UNIVERSIDAD DE SONORADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

OPERACIONES UNITARIAS II

MAESTRO: MARCO ANTONIO NÚÑEZ ESQUERALUMNO: CLARIBEL CALDERÓN TÉLLEZ

HERMOSILLO, SONORA. 03 DE FEBRERO DEL 2015

EFICIENCIA DE ENFRIAMIENTO CON SISTEMAS DE NEBLINA/ASPERSIÓN PARA

INVERNADEROS

Eficiencia De Enfriamiento Con Sistemas De Neblina/Aspersión Para Invernaderos

Autores: A.M. Abdel-Ghany; T. Kozai

Laboratorio de Ingeniería de Control Ambiental, Departamento de Ciencias de Bioprodicción de la Facultad de horticultura, de la Universidad de Chiba, Chiba, Japón.

Articulo publicado en línea el 11 de Abril del 2006 en www.scincedirect.com

Contenido Introducción Objetivo Balance de energía del aire de efecto invernadero Eficiencia de enfriamiento Experimentación Método de Solución Resultados

Introducción

Introducción

En muchas zonas del mundo donde son utilizados los invernaderos, estos deben ser enfriados durante la temporada de verano para incrementar la productividad.

Sistemas de refrigeración por evaporación para invernaderos han sido desarrollados para proporcionar las condiciones de cultivo deseadas.

Objetivo

Objetivo

Los objetivos de este estudio fueron desarrollar y examinar una definición precisa para la eficacia de la refrigeración de un sistema de nebulización utilizado para enfriar el aire de efecto invernadero y proporcionar definiciones aproximadas simples que pueden ser utilizado fácilmente por los investigadores de efecto invernadero para evaluar el rendimiento del sistema de nebulización.

Balance de energía del aire de efecto invernadero

El balance de energía del aire en el interior bajo la condición de estado estacionario viene dado por:

Para simplificar; = Índice de calor sensible desde el suelo al aire

= Tasa de calor sensible total añadido al aire

= Tasa de evaporación baja Ev

El balance de calor empleado para el aire en el interior del invernadero bajo condiciones de esta estacionario está dado por:

Cantidad de nebulización que se evapora

Eficiencia de Enfriamiento

A un tiempo (t) , el aire exterior entra al invernadero durante la ventilación y ocurren los intercambios de calor sensible, con las superficies del suelo, interior de la cubierta y hojas.

La ecuación utilizada para calcular la eficiencia de enfriamiento por nebulización es:

Donde:

Tdb,o y Twb,o = temperaturas de bulbo seco y húmedo fuera del invernadero en °C

Tdb,c = temperatura de bulbo seco del aire enfriado en el interior del invernadero en °C

Experimentación

Solametros Anemómetro de la Albedómetro Aspirador Psicométrico Termómetro infrarrojo velocidad del viento

línea de suministro de agua

Diseño, dimensiones y medición de puntos en el invernadero.refrigerado por niebla mediante ventilación natural utilizado en el

experimento (no a escala):

(1) filtro; (2) tanque de agua; (3) de la bomba;(4) de la válvula de control de flujo; (5) Válvula de alivio de presión;

(6) boquillas; (7) tapa

El invernadero se enfrió de forma intermitente a una tasa de nebulización de 10g/s.

Tres tiempos de nebulización diferentes:30, 60 y 90 s con tiempos de intervalo apagados de 90, 180 y 270 s, respectivamente.

Los resultados mostraron que un ciclo de nebulización de 60s y, 180s apagado proporciona un valor relativamente alto de que otros ciclos.

Método de Solución

Método de Solución

Un programa basado en FORTRAN se construyó y se vinculado a subrutinas de la biblioteca matemática

Sc y Rc = radiación solar y térmica absorbida por la cubiertaSf y Rf = Red solar y radiación térmica en la superficie del sueloEc y Ef = Potencia de emisión total de la cubierta y el sueloEv = Velocidad de Evaporación de la superficie del sueloFx = Flujo de calor en el suelo

Resultados

Variación con el tiempo de la temperatura de bulbo seco del aire simulado no enfriado (Tu, ___), y la temperatura de bulbo seco y húmedo (TDB, i, - - - - - y Twb, i - .- .-) del aire enfriado en el interior del invernadero:

Para un ciclo de nebulización de 60s (encendido), 180s (apagado)

Para un ciclo de nebulización de 30s, 90s

(Tu, ___)= temperatura de bulbo seco, no enfriado(TDB, i, - - - y Twb, i - .- .-) =Temperatura bulbo seco y húmedo en el interior

Para un ciclo de nebulización de 90 s en, 270 s

(Tu, ___)= temperatura de bulbo seco, no enfriado(TDB, i, - - - y Twb, i - .- .-) =Temperatura bulbo seco y húmedo en el interior

Comparación de los valores medios de Eficiencia de enfriamiento

valores de Tu simulados del balance de calor

Estimación del flujo de calor sensible aproximado

Estimación de la temperatura máxima, aproximada

Tiempo de neblina, intervalo de tiempo(s)

Efici

encia

de

enfri

amie

nto

%

Conclusión

Conclusión

El uso de un ciclo de nebulización de 60s en 180s apagado, podría proporcionar una eficiencia de enfriamiento relativamente alto en comparación con los otros ciclos de nebulización.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN