون هذه المركبة غير ذات اهمية وفي الغالب يتم دمجها مع حساب‬ ‫الفقد الحراري بالتوصيل‬  ‫االتزان الحراري لصوبة زراعية‬ ‫وفي حالة عدم الحاجة الى تدفئة في الصوبة الزراعية يمكن حساب معدل التهوية‬ ‫للتحكم في درجة الحرارة كالتالي‪:‬‬ ‫𝑣𝑙𝑄 ‪𝑄𝐼 − 𝑄𝑐𝑑 − 𝑄𝑡 −‬‬ ‫= 𝑡𝑚‬ ‫𝑜𝑇 ‪𝐶𝑃 𝑇𝑎 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑡𝑚‪ :‬معدل التهوية للتحكم في درجة الحرارة‪،‬كجم‪/‬ث‬ ‫ويمثل البسط في المعادلة االخيرة‪ ،‬صافي كمية الحرارة المراد ازالتها من الصوبة‪،‬‬ ‫بينما يمثل المقام كمية الحرارة الممكن ازالتها من الهواء باستخدام وحدة االوزان‬ ‫من الهواء‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫يتعرض غطاء الصوبة االشعاع الشمسي‪ ،‬ويتبادل االشعاع الحراري مع النباتات‬ ‫والتربة والفضاء الخارجي‪.‬ويمكن كتابة معادلة االتزان الحراري لغطاء الصوبة‬ ‫كالتالي‪:‬‬ ‫= 𝑜‪𝑅𝑜−𝑔 + 𝑅𝑝−𝑔 + 𝑅𝑠−𝑔 + 𝐶𝑎−𝑔 + 𝐷𝑎−𝑔 − 𝑅𝑔−𝑜 − 𝐶𝑔−‬‬ ‫)‪Vg(CVg)(dTg/dt‬‬ ‫ويمكن حساب 𝑔 ‪𝑅𝑜 −‬‬ ‫𝐼 𝑔𝑠𝛼 = 𝑔‪𝑅𝑜−‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑔𝑠𝛼‪ :‬معامل امتصاص الغطاء لالشعاع الشمسي‪.‬‬ ‫𝐼‪ :‬شدة االشعاع الشمسي الساقط على وحدة المساحات من مادة‬ ‫الغطاء‪ ،‬جول‪(/‬ث‪.‬م‪.)2‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫ويمكن حساب 𝑔 ‪𝑅𝑝 −‬‬ ‫‪𝑅𝑝−𝑔 = 𝜀𝑝 𝜎 𝑇𝑝4 − 𝑇𝑔4‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑝𝜀‪ :‬معامل االنبعاث االشعاعي من النبات‪.‬‬ ‫𝑝𝑇‪ :‬درجة حرارة النبات المطلقة‪ ،‬كيلفن‪.‬‬ ‫𝑔𝑇‪ :‬درجة حرارة الغطاء المطلقة‪ ،‬كيلفن‪.‬‬ ‫ويمكن حساب 𝑔 ‪𝑅𝑠 −‬‬ ‫‪𝑅𝑠−𝑔 = 𝜀𝑠 (𝐹𝑠−𝑔 ) 𝜎 𝑇𝑠4 − 𝑇𝑔4‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝜀‪ :‬معامل االنبعاث الحراري من التربة‪.‬‬ ‫𝑠𝑇‪ :‬درجة حرارة التربة المطلقة‪ ،‬كيلفن‪.‬‬ ‫𝑔‪ :𝐹𝑠−‬معامل التشكيل بين التربة والزجاج‪.‬‬  ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫ويمكن حساب 𝑔 ‪𝐶𝑝 −‬‬ ‫𝑔𝑇 ‪𝐶𝑎−𝑔 = 4.36 𝑇𝑎 − 𝑇𝑔 𝑇𝑎 −‬‬ ‫‪0.25‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑎𝑇‪ :‬درجة حرارة هواء الصوبة المطلقة‪ ،‬كيلفن‪.