Du Thermostat à l ordinateur climatique. Vincent Aubret Hortimax

Transcription

1 Du Thermostat à l ordinateur climatique Vincent Aubret Hortimax 1

2 Introduction 2

3 Régulateurs de type thermostat Applications : Idéal pour la régulation simplifiée de type Tunnels, Hall Alarme haute et basse 2 périodes (Nuit / Jour) Station Météo (pour aération) Très simple à utiliser et à installer Aucune influence disponible 3

4 Micro régulateurs Applications : - Pour une gestion climatique plus précise et plus flexible que les thermostats : - Pilotage centralisé des organes climatiques (Chauffage, aération, écran ) - 2 périodes paramétrables + période auxiliaire - Possède quelques influences climatiques pour une gestion plus précise de la température et de l humidité - Pilotage possible sans supervision ; Supervision PC ; Pilotage avec Pocket PC si supervision - Génère des économie en comparaison à une régulation de type thermostat - Sondes électroniques disponibles 4

5 Micro régulateurs Applications : - Pilotage centralisé des organes climatiques (Chauffage, aération, écran, air chaud ) - 2 compartiments maximum avec tous les organes climatique en standard - Régulation précise de la température et de l humidité - 2 périodes paramétrables + période auxiliaire - Possède des influences climatiques programmables - Facile à utiliser grâce à un menu texte (Supervision non disponible) - Ektron connectable - Station météo complète 5

6 Ordinateur climatique central Applications : - Gestion climatique avancée - Jusqu à 14 compartiments avec tous les organes climatiques existants. - Gestion de chaufferies complexes (Open Buffer ) - Régulation climatique/chaufferie fiable et précise - 4 périodes paramétrables + 2 périodes auxiliaires - Possède des influences climatiques + programmables - Supervision Synopta recommandée + Pocket PC - Sonde électronique Ektron (précision de mesure), sonde infra rouge - Température d intégration - Prévision météo (Avec Supervision) 6

7 Ordinateur central avancé Applications : - Régulation sur base PC industriel (Windows embarqué) - Aucune limite de régulation grâce au système de boîtiers déportés. - Gestion de chaufferies très complexes, gestion avancée de l énergie (Open Buffer ) - Régulation Multi-période (255) - Possède des influences climatiques très sophistiquées et programmables - Supervision Synopta disponible + Pocket PC - Sonde électronique Ektron + les nouvelles sondes existantes (Sensor Tom) - Bénéficie de toutes les avancées en matière de technologie - Prévision météo (Avec Supervision) Régulation à partir de contrôleurs intelligents et de modèles climatiques et énergétiques 7

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9 Exemple MTI Objectif: Grâce à un modèle énergétique et des prévisions météo, l ordinateur climatique pilote les organes régulant pour atteindre les consignes de moyenne de température sur 6 jours. 9

10 Régulateur Micro régulateur Ordinateur central Ordinateur central / contrôleur intelligent CLIMA 100 CLIMA 300 CLIMA 350 CLIMA 400 CLIMA 500 MULTIMA 10

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12 Gagner du temps et en performance grâce à la supervision 12

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16 Annexes 16

17 Température d intégration Température d intégration Objet : Concept de la Température d Intégration température d intégration Somme de rayonnement Somme de rayonnement sur les 3 derniers jours 17

18 Température d intégration Température d intégration Définition La Température d intégration peut être définie comme la capacité de la plante ou de la culture à tolérer des déviations de température (sans conséquence négative) dans la mesure où elles sont compensées sur une certaine période. 18

19 Température d intégration Définition Température d intégration température maximum température ambiante Température de référence Amplitude température minimum t 19

20 Température d intégration Température d intégration Possibilité d économiser : Lorsque les valeurs limites de la culture sont connues (Minimum et Maximum), la température d intégration peut être utilisée pour économiser de l énergie Les économies dépendent : Des températures minimum et maximum permises momentanément (amplitude) L intégrateur de température (excès ou manque en degré heure) 20

21 23 Température d intégration Régulation Normale de température Chauffage Aération 21

22 Température d intégration 23 Température d intégration Amplitude = marge Chauffage Aération 22

23 23 Température d intégration Trop froid (somme de température négative) Chauffage Aération 23

24 23 Température d intégration Trop chaud (Somme de température positive) Chauffage Aération 24

25 Température d intégration Intégration et somme de rayonnement Pour une croissance équilibrée de la plante, il faut affiner le développement de la production des assimilas Par exemple Plus de lumière => température plus élevée Moins de lumière => température plus basse 25

