Potencial de Recuperación de Calor en un Invernadero Semi-Cerrado para el Cultivo de Tomates
Autores: Labihi, Abdelouhab; Byrne, Paul; Meslem, Amina; Collet, Florence; Prétot, Sylvie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Potencial de Recuperación de Calor en un Invernadero Semi-Cerrado para el Cultivo de Tomates
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Desarrollo
Validación experimental
Modelo numérico
Clima interior
Demanda de calefacción
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta primero el desarrollo y la validación experimental de un modelo numérico de un invernadero semi-cerrado utilizando una simulación térmica dinámica. El segundo objetivo fue identificar los parámetros influyentes en el clima interior y calcular la demanda de calefacción del invernadero. El modelo reprodujo el comportamiento de un invernadero experimental a escala real en Carquefou (Francia). La comparación con las mediciones experimentales registradas durante toda una temporada de cultivo de tomate validó el modelo numérico. El resultado del consumo de energía simulado fue de 310 kWh/m/año con un error relativo del 3.5%. El estudio paramétrico identificó que la potencia de evapotranspiración y la tasa de ventilación eran las variables de entrada más influyentes, representando el 50% y el 32%, respectivamente, de la demanda de calefacción. La variable de salida más sensible fue la humedad interior. La presencia de una zona de amortiguación térmica alrededor del invernadero redujo el consumo de energía en un 48%, y las pantallas térmicas/sombreadoras lo redujeron en un 30%. El objetivo final fue evaluar la cantidad de potencial de recuperación de calor a lo largo del año y cada semana, dependiendo de la estrategia de almacenamiento de energía. Se pueden recuperar alrededor de 43 kWh/m/año a lo largo del año, lo que lleva a un ahorro energético potencial del 24%.
Descripción
Este estudio presenta primero el desarrollo y la validación experimental de un modelo numérico de un invernadero semi-cerrado utilizando una simulación térmica dinámica. El segundo objetivo fue identificar los parámetros influyentes en el clima interior y calcular la demanda de calefacción del invernadero. El modelo reprodujo el comportamiento de un invernadero experimental a escala real en Carquefou (Francia). La comparación con las mediciones experimentales registradas durante toda una temporada de cultivo de tomate validó el modelo numérico. El resultado del consumo de energía simulado fue de 310 kWh/m/año con un error relativo del 3.5%. El estudio paramétrico identificó que la potencia de evapotranspiración y la tasa de ventilación eran las variables de entrada más influyentes, representando el 50% y el 32%, respectivamente, de la demanda de calefacción. La variable de salida más sensible fue la humedad interior. La presencia de una zona de amortiguación térmica alrededor del invernadero redujo el consumo de energía en un 48%, y las pantallas térmicas/sombreadoras lo redujeron en un 30%. El objetivo final fue evaluar la cantidad de potencial de recuperación de calor a lo largo del año y cada semana, dependiendo de la estrategia de almacenamiento de energía. Se pueden recuperar alrededor de 43 kWh/m/año a lo largo del año, lo que lleva a un ahorro energético potencial del 24%.