29/04/2011 - Klimatisierung in Gewächshäusern mit geothermischer Energie

Menéame

Das Unternehmen Geothermische Energie mit Sitz in Valencia entwickelt zwei Forschungsprojekte, die sich auf neue Anwendungen zur Nutzung geothermischer Energie konzentrieren. Eines davon ist die Klimatisierung von Gewächshäusern in der Region Valencia. Das Projekt ist Teil des Programms für Forschung und technologische Entwicklung für KMU, das vom Institut für kleine und mittlere Industrie der Generalitat Valencia (IMPIVA) finanziert und aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert wird.

Mit dem Projekt "Geothermische Energie für Gewächshäuser" soll jeder Pflanze, jedem Samen, jeder Pflanze oder jedem Blütepunkt ihre idealen Wachstumstemperaturen und -lüftung zu minimalen Kosten mit geothermischer Energie, die eine saubere, umweltfreundliche und unerschöpfliche Energie ist, gegeben werden. Das Projekt beinhaltet die Untersuchung der Fortschritte, die bei der Klimatisierung der Gewächshäuser auf dem Gebiet der Valencianischen Gemeinschaft erzielt werden könnten.

Einleitung zum Projekt

Das Projekt zielt darauf ab, die Effizienz der Nutzung erneuerbarer und sauberer Energie aus dem Boden, der geothermischen Energie, bei der Klimatisierung von Gewächshäusern zu nutzen und zu untersuchen. Sein Hauptziel ist es, die Erträge der Kulturen zu steigern und gleichzeitig die Kohlendioxidemissionen zu verringern.

Geothermische Energie ist eine saubere, umweltfreundliche und unerschöpfliche Energie.

Dazu wurden mehrere wichtige Punkte untersucht. Der erste Punkt ist die Kontrolle der Umwelt innerhalb des Gewächshauses. Dazu müssen die Bedürfnisse der geeigneten Pflanzen für den Anbau unter dem Gewächshaus bekannt sein; es geht darum zu wissen, was für eine optimale vegetative Entwicklung erforderlich ist. Diese Bedürfnisse sind: Temperatur, Feuchtigkeit, Boden, Nährstoffe, Kohlendioxid, Licht, Sonneneinstrahlung und Sauerstoff.

Ein weiterer Punkt in der Umweltkontrolle ist die Analyse der wichtigsten Schädlinge und Krankheiten, die die Kulturen innerhalb des Gewächshauses angreifen. Indem man seinen Lebenszyklus kennt, wie und wann Pflanzen angegriffen werden und wie man sie bekämpft, kann man ein geeignetes Mittel für die Pflanze fördern und so die Pflanzen optimal vegetieren.

Nutzungsmechanismen

Auf der Erde können natürliche, geothermische Ressourcen aus der Wärme bestehen, die direkt aus heißem Grundwasser genutzt werden kann, was eine direkte Nutzung geothermischer Energie wäre. Heißes Wasser kann aus einem heißen Brunnen entnommen werden, der direkt zur Erhitzung des Gewächshauses in kalten Zeiten verwendet wird. Dieses Wasser, das das Gewächshaus erwärmt, wird abgekühlt und in den kalten Brunnen injiziert.

Der andere Fall ist, dass es keine solchen Ressourcen gibt, und die geothermische Energie wird indirekt durch Systeme auf der Grundlage von bodengebundenen Wärmepumpen genutzt, da wir wissen, dass der Untergrund das ganze Jahr über konstante Temperaturen (15 °C) hat.

Die Einsparungen bei Investitionen in ein geothermisches Wärmepumpensystem machen seine Abschreibungsdauer zwischen 4 und 8 Jahren aus.