26 Somme de rayonnement rayonnement W/m 2 radiation Radiation trend during the day Rayonnement jour Température d intégration uur Somme de rayonnement J/cm 2 radiation sum Radiation sum during the day Somme de rayonnement jour uur 26

27 Donnée: 1 heure de rayonnement 100 W/m 2 Calcul: Formule: J/cm 2 = t = 1x 60 x 60 = 3600 sec Température d intégration Calcul de la somme de rayonnement t x W/m Soit : 3600 x = 36 J/cm 2 27

28 Radiation sum (J/cm 2 ) Somme de rayonnement moyenne Température d intégration Choix possible sur 1, 2 ou 3 jours 1 jour = 24 heures, 2 = 48 heures, 3 = 72 heures 24 hrs 24 hrs 24 hrs 72 hrs 48 hrs 24 hrs 15 hrs 24 hrs 28

29 Radiation sum (J/cm 2 ) Température intégration Somme de rayonnement moyenne Coefficient pondérateur Le coefficient pondérateur est réglable de 1 à 3 1 = toutes les heures sont équivalentes 2 = le poids de la première est le double du poids de la dernière heure 3 = le poids de la première heure est le triple du poids de la dernière heure 24 hrs 24 hrs 24 hrs 72 hrs 48 hrs 24 hrs hrs 24 hrs 29

30 Temp. ( o C) Rad..sum (J/cm 2 ) Température d intégration Température d intégration sur plusieurs jours Influence de la somme de rayonnement moyenne sur la température de référence Somme de rayonnement des 3 derniers jours + aujourd hui Fin trajet somme rayonnement Som. Ray. 3 derniers jours+ Aujourd hui Début trajet somme rayonnement Influence maxi Somme Rayonnement Influence Som. Rayonnement moyenne Température de référence Début des 24 heures actuelles Heure 30

31 Temperature ( o C) Température d intégration Température d intégration Influence température chauffage et aération Déviation Degré-hrs Fin influence température d aération Début influence température d aération Influene ( o C hrs) 0 degr. hrs Début influence température chauffage Fin influence température chauffage Aération Chauffage maximum influence maximum influence Température aération (maximum) Influence Som. Ray. sur temp. Réf. Température de référence Température chauffage (minimum) periode 1 periode 2 periode 3 periode 4 Début des 24 heures actuelles Heure 31

32 Température d intégration Conclusion : Entre 5% et 10% d économie d énergie voire 40% en hiver sur certaines périodes. Les économies dépendent directement de la tolérance de la culture aux écarts de température (Amplitude de culture). Attention à ne pas perdre le gain énergétique par une baisse de production ou de qualité. Le risque de maladies augmente. Surveiller la température moyenne à l aide d outils statistiques. Faire coïncider outil de production et produit 32

33 Humidité Humidité Objectif: Nomenclature et concepts liés à la gestion de l humidité Sujets Influences humidité définitions diagramme de Mollier condensation EKTRON BUTRON 33

34 Humidité Influences Humidité Aération Possède sa propre consigne de niveau d humidité Chauffage Zone en relation avec la valeur d humidité de l aération Écran Possède sa propre consigne de niveau d humidité Fogging Possède sa propre consigne de niveau d humidité Extracteurs Zone en relation avec la valeur d humidité de l aération 34

35 Humidité Définitions HA = Humidité absolue Quantité en grammes/m 3 d air HS = humidité de saturation Quantité maximum en grammes/m 3 d air HR = Humidité relative Humidité absolue / Humidité de saturation AH/SH Déficit hydrique Humidité de saturation Humidité absolue HS - HA 35

36 h= Temperatuur ( C) (hpa) 15 AH absolute humidity (g/m 3 ) 90 Humidité RH relative humidity (%) h (kj/kg) AV VV Hum. deficit (HD) at 20 C 80% RH calculation : HD = SH - AH = 15-11,8 = 3,2

37 Humidité Point de rosé Température ( C) - DP température à laquelle arrive la condensation Dépend de HR dans la serre température Problèmes plantes humides condensation 37

38 Humidité Comment calculer le point de rosée HR humidité relative (%) Température ( C) A A 22 C - 80% RH DP 18,4 C - 100% RH DP Température de point de rosée 38

