Determinación de las tasas de ventilación natural en un invernadero mediante modelos teóricos y gases trazadores



Título del documento: Determinación de las tasas de ventilación natural en un invernadero mediante modelos teóricos y gases trazadores
Revue: Revista mexicana de ciencias agrícolas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000364078
ISSN: 2007-0934
Autores: 1
1
Instituciones: 1Universidad Autónoma Chapingo, Posgrado en Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua, Chapingo, Estado de México. México
Año:
Periodo: Feb-Mar
Volumen: 4
Número: 2
Paginación: 185-198
País: México
Idioma: Español, inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental
Resumen en español La mayoría de los invernaderos en México utilizan ventilación natural como mecanismo principal de controlar el clima. La cuantificación de las tasas de ventilación es difícil porque éstas dependen del efecto de la fluctuación de viento, resistencia de las ventanas al paso del aire y geometría del invernadero en el campo de presiones del viento sobre la estructura. El objetivo del presente trabajo fue determinar las tasas de ventilación natural de un invernadero, bajo tres configuraciones de ventilación: ventanas laterales, cenitales y laterales-cenitales, mediante el método dinámico de gases trazadores. Se compararon mediciones contra predicciones de modelos teóricos de ventilación natural y se analizó el efecto de velocidad del viento sobre las tasas de ventilación. El invernadero está ubicado en el campo experimental San Ignacio en la Universidad Autónoma Chapingo, Chapingo, México. El experimento se realizó en 2010 y el invernadero estuvo libre de cultivo. El gas trazador utilizado fue dióxido de carbono. Para la estimación de parámetros se usó el algoritmo de mínimos cuadrados no lineales. Los resultados mostraron que las tasas de ventilación son dependientes de la velocidad del viento y de la configuración de ventanas existente. Las tasas de ventilación más altas se observaron cuando ambas ventanas laterales y cenitales estuvieron abiertas. Los modelos teóricos predijeron de manera aceptable las tasas de ventilación tomando en cuenta los valores de los estadísticos coeficientes de determinación y cuadrado medio de error, así como el comportamiento de la línea 1:1 entre predicciones y mediciones
Resumen en inglés In Mexico, most greenhouses use natural ventilation as the main mechanism to control the weather. Quantification of ventilation rates is difficult because these depend on the effect of fluctuating wind, resistance to airflow windows and geometry of the greenhouse in the field of wind pressure on the structure. The objective of the present study was to determine the rates of natural ventilation in a greenhouse under three ventilation configurations: side windows, zenith and side-zenith, by the dynamic method of tracer gases. Measurements were compared against predictions of theoretical models of natural ventilation and analyzed the effect of wind speed on ventilation rates. The greenhouse is located at the experimental field of San Ignacio in the University of Chapingo, Chapingo, Mexico. The experiment was conducted in 2010 and the greenhouse was free of crops. The tracer gas used was carbon dioxide. To estimate the parameters the non-linear least squares algorithm was used. The results showed that ventilation rates are dependent on the wind speed and configuration of the existing windows. The higher ventilation rates were observed when both side and zenith windows were open. Theoretical models acceptably predicted ventilation rates, taking into account the values of the statistical coefficients of determination and mean square error, as the behavior of the 1:1 line between predictions and measurements
Disciplinas: Ciencia y tecnología,
Matemáticas,
Física y astronomía
Palabras clave: Tecnología,
Matemáticas aplicadas,
Dinámica de fluidos,
Invernaderos,
Tasas de ventilación,
Gas trazador,
Método de la caída de la concentración,
Modelo de ventilación
Keyword: Science and technology,
Mathematics,
Physics and astronomy,
Technology,
Applied mathematics,
Fluid dynamics,
Greenhouses,
Ventilation rates,
Tracer gas,
Concentration decay method,
Ventilation model
Texte intégral: Texto completo (Ver PDF)