Der Betrieb der geothermischen Wärmepumpe ist vergleichbar mit dem eines Kühlers oder eines klimatisierten Systems. Wenn die Wärme in die Pumpe gelangt, wird sie durch einen Kompressionsprozess erhöht. Mit der daraus resultierenden Wärme können wir Wasser erwärmen, das durch Fußbodenheizung oder Heizkörper in Akkumulatoren und Heizgeräten gespeichert wird. Da es sich um eine Wärmepumpe handelt, ist ihr Arbeitszyklus reversibel und kann im kalten Zustand betrieben werden und so das Gewächshaus durch strahlenden Boden erfrischen oder klimatisieren, indem es Fans verbindet. Die Wärmeaufnahme ist eines der wichtigsten Elemente der Anlage, weshalb eine gute Dimension erforderlich ist.

Projektbeschreibung

Das Projekt Geothermische Energie basiert auf der indirekten Nutzung der Bodenwärme, d. h. Wärme durch Wärmetauscher und Erdwärmepumpe aus dem Boden zu extrahieren.

Um das Projekt durchzuführen, wird zunächst eine grundlegende Analyse des thermischen Bedarfs innerhalb des Gewächshauses durchgeführt, wobei die Liste der für die Entwicklung im Gewächshaus geeigneten Bereiche ausgewählt wurde. Ihr Bedarf an Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus wurde entsprechend ihrer Entwicklungsphase untersucht: Keimung, vegetatives Wachstum und Fruchtung.

Wir haben dann eine Energiebilanz im Gewächshaus erstellt, d. h. die Berechnung der Energieverluste im Gewächsthaus.

Auf der Grundlage der verfügbaren Daten werden die Wärmezuflüsse und -verluste innerhalb des Gewächshauses berechnet und der Energiebedarf geschätzt. Damit ist die in der Anlage erforderliche Wärmeleistung bekannt, mit der die im Gewächshaus zu installierende Wärmepumpe dann konstruiert wird.

Als nächstes wird eine Studie über die geothermischen Eigenschaften durchgeführt, die das Gewächshaus abdecken muss, um richtig definieren zu können, wie das geothermische System des Gewächshauses und der Austauscher sein soll.

Für die Dimensionierung von geothermischen Austauschern wird die spezifische Software EED (Energy Earth Designer) verwendet, die ein Computerprogramm ist, in das neben allen gesammelten Daten, Wärmeleitfähigkeit, thermischen Belastungen des Gewächshauses, Eigentum des Trägerflüssigkeit und Eigentum von Sonden, die in die Brunnen eingeführt werden, eingeführt werden.

Sobald die erforderlichen Daten in das EED-Programm eingegeben wurden, sind entsprechende Simulationen durchzuführen, um die Länge des geothermischen Austausches zu optimieren.

Nach den Berechnungen mit dem EED-Programm werden die für Bohrungen, Bohrungen und Bohrungen erforderliche Länge erreicht.

Mit allen oben genannten Angaben ist die vollständige Konstruktion der Anlage durchzuführen.

Die CO2-Emissionen müssen zwischen einer konventionellen Klimaanlage und unserer geothermischen Anlage verglichen werden, und gleichzeitig wird die Energie, die im Jahr eingespart wird, im Vergleich zu der Energie berechnet, die im Falle einer konventionellen Anlage verbraucht wird.

Obwohl ein System mit geothermischer Wärmepumpe zunächst hohe Investitionskosten im Vergleich zu einer konventionellen Anlage mit sich bringt, liegt die Abschreibungszeit bei 4 bis 8 Jahren.

Darüber hinaus sind geothermische Wärmepumpen mit hoher Energieeffizienz ausgestattet, da sie je Kw von Energie, die sie verbrauchen, zwischen 3 und 5 Kw Wärmeenergie für Heizung, Kühlung und Produktion von ACS erzeugen können.

Abschreibung der geothermischen Anlage gegenüber anderen Energien

Geothermie ist sowohl unter dem Gesichtspunkt des Energieverbrauchs als auch unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit am effizientesten.

Es ist eine Energieeinsparung von 60 bis 80% im Vergleich zu traditionellen Klimaanlagen wie Gas oder Öl.

Sie ist auch effizienter als andere erneuerbare Energien wie Biomasse oder Solarenergie, gegenüber denen sie Einsparungen von mehr als 50

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