報告書番号

V12004

タイトル（和文）

植物工場の温熱空気環境評価(その3) -植物栽培条件下での数値シミュレーション-

タイトル（英文）

Evaluation of thermal and air environment in plant factory (Part. 3) - Numerical simulation for plant factory with vegetation -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

数値流体力学(CFD)モデルは植物工場内の温熱空気環境を再現するのに非常に有力なツールの一つであるが、その再現性に関してはよくわかっていない。本報告において、植物と大気の潜熱・顕熱放出，水蒸気交換などを考慮できるCFDモデルを開発した。その結果，本CFDモデルにより、植物が栽培されている領域周辺の実測された空間平均温度および絶対湿度をほぼ再現することができた。 冬期解析では，ルーバーが下向きに傾いている南側ヒートポンプ(HP)からの暖かい空気は植物が栽培されている領域の間を流れ，地表面近傍まで到達する．それに対し，北側HPは暖かい空気が地表面と平行に排出されているため，地表面近傍まで暖かい空気が到達していない。そのため，地表面近傍に周囲よりも温度が低い温度むらが現れる。このような温度分布の詳細を改良CFDモデルにより把握することが可能となった。

概要 （英文）

Computational fluid dynamic (CFD) model has become a very attractive tool for simulating thermal and air environment in a plant factory, but the reproducibility of CFD model in a plant factory with vegetation has yet to be identified. In the present study, CFD model coupled with thermal and water vapor transfer between plant and air is developed to simulate a thermal and flow environment within a plant factory, and the validity of the CFD model is confirmed by comparing the results from the CFD model with those obtained by field measurement. The spatially-averaged temperature and specific humidity around the vegetation obtained by the CFD model are in good agreement with the measurements. Since the adjustable louver of the southern heat pump installation is inclined slightly downward, the discharged warm air goes between the vegetation areas, and reaches the ground surface. On the other hand, the horizontally-emitted warm air from the northern heat pump installation does not reach the ground surface, leading to cooler area near the southeastern ground than the surrounding area. Thus, the cooler temperature of the local area is predicted by the developed CFD model.

報告者

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