Beskrivelse af dataopsamling og forsøgsdesign

6.1.1 Væksthus

D e efterfølgende beregninger a f væksthusets varm edynam ik er baseret på d ata o p ­ samlet indeni o g u denfor et væksthus på Institut for Væ ksthuskulturer i Årslev.

Det b en ytted e hus har et grundareal på 8 m x 21.5 m . Den bæ rende konstruktion er stålrammer in d støb t i en 80 cm h øj sokkel. Huset er dækket m ed et enkelt lag glas lagt i alum inium ssprosser m ed en sprosseafstand p å ca. 80 cm . I huset er installeret et skyggegardin.

I forsøgsperioden har huset været fyldt m ed potteplanter. Disse har stået p å 4 langsgående ru lleb ord e, hver på ca. 1.6 m x 18.0 m. Der er tre varm esystem er i huset: I bord en e, under bordene samt tre m p e l/to p .

Huset er orienteret m ed gavlene m od øst o g vest, og har i sydlig, vestlig o g nordlig retning været om givet a f andre væksthuse. A fstandene i næ vnte tre retninger er henholdsvis 16 m , 7 m og 20 m . M ellem husene samt m od øst hax der væ ret græs, d og med en m in dre del flisebeklæ dte adgangsveje og -stier (figur 6.2).

For en næ rm ere beskrivelse henvises til [Am sen og Frøsig, 1985], hvor det b en y t­

tede hus er beskrevet som hus nr. 1.

6.1.2 Forsøgsdesign

Energitilførslen har været styret efter to forskellige principper:

Konventionel styring.

Som et led i et andet forsøg har energitilførslen i vinteren 8 8 /8 9 o g foråret 89 været reguleret m ed henblik på at holde en forud fastlagt tem peratur. I dette forsøg an­

vendtes varm esystem et under bordene ikke. Der har været styret efter en tem peratur på 14°C om dagen og 2 2°C om natten. Luftning ved vinduesåbning er påbegyn d t ved henholdsvis 28 og 36°C (dag og nat). Fra dette forsøg blev der opsam let data med et sam plingsinterval på 2 min. i perioden 24. m arts til 12. april 89.

således, at energitilførslen stoppes ved en rum tem peratur over 35 °C , sam tidig m ed at vinduerne åbnes. Ligeledes tilkobles energitilførslen ved rum tem peraturer under 10 °C .

D a forsøget blev u dført i en periode m ed potentiel h øj indstrålin g , var skyggegar­

dinerne trukket ca. 80% for under hele forsøget (dag og n at) fo r at formindske risikoen for, at vinduerne åbnede. I dette forsøg benyttedes kun tr e m p e l/to p varmesystemet.

Energitilførslen styres efter det såkaldte P R B S -prin cip ( P R B S = pseudo ra n d om binary signal). P R B S er et determ inistisk signal, som springer mellem to niveauer, f.eks. 0 o g 1. I forsøget har styringen været u dført ved at ændre den ønskede frem løbstem peratur.

Der har væ ret tilstræ bt en frem løbstem peratur p å 8 0°C , når signalet var 1. Når signalet var 0, b lev der tilstræ bt et varm e-input på nul. D ette var ikke m uligt at realisere eksakt, idet det ville kræve m ulighed for m om entant at fylde varm erørene m ed vand a f rum tem peratur. I forsøget lukkedes ventilerne b lo t, når PRBS signalet skiftede til 0-niveau. D ette sker rent teknisk ved at foreskrive reguleringsudstyret en frem løbstem peratur p å 5 °C.

Signalet kan kun skifte niveau ved tidspunkterne t = 0 ,T ,2 T ,...., hvor T er det korteste tidsinterval, hvori signalet er konstant. D a signalet er deterministisk, kan det fastlægges før forsøget påbegyndes. Det anvendte P R B S -signal er baseret på m axim um -læ ngde sekvenser (m -sekvenser), og i dette tilfæ lde bestem m es signalet ved at væ lge det korteste tidsinterval, T , og det længste tidsinterval, n T , hvori signalet er konstant. Figur 6.1 viser et eksem pel, hvor n = 4 o g T = 2 0 tim er. Ofte benæ vnes n

“ signalets ord en ” . Signalet er periodisk m ed periode T ( 2 n — 1), i dette tilfælde altså 15 T = 300 timer.

