Determinación del comportamiento térmico de un invernadero espacial colombiano mediante dinámica de fluidos computacional / Determination of the thermal behavior of a colombian spatial greenhouse through computational fluid dynamics

RESUMEN

RESUMEN En Colombia, la producción de flores se lleva a cabo en invernaderos de diferentes tipos y formas geométricas, pero con la una característica común de usar ventilación natural, para control de clima. En la actualidad, el conocimiento sobre el desempeño climático de estas estructuras es escaso. El objetivo del trabajo consistió en evaluar el comportamiento térmico de un invernadero espacial en condiciones de clima diurno y nocturno. La evaluación realizada, mediante modelado computacional, empleó la dinámica de fluidos computacional (CFD, en idioma inglés), aplicada a un invernadero dedicado a la producción de clavel (Dianthus caryophyllus), bajo las condiciones meteorológicas de la Sabana de Bogotá (Colombia). Este enfoque metodológico permitió obtener los patrones de distribución térmica en el interior del invernadero, encontrando que, para las condiciones meteorológicas evaluadas, el invernadero genera unas condiciones térmicas inadecuadas para el desarrollo del cultivo. La validación del modelo CFD, se realizó comparando los resultados de las simulaciones y las temperaturas registradas en el prototipo real del invernadero, obteniendo un grado de ajuste adecuado entre los valores simulados y medidos.

ABSTRACT

ABSTRACT In Colombia, flower production takes place in greenhouses of different types and geometric shapes, but with the common feature of using natural ventilation for climate control. At present the knowledge on the climatic performance of these structures is scarce. The aim of this work was to evaluate the thermal behavior of a greenhouse under day and night climate conditions. The evaluation made by computational modeling used the computational fluid dynamics (CFD) approach applied to a greenhouse dedicated to the production of carnation (Dianthus caryophyllus) and exposed to the weather conditions of the Sabana de Bogotá (Colombia). This methodological approach allowed us to obtain the thermal distribution patterns inside the greenhouse, finding that for the meteorological conditions evaluated, the greenhouse generates inadequate thermal conditions for the development of the crop. The validation of the CFD model was carried out by comparing the results of the simulations and the temperatures recorded in the real prototype of the greenhouse, obtaining an adequate degree of adjustment between the simulated and measured values.