39 Humidité Pression de vapeur Pression (kpa) - P Différence de pression de vapeur (Pe) est la force qui conduit à l évaporation des plantes Pression de vapeur d eau interne - Pi Pression de vapeur d eau de la serre - Ps résistance des stomates - SmΩ Une plante transpire si la résistance des stomates est inférieure à Pi - Ps 39

40 RV relative humidity (%) h (kj/kg) h= AV absolute humidity (g/m 3 ) AV VV Vapour pressure (Pe) at 20 C 80% RH calculation : Pe = Ps - Pa - HmΩ= = 4 Ps Pa Temperatuur ( C) (hpa) Humidité

41 Utilisation de la mesure d humidité extérieure Humidité HR humidité relative (%) Temperatuur ( C) C A = 15 C - 40% B = 15 C - 80% 15 A B C = 20 C - 80% = humidity removal 41

42 Humidité 42 L air extérieur contient en été au moins deux fois plus de vapeur d eau qu en hiver December November October Humidity content 3 )(g/m 6 4 August July June May April March February January September

43 Comment économiser avec nos systèmes actuels? Sur le chauffage Le Minimum Tuyau: consomme énormément d énergie. En utilisant les influences du rayonnement et de l humidité pour diminuer ou augmenter le minimum tuyau, vous réalisez quelques économies. La consigne de chauffage: En utilisant les influences du rayonnement pour diminuer la consigne chauffage Le décalage des périodes évite une demande simultanée des compartiments. Démarrez les demandes à 10/15 min d intervalle de façon à répartir la demande de chaleur. 43

44 Comment économiser avec nos systèmes actuels? Sur l aération Comme pour le chauffage, utilisez les influences du vent et autres influences extérieures pour diminuer la position mini aération Bande P côté abrité : Valeur En été 3-5 Valeur En hiver 5-7 Influence du vent : Début = 2 m/s ; Fin = 12 m/s Influence Temp. Ext. Début = 2 C ; Fin 10 C sous la Temp. aération Bande P côté Vent : Idem Abrité avec 1-2 unités plus haut 44

45 Comment économiser avec nos systèmes actuels? Sur la gestion de l humidité: Contrôler l humidité coûte énormément d énergie. 1. Ouverture de l aération par petite étapes (5-8% d ouverture sont suffisants pour évacuer l humidité) 2. Si cela ne suffit pas, augmenter le mini tuyau. (Attention il faut créer une différence de température de 20 à 30 C pour avoir une influence sur l humidité) 45

46 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie 46

47 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Mesures climatiques imprécises? Les sondes humides/sèches demande beaucoup d attention pour conserver leur précision (changement fréquent de la mèche, vérification du niveau d eau, changement du filtre et nettoyage régulier des sondes) Un manque de maintenance de ces sondes conduira à : des mesures d humidité non fiables Engendre des actions de contrôle inutiles pour diminuer l humidité. Jusqu à 15% de gaspi sur la consommation énergétique totale. 47

48 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Une Solution : Ektron II (Mesure électronique de l humidité par sonde Vaisala) 48

49 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Le contrôle de l humidité consomme beaucoup d énergie : Un pilotage fin de l aération et du chauffage avec une mesure de l humidité extérieure vous aide à économiser l énergie. Par exemple, les effets de l aération et du chauffage peuvent être minimisée lorsque l humidité extérieure est haute Une Solution : Butron (Mesure électronique de l humidité extérieure) 49

50 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Distribution irrégulière de température et de CO 2? Une circulation d air insuffisante provoque une répartition horizontale irrégulière de la température Croissance irrégulière des plantes Distribution CO2 en dessous de l optimum Risque de maladies Essayer d obtenir une température optimum au endroits froid de la serre, coûte beaucoup d énergie 50

51 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Une Solution : Les brasseurs d air à variation de vitesse La température optimum est atteinte sur une plus large surface 51

52 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Mesurer le rayonnement nocturne? Les déperditions thermiques sont plus importantes par nuit dégagée que par nuit nuageuse En mesurant ce rayonnement nocturne, il est possible d influencer la température de fermeture des écrans pour anticiper les déperditions Pyrgeometer 52

53 Quelques outils simples pour réduire les coûts d énergie Mesurer la température exacte de la plante. Par journée ensoleillée, il est parfois inutile de chauffer le volume total de la serre. Un mélange entre la température d air et une température Infra Rouge peut permettre de réaliser quelques économie. En effet, parfois la plante est plus chaude que l air ambiant grâce au rayonnement. Caméra Infra Rouge 53

54 Merci pour votre attention Des questions? Member of 54