Ventilación natural en invernadero con mallas anti-insecto evaluadas con un modelo computacional de fluidos: Uso de pantallas anti-insectos en un invernadero colombiano
Introducción. En Colombia, la producción hortícola en el trópico bajo es limitada principalmente por factores bióticos como el ataque de plagas, patógenos y factores abióticos como valores extremos de temperatura, radiación solar, viento y precipitación. Objetivo. Evaluar...
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Universidad de Costa Rica
2020
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Agronomía Mesoamericana |
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Villagran, Edwin Andrés Jaramillo, Jorge Eliecer León-Pacheco, Rommel Igor |
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Introducción. En Colombia, la producción hortícola en el trópico bajo es limitada principalmente por factores bióticos como el ataque de plagas, patógenos y factores abióticos como valores extremos de temperatura, radiación solar, viento y precipitación. Objetivo. Evaluar dos tipos de mallas anti-insecto en las áreas de ventilación de un invernadero colombiano ventilado de formado natural con el fin de analizar el efecto sobre las tasas de ventilación y el microclima generado. Materiales y métodos. El Estudio se desarrolló en el año 2019 en el departamento de Magdalena, Colombia. El enfoque metodológico incluyó el uso de modelo computacional de fluidos (CFD) 2-D para el desarrollo de quince simulaciones en estado estacionario, el modelo CFD fue validado experimentalmente en el prototipo del invernadero real evaluado. Resultados. Los parámetros de bondad de ajuste entre los datos medidos y simulados mostraron valores de error medio absoluto (MAE) y la raíz del error cuadrático medio (RMSE) para la temperatura y la humedad relativa de 0,15 y 0,32 °C, 2,41 y 2,73 %, respectivamente. Hubo una reducción promedio de las tasas de ventilación entre 55,3 y 77,1 % en comparación con el escenario de referencia que no incluyó la presencia de mallas anti-insecto, esta reducción generó modificaciones en el comportamiento de las variables temperatura y humedad relativa en el interior del invernadero, con una marcada distribución espacial heterogénea. Conclusión. Las condiciones micro climáticas más inadecuadas se presentaron en escenarios de baja velocidad de viento exterior, por lo tanto, es recomendable seleccionar e implementar algún tipo de malla anti-insecto en las áreas de ventilación de un invernadero basado en el comportamiento local de esta variable. |
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Natural ventilation in greenhouse with anti-insect screens evaluated with a computational fluid model: Uso de pantallas anti-insectos en un invernadero colombiano |
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AGROMESO407822023-06-16T13:45:30Z Natural ventilation in greenhouse with anti-insect screens evaluated with a computational fluid model: Uso de pantallas anti-insectos en un invernadero colombiano Ventilación natural en invernadero con mallas anti-insecto evaluadas con un modelo computacional de fluidos: Uso de pantallas anti-insectos en un invernadero colombiano Villagran, Edwin Andrés Jaramillo, Jorge Eliecer León-Pacheco, Rommel Igor ventilation rate microclimate airflow temperature relative humidity tasa de ventilación microclima flujo de aire temperatura humedad relativa Introduction. In Colombia, horticultural production in the low tropics is limited mainly by biotic factors such as pest attacks, pathogens, and abiotic factors such as extreme values of temperature, solar radiation, wind, and precipitation. Objective. To evaluate two types of anti-insect screens in the ventilation areas of a naturally ventilated Colombian greenhouse in order to analyze the effect on the ventilation rates and the generated microclimate. Materials and methods. The study was carried out in 2019 in the department of Magdalena, Colombia. The methodological approach included the use of a 2-D computational fluid model (CFD) for the development of fifteen steady-state simulations. The CFD model was experimentally validated in the prototype of the real greenhouse evaluated. Results. Goodness-of-fit parameters between measured and simulated data showed absolute mean error (MAE) and root mean squared error (RMSE) values for temperature and relative humidity of 0.15 and 0.32 °C, 2.41 and 2.73 %, respectively. There was an average reduction in ventilation rates between 55.3 and 77.1 % compared to the reference scenario that did not include the presence of anti-insect screens, this reduction generated modifications in the behavior of the temperature and relative humidity variables inside the greenhouse, with a marked heterogeneous spatial distribution. Conclusion. The most inadequate microclimatic conditions occurred in scenarios of low external wind speed; therefore, it is recommended to select and implement some type of anti-insect screen in the ventilation areas of a greenhouse based on the local behavior of this variable. Introducción. En Colombia, la producción hortícola en el trópico bajo es limitada principalmente por factores bióticos como el ataque de plagas, patógenos y factores abióticos como valores extremos de temperatura, radiación solar, viento y precipitación. Objetivo. Evaluar dos tipos de mallas anti-insecto en las áreas de ventilación de un invernadero colombiano ventilado de formado natural con el fin de analizar el efecto sobre las tasas de ventilación y el microclima generado. Materiales y métodos. El Estudio se desarrolló en el año 2019 en el departamento de Magdalena, Colombia. El enfoque metodológico incluyó el uso de modelo computacional de fluidos (CFD) 2-D para el desarrollo de quince simulaciones en estado estacionario, el modelo CFD fue validado experimentalmente en el prototipo del invernadero real evaluado. Resultados. Los parámetros de bondad de ajuste entre los datos medidos y simulados mostraron valores de error medio absoluto (MAE) y la raíz del error cuadrático medio (RMSE) para la temperatura y la humedad relativa de 0,15 y 0,32 °C, 2,41 y 2,73 %, respectivamente. Hubo una reducción promedio de las tasas de ventilación entre 55,3 y 77,1 % en comparación con el escenario de referencia que no incluyó la presencia de mallas anti-insecto, esta reducción generó modificaciones en el comportamiento de las variables temperatura y humedad relativa en el interior del invernadero, con una marcada distribución espacial heterogénea. Conclusión. Las condiciones micro climáticas más inadecuadas se presentaron en escenarios de baja velocidad de viento exterior, por lo tanto, es recomendable seleccionar e implementar algún tipo de malla anti-insecto en las áreas de ventilación de un invernadero basado en el comportamiento local de esta variable. Universidad de Costa Rica 2020-09-01 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article text/xml text/html application/pdf application/epub+zip audio/mpeg audio/mpeg https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782 10.15517/am.v31i3.40782 Agronomía Mesoamericana; 2020: Agronomía Mesoamericana: Vol. 31, Issue 3 (September-December); 709-728 Agronomía Mesoamericana; 2020: Agronomía Mesoamericana: Vol. 31, Nº 3 (setiembre-diciembre); 709-728 Agronomía Mesoamericana; 2020: Agronomía Mesoamericana: Vol. 31, Issue 3 (September-December); 709-728 2215-3608 1021-7444 spa eng https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782/44061 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782/43873 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782/43874 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782/43875 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782/43876 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/40782/43877 Copyright (c) 2020 Edwin Andres Villagran, Jorge Eliecer Jaramillo Noreña, Rommel Igor leon pacheco |