Analysis of night-time climate in plastic-covered grenhouses

• Autores: Davide Piscia
• Directores de la Tesis: Asensio Oliva Llena (dir. tes.), Juan Ignacio Montero Camacho (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2012
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joan Oca Baradad (presid.), Pere Muñoz Odina (secret.), José Manuel Pinazo Ojer (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Ciencias de la atmósfera
      • Simulación numérica
  • Ciencias agrarias
    • Agronomía
  • Ciencias tecnológicas
    • Procesos tecnológicos
      • Transferencia de calor
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Este trabajo analiza el clima nocturno del invernadero. EL objeto del estudio es el invernadero de plástico sin calefacción, cuyo clima se estudia utilizando modelos CFD, modelos basados en los balance de energía (ES) y s datos experimentales. El fin es doble, por un lado se trata de analizar y comprender el clima nocturno del invernadero, y proponer soluciones a los problemas relacionados con las altas tasas de humedad. Por otro lado se investigan nuevos métodos de simulación del clima del invernadero, métodos basados en el uso conjunto o acoplamiento de modelos CFD y ES , y también basados en la técnica de optimización. El Capitulo 1 introduce el contexto general y los objetivos que plantea el trabajo. El Capitulo 2 estudia el clima nocturno en un invernadero de capa sencilla. Para ello desarrolla un modelo CFD que incluye una UDF (User Define Function) para calcular la tasa de condensación. Una vez validado el modelo se analiza el comportamiento del invernadero bajo distintas condiciones de contorno.. El Capitulo 3 analiza una solución para combatir las bajas temperaturas nocturnas, la pantalla térmica. Los efectos de la pantalla se analizan mediante el uso del CFD. Se lleva a cabo una comparación completa entre el invernadero de capa sencilla y el invernadero con pantalla. El capitulo proporciona información detallada sobre el clima del invernadero y presenta un estudio paramétrico del efecto de la temperatura equivalente del cielo y la cesión de calor desde el suelo en el clima del invernadero con pantalla térmica. EL Capitulo 4 presenta un nuevo método para optimizar el diseño del invernadero. El método se basa en el acoplamiento de dos algoritmos de optimización que operan con el modelo ES. A su vez el modelo ES está conectado con el modelo CFD. El objetivo es doble, por un lado introducir una nueva manera de optimizar el diseño del invernadero, y por el otro lado tratar de resolver uno de los problemas evidenciados en el capítulo 2. El resultado muestra que un material de cubierta de alto poder de reflexión del infrarrojo lejano aportaría mejorías relevantes al clima del invernadero. El Capitulo 5 presenta un modelo acoplado para el estudio del clima del invernadero. EL CFD se utiliza para proporcionar las tasas de ventilación y los coeficientes convectivos al modelo ES. Esta técnica se utiliza para estudiar los efectos de diferentes estrategias de ventilación sobre el régimen de humedad con diferentes condiciones externas. Finalmente, el Capitulo 6 resume las conclusiones y propone algunos temas para futuras investigaciones