Modeling and simulation for absorber system
Modellierung und Simulation für Absorbersystem
"The greenhouse typically maintains a high temperature due to its transparent envelope and high humidity from irrigation, so the indoor environment adjustment become a key problem. An absorber system is a promising solution for dehumidification and cooling in a single absorption process. In this project, the absorber dehumidification system for greenhouse is simulated, which includes greenhouse, absorber, solution tank and controller. Greenhouse model contains some components changing the thermal characteristics, such as envelop heat transfer coefficient and indoor latent heat source. The finite difference method is employed to simulate the absorber. A three-stage control strategy (a small absorber on, a big absorber on and two absorbers on) is used to manage the system working conditions. Additionally, laboratory experiments are conducted to define the heat and mass transfer coefficient for model validation and calibration.
After simulations and case studies, the main results and some suggestions for end-users are presented. Firstly, the increase of irrigation will lead to lower temperature but higher humidity under the same control stage. Therefore, after irrigating the farmland, the dehumidification system should be turned on in time, as in this period, the dehumidification load will be very high. Secondly, the different control stages can efficiently manage the indoor environment to maintain humidity within the range of 60% - 80% and temperature around 30 - 40℃. For practical condition, the stage change point should be suitable. Besides, the solution’s temperature also plays a key role in dehumidification process, the lower the temperature, the better the system performance. During practical system operation, the solution tank should set at the cool place with sun shade, and the temperature should be monitored and adjusted if possible.
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"Im Gewächshaus herrscht aufgrund seiner transparenten Hülle und der durch die Bewässerung verursachten hohen Luftfeuchtigkeit und eine hohe Temperatur: die Anpassung des Raumklimas ist ein zentrales Problem. Ein Absorbersystem ist eine vielversprechende Lösung für Entfeuchtung und Kühlung in einem einzigen Absorptionsprozess. In TheGreefa wird das Absorber-Entfeuchtungssystem für Gewächshäuser simuliert, das Gewächshaus, Absorber, Lösungstank und Regler umfasst. Das Gewächshausmodell enthält einige Komponenten, die die thermischen Eigenschaften verändern, wie den Wärmeübergangskoeffizienten der Hülle und die latente Wärmequelle im Innenraum. Zur Simulation des Absorbers wird die Methode der finiten Differenzen eingesetzt. Eine dreistufige Kontrollstrategie (ein kleiner Absorber, ein grosser Absorber und zwei Absorber) wird verwendet, um die Arbeitsbedingungen des Systems zu steuern. Zusätzlich werden Laborexperimente durchgeführt, um den Wärme- und Massenübergangskoeffizienten für die Modellvalidierung und -kalibrierung zu bestimmen.
Nach Simulationen und Fallstudien werden die wichtigsten Ergebnisse und einige Vorschläge für Endbenutzer präsentiert. Erstens führt eine erhöhte Bewässerung bei gleicher Kontrollstufe zu niedrigeren Temperaturen, aber höherer Luftfeuchtigkeit. Daher sollte das Entfeuchtungssystem nach der Bewässerung des Ackerlandes rechtzeitig eingeschaltet werden, da in dieser Zeit die Entfeuchtungslast sehr hoch ist. Zweitens können die verschiedenen Steuerstufen das Raumklima effizient regeln, um die Luftfeuchtigkeit im Bereich von 60 % - 80 % und die Temperatur bei etwa 30 - 40 °C zu halten. Für praktische Bedingungen sollte der Phasenwechselpunkt geeignet sein. Außerdem spielt auch die Temperatur der Lösung eine Schlüsselrolle beim Entfeuchtungsprozess. Je niedriger die Temperatur, desto besser die Systemleistung. Während des praktischen Systembetriebs sollte der Lösungstank an einem kühlen Ort mit Sonnenschutz aufgestellt werden und die Temperatur sollte überwacht und wenn möglich angepasst werden."
Thermochemical fluids in greenhouse farming. TheGreefa
Ongoing | 2020-2024
- Main funding source
- Horizon 2020 (EU Research and Innovation Programme)
- Geographical location
- Other