Desarrollo de un modelo de simulación de energía de edificios para el control del microclima de invernaderos de varios vanos
Autores: Rasheed, Adnan; Kwak, Cheul Soon; Na, Wook Ho; Lee, Jong Won; Kim, Hyeon Tae; Lee, Hyun Woo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Desarrollo de un modelo de simulación de energía de edificios para el control del microclima de invernaderos de varios vanos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Simulación de energía de edificios
Microambientes de invernadero
Pantallas térmicas
Ventilación natural
Controles de consigna de calefacción
Eficiencia de Nash-Sutcliffe
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, proponemos un modelo de simulación de energía de edificios de un invernadero de varios vanos utilizando un programa de simulación de sistemas transitorios para simular los microambientes del invernadero. El modelo propuesto permite el control diario y estacional de pantallas, ventanas de techo y puntos de ajuste de calefacción según las necesidades del cultivo. El modelo propuesto se utilizó para investigar el efecto de diferentes pantallas térmicas, ventilación natural y controles de puntos de ajuste de calefacción en las cargas de calefacción anuales y máximas de un invernadero. Los experimentos y las condiciones meteorológicas de invierno de invernaderos en Taean Gun (latitud 36.88 grados N, longitud 126.24 grados E, elevación 45 m) Chungcheongnam-do, Corea del Sur se utilizaron para validar nuestro modelo. Los coeficientes de eficiencia de Nash-Sutcliffe de 0.87 y 0.71 mostraron una buena correlación entre los resultados calculados y experimentales; por lo tanto, el modelo propuesto es apropiado para realizar simulaciones térmicas de invernaderos. Los resultados mostraron que las cargas de calefacción de la pantalla de triple capa fueron un 70% y un 40% inferiores a las de los invernaderos de pantalla única y de doble pantalla, respectivamente. Además, las cargas de calefacción máximas sin pantalla y para las pantallas de una, dos y tres capas fueron de 0.65, 0.46, 0.41 y 0.34 MJ m, respectivamente. El análisis de las diferentes pantallas mostró que Ph-77 (pantalla de sombreado) combinada con Ph-super (pantalla térmica) tuvo los requisitos de calefacción más bajos. El análisis del punto de ajuste de calefacción predijo que el uso de puntos de ajuste de calefacción diurnos y nocturnos diseñados puede resultar en una carga de calefacción un 3%, un 15%, un 14%, un 15% y un 40% menor que cuando se utiliza el control de temperatura de valor fijo para noviembre, diciembre, enero, febrero y marzo, respectivamente.
Descripción
En este estudio, proponemos un modelo de simulación de energía de edificios de un invernadero de varios vanos utilizando un programa de simulación de sistemas transitorios para simular los microambientes del invernadero. El modelo propuesto permite el control diario y estacional de pantallas, ventanas de techo y puntos de ajuste de calefacción según las necesidades del cultivo. El modelo propuesto se utilizó para investigar el efecto de diferentes pantallas térmicas, ventilación natural y controles de puntos de ajuste de calefacción en las cargas de calefacción anuales y máximas de un invernadero. Los experimentos y las condiciones meteorológicas de invierno de invernaderos en Taean Gun (latitud 36.88 grados N, longitud 126.24 grados E, elevación 45 m) Chungcheongnam-do, Corea del Sur se utilizaron para validar nuestro modelo. Los coeficientes de eficiencia de Nash-Sutcliffe de 0.87 y 0.71 mostraron una buena correlación entre los resultados calculados y experimentales; por lo tanto, el modelo propuesto es apropiado para realizar simulaciones térmicas de invernaderos. Los resultados mostraron que las cargas de calefacción de la pantalla de triple capa fueron un 70% y un 40% inferiores a las de los invernaderos de pantalla única y de doble pantalla, respectivamente. Además, las cargas de calefacción máximas sin pantalla y para las pantallas de una, dos y tres capas fueron de 0.65, 0.46, 0.41 y 0.34 MJ m, respectivamente. El análisis de las diferentes pantallas mostró que Ph-77 (pantalla de sombreado) combinada con Ph-super (pantalla térmica) tuvo los requisitos de calefacción más bajos. El análisis del punto de ajuste de calefacción predijo que el uso de puntos de ajuste de calefacción diurnos y nocturnos diseñados puede resultar en una carga de calefacción un 3%, un 15%, un 14%, un 15% y un 40% menor que cuando se utiliza el control de temperatura de valor fijo para noviembre, diciembre, enero, febrero y marzo, respectivamente.