Estabilización térmica de espacios agro-productivos a partir de un sistema solar pasivo modular con variaciones de la masa térmica

Abstract

Los ámbitos destinados a la agroproducción se resuelven frecuentemente con estructuras livianas. En su interior se presentan condiciones de picos de temperatura que afectan a los cultivos produciendo enfriamiento o sobrecalentamiento. En este contexto, el presente trabajo presenta la comparación del comportamiento térmico interior de un invernadero liviano vacío y con la incorporación de un sistema pasivo acumulador, amortiguador térmico, modular, industrializable y versátil para configurar diferentes condiciones de carga térmica y estabilizar su temperatura. El sistema presenta dos versiones, sólo con materialidad sólida, y combinando la misma con agua encapsulada, presentado los beneficios de su incorporación. En este contexto, el trabajo tiene por objetivo profundizar en la evaluación de una solución tecnológica solar pasiva para climatización de espacios agroproductivos, a través de comparar la respuesta térmica, la carga y el aporte térmico en el uso de variantes de masa únicamente sólida; y masa mixta sólida y líquida (hormigón y agua). La metodología desarrolla la fabricación, instalación y ensayo en laboratorio de un invernadero con la incorporación de mesas de cultivo construidas con los sistemas acumuladores/amortiguadores térmicos para su comparación. Los resultados muestran que los aportes térmicos máximos de los sistemas se cuantificaron en 17 MJ, 32 MJ y 36 MJ en los sistemas sólidos de 864 kg, sólido de 1968 kg y mixto de 864 kg, respectivamente. Se logra aproximadamente el doble aporte térmico que el sistema más liviano ya sea por aumento de masa sólida como por reemplazo de igual masa sólida por mixta. Asimismo los costos de los sistemas se registran como 17,1 u$s/MJ; 20,7 u$s/MJ y 9 u$s/MJ para el sistema sólido de 864 kg, sólido de 1968 kg y mixto de 864kg, respectivamente, demostrando la reducción de costos en el sistema mixto respecto a los demás.