Impacto de la altura de un cultivo sobre el gradiente térmico en un invernadero con calefacción:: Análisis numérico

• CRUZ ERNESTO AGUILAR RODRIGUEZ ^[1] ; JORGE FLORES VELAZQUEZ ^[2] ; EDWIN VILLAGRAN MUNAR ^[3] ; JOSE ANGEL RAMOS BANDERAS ^[1] ; CONSTANTIN ALBERTO HERNANDEZ BOCANEGRA ^[1] ; JAVIER PEREZ INOCENCIO ^[1]
  1. [1] Tecnológico Nacional de México
  2. [2] Hidrociencias (México)
  3. [3] Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Colombia)

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• Localización: Revista DYNA, ISSN-e 0012-7361, ISSN 0012-7361, Vol. 99, Nº 4, 2024, págs. 353-356
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Numerical simulation of the effect of greenhouse crop size on the thermal gradient of air generated by heating systems
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• Resumen

  • En regiones donde las temperaturas invernales descienden por debajo de los límites térmicos tolerables para los cultivos, es necesario la implementación de equipos emergentes para suministrar calor al interior del invernadero. El objetivo de este trabajo fue estimar el gradiente térmico que se genera debido al sistema de calefacción en función de la edad (altura) de un cultivo de tomate en invernadero. La predicción de temperaturas se llevó a cabo utilizando un modelo numérico basado en Dinámica De Fluidos Computacional (CFD), se examinó el impacto que tiene cada sistema de calefacción, así como la influencia del tamaño del cultivo en la homogenización térmica. Los resultados indican que, al utilizar calefactores eléctricos, la temperatura a 1.5 m del suelo aumenta en el escenario simulado sin cultivo. A medida que aumenta el tamaño del cultivo, la temperatura a 1.5 m del suelo desciende (diferencia de hasta 8 °C entre el escenario con y sin cultivo de 2 m). Esto sugiere que el cultivo, al actuar como un medio poroso (barrera), reduce el intercambio de energía entre la parte superior del invernadero y la zona del cultivo. No obstante, cuando se tiene un sistema de calefacción por medio de tuberías, la temperatura a 1.5 m del suelo es más homogénea y el escenario simulado con mayor temperatura es aquel en el que el tamaño del cultivo es el más grande (2 m) con una diferencia térmica de hasta 1.5 °C entre el escenario sin y con cultivo de 2 m. En resumen, cuando se utilizan calefactores eléctricos se tiene una mayor diferencia térmica entre los escenarios simulados. Sin embargo, los calefactores eléctricos siguen siendo la mejor opción para aumentar la temperatura del invernadero, al incrementar hasta en 3 °C la temperatura del aire en el peor escenario simulado en comparación del sistema con tuberías.