08/04/2014 - Das Kühlsystem der Gebäude wird auf die Gewächshäuser angewendet, um die Energieeffizienz zu erhöhen

Menéame

Forscher der Gruppe Rural Engineering der Universität von Almería, Mitglied der Campus der Internationalen Agrar-Lebensmittel-Excellence CeiA3, haben sie ein eigenes System für die Kühlung von Gebäuden, Wasserbehältern und Gewächshäusern eingeführt, um ihre Auswirkungen auf den Wasser- und Energieverbrauch zu überprüfen.

Die Experten haben festgestellt, dass diese Verdunstungsvorrichtungen eine gute Wahl für die Kühlung von nicht luftdichten Gewächshäusern sind, wie sie im Mittelmeerraum am häufigsten installiert werden, da sie die Energieeffizienz erhöhen.

In seinem Artikel "Energy Efficiency in Greenhouse Evaporative Cooling Techniques: Cooling Boxes versus Cellulose Pads" In der kürzlich erschienenen Zeitschrift Energies vergleichen Wissenschaftler das Verdampfersystem mit dem System, das derzeit in den technischen Gewächshäusern am häufigsten eingesetzt wird: Verdampfung und Verdampferpaneelen.

Die erste Technik dient als Rohrleitungsnetz, in dem Druckwasser durch winzige Löcher geleitet wird, indem Tropfen von der Größe eines Mikrons (ein Milliardstel eines Meters) hergestellt werden. Verneblersysteme erfordern keine luftdichten Gewächshäuser, da die Luftfeuchtigkeit im Inneren manchmal externe Luftströmungen erfordert. "Das Problem ist, dass der Landwirt im Sommer aufgrund der hohen Temperaturen, die manchmal mit starken Winden kombiniert werden, die Fenster schließen muss, um zu verhindern, dass die Struktur bricht. Diese Schließung bedeutet, dass das System nicht funktioniert, weil das Innere mit Wasserdampf gesättigt wird und es nicht mehr abkühlt," erklärt die Stiftung Entdecken Sie den Verantwortlichen für die Studie, Diego Luis Valera von der Universität Almería.

Platten aus Cellulose

Das System, das Verdampfer-Panels verwendet, besteht wiederum darin, ein Zellstoffmaterial zu platzieren, das die Fenster einer Seite des Gewächshauses bedeckt. Dieser Cellus ist dauerhaft befeuchtet mit einem oberen Rohr, das es durchtränkt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gewächshauses werden Ventilatoren angebracht. Auf diese Weise wird die gesamte Luft, die ins Innere gelangt, durch die Cellulose hergestellt, so dass sie von kleinen Tropfen aufgeladen wird, die die Umgebung abkühlen. Vor dem Vernebeln wird diese Methode nicht durch die steigenden Temperaturen oder den Wind verändert. Sie erfordert jedoch sehr hermetische Strukturen.

Um die Nachteile von Vernebelung und Paneelen zu überwinden, basiert das System, das die Almerianer-Ingenieure verwendet haben, auf Kühlkästen. In diesem Fall befinden sich der Ventilator und die Zellstoffplatte auf der gleichen Seite des Gewächshauses, wodurch die feuchte Luft nach innen getrieben wird. "Dieser Mechanismus ist in Gebäuden weit verbreitet, aber zum ersten Mal wird seine Anwendung in traditionellen Gewächshäusern wissenschaftlich analysiert," betont er.

Nach den Versuchen im Windtunnel der Universität Almeria gelangten die Experten zu dem Schluss, dass Verdampferboxen effizienter sind als andere Kühlsysteme, da sie einen geringeren Energie- und Wasserverbrauch in Gewächshäusern erfordern, auch wenn sie nicht wasserdicht sind. "Die Ergebnisse zeigen, dass die Kisten einen Druckabfall zwischen 51,27% und 94,87% weniger haben als die von Zellstoffpaneelen. Dieser Druckabfall führt zu einem geringeren spezifischen Wasser- und Energieverbrauch," fasst er zusammen.

Die Experten probieren das System bereits in den Versuchshäusern der Universität Almeria aus, wo sie die Lüftungssysteme in Almeria-Treibhäusern (die traditionellesten) und Multitunnel (die technischsten) testen.

Diego Valera (Stiftung Entdecken)

Prüfungen im Windtunnel

Vor diesem Übergang ins Feld griffen die Forscher mit Hilfe von Energiebilanzen die theoretischen Konstruktionen des Systems an, um die Gestaltung der Kühlsysteme anzupassen. Dann wurden die Modelle in den Windtunnel an der Universität von Almeria entwickelt. "Wir erzeugen verschiedene Windgeschwindigkeiten und messen die Druckabfalle, die jedes System im Luftstrom verursacht. Wir kontrollieren auch die Temperatur, Feuchtigkeit und den Wasserverbrauch jedes Materials für jede Luftgeschwindigkeit" exponiert.

Die Ergebnisse dieser Studie sind Teil des Exzellenzprojekts "Sparen und Energieeffizienz in Gewächshäusern des Typs Almería," das vom Rat für Wirtschaft, Innovation, Wissenschaft und Beschäftigung des Andalusien-Rates finanziert wird.

Laufende Untersuchung

Die von Diego Valera angeführte Forschungsgruppe ist derzeit auch in die Verbesserung der natürlichen Lüftungssysteme eingebunden, und zwar durch Änderungen, die für die Landwirte nur geringe Investitionen erfordern, aber große Verbesserungen im Mikroklima ihrer Gewächshäuser erfordern. "Wir verwenden Techniken an der Wissensgrenze für landwirtschaftliche Anwendungen, wie die Anwendung von turbulenten Wasserdampf- und CO2-Messsystemen, die Triaxialsonic-Anemometrie und die Infrarot-Thermographie. Darüber hinaus verallgemeinern wir die Ergebnisse durch Simulationsmodelle, die auf computerbasierter Fluiddynamik basieren," sagt er. Sie werden außerdem vom BITAL-Forschungszentrum für Agro-Lebensmitteltechnologie an der Universität Almería und einem Netzwerk öffentlich-privater Partner unterstützt.

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ceiA3   

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