Underground plant factory in a mine tunnel – Part 1: Conceptual design and thermal simulation
Notice bibliographique
Résumé
• No research addresses underground plant factory design and thermal simulation • This study developed a technology for energy-efficient underground plant factories • Underground mine tunnels provide suitable growth conditions, except natural light • Heat loss and gain through rock envelope reduce cooling and heating loads Producing leafy vegetables in plant factories (indoor vertical farming) in controlled environment provides a solution for food security to alleviate the impact of global warming and increasing extreme weather events on food production yet their high energy consumption limits the expansion of this industry. The objective of this study is to decrease energy consumption of plant factories by utilizing unused mining tunnels to house the plant factories i.e., underground plant factories (UGPF). The novelty of this research lies in the potential to reduce heating, ventilation and air conditioning (HVAC) energy consumption in controlled-environment plant production facilities by leveraging the stable thermal conditions of unused underground mine tunnels. An UGPF is conceptually designed for a northern metal mine drift and energy loads are predicted using SketchUp Plugin (geometry development software interface) and OpenStudio (building energy simulation) software packages. Due to high rock thermal conductivity (RTC) and low virgin rock temperature (VRT), high heat loss occurs through the surrounding rock envelope in the first 6 months although it gradually reduces but still significant, which reduces cooling load in light period of the UGPF. The initial (on first day) HVAC load is 28.3% lower than the surface plant factory, but with increasing operation time it increases because of reduced heat loss through rock envelope. After 3 years of operation, for the base case of 2.75 W/m.K RTC and 11°C VRT, the HVAC electricity consumption per unit cultivation area is 251 kWh e /m 2 .year, achieving 8.9% reduction as compared to the conventional plant factory. Sensitivity analysis shows that the light emitting diodes efficacy and photosynthetic photon flux density are dominant factors on energy load while the number of tiers is less influential considering the energy load per unit cultivation area.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,010 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».