توان و انرژی مورد نیاز برای انجام عملیات سبک کشاورزی با تراکتور الکتریکی هیبریدی و مقایسه آن با نتایج عملی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران

2 استاد گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران

3 دانشیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج

4 استاد گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهر

5 دانشیار گروه مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

6 استادیار موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی کرج

چکیده

مصرف بی­رویة سوخت‌های فسیلی، منجر به انتشار آلاینده‌های هوا و گازهای گلخانه‌ای (GHG) فراوانی شده است.  مشکلات ناشی از استفاده روزافزون از سوخت­های فسیلی و پیش­بینی­ پایان­پذیر بودن این سوخت­ها، یافتن فناوری‌های نوین به‌جای سیستم­های مبتنی بر سوخت­های فسیلی را اجتناب­ناپذیر نموده است.  همزمان با سایر زمینه‌های فناوری، ضروری است صنعت کشاورزی نیز خود را آمادة این جایگزینی کند.  بر همین اساس، پروژة سافت (SAPHT) برای کارهای سبک کشاورزی از قبیل کاشت محصولات ردیفی، بذر پاشی، درو علوفه، سم‌پاشی، جابه­جایی محصول در مزرعه، کارهای ثابت ایستگاهی، و برخی دیگر از عملیات طراحی و ساخته شد که به توان مصرفی پایین‌تری نیاز دارند.  سافت، تراکتور هیبریدی دو چرخ محرکی با موتورهای الکتریکی مستقل روی هر چرخ عقب است.  بخشی از انرژی سافت از خورشید و بخش دیگر از شبکة برق تأمین می­شود.  در این تحقیق ارزیابی مزرعه­ای سافت و همچنین مقایسة نتایج
شبیه­سازی و عملی بررسی می­شود.  نتایج حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که سافت قابلیت جایگزین شدن با تراکتورهای گروه "I" را دارد و با طراحی­های انجام گرفته می­تواند روزانه بین دو تا چهار ساعت عملیات مختلف کشاورزی را به انجام برساند.  با بهبود برخی از سیستم­های استفاده شده (مثل باتری) محدودة کاری سافت را می­توان به بیش از سه برابر در روز افزایش داد.

کلیدواژه‌ها


American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE). 2006a. Drawbars -agricultural wheel tractors, ASAE S482 FEB04. 53rd Ed. St. Joseph, MI, USA.

American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE). 2006b. Agricultural machinery management data, ASAE D497.5 FEB2006. 53rd Ed. St. Joseph, MI, USA.

Avallone, E.A., Baumeister, T.III and Sadegh A.M. 2007. Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers. 11th Ed. McGraw-Hill Inc., 130.

Ehsani, M., Gao, Y., Gay, S.E. and Emadi A. 2005. Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles. 1st Ed. CRC Press, 99-100.

Fellner, C. and Newman, J. 2000. High-power batteries for use in hybrid vehicles. J. Power Sources. 85, 229–236.

Hunt, D. 2001. Farm Power and Machinery Management, 10th Ed.; Waveland Press: Long Grove, IL, USA, 10-50.

Husain, I. 2005. Electric and Hybrid Vehicles Design Fundamentals. 1st Ed. CRC Press, 11-44.

Kepner, R.A.,Bainer, R. and Barger E.L. 1978. Principles of Farm Machinery. 3rd Ed. Westport, Conn; AVI Publishing Co.

Khanipour, A., Ebrahimi, K.M. and Seale, W.J. 2007. Conventional design and simulation of an urban hybrid bus. World Academy of Science, Engineering and Technology(WASET). 28, 26-32.

Larminie, J. and Lowry, J. 2003. Electric Vehicle Technology Explained. 1st Ed. John Wiley & Sons Ltd., 185-187.

Matheys, J., Timmermans, J.M., Autenboer, W.V., Mierlo, J.V., Maggetto, G., Meyer, S., Groof, A.D., Hecq, W. and Bossche, P.V. 2006. Comparison of the environmental impact of 5 electric vehicle battery technologies using LCA. 13th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering. Available at: http://www.mech.kuleuven.be.

Mckyes, E. 1985. Soil Cutting and Tillage. 1st Ed. Elsevier, 141.

Szadkowski, B., Chrzan, P.J. and Roye, D. 2003. A study of energy requirements for electric and hybrid vehicles in cities. CESURA’03, Gdansk, Poland. June 4–6. Available at: http://www.pg.gda.pl/~jarguz/erower/cesura3.pdf.

Tannant, D.D. and Regensburg, B. 2001. Guidelines for mine haul road design. www.web.ubc.ca/okanagan/engineering.

Wang, L. 2005. Hybrid electric vehicle design based on a multi-objective optimization evolutionary algorithm. Walter J. Karplus Summer Research Grant Report. Texas A&M University.