‬‬ ‫ويمكن حساب 𝑔 ‪𝐷𝑎 −‬‬ ‫𝑔𝑇 ‪𝐷𝑎−𝑔 = 1.06 (104) 𝐻𝑎 − 𝐻𝑔 𝑇𝑎 −‬‬ ‫‪0.25‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑎𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة للهواء الداخلي‪ ،‬كجم ماء‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫𝑔𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة عند سطح الغطاء الداخلي‪ ،‬كجم ماء‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫ويمكن حساب 𝑔 ‪𝑅𝑜 −‬‬ ‫𝑜𝑇 ‪𝑅𝑔−𝑜 = 𝜀𝑔 𝜎 𝑇𝑔 4 − 5.31 10−13‬‬ ‫‪6‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑔𝜀‪ :‬معامل االنبعاث االشعاعي من غطاء الصوبة‪.‬‬ ‫ويتم حساب 𝑜 ‪𝐶𝑔 −‬‬ ‫‪0‬‬‫‪.8‬‬ ‫‪𝐶𝑔−𝑜 = 1.98‬‬ ‫) 𝑈(‬ ‫𝑜𝑇 ‪𝑇𝑔 −‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫يمتص النبات داخل الصوبة االشعاع الشمسي‪ ،‬كما يحدث تبادل االشعاع الحراري مع النباتات والتربة‬ ‫والفضاء الخارجي‪.‬ويمكن كتابة معادلة االتزان الحراري للنباتات كالتالي‪:‬‬ ‫𝑝𝑇𝑑‬ ‫𝑎‪𝑅𝑜−𝑝 + 𝑅𝑠−𝑝 − 𝑅𝑝−𝑔 − 𝐶𝑝−𝑎 − 𝐿𝑝−‬‬ ‫) 𝑝𝑃𝐶( 𝑝𝑊 =‬ ‫𝑡𝑑‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑝‪ :𝑅𝑜−‬الطاقة االشعاعية قصيرة الموجة الممتصة بواسطة النبات‪،‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑝‪ :𝑅𝑠−‬الطاقة االشعاعية المتبادلة بين التربة والنبات‪،‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑎‪ :𝐶𝑝−‬معدل انتقال الحرارة بالحمل من على سطح النباتات‪،‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑎‪ :𝐿𝑝−‬معدل الحرارة الكامنة المنتقلة من النباتات لهواء الصوبة‪،‬‬ ‫م‪2‬‬ ‫𝑝𝑊‪ :‬وزن اوراق النباتات في وحجة المساحات‪ ،‬كجم‪/‬‬ ‫𝑝𝑃𝐶‪ :‬الحرارة النوعية الوراق النباتات‪ ،‬جول‪ /‬كجم‪.‬كلفن‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫ويمكن حساب 𝑝‪ 𝑅𝑜−‬باستخدام العالقة التالية‪:‬‬ ‫𝑎𝐼 𝑔𝜏 𝑔‪𝑅𝑜−𝑝 = 𝛼𝑠𝑝 𝐹𝑝−‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑝𝑠𝛼‪ :‬معامل امتصاص النبات لالشعاع الشمسي‪.‬‬ ‫𝑔‪ :𝐹𝑝−‬معامل التشكيل بين النبات والغطاء‪.‬‬ ‫𝑔𝜏‪ :‬معامل نفاذية الغطاء لالشعاع الشمسي‪.‬‬ ‫ويمكن حساب 𝑝‪ 𝑅𝑠−‬من المعادلة التالية‪:‬‬ ‫‪𝑅𝑠−𝑝 = 𝜀𝑠 𝐹𝑠−𝑝 𝛼𝑙𝑝 𝜎 𝑇𝑠4 − 𝑇𝑝4‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝜀‪ :‬معامل انبعاث التربة لالشعاع الحراري‪.‬‬ ‫𝑝‪ :𝐹𝑠−‬معامل التشكيل بين التربة والنبات‪.‬‬ ‫𝑝𝑙𝛼‪ :‬معامل امتصاص النبات لالشعاع طويل الموجة‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫يمكن حساب 𝑎‪ 𝐶𝑝−‬كاالتي‪:‬‬ ‫𝑎𝑇 ‪𝐶𝑝−𝑎 = 𝐶𝑝𝑎 Τ𝑟ℎ 𝜌 𝑇𝑃 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑎𝑝𝐶‪ :‬الحرارة النوعية للهواء الداخلي‪ ،‬جول‪/‬كجم‪.‬كلفن‪.‬‬ ‫‪ :𝑟ℎ‬مقاومة بثور النباتات النتقال الحرارة‪ ،‬ث‪/‬م‪.