Optimization of ventilation and its effect on the microclimate of a colombian multispan greenhouse
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Abstract
In Colombia, greenhouse design optimization has not been a
relevant topic and, as a consequence, the ventilation systems
of current structures are not optimal, generating inadequate
microclimates for the development of horticultural species. At
the production level, management of the greenhouse climate is
deficient, and this factor is not taken into account as a function of characteristics dependent on greenhouse design that
cannot be modified during its lifespan. The aim of the present
work was to study the efficiency of modifications applied to the
ventilation system of a commercial greenhouse available on the
Colombian market. This was accomplished by using numerical
simulations through the application of the computational fluid
dynamics method. Based on the commercial greenhouse design, two modified models were designed by applying structural
modifications and changing the orientation of the fixed open
ridges. Simulations with the three greenhouse models were
carried out in order to maximize the air renovation rates and
improve air movement within the entire greenhouse, striving
for the highest degree of climate homogenization. The best
greenhouse design was the one with the highest air renovation
index, high enough to ensure adequate control of temperature
and humidity extremes through natural ventilation. Additionally, this design generated the most homogenous microclimate
within the cultivation zone
Summary in foreign language
En Colombia la optimización del diseño de los invernaderos no
ha tenido mayor relevancia y en consecuencia las estructuras
existentes presentan deficiencias en su ventilación, generando
así microclimas inadecuados para los cultivos. A nivel productivo, el manejo climático es deficiente, olvidando que el
microclima interior es función de características de diseño
del invernadero. El objetivo del trabajo fue el de estudiar la
eficiencia de variantes introducidas a la ventilación de un
invernadero multi-túnel mediante simulaciones numéricas
empleando el método de dinámica de fluidos computacional.
A partir del modelo comercial se diseñaron dos variantes experimentales realizando cambios estructurales y de orientación
de las ventanas cenitales fijas. Los tres diseños de invernaderos fueron sometidos a simulaciones por computador con el
propósito de maximizar los índices de renovación de aire,
mejorar el movimiento del flujo de aire en toda la estructura
y buscar una homogeneidad en el microclima. El diseño más
adecuado fue aquel que presentó un índice de renovación de
aire suficiente para garantizar un adecuado control de la temperatura y la humedad a través de la ventilación natural. Este
diseño generó además el microclima más homogéneo dentro
de la zona de cultivo.
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- Año 2012 [126]
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