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Environnement. Technologie. Ressources. Rezekne, Lettonie Actes du 13eConférenc

Environnement. Technologie. Ressources. Rezekne, Lettonie Actes du 13eConférence scientifique et pratique internationale. Tome 1, 17-22 Étude de la distribution de la température de l'air dans un Serre chauffée par pompe à chaleur air-air Auce Agris Institut de physique chimique Université de Lettonie Riga, Lettonie a@aa.lv Aivars Jermuss Institut d'agronomie Université des sciences de la vie et Les technologies Jelgava, Lettonie aivars.jermuss@llu.lv Adolfs Rucins Centre de recherche d'Ulbroka Université des sciences de la vie et Les technologies Jelgava, Lettonie adolfs.rucins@llu.lv Semjons Ivanovs Centre de recherche d'Ulbroka Université des sciences de la vie et Les technologies Jelgava, Lettonie semjons.ivanovs@llu.lv Ugis Grinbergs Institut de Mathématiques et L'informatique Université de Lettonie Riga, Lettonie ugis@adsl.lv Abstrait-La répartition de la température à l'intérieur de la serre expérimentale chauffée par des pompes à chaleur air-air et son impact sur la croissance et la productivité des plants de tomates ont été étudiés. Serre expérimentale située dans l'installation SIA Rītausma dans le sud-est de la Lettonie. Deux pompes à chaleur air-air ordinaires disponibles dans le commerce avec une puissance thermique combinée de 10 kW ont été utilisées. Pour mesurer la répartition de la température, 18 capteurs de température avec écrans solaires à différentes hauteurs et positions parmi les plantes ont été installés. 4 capteurs de température supplémentaires ont été utilisés pour mesurer la température du flux d'air au niveau des éléments chauffants. La température de l'air de référence a été mesurée dans une installation de production industrielle chauffée par un système de chauffage au gaz commun. La température s'est avérée homogène à 1 °C près. Les températures observées étaient jusqu'à 4 °C inférieures à celles réglées sur l'unité de commande de la pompe à chaleur. Cet écart a été compensé par des valeurs de consigne plus élevées pour l'unité de contrôle. Les recherches ont montré que la stabilité de la température était meilleure que dans l'installation industrielle chauffée à l'eau à des moments où le soleil était soudainement dégagé des nuages. Le refroidissement de la serre expérimentale par climatisation pendant l'été était plutôt difficile pour les plants de tomates et la productivité. 23 % des tiges des plantes sont mortes jusqu'à la fin de la saison et le rendement était inférieur de 50 % à celui de la serre de référence. L'efficacité énergétique par rapport à l'installation industrielle était d'env. 8 fois mieux et le CO estimé2 les émissions étaient 8 à 16 fois plus faibles par rapport au chauffage au gaz. Aucune augmentation des coûts de chauffage n'a été déterminée. D'autres études sont nécessaires pour optimiser les paramètres de chauffage et atteindre la productivité de serre souhaitée. Mots-clés - température de l'air, pompe à chaleur air-air, chauffage de serre. Je. JeINTRODUCTION La production de cultures sous serre est une partie importante de la production agricole, en particulier pour les pays du nord à climat froid [1]. Les systèmes de climatisation dans la serre peuvent fournir des conditions environnementales appropriées pour la production agricole. La production de cultures sous serre dans les régions froides nécessite beaucoup d'énergie, ce qui entraîne l'émission d'une quantité importante de gaz à effet de serre (CO2) et d'autres polluants atmosphériques tels que les NOx dans l'atmosphère [2]. Une grande quantité de combustibles fossiles est utilisée pour le chauffage des serres dans les systèmes agricoles industriels. La combustion du charbon, du gaz naturel et du pétrole pour l'électricité et la chaleur est la plus grande source d'émissions mondiales de gaz à effet de serre et représente 25 % des émissions mondiales du secteur économique [3]. Dans le passé, les pompes à chaleur n'étaient pas largement utilisées en raison de leur faible coefficient de performance (COP) et de leur coût d'installation élevé [4]. Avec la hausse des coûts énergétiques et les avancées technologiques, les pompes à chaleur sont désormais reconsidérées comme un système de chauffage alternatif [5]. L'efficacité des pompes à chaleur dans les zones subarctiques est indiquée dans [6]. ISSN en ligne 2256-070X https://doi.org/10.17770/etr2021vol1.6521 © 2021 Agris Auce, Aivars Jermuss, Adolfs Rucins, Semjons Ivanovs, Ugis Grinbergs. Publié par Rezekne Academy of Technologies. Ceci est un article en libre accès sous laLicence internationale Creative Commons Attribution 4.0. 