‬‬ ‫𝜌‪ :‬كثافة الهواء‪ ،‬كجم‪/‬م‪.3‬‬ ‫كما يمكن تقدير 𝑎‪ 𝐿𝑝−‬من العالقة التالية‪:‬‬ ‫𝑉𝐻𝐿 𝑎𝐻 ‪𝐿𝑝−𝑎 = 1Τ𝑟𝑒 1Τ𝑉𝑆𝑎 𝐻𝑝 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑒𝑟‪ :‬مقاومة البثور لسريان الكتلة‪ ،‬ث‪/‬م‪.‬‬ ‫𝑎𝑆𝑉‪ :‬الحجم النوعي للهواء‪ ،‬م‪/3‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫𝑝𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة عند سطح النبات‪ ،‬كجم ماء ‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫𝑎𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة لهواء الصوبة‪ ،‬كجم ماء ‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫𝑉𝐻𝐿‪ :‬الحرارة الكامنة لتبخير الماء‪ ،‬جول‪/‬كجم ماء‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫االتزان الحراري لسطح التربة‪:‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫يمكن كتابة معادلة االتزان الحراري لسطح التربة كما يلي‪:‬‬ ‫𝒔𝑻𝒅‬ ‫𝒔𝑽𝑪 𝒔𝑽 = 𝒃‪𝑹𝒐−𝒔 − 𝑪𝒔−𝒂 − 𝑳𝒔−𝒂 − 𝑹𝒔−𝒑 − 𝑹𝒔−𝒈 − 𝑪𝑵𝒔−‬‬ ‫𝒕𝒅‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑠‪ :𝑅𝑜−‬الطاقة االشعاعية قصيرة الموجة الممتصة بواسطة التربة‪،‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑎‪ :𝐶𝑠−‬معدل انتقال الحرارة بالحمل من على سطح التربة‪،‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑎‪ :𝐿𝑠−‬معدل الحرارة الكامنة المنتقلة من سطح التربة لهواء الصوبة‪،‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑏‪ :𝐶𝑁𝑠−‬معدل انتقال الحرارة بالتوصيل داخل التربة‪،‬‬ ‫م‪2‬‬ ‫𝑠𝑉‪ :‬حجم وحدة المساحات من مادة التربة‪ ،‬م‪/3‬‬ ‫𝑠𝑉𝐶‪ :‬الحرارة النوعية الحجمية لمادة التربة‪ ،‬جول‪ /‬م‪.3‬كلفن‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫ويمكن حساب 𝑠‪ 𝑅𝑜−‬باستخدام العالقة التالية‪:‬‬ ‫𝐼 𝑔𝜏 𝑔‪𝑅𝑜−𝑠 = 𝛼𝑆𝑠 1 − 𝐹𝑝−‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝑆𝛼‪ :‬معامل امتصاص التربة لالشعاع الشمسي‪.‬‬ ‫يمكن حساب 𝑎‪ 𝐶𝑠−‬من العالقة التالية‪:‬‬ ‫‪0.25‬‬ ‫𝑎𝑇 ‪𝐶𝑠−𝑎 = 2.5 𝑇𝑠 −‬‬ ‫𝑎𝑇 ‪𝑇𝑠 −‬‬ ‫كما يمكن حساب 𝑎‪ 𝐿𝑠−‬كاالتي‪:‬‬ ‫𝑎𝑇 ‪𝐿𝑠−𝑎 = 2.488 𝑇𝑠 −‬‬ ‫‪0.25‬‬ ‫𝑉𝐻𝐿 𝑎𝐻 ‪𝐻𝑠 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة عند صطح التربة‪ ،‬كجم ماء‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫ويمكن حساب 𝑏‪ 𝐶𝑁𝑠−‬باستخدام المعادلة التالية‪:‬‬ ‫𝑍‪𝐶𝑁𝑠−𝑏 = 𝐾𝑠 𝑇𝑠 − 𝑇𝑏 /‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑠𝐾‪ :‬معامل التوصيل الحراري للتربة‪ ،‬جول‪ /‬ث‪.