CFD to analyze energy exchange by convectionin a closed greenhouse with a pipe heating system

Abstract

En lugares específicos lugares con inviernos largos, el calor almacenado en el suelo puede no ser suficiente para calentar el invernadero y se requiere suministrar calor al ambiente por convección. El objetivo de este trabajo fue evaluar un modelo numérico bajo condiciones climáticas locales, en la Universidad de Humboldt en Berlín, Alemania durante el invierno de 2011 para analizar la dinámica del aire que se genera por un sistema de calefacción por tubos, con la idea de aplicar los resultados en las regiones frías de México productoras en invernadero. Se construye y evalúa un modelo numérico basado en dinámica de fluidos computacional (CFD). Los resultados de la simulación mostraron que con 100 W m-2de calor liberado del suelo mantuvieron el ambiente dentro del rango para el crecimiento de la planta desde el mediodía hasta la noche. Sin embargo, la energía perdida por la radiación de onda larga durante la noche redujo la temperatura, rebasando la mínima basal. El calor de las tuberías colocado debajo del cultivo promovió el movimiento del aire por convección, produciendo una distribución uniforme de la temperatura y la humedad dentro del dosel del cultivo