17 Traduit de Anglais vers Français - www.onlinedoctranslator.com Agris Auce., et al. Études de la distribution de la température de l'air dans une serre chauffée par une pompe à chaleur air-air CO2les émissions peuvent être considérablement réduites par l'intégration des énergies renouvelables dans les applications industrielles [7]. Le coefficient de performance (COP) des pompes à chaleur, en particulier des pompes à chaleur à air, diminue à des températures plus basses [8]. Une réduction de l'énergie requise pour le chauffage et le refroidissement de la serre par la régulation des installations de chauffage et de refroidissement pour un environnement de croissance optimal pendant la phase de croissance des plantes a été signalée par Rubanga et al. 2019 [9]. Les pompes à chaleur air-air nécessitent peu d'investissement par rapport aux autres types de pompes à chaleur et aux autres systèmes de chauffage. Cependant, il n'est pas encore clair si le chauffage par flux d'air direct d'air à air se traduit par une distribution de température acceptable dans une serre densément peuplée utilisée pour la culture de tomates. Par conséquent, la performance et le CO2les émissions des pompes à chaleur air-air doivent être étudiées dans un lieu réel avec de vraies usines de production. Le but de cette recherche est d'étudier la distribution spatiale et temporelle de la température de l'air dans une serre de tomates industrielle chauffée par une pompe à chaleur air-air dans le sud-est de la Lettonie. de 1,8 m au mur d'extrémité et de l'air a été soufflé directement dans la zone de culture des plantes. Le système de chauffage industriel préexistant à base d'eau a été désactivé à l'aide d'isolants thermiques. La consommation énergétique des pompes à chaleur a été mesurée en mesurant la puissance électrique au raccordement électrique de la pompe à chaleur. La serre de référence a été chauffée à l'aide d'un chauffage central au gaz naturel et la quantité totale de gaz de chauffage utilisée a été calculée à partir des données commerciales de l'ensemble de l'installation de production. En supposant que les variables de température de l'air sont irrégulièrement réparties dans la serre, 18 capteurs de température avec écrans solaires à différentes hauteurs et positions ont été installés à 3 hauteurs différentes et sur une grille horizontale 2x3 pour mesurer la distribution de la température de l'air dans la serre expérimentale et 4 capteurs ont été utilisés pour mesurer les températures de l'air extrait des pompes à chaleur (Fig. 1). Les mesures de contrôle ont été réalisées à 3 hauteurs différentes au niveau de l'installation industrielle chauffée par un système de chauffage commun gaz-eau. Le système de mesure de la distribution spatiale de la température a été conçu pour être conforme à la nomination des données liées (format ouvert, structuré lisible par machine, non propriétaire, lié à d'autres données, etc.). Les données se réfèrent à des événements connus à l'époque, des métadonnées spatiales (se référer aux services OGC), c'est prêt pour INSPIRE. Pour des objectifs d'exploitation particuliers, les données peuvent être perçues comme des données en temps réel. La couche de stockage des données a été combinée au stockage de la base de données et au système de fichiers. Le principal stockage de données était le système de base de données relationnelle PostgreSQL (plus loin-DB). L'extension spatiale du stockage de la base de données PostGIS a été préparée pour le stockage des données spatiales. Un seul modèle de données a été planifié et mis en œuvre, fournissant les rôles suivants : • stockage des données produites par les capteurs de température déployés ; • stockage des données fournies par d'éventuelles autres sources de données/producteurs de données (développement futur); • gestion des données produites par des trucs, des activités et d'autres événements (pour une utilisation future); • géodonnées - données spatiales contextuelles liées aux serres, à leur emplacement, aux espèces de serre et de champ (développement futur). La couche de gestion des données était basée sur des composants fournissant une API pour les fonctions d'échange, d'analyse, de traitement et de publication des données. Une application open source spécifique (service feeder) s'exécutant sur le serveur a été créée. Ce composant était responsable de la réception des données de capteur du fournisseur d'unité de capteur défini, du traitement des données reçues et de l'envoi de ces données au(x) stockage(s) de données configuré(s) à l'aide de l'interface API HTTP. MapServer était un composant responsable de la publication de données spatiales contextuelles à des fins de visualisation. SensWEB en tant qu'application Web basée sur le framework Python a été prévue pour fournir la fonctionnalité principale du système. Le déploiement initial du système a fourni une instance de service d'alimentation a été préparée pour la collecte de données de capteur à partir du ou des nœuds de capteur et l'envoi via une API définie au serveur SensWEB WEB. L'instance de serveur SensWEB se compose de l'application Web SensWEB et du modèle de données fourni implémenté dans la base de uploads/Industriel/ serre-chauffee-par-pompe-a-chaleur-air-air-etude-de-la-distribution-de-la-temperature-de-l-x27-air-dans-un 1 .pdf