‬م‪.‬كلفن‬ ‫𝑏𝑇‪ :‬درجة حرارة التربة عند عمق مناسب‪ ،‬كلفن‪.‬‬ ‫𝑍‪ :‬عمق طبقة التربة‪ ،‬م‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫االتزان الحراري لهواء الصوبة‪:‬‬ ‫يمكن كتابة معادة االتزان الحراري للهواء داخل الصوبة كما يلي‪:‬‬ ‫𝑎𝑇𝑑‬ ‫𝑎𝑉𝐶 𝑎𝑉 = 𝑔‪𝐶𝑠−𝑎 + 𝐶𝑝−𝑎 − 𝑄𝑉𝑎−𝑜 − 𝐶𝑎−‬‬ ‫𝑡𝑑‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑜‪ :𝑄𝑉𝑎−‬معدل الحرارة المفقودة مع هواء التهوية‪،‬‬ ‫م‪2‬‬ ‫𝑎𝑉‪ :‬حجم الهواء داخل الصوبة بالنسبة لوحدة المساحات م‪/3‬‬ ‫𝑎𝑉𝐶‪ :‬الحرارة النوعية الحجمية للهواء‪ ،‬جول‪ /‬م‪.3‬كلفن‬ ‫ويمكن حساب 𝑜‪ 𝑄𝑉𝑎−‬باستخدام العالقة التالية‪:‬‬ ‫𝑜𝑇 ‪𝑄𝑉𝑎−𝑜 = 𝜌 𝑣 𝐶𝑝𝑎 𝑇𝑎 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫م‪3‬‬ ‫𝜌‪ :‬كثافة الهواء‪ ،‬كجم‪/‬‬ ‫ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑣‪ :‬معدل هواء التهوية بالنسبة لوحدة المساحات‪ ،‬م‪/3‬‬  ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫االتزان الرطوبي لصوبة زراعية‬ ‫(تطبيق ظروف الحالة المستقرة)‬ ‫يمكن حساب معدل التهوية للتحكم في نسبة الرطوبة داخل الصوبة باستخدام‬ ‫المعادلة التالية‪:‬‬ ‫𝑇𝑊‬ ‫= 𝑤𝑚‬ ‫𝑜𝐻 ‪𝐻𝑎 −‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫𝑤𝑚‪ :‬معدل التهوية للتخلص من الرطوبة الزائدة‪ ،‬كجم‪ /‬ساعة‪.‬‬ ‫𝑇𝑊‪ :‬معدل الرطوبة المضافة لبيئة الصوبة الزراعية بواسطة النتح وكذلك بالتبخير من‬ ‫على سطح التربة‪ ،‬كجم ماء‪ /‬ساعة‪.‬‬ ‫𝑎𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة لهواء الصوبة‪ ،‬كجم ماء ‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫𝑜𝐻‪ :‬نسبة الرطوبة المطلقة للهواء الخارجي‪ ،‬كجم ماء ‪ /‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫التنبؤ بدرجات حرارة مركبات الصوبة‬ ‫االتزان الرطوبي لصوبة زراعية‬ ‫(ظروف الحالة غير المستقرة)‬ ‫قد يسمح بتراكم الرطوبة في واء الصوبة وبالتالي ارتفاع مستويات الرطوبة‬ ‫للهواء بمرور الوقت‪.‬ويمكن وصف معادلة اتزان الحرارة الكامنة (الرطوبة) للهواء‬ ‫الداخل في تل الحالة كما يلي‪:‬‬ ‫𝑎𝐻𝑑‬ ‫𝑎𝑆𝑉‪𝐿𝑠−𝑎 + 𝐿𝑝−𝑎 − 𝐿𝑎−𝑜 − 𝐷𝑎−𝑔 = 𝑉𝑎 1Τ‬‬ ‫𝑉𝐻𝐿‬ ‫𝑡𝑑‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫جول‪/‬ث‪.‬م‪2‬‬ ‫𝑜‪ :𝐿𝑎−‬معدل انتقال الحرارة الكامنة من الهواء داخل الصوبة للخارج‪،‬‬ ‫𝑎𝑆𝑉‪ :‬الحجم النوعي للهواء‪ ،‬م‪/3‬كجم هواء جاف‪.