Analiza zagadnień cieplnych w tunelu foliowym podczas dostarczania ciepła z akumulatora kamiennego

• Autorzy: Kurpaska S. , Latała H. , Hołownicki R. , Konopacki P. , Nowak J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of thermal issues in a plastic tunnel during supply of heat from stone accumulator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy związanej z wyznaczaniem wartości współczynnika przenikania ciepła przez osłonę obiektu oraz zagadnień cieplnych (temperatura, ilość ciepła) przy rozładowywaniu akumulatora kamiennego. Do obliczenia tego współczynnika wykorzystano zależność uwzględniającą zmianę temperatury wewnętrznej jako funkcję zmiennej ilości ciepła przekazywanego do osłony drogą radiacji oraz transferowanego na zewnątrz obiektu drogą przenikania. Bazując na wartości obliczonego współczynnika przenikania ciepła, oszacowano wartość temperatury wewnątrz tunelu foliowego w procesie dostarczania ciepła z akumulatora kamiennego. Dla przyjętych wartości decyzyjnych (temperatura otoczenia równa 8ºC, temperatura początkowa w tunelu na poziomie 15ºC oraz strumień zatłaczanego powietrza równy 500 m3·godz.-1) oraz przyjętego cyklu rozładowania (równego 9 godz.) zakres zmian temperatury wewnętrznej (względem wartości początkowej) mieścił się w granicach od -0,2 do 2,4 K. Wykonano również obliczenia symulacyjne wpływu dostarczonego ciepła z akumulatora, w której jako zmienne uwzględniono temperaturę początkową akumulatora oraz strumień zatłaczanego powietrza na końcowe wartości temperatury akumulatora glebowego. Wyznaczono także ilościowe zależności pomiędzy temperaturą końcową akumulatora a jego temperaturą początkową i strumieniem zatłaczanego powietrza. Do określenie tej zależności zastosowano estymację nieliniową z wykorzystaniem metody quasi-Newtona.

EN

The paper presents results of the analysis related to determination of the value of the coefficient of heat permission through the cover of a facility and thermal issues (temperature, heat amount) at discharging a stone accumulator. For calculation of this coefficient, relation including inside temperature change as a function of variable amount of heat transferred to the cover by radiation and heat transferred outside the facility by permission was used. Basing on the value of the calculated coefficient of heat permission the value of temperature inside the plastic tunnel in the process of supplying heat from a stone accumulator was determined. At the accepted decision values (temperature of surrounding is 8ºC, initial temperature in the tunnel at the level of 15ºC and the stream of pumped air amounting to 500 m3·h-1) and at the accepted cycle of discharge (9 hours), the scope of temperature changes inside (in comparison to the initial value) was within -0.2 to 2.4 K. Moreover, simulation calculations of the impact of the heat supplied from the accumulator, where initial temperature of the accumulator and stream of pumped air were included as variables, on the final values of the soil accumulator temperature, were carried out. Furthermore, quantity relations between final temperature of the accumulator and its room temperature and the stream of pumped air were determined. Non-linear estimation with the use of quasi-Newton method was applied for determination of this relation.

Słowa kluczowe

PL

tunel foliowy; kamienny akumulator ciepła; temperatura powietrza

EN

plastic tunnel; stone heat accumulator; air temperature

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 17, nr 3, t. 1
• Strony: 179--189
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kurpaska S.

• Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków

autor

Latała H.

• Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków

autor

Hołownicki R.

• Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

autor

Konopacki P.

• Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

autor

Nowak J.

• Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach

Bibliografia

• Al-Helal, I. M.; Abdel-Ghany, A. M. (2011). Energy partition and conversion of solar and thermal radiation into sensible and latent heat in a greenhouse under arid conditions. Energy and Buildings, 43, 1740-1747.
• Andrews, R.; Pearce, J.M. (2011). Environmental and economic assessment of a greenhouse waste heat exchange. Journal of Cleaner Production, 19, 1446-1454.
• Bonachela, S.; Granados, M.R.; López, J.C.; Hernández, J.; Magán, J.J.; Baeza, E.J.; Baille, A. (2012). How plastic mulches affect the thermal and radiative microclimate in an unheated lowcost greenhouse. Agricultural and Forest Meteorology, 152 , 65-72.
• Bouhdjar, A.; Belhamel, M.; Belkhiri, F.E.; Boulbina, A. (1996). Performance of sensible heat storage in a rocbed used tunnel greenhouse. Renewable Energy, 9 Vol. 1-4, 724-728.
• Ghosal, M.K.; Tiwari, G.N.; Srivastava, N.S.L. (2004). Thermal modeling of a greenhouse with an integrated earth to air heat exchanger: an experimental validation. Energy and Buildings, 36, 219-227.
• Kurpaska, S.; Latała, H. (2010). Energy analysis of heat surplus storage systems in plastic tunnels. Renewable Energy, 35, 2656- 2665.
• Kurpaska, S.; Latała, H.; Rutkowski, K.; Hołownicki, R.; Konopacki, P.; Nowak, J.; Treder, W. (2012). Magazynowanie nadwyżki ciepła z tunelu foliowego w akumulatorze ze złożem kamiennym. Inżynieria Rolnicza, 2(136), T.1, 79-87.
• Li S., Willits D. H., Browdy C. L., Timmons M. B., Losordo T. M. (2009). Thermal modeling of greenhouse aquaculture raceway systems. Aquacultural Engineering, 41, 1-13.
• Rousse, D.R.; Martinb, D.Y.; Theriault, R.; Leveillee, F.; Boily, R. (2000). Heat recovery in greenhouses: a practical solution. Applied Thermal Engineering, 20, 687-706.
• Santamourious, M.; Mihalakakou, G.; Balaras, C.A.; Agririou, A.; Asimakopoulos, D.; Vallindras M. (1995). Use of buried pipes for energy conservation in cooling of agricultural greenhouses. Solar Energy, 55, Vol. 2, 111–124.
• Sethi, V.P.; Sharma, S.K. (2007a). Experimental and economic study of a greenhouse thermal control system using aquifer water. Energy Conversion and Management, 48, 306-319.
• Sethi, V.P.; Sharma, S.K. (2007b). Thermal modeling of a greenhouse integrated to an aquifer coupled cavity flow heat exchanger system. Solar Energy, 81, 723-741.
• Singh, R.D.; Tiwari, G.N. (2010). Energy conservation in the greenhouse system: A steady state analysis. Energy, 35, 2367-2373.
• Teitel, M.; Barak, M.; Antler, A. (2009). Effect of cyclic heating and a thermal screen on the nocturnal heat loss and microclimate of a greenhouse. Biosystems Engineering, 102, 162-170.
• Vadiee, A.; Martin, V. (2012). Energy management in horticultural applications through the closed greenhouse concept, state of the art Renewable and Sustainable Energy Reviews 16, 5087-5100.