Informe Final de Proyecto de Investigación CIUNSa 1332

SILVANA FLORES LARSEN

2008-03-01/2008-03-31

1-10

Informe técnico

Energia-Solar

Este informe presenta los resultados de la investigación  realizada en  el desarrollo de modelos físicos y computacionales del comportamiento higrotérmico, lumínico y de costo de cámaras para producción vegetal (Proyecto de Investigación CIUNSa 1332, 2005-2007). Las tareas realizadas incluyen:  A) Evaluación crítica de programas de simulación propuestos, como instrumentos para el diseño y evaluación de casas de vegetación, invernaderos y edificios en general.  - Se estudió la performance de tres programas de simulación térmica de edificios: SIMEDIF, SIMUSOL y ENERGY-10. Los dos primeros han sido desarrollados en el INENCO (U.N.Sa.-CONICET), mientras que el tercero es un desarrollo del NREL (USA). Del análisis realizado, se decidió utilizar SIMEDIF para la simulación de la casa de vegetación, por ser muy flexible y contar con el código fuente para modificarlo en caso de ser necesario. - Se estudiaron diferentes técnicas pasivas e híbridas de acondicionamiento y su simulación mediante SIMEDIF. Para ello se realizaron monitoreos de edificios construidos, tanto livianos como masivos, en los cuales se aplicaron diferentes técnicas de acondicionamiento bioclimático y sistemas pasivos de calefacción y refrigeración. Los resultados experimentales se compararon con los resultados entregados por SIMEDIF. Entre las construcciones monitoreadas se encuentran un bloque de residencias universitarias en Santa Rosa, una escuela solar en Algarrobo del Águila y una vivienda convencional en Santa Rosa, todas en la provincia de La Pampa.  - Se estudió la sensibilidad de SIMEDIF a diferentes parámetros de entrada y la influencia de la pericia del usuario mediante el método diferencial (MDA) y el método de Montecarlo (MCA) para la estimación de sensibilidad individual y global, respectivamente. Para estos estudios se realizaron programas específicos en VisualBasic.  B) Comportamiento higrotérmico de la casa de vegetación - Se reacondicionó el invernadero del INTA Catamarca a fin de controlar su temperatura, humedad e iluminación. Para ello se adicionaron: una cubierta de baja transparencia, camas de enraizamiento calefaccionadas y un sistema de enfriamiento evaporativo para disminuir la temperatura interior en verano.  - Se realizó el monitoreo de la casa de vegetación, en periodos de invierno y verano. Para las mediciones y el control de las principales variables físicas en el ambiente interior y exterior, se utilizó una computadora AT con tarjetas de adquisición de datos Keithely 1600 y PCLab 812, sensores para medición de temperatura de aire tipo LM, Vaisalas para medir la humedad relativa, radiómetros Kipp & Zonen y piranómetros LICOR 200 SA. El monitoreo incluyó al sistema de enfriamiento evaporativo.  - La simulación del comportamiento térmico de la casa de vegetación y del sistema de enfriamiento evaporativo se realizó mediante SIMEDIF, encontrándose muy buenos ajustes entre los datos experimentales y simulados.  C) Estudio de la influencia de la calidad de la luz en el enraizamiento de las plantas Las actividades fueron realizadas gracias a la colaboración del equipo agronómico del INTA Catamarca, quienes cuentan con un invernadero acondicionado higrotérmicamente para realizar las experiencias de enraizamiento. En todos los casos se trabajó con ambiente controlado en temperatura y humedad tanto del invernadero como de la cama de enraizamiento. Se han realizado dos series de ensayos para lograr enraizamiento de estacas extraídas de plántulas de Prosopis sp.: ensayos en plántulas de aproximadamente dos años de edad y ensayos en plantas de tres años de edad. Se estimaron los porcentajes de enraizamiento para dos situaciones diferentes: a) Luz blanca (durante las 24 horas) b) Luz de diferentes colores  D) Diseño de un sistema de control de ganancia solar  Debido a que la casa de vegetación debe contar con un control lumínico adecuado, se consideró interesante realizar un sistema automático de control de ganancia solar directa.  El sistema desarrollado utiliza tecnología de microcontroladores PIC de Microchip Inc. (circuitos integrados programables de reducido tamaño). El control se realizó mediante una PC.