Título

Modelado y simulación de la temperatura y humedad relativa al interior de una cámara de crecimiento

Autor

GUILLERMO EDUARDO CAMPILLO RIVERA

Nivel de Acceso

Acceso Abierto

Resumen o descripción

El modelado y la simulación de variables internas como la temperatura y la

humedad relativa son relevantes para diseñar futuros sistemas de control climático. En

este trabajo, se propone un modelo matemático para predecir las variables internas de

temperatura (T) y humedad relativa (HR) de una cámara de crecimiento (CC). La CC

integra el concepto de energías renovables porque cuenta con tecnología que aprovecha

los recursos naturales para su funcionamiento. Esta cámara se instaló en una granja en

Querétaro, México, en las coordenadas 20.549278 Lat., -100.503250 Long. Ambas

variables se incorporan en un conjunto de ecuaciones diferenciales de primer orden,

considerando un balance de energía-masa. El modelo desarrollado considera varios

mecanismos de transferencia de calor, en los cuales se incluyen las ganancias de calor

debido a la radiación solar absorbida a través de las superficies traslúcidas, la

evapotranspiración de los cultivos, la conducción, convección y radiación a través de

paredes y techos, además, las pérdidas debidas a las infiltraciones y el efecto del viento.

Los resultados del modelo se comparan y evalúan en términos de los coeficientes de

determinación (R2

) y el error cuadrático medio (RMSE). El R2 y el RMSE calculados

fueron R2 = 0.96, R2 = 0.94, RMSE = 0.98 °C y RMSE=1.08 °C, respectivamente, para

la temperatura durante dos semanas consecutivas; y R2 = 0.83, R2 = 0.81, RMSE = 5.45

%HR, y RMSE = 5.48 %HR, respectivamente, para la humedad relativa durante el

mismo período. Gracias a los sistemas pasivos utilizados para controlar las condiciones

internas, la cámara de crecimiento proporciona diferencias promedio entre el interior y el

exterior de +0.34 ° C para la temperatura y +15.7 %HR para la humedad sin ningún

sistema de control climático (calefacción, ventilación o refrigeración). En la práctica, la

CC propuesta en este documento produce en promedio 3.5 kg de forraje verde hidropónico

húmedo (FVH) por cada kilogramo de semilla (maíz o cebada) cosechada sin usar

fertilizantes o aditivos en el riego.

Producción Científica de la Universidad Autónoma de Zacatecas UAZ

Fecha de publicación

diciembre de 2019

Tipo de publicación

Tesis de doctorado

Formato

application/pdf

Idioma

Español

Audiencia

Público en general

Repositorio Orígen

Repositorio Institucional Caxcán

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