Simulación de flujos energéticos y requerimientos de calefacción auxiliar en invernaderos solares

Abstract

La valoración de los términos del balance térmico en un invernadero permite establecer el flujo energético que es necesario incorporar al mismo para mantener condiciones ambientales adecuadas al cultivo. Esta determinación se realiza de un modo sencillo en estado estacionario, pero requiere de cálculos complejos cuando se realiza en estado transitorio. En el presente trabajo se describe un método de calculo estos requerimientos considerando el problema desde el punto de vista eléctrico. En el nodo del circuito que representa la temperatura del aire interior al invernadero se conecta un generador de corriente cuyo valor en función del tiempo es algo mayor a las pérdidas instantáneas. La corriente que se permite ingresar al circuito es el aporte auxiliar necesario para reestablecer la temperatura óptima del invernadero. Se muestran los resultados obtenidos para distintos meses en los que se tuvieron en cuenta las temperaturas mínimas absolutas correspondientes a los últimos 20 años. Se analizan también los flujos térmicos aportados por los equipos solares incorporados al invernadero.

The knowledge of thermal balance of a greenhouse including all components allows to determine the necessary energetic flow to maintain environmental conditions adequate to cultivation. In steady state it is easy to calculate the flow; but its determination in transient state is more difficult. In the present paper, a method to calculate these requirements is described treating the thermal problem as an electric one. An electric current generator is connected to a circuit node representing the air temperature in the greenhouse. The value of this electric current is determined according to the thermal losses. The model permits to show the solar energy contributions of all components. Results from April to September are analyzed and those showing the most unfavorable day of July in the last 20 years are described.