‬‬ ‫𝑉𝐻𝐿‪ :‬الحرارة الكامنة لتبخير الماء‪ ،‬جول‪/‬كجم ماء‪.‬‬ ‫ويمكن حساب 𝑜‪ 𝐿𝑎−‬باستخدام العالقة التالية‪:‬‬ ‫𝑉𝐻𝐿 𝑜𝐻 ‪𝐿𝑎−𝑜 = 𝑣 1Τ𝑉𝑆𝑎 𝐻𝑎 −‬‬ ‫التهوية للتحكم في نسبة غاز‬ ‫ثاني اكسيد الكربون‬ ‫يؤدي نقص غاز ثاني اكسيد الكربون الى‬ ‫‪ 160‬جزء في المليون الى نقص في معدل‬ ‫البناء الضوئي قد يصل الى ‪ %50‬وعلى‬ ‫العكس اذا زاد التركيز من المعدل الطبيعي‬ ‫(‪ 335‬جزء في المليون) الى ‪ 1000‬جزء‬ ‫في المليون يزداد معدل البناء بمقدار ‪%50‬‬ ‫ويمكن تزويد الصوبة بغاز ثاني اكسيد‬ ‫الكربون عن طريق التهوية او عن طريق‬ ‫استخدام بعض المحروقات مثل البارافين او‬ ‫غاز البروبان او عن طريق تسامي ثاني‬ ‫اكسيد الكربون الصلب‪.‬‬  ‫تناولنا في هذا العنصر التعليمي أهمية اإلضاءة وتأثيرها على العمليات ‬ ‫الحيوية في البنات‪ ،‬وكذلك تأثير درجة الحرارة حيث تنتقل الحرارة بعدة‬ ‫صور داخل الصوب الزراعية‪ ،‬كذلك تأثير كل من الرطوبة النسبية وثاني‬ ‫وكذلك تناولنا كيفية استخدام ‪.‬أكسيد الكربون وسرعة الهواء داخل الصوبة‬ ‫االتزان الحراري في إيجاد معدالت التهوية المطلوبة للتحكم في درجات‬ ‫الحرارة داخل البيوت المحمية‪ ،‬كما استعرضنا عناصر معادلة حساب االتزان‬ ‫وكذلك تناولنا ‪.‬الحراري واهمية كل عنصر في عملية االتزان الحراري‬ ‫المعادالت الخاصة باالتزان الحراري سواء لمادة غطاء الصوبة او للنبات او‬ ‫للهواء كما تناولنا دراسة معادالت االتزان الرطوبي للحالة المستقرة وغير‬ ‫‪.‬المستقرة‬ ‫الملخص‬  ‫المراجع‬ Kozai, T. (1985, May). Ideas of greenhouse climate control based on knowledge engineering techniques. In Symposium Greenhouse Climate and its Control 174 (pp. 365-374). Langhans, R.W. 1983. Greenhouse Management. Halcyon Press of Ithaca: Ithaca, NY. Nelson, P.V. 1991. Greenhouse Operation and Management. Reston Publishing Co., Inc.: Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ 07632..‫ دار الجامعيين للطباعة والتجليد اإلسكندرية‬.‫ هندسة بيئة الصوب الزراعية‬.2000.‫ ح‬.‫ م‬،‫إبراهيم‬.‫ جامعة الملك فيصل‬.‫ تصميم وتشغيل أنظمة الزراعة المحمية‬.1993.‫ م‬.‫ ص‬،‫عبد اللطيف‬.‫ جامعة الملك سعود‬..‫ تهوية المنشآت الزراعية‬1997.‫ ح‬.‫ م‬،‫ ترجمة إبراهيم‬.‫ و جون ن‬.‫ميلو أ‬ ‫ هندسة البيوت‬2000 ‫ واخرون‬.‫ ع‬.‫ ترجمة اليحيى س‬.‫ بارتوك االبن‬.‫ ألدريش و جون و‬.‫ أ‬،‫روبرت‬.‫ جامعة الملك سعود‬.‫المحمية‬