Chinese kas

Langetermijnsimulatie van warmteoverdracht en natuurlijke convectie in een Chinese kas

Een kenmerkend onderdeel van veel Chinese kassen is een massieve achterwand die overdag warmte opslaat en deze tijdens koude nachten weer afgeeft. De thermische werking van deze wand heeft daarmee een grote invloed op het binnenklimaat van de kas.


FlowMotion werd gevraagd om de warmteoverdracht binnen en buiten de kas gedurende langere tijd te simuleren. Daarbij was niet alleen de gemiddelde luchttemperatuur van belang, maar juist de lokale verdeling van temperatuur en luchtsnelheid in het plantgedeelte.


Voor dit type probleem is een eenvoudige gebouwsimulatie onvoldoende wanneer lokale stromingsverschijnselen een belangrijke rol spelen. Temperatuurverschillen veroorzaken dichtheidsverschillen in de lucht en daarmee natuurlijke convectie. Deze luchtbeweging beïnvloedt vervolgens opnieuw de warmteoverdracht aan wanden, dak en gewaszone.


In de CFD-berekeningen werden de relevante warmteoverdrachtsmechanismen gekoppeld meegenomen: convectieve warmteoverdracht aan de lucht, warmtegeleiding door constructiedelen en thermische straling. Ook de veranderende zonnestand en het afdekken van de kas tijdens de nacht werden als tijdsafhankelijke randvoorwaarden opgenomen.


Met de langetermijnsimulaties kon de invloed van verschillende uitvoeringen van de thermische achterwand in detail worden vergeleken. De resultaten boden daarnaast inzicht in de optimale momenten voor het openen en sluiten van de afdekking en daarmee in mogelijkheden om het energiegebruik van de kas te verlagen.

Een kenmerkend onderdeel van veel Chinese kassen is een massieve achterwand die overdag warmte opslaat en deze tijdens koude nachten weer afgeeft. De thermische werking van deze wand heeft daarmee een grote invloed op het binnenklimaat van de kas.


FlowMotion werd gevraagd om de warmteoverdracht binnen en buiten de kas gedurende langere tijd te simuleren. Daarbij was niet alleen de gemiddelde luchttemperatuur van belang, maar juist de lokale verdeling van temperatuur en luchtsnelheid in het plantgedeelte.


Voor dit type probleem is een eenvoudige gebouwsimulatie onvoldoende wanneer lokale stromingsverschijnselen een belangrijke rol spelen. Temperatuurverschillen veroorzaken dichtheidsverschillen in de lucht en daarmee natuurlijke convectie. Deze luchtbeweging beïnvloedt vervolgens opnieuw de warmteoverdracht aan wanden, dak en gewaszone.


In de CFD-berekeningen werden de relevante warmteoverdrachtsmechanismen gekoppeld meegenomen: convectieve warmteoverdracht aan de lucht, warmtegeleiding door constructiedelen en thermische straling. Ook de veranderende zonnestand en het afdekken van de kas tijdens de nacht werden als tijdsafhankelijke randvoorwaarden opgenomen.


Met de langetermijnsimulaties kon de invloed van verschillende uitvoeringen van de thermische achterwand in detail worden vergeleken. De resultaten boden daarnaast inzicht in de optimale momenten voor het openen en sluiten van de afdekking en daarmee in mogelijkheden om het energiegebruik van de kas te verlagen.

Priva
Priva
Priva