Estrategia de control selectivo de temperatura y humedad para un invernadero solar chino con un enfoque basado en eventos

Abstract

[EN] This paper introduces an application of a selective temperature and humidity control scheme for chinese solar greenhouses, which are the most widely used in the northern provinces of China. Firstly, a PI controller for temperature is studied with an eventbased approach. After the evaluation of different event-generator thresholds, an optimum value is selected which significantly reduces the number of vent movements by 43.8%, while only increasing the temperature error by 1.13%. Secondly, a controller for relative humidity and another controller for absolute humidity were implemented. The results show that the controller for relative humidity performs adequately when the set-point is not high. However, the control action is deteriorated when the set-point is over 70%. The absolute humidity control allows to regulate the humidity for references of any value, but with less control precision. Finally, through a simulation study, the effectiveness is demonstrated for a selective temperature control strategy with a humidity priority control scheme. This control strategy keeps the relative humidity below 80% while controlling the temperature to the set-point, preventing high humidity from damaging the crop.

[ES] Este artículo presenta la aplicación de un esquema de control selectivo de temperatura y humedad para invernaderos solares chinos, que son los más utilizados en las provincias del norte de China. En primer lugar, para controlar la temperatura, se propone un controlador PI con un enfoque basado en eventos. Tras la evaluación de varios valores de la banda de