Gradientes de Concentración de Amoníaco, Metano y Dióxido de Carbono en la Salida de un Edificio Lechero Ventilado de Forma Natural
Autores: Sahu, Harsh; Hempel, Sabrina; Amon, Thomas; Zentek, Jürgen; Römer, Anke; Janke, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Gradientes de Concentración de Amoníaco, Metano y Dióxido de Carbono en la Salida de un Edificio Lechero Ventilado de Forma Natural
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Sistema de ventilación natural
Emisiones de gas
Sensores
Velocidad del viento
Altura de muestreo
Contaminantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
En los edificios lecheros habilitados con sistemas de ventilación natural (NVDB), lograr valores precisos de emisión de gases es altamente complicado. El clima externo afecta las mediciones de la concentración de gases contaminantes y la tasa de flujo volumétrico debido al diseño de lados abiertos. Investigaciones previas muestran que aumentar el número de sensores en la apertura lateral no es rentable. Sin embargo, se pueden lograr mediciones precisas con menos sensores si se identifica una posición de muestreo óptima. Por lo tanto, este estudio intentó calibrar la salida de un NVDB para el método de medición directa de emisiones. Nuestro objetivo fue investigar los gradientes, en particular, para el amoníaco, el dióxido de carbono y el metano considerando la velocidad del viento y sus relaciones de mezcla en la salida, y evaluar el efecto de la altura de muestreo (H). Las desviaciones en cada uno en seis puntos de muestreo verticales se registraron utilizando un espectrómetro de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). Además, la dirección y velocidad del viento se registraron a la altura del alero (10 m) mediante un anemómetro ultrasónico. Los resultados indicaron que, a diferentes alturas, el promedio de las mediciones fue significativamente diferente y se concentró mayormente en la parte superior (H = 2.7). La información sobre la velocidad del flujo de viento reveló desviaciones drásticas en las mediciones, por ejemplo, hasta ser más altas en la parte superior (H = 2.7) en comparación con la línea base (H = 0.6), especialmente durante eventos de baja velocidad del viento (< 3 m/s). Además, las relaciones de mezcla mostraron una variación significativa con la altura, demostrando inestabilidad por debajo de 1.5 m, lo que coincide con la altura promedio de una vaca. En conclusión, el promedio de las mediciones de amoníaco, dióxido de carbono y metano en la salida del establo están dispersos verticalmente, lo que indica la posibilidad de un error sistemático debido al efecto de la posición del sensor. Los resultados de este estudio serán ventajosos para localizar una posición representativa de muestreo de gases cuando las mediciones se limitan a una altura constante, por ejemplo, utilizando láseres de camino abierto o dispositivos de bajo costo.
Descripción
En los edificios lecheros habilitados con sistemas de ventilación natural (NVDB), lograr valores precisos de emisión de gases es altamente complicado. El clima externo afecta las mediciones de la concentración de gases contaminantes y la tasa de flujo volumétrico debido al diseño de lados abiertos. Investigaciones previas muestran que aumentar el número de sensores en la apertura lateral no es rentable. Sin embargo, se pueden lograr mediciones precisas con menos sensores si se identifica una posición de muestreo óptima. Por lo tanto, este estudio intentó calibrar la salida de un NVDB para el método de medición directa de emisiones. Nuestro objetivo fue investigar los gradientes, en particular, para el amoníaco, el dióxido de carbono y el metano considerando la velocidad del viento y sus relaciones de mezcla en la salida, y evaluar el efecto de la altura de muestreo (H). Las desviaciones en cada uno en seis puntos de muestreo verticales se registraron utilizando un espectrómetro de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). Además, la dirección y velocidad del viento se registraron a la altura del alero (10 m) mediante un anemómetro ultrasónico. Los resultados indicaron que, a diferentes alturas, el promedio de las mediciones fue significativamente diferente y se concentró mayormente en la parte superior (H = 2.7). La información sobre la velocidad del flujo de viento reveló desviaciones drásticas en las mediciones, por ejemplo, hasta ser más altas en la parte superior (H = 2.7) en comparación con la línea base (H = 0.6), especialmente durante eventos de baja velocidad del viento (< 3 m/s). Además, las relaciones de mezcla mostraron una variación significativa con la altura, demostrando inestabilidad por debajo de 1.5 m, lo que coincide con la altura promedio de una vaca. En conclusión, el promedio de las mediciones de amoníaco, dióxido de carbono y metano en la salida del establo están dispersos verticalmente, lo que indica la posibilidad de un error sistemático debido al efecto de la posición del sensor. Los resultados de este estudio serán ventajosos para localizar una posición representativa de muestreo de gases cuando las mediciones se limitan a una altura constante, por ejemplo, utilizando láseres de camino abierto o dispositivos de bajo costo.