Keywords: hivernacle, intercambiador terra-aire, trnsys Greenhouse, earth-air heat exchanger, trnsys invernadero, intercambiador tierra-aire, trnsys

Title in different languages: Sistemes de climatització de baix impacte ambiental per hivernacles Design of an earth-air exchanger for greenhouse air-conditioning Sistemas de climatización de bajo impacto ambiental para invernaderos

Subject areas: Enginyeria mecànica Mechanical engineering Ingeniería mecánica

Confidenciality: No

Academic year: 2016-2017

Student: Rodríguez Almaraz, Álvaro

Department: Enginyeria Mecànica

Work's public defense date: 2017-09-13

TFM credits: 12

Project director: Vallés Rasquera, Joan Manel

Abstract: In the last years we have witnessed a great advance in plastic crops, especially in cultivation techniques and plant improvements, but these advances have not been translated until recent days in an improvement of structures and climatic control due to the high costs of renovation of the structures. Therefore, this project is oriented towards this trend of continuous improvement in greenhouses, proposing the incorporation of air conditioning systems in the greenhouses to achieve more favorable conditions for cultivation. The next step is to achieve sustainable air-conditioning methods, which not only reduce CO2 emissions, but are economically viable, taking into account the high electricity prices which would increase the cost of production and reduce competitiveness of the product. In short, this project aims to contribute to the development of air conditioning methods for greenhouses with low environmental impact and reduced electricity consumption. For this, two possible alternatives are analyzed, one active, based on earth-air heat exchangers, and another passive based on phase change materials. For this, a detailed model of a greenhouse in the area of Almería will be made using Trnsys as a simulation tool to verify the feasibility of this type of equipment. The demands of heat or cold during a productive cycle and the efficiency of the equipment to be installed will be studied. The study will focus mainly on the winter period which is the productive time of greater economic profitability. For the two proposed solutions, the minimum temperature control capacity will be analyzed and the equipment will be dimensioned to avoid that the temperature inside the greenhouse is below 8 ºC. Greenhouse, earth-air heat exchanger, trnsys En los últimos años hemos asistido a un gran avance en los cultivos bajo plástico, especialmente en las técnicas de cultivo y en las mejoras del vegetal, pero estos avances no se han visto traducidos hasta las fechas recientes en una mejora de las estructuras y el control climático debido a los altos costes de renovación de las estructuras. Por ello este proyecto se orienta en esta tendencia de mejora continua en invernaderos, proponiendo la incorporación de sistemas de climatización en los invernaderos para conseguir condiciones más favorables para el cultivo. El siguiente paso que se persigue es conseguir métodos de climatización sostenibles, los cuales no solo reduzcan las emisiones de CO2, sino que sean viables económicamente, teniendo en cuenta los altos precios de la electricidad que encarecerían el coste de producción y provocarían una disminución de la competitividad del producto. En definitiva, mediante este proyecto se pretende contribuir al desarrollo de métodos de climatización para invernaderos de bajo impacto ambiental y reducido consumo eléctrico. Para ello se analizan dos posibles alternativas, una activa basada en intercambiadores de calor tierra-aire, y otra pasiva basada en materiales de cambio de fase. Con tal propósito se realizará un modelo detallado de un invernadero en la zona de Almería utilizando Trnsys como herramienta de simulación para comprobar la viabilidad de este tipo de equipos. Se estudiarán las demandas de calor o frío a lo largo de un ciclo productivo y la eficiencia del equipo a instalar. El estudio se centrará sobretodo en el periodo invernal que es la época productiva de mayor rentabilidad económica. Para las dos soluciones propuestas se analizará la capacidad de control de la temperatura mínima y se dimensionarán los equipos para evitar que la temperatura en el interior del invernadero se sitúe por debajo de los 8 ºC.

Subject: Enginyeria mecànica

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)

Language: Castellà

Education area(s): Enginyeria Industrial

Title in original language: Sistemas de climatización de bajo impacto ambiental para invernaderos

Creation date in repository: 2017-10-20