Alnarps Jordbruks- & Trädgårdskonferens 3 januari 214 Sven Nimmermark Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU Inst för Biosystem och teknologi, BT Alnarp, Sweden ALNARP, SWEDEN På senare år har energianvändningen i Svenska växthus förändrats. 1
Energiåtgång Svenska växthus Uppmätt för företag med tomatodling Ca 42 kwh/ m 2 Medeltemp Malmö C 18 13 8 3 2 jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec year Energiåtgång Svenska växthus Uppmätt för företag med odling av prydnadsväxter och utplanteringsväxter Ca 28 kwh/ m 2 ENERGI FÖR FUKTVENTILATION KAN ÖKA ENERGIBEHOVET AVSEVÄRT 2
Utveckling av modell för energiberäkning Screens (%) 1 8 6 4 2 Solar radiation and screens 7th of April 8 6 4 2 : 6: 12: 18: : Time Solar radiation (W/m 2 ) Screens Radiation Screens (%) Energy use and screens 7th of April 1 12 8 1 6 8 6 4 4 2 2 : 6: 12: 18: : Time Energy use (Wh/m 2 ) Screens Energy use Data för klimatparametrar och energi för varje timme har samlats in från några kommersiella växthus Modell för energiberäkningar Beräkningsprogram i PowerSim Energiberäkningar där man också tar hänsyn till fukt och transpiration hos växter Transpiration enligt modell framtagen av Strangellini 1 1 Transp_kg_m2_day 8 6 4 2 I_tot_hor 8 6 4 2 15 735 1455 2175 2895 3615 4335 555 5775 6495 7215 7935 8655 825 15 6 1185 177 2355 294 3525 411 4695 528 5865 645 735 762 Non-commercial use only! Non-commercial use only! Modellen håller på att testas mot uppmätta klimatdata Ingår som en del i ett projekt avseende avfuktning med värmeväxling i detta projekt kommer ett ventilationsaggregat med värmeväxlare att testas i praktiska försök under våren (avfuktning med värmeväxling) 3
Beräkning av transpiration i modellen T est_i_tot_hor_m J_day I_tot_hor2 I_diff_tot_per_m2 I_s_m RH_air I _D iff_hor2 L_Utnyttjandegrad L_Korrektion e_a e_air_sat T_air x_saturated I_tot_per_m2 L_Viktad_bladarea LE C1 C2 r_i_e_diff C5 r_i_is x_greenh_check D iffus _s ol_per_m2 LAI e_o x L_I_Vindhast Delta_Gamma r_i r_i_c O 2 C4 x_diff_check l r_min A_s r_e r_i_t_o C3 x_indoor Copy of x_indoor_inp A_l Rn T_o T_m Constant_T_Greenh Cover I_l Gamma_psykr T_leaf_test Bladyta T_g t_indoorcond Constant_t_pipes Floor_area1 Transpiration CO2_halt_ppm2 slope _sat_kpa slope_sat_pa Floor_area2 Heat_V aporiz_indoor CO2_halt_m3_per_ m3 t-for-evap Gamma_Pa slope_gamma P_Latent_heat_tran sp Gamma_kPa C_p_MJ_per_kg_K MW_ratio P_atm_kPa Lambda_W_vap_MJ _per_kg Transp_kg_m2_day Test_I_tot_ho r_mj_day 4 3 2 1 15 63 1245 186 2475 39 375 432 4935 555 6165 678 7395 81 8625 Non-commercial use only! Restvärme för växthus I samhället finns stora mängder restvärme som inte utnyttjas!! En del kan ev. utnyttjas för växthus och då möjligen också i system med odling av växter och också fisk Finns några äldre anläggningar som utnyttjar/utnyttjat restvärme 4
Källa Odlad produkt Växthusyta Företag med Belägenhet överskottsvärme Temperatur Värmeöverföringsteknik Etablering Etanolframställning C ( F) 65-68 Fläktkonvektorer (fläktluftvärmare) (15-155) Kolkraftverk 27-3 Fläktkonvektorer (fläktluftvärmare) (8-85) V Kolkraftverk 26-46 Kolkraftverk >32 (78-115) V (>9) V Kolkraftverk 32-46 Oljekraftverk >38 (9-115) V (>1) V,vvx Kolkraftverk 38-52 (1- V, exp 125) Kärnkraftverk 14-21 (57-7) V Fläktkonvektorer (fläktluftvärmare) + inbäddade rör i golv; Backup/tillskott: gasbrännare (propan) Inbäddade rör; Backup/tillskott: gasbrännare (propan) Flodväme golv och hybridsystem med flodvärme golv och fläktluftvärmare Fläktkonvektorer (fläktluftvärmare); Backup/tillskott: ångtillförsel till växthusets värmesystem Fläktkonvektorer (fläktluftvärmare); Backup/tillskott: värmevatten panna Befuktarblock (förångning av värmevatten i kuddar av fibermaterial) Backup/tillskott: gasbrännare (propan) * m 2 (acres) Sallad 36 4 (9) Archer Daniel Midland Co Tomater J 8 9 (2) Central Electricity Yorkshire, Generating Board England Rosor (7%), snittblommor, krukväxter Utplanteringsväxter, blommande växter, amplar Blommande växter, tomater, sallad Gurka, tomat, sallad Rosor, 1 1 (2,5) tomater, Chrysantemum 28 3 (7) ( mum ), lejongap ( snapdragons ) 17 2 (4,25) Northern States Power 46 4 (11,5) Pennsylvania Electric 55 (13,6) Pennsylvania Power Light 4 (1) Power Authority of the State of New York South Carolina Public Service Authority 15 (,38) Tenesse Valley authority År Decatur, IL 1982-1985 1981 Becker, MN 1977-1979 Homer, PA 1985 Washingtonville, PA 198-1985 New York, NY 1983 Cross, SC Georgetown, SC 1984 - Athens, AL 1978 Beroende av temperatur på restvärmen kan olika typer av odling komma ifråga 5
Projekt avseende Restvärme från kärnkraftverk 6
Tyskland: Försöksväxthus finns på fyra olika platser http://www.zineg.de ZINEG. Ett samarbete mellan tyska universitet Projekt för att minska användningen av fossila bränslen till växthus MÅL: Minska fossil energi med 9 % Berlin Hannover Osnabrück München Slutna växthus Maximal termisk isolering Lågemissionsglas CO2 neutral uppvärmning Berlin 7
8
Zineg Hannover 9
Tack! 1