En a f de væ sentlige fordele ved P R B S er, at bortset fra periodiciteten udviser signalet en autokorrelation, som er tæt på autokorrelationen fo r hvid støj. D esuden vil signalet væ re ukorreleret m ed andre påvirkninger, som f.eks. udetem peratur og solstråling. Se iøvrigt [Godfrey, 1980] for en nærmere om tale.

I f o rs ø g et er benyttet et P R B S med T = 2 0 min. og n =6. D e t te giver en periode- Itengde på 2 1 tim er og det længste tidsrum, hvori signalet er konstant, er 2 timer.

O 20 40 60 80 100 200 300 T IM E R Figur 6.1: PR B S-signal m ed n = 4 og T = 2 0 tim er

6.1.3 Registrering

Registreringsperioder

Fra det første forsøg opsam ledes data i perioden fra 24. m arts til 12. april. O p sam ­ lingen fra det andet forsøg var planlagt til at skulle b estå af en indsvingningsperiode på 5 gange 21 tim er og en egentlig forsøgsperiode på 8 gange 21 tim er. P å grund af forskellige om stæ n digheder (strøm svigt, lynnedslag og m eget h øje u detem peraturer) anvendtes d a ta fra følgende perioder:

1. 18 m a j - 22 m a j 89 2. 25 m a j - 27 m a j 89 3. 31 m a j - 12 ju n i 89 Registreringsmetoder

Data er opsam let hver andet minut på to forskellige system er. N ogle variable er registret p å H avebrugscentrets P D P 1 1 /3 4 anlæg, mens andre er registreret p å en IB M -PC m ed program m el fra D G T . Enkelte variable er registreret på begge system er.

En IB M -P C m ed program m el fra D G T har i begge forsøg varetaget styringen af energitilførslen efter de respektive forsøgsplaner.

Registrerede variable

I begge forsøgsperiod er er der hvert andet m inut registreret data for beskrivelse af udendørsklim a, energitilførsel, tem peratur o g lysforhold i huset, samt status for gar­

din og vinduespositioner. I tabel 6.1, side 93, er de registrerede variable listet sam m en med oplysning om det benyttede måle- og registreringsudstyr i de to forsøg. Der er blandt andet målt:

• U detem peraturen er målt m ed en P t l0 0 term oføler placeret ca 1.5 m over ry g­

ningen a f et væksthus (afskærmet m od sol).

abel.

• V indhastigheden er registreret ca 1.5 m over rygningen a f et væksthus. D en n e placering er d og uheldig, d a luftbevæ gelserne her ændres a f de skrå tagflader, hvilket kan give system atisk fejl i m ålingen a f vindhastigheden.

• Lysintensitet er registreret m ed en fotocelle placeret på rygningen af et væ k st­

hus.

• G ardin- og vinduesbevæ gelserne er registreret båd e på en P D P 11/34 og p å en IB M -P C . P å IB M -P C ’en m ed D G T -u d styr er dette registreret som en p rocen t a f m axim al åbningsgrad. P å P D P 1 1/3 4 er der kun registreret, om vinduerne har væ ret helt lukkede henholdsvis gardinerne trukket helt fra.

Den indbyrdes placering a f instrum enterne frem går a f figur 6.2 p å side 94. For en nærm ere beskrivelse a f det øvrige m åleudstyr henvises til [Am sen o g Frøsig, 1985].

Variabel M åleudstyr variable, der indgik i selve beregningerne.

Som anført i ligning ( 4.64) og (4.6 6) side 62, optræ der der to tem peraturer i de om talte tilstandsm odeller, tem peraturen a f indeluften, T,, og tem peraturen a f det (delvis idealiserede) varmeakkum ulerende lag, Tm. A f disse to er det i det foreliggende