Estudio de la eficacia de un sistema de calefacción por combustión indirecta en la distribución de calor en un invernadero

• Autores: D. L. Valera, A. López, Francisco Domingo Molina Aiz, P. Marín
• Localización: VII Congreso Ibérico de Agroingeniería y Ciencias Hortícolas: innovar y producir para el futuro. Libro de actas / coord. por Francisco Ayuga Téllez, Alberto Masaguer, Ignacio Mariscal Sancho, Morris Villarroel Robinson, Margarita Ruiz Altisent, Fernando Riquelme Ballesteros, E. C. Correa, 2014, ISBN 978-84-695-9055-3, págs. 931-936
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Study of the effectiveness of an indirect fired air heating system on heat distribution inside a greenhouse
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    En este trabajo se ha estudiado la eficacia de un sistema de generación de aire caliente por combustión indirecta por gasoil (aporte de energía 146 W m-2) con distribución por mangas de polietileno. Se han analizado la distribución de temperatura y el patrón del flujo de aire en el interior del invernadero, utilizando 12 anemómetros sónicos (dos 3D y diez 2D). El seguimiento de la temperatura del cultivo se realizó con una cámara termográfica. Las mangas de polietileno de distribución del aire estaban colocadas sobre el suelo, con una fila de orificios equidistantes y de igual diámetro. Este tipo de sistema de calefacción genera una distribución de temperatura muy poco homogénea en el interior del invernadero. El aire caliente sale por los orificios, impacta con el suelo y se dirige hacia la parte alta del invernadero. Al no existir ningún elemento auxiliar que haga descender el aire, el aire caliente se acumula por flotabilidad en la parte alta del invernadero, reduciendo la capacidad del sistema para aumentar la temperatura del aire en la zona del cultivo. Con este sistema de calefacción, el salto térmico entre el interior y el exterior del invernadero estuvo por encima de los 7ºC. Para mejorar la uniformidad de la temperatura en el invernadero, el diámetro de los orificios de salida debería aumentar con la distancia al calefactor para compensar la caída de presión y de temperatura a lo largo de la manga. Para evitar que el aire caliente se acumule en la parte alta del invernadero se plantean posibles alternativas: (i) mejorar la orientación de los orificios de salida; (ii) el uso de ventiladores interiores situados en la parte alta del invernadero que hagan circular el aire caliente hacia la zona del cultivo; (iii) añadir mangas de distribución transversales para distribuir el aire entre las líneas de cultivo.

  • English

    In this work we studied the heating efficiency of a diesel indirect fired air heater (energy supply of 146 W m–2), hot air being distributed through perforated polyethylene sleeves. We have analyzed temperature distribution and the airflow pattern inside a multi-span greenhouse, measured using twelve sonic anemometers (two 3D and ten 2D). The measurement of the evolution of the crop temperature was carried out with a thermographic camera. The distribution polythene sleeves were placed directly on the floor, with a row of equidistant holes and with equal diameter. From obtained results, we can conclude that this design generates a low homogeneous temperature distribution inside the greenhouse. The hot air comes out through the holes, impacts with the floor and goes up to the high part of the greenhouse. As no auxiliary element exists in the greenhouse that makes air fall down, buoyancy produces the stagnation of warm air at the top of the greenhouse, reducing the capacity of the heating system to increase the air temperature in the crop area. With this heating system, temperature difference between inside and outside was above 7°C. To improve the uniformity of temperature inside the greenhouse, the output holes diameter should increase with distance from the heater to compensate pressure losses and temperature reduction throughout the polyethylene sleeves. In order to avoid air stagnation near the greenhouse cover, some alternatives arise: (i) improvement of holes location; (ii) the use of internal fans located at the top of the greenhouse to provide effective air movement toward the crop zone; (iii) include transversal distribution sleeves to supply warm air movement between plants rows.