Dynamic energy balance model in a greenhouse with tomato cultivation: simulation, calibration and evaluation



Document title: Dynamic energy balance model in a greenhouse with tomato cultivation: simulation, calibration and evaluation
Journal: Revista Chapingo. Serie horticultura
Database: PERIÓDICA
System number: 000434289
ISSN: 1027-152X
Authors: 1
1
1
Institutions: 1Universidad Autónoma Chapingo, Texcoco, Estado de México. México
Year:
Season: Ene-Abr
Volumen: 25
Number: 1
Country: México
Language: Español, inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
Spanish abstract El control de las condiciones ambientales dentro de un invernadero es fundamental para obtener altos rendimientos y calidad de los productos. Una de las herramientas para mejorar dicho control es el modelado matemático del sistema en cuestión. Por ello, en este trabajo se desarrolló un modelo dinámico de balance de energía con el objetivo de predecir la temperatura del aire dentro del invernadero. En el modelo se consideran el proceso de transpiración de la planta, la ventilación y condensación dentro del invernadero, las condiciones climatológicas externas, características del cultivo (índice de área foliar, resistencia estomática y aerodinámica), propiedades de la cubierta y características del invernadero. La información utilizada se recabó en un invernadero localizado en la Universidad Autónoma Chapingo, México (19° 29’ latitud norte y 98° 53’ longitud oeste), con cubierta de polietileno, ventilación natural y cultivo de tomate. El modelo se calibró con el fin de obtener valores óptimos para seis parámetros: coeficiente de infiltración, coeficiente de transferencia de calor de la cubierta, resistencia aerodinámica, coeficiente de intercambio de calor a través del suelo, transpiración específica del cultivo y coeficiente de efecto del viento. Después de la calibración, la eficiencia del modelo mejoró 33.8 % y su desempeño fue aceptable al evaluarlo con otro conjunto de datos
English abstract Control of the environmental conditions inside a greenhouse is fundamental to obtain high yields and product quality. One of the tools to improve this control is the mathematical modeling of the system in question. Therefore, in this work a dynamic energy balance model was developed with the objective of predicting the air temperature inside a greenhouse. The model considers the process of plant transpiration, ventilation and condensation inside a greenhouse, outside climate conditions, crop characteristics (leaf area index, stomatal and aerodynamic resistance), cover properties and greenhouse characteristics. The information used was collected in a greenhouse located at the Universidad Autónoma Chapingo, Mexico (19° 29’ LN and 98° 53’ LW), with a polyethylene cover, natural ventilation and tomato cultivation. The model was calibrated in order to obtain optimal values for six parameters: infiltration coefficient, heat transfer coefficient through the cover, heat transfer coefficient through the soil, crop-specific transpiration and wind effect coefficient. After calibration, the efficiency of the model improved by 33.84 %. The performance of the model was quite acceptable when evaluated with another set of data
Disciplines: Agrociencias,
Ingeniería
Keyword: Hortalizas,
Equipo y maquinaria,
Jitomate,
Solanum lycopersicum,
Invernaderos,
Temperatura,
Transpiración,
Ventilación,
Condensación
Keyword: Vegetables,
Equipment and machinery,
Tomato,
Solanum lycopersicum,
Greenhouses,
Temperature,
Transpiration,
Ventilation,
Condensation
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