Diseño de un sistema de ventilación forzada para un invernadero cenital usando CFD

Abstract

El crecimiento de los cultivos bajo invernadero en México, se ha visto frenado por factores relacionados con el control del clima. El clima producido dentro del invernadero es en gran medida una consecuencia de las condiciones ambientales del lugar donde se localiza el invernadero y del diseño del mismo; así como de la configuración y operación de los sistemas de control como el sistema de ventilación. El análisis del efecto del sistema de ventilación sobre el comportamiento del clima es fundamental para optimizar su manejo. La dinámica de f luidos computacional (CFD) es una técnica numérica que permite analizar el comportamiento del clima del invernadero bajo diferentes escenarios. Esta técnica fue utilizada para modelar el clima de un invernadero cenital de tres capillas. Cada capilla mide 7.5 m de ancho por 28 m de largo. El invernadero cuenta con un sistema de ventilación mecánico que consiste en una ventana frontal de entrada de aire y el ventilador (extractor) mecánico de aire en el lado opuesto. Se analizaron tres configuraciones para el sistema de ventilación, las cuales combinan la posición de las ventanas, la superficie de entrada de aire, y la altura de instalación de ambos, las ventanas y los extractores. Los resultados indican que la ventana de entrada de aire plana, produce una velocidad media del aire de 0.81±0.69 m s-1, temperatura media de 297.97±1.17 K, temperatura máxima de 303.62 K, un gradiente térmico de 8.67 K, y mostró limitantes en la renovación del aire principalmente en la parte inferior inmediata a la ventana de entrada.