Energieffektiv styrning av klimatet i växthus (Energy efficient climate control for greenhouses)

Kostnadseffektiv produktion

Syftet med föreliggande projekt är att kostnadseffektivisera produktion av växter och fisk i hus. Detta åstadkoms genom att implementera de senaste resultaten från svensk forskning på avancerad strömningsteknik för tillförsel av luft i stora lokaler baserat på Confluent Jet. Resultaten ska i detta projekt användas för att konfigurera luftbaserade kyl- och värmesystem som kan upprätthålla ett högproduktivt odlingsklimat i växthus året om. Målet är att möjliggöra uppvärmning baserad på lågtempererade värmekällor såsom industriell restvärme under 50 ºC.

Matriser av jetstrålar

Confluent jet tekniken bygger på matriser av integrerande och samverkande runda jetstrålar som kommer från dysor i en tilluftspridare i samma plan och som flödar i parallell riktning. Efter visst avstånd kommer jetstrålarna att förena sig med varandra och röra sig som en enda jetstråle. Strålarnas beteende gör att de inte blir störda av andra luftströmmar i lokalen. De åstadkommer en långsam diffusion med avtagande hastighet. Kraften hos de sammangående strålarna kan därför hållas kvar bättre än i en enda stor jetstråle vilket resulterar i mindre energianvändning, större kastlängd, och lägre driftkostnader. Jetstrålarna riktas alltid mot en yta, i detta fall mot den kalla ytterytan och längs takåsen på växthuset, luften flyter sedan sakta ner och ut längs med golvet. Jetstrålarna kommer därmed att värma upp ytterfasaden och taket som ofta byggs av glas eller plast med låg värmeisolering. Confluent jettekniken eliminerar risken för kondens på både på ytterfasad och tak, som ofta utgör ett stort problem i växthus. Därefter stratifierar jetstrålarna luften i lokalen med ren luft i växternas vistelsezon och mindre ren och varmare luft uppe vid taket. Stratifieringen ökar systemets effektivitet då man skapar rätt inomhusklimat där det behövs. Confluent jettekniken kan även med samma grundprincip användas för kylning.

Ett väl fungerande pilotsystem

Målsättning för detta projekt är ett väl fungerande pilotsystem för värme och kyla installerat i en del avsedd för teknikutveckling i den växthusanläggning som nu byggts i Hofors. Pilotsystemet ska kunna vara kopplat på returledningen för fjärrvärme. Därmed ökar fjärrvärmesystemets nyttjandegrad, men det verifierar även möjligheten att använda lågtempererad industriell restvärme, vilket idag är en outnyttjad energiresurs.

Innovationen baseras på ny kunskap om hur confluent jet tekniken kan optimera styrningen av luftdistribution och klimat. Genom att annars värdelös restvärme kan användas sparar systemet energi och gör det ekonomiskt möjligt med växthusodling året runt i kallt klimat. Genom att optimera flera centrala parametrar såsom ljus, CO2, klimat och luftströmning i växthuset kan det skapas odlingsförhållanden som väsentligt optimerar både produktivitet och ekonomi, samt kvalité på odlade produkter.

Projektets löptid

2019-01-01 – 2023-04-30

Finansiär

Jordbruksverket genom Europeiska innovations partnerskapet Eip-agri. Diarienummer 2018 3799.