Climatización de invernaderos mediante conductos bajo tierra. Simulación matemática y estudio económico

Resumen

El sistema de climatización (calefacción o refrigeración) que se presenta y analiza en este trabajo aprovecha la inercia térmica del suelo, el elemento de mayor acumulación de calor del invernadero y que presenta en profundidad temperaturas prácticamente constantes. El sistema, que puede ser accionado termostáticamente, consta de una serie de conductos cilíndricossubterráneos dispuestos horizontalmente; a través de ellos y al circular aire forzado, se transfiere calor entra el suelo y el aire. Con el objetivo de simular el comportamiento del sistema de climatización vinculado al clima del invernadero se utilizó un modelo matemático ya desarrollado que simula el días del invernaderos al cual se le realizaron las modificaciones necesarias para vincularlo con los conductos bajo tierra. Se describen entonces las ecuaciones de balance de calor y materia involucradas en el modelo resultante. A fin de lograr la optimización de las características del sistema desde el punto de vista técnico-económico, se utilizó dicho modelo teniendo en cuenta las pérdidas de carga y los parámetros prácticos de ejecución, para la calefacción de un invernadero representativo de los de la región. Se presentan tabulados los resultados obtenidos para distintas exigencias de temperaturas y se grafican las temperaturas del aire interno del invernadero en un día típico de invierno para distintas situaciones de calefacción. Se concluye que el sistema es más económico que los convencionales teniendo además la ventaja de no ser contaminante, siendo de utilidad cuando se requieren temperaturas señores o mayores que las del suelo en invierno o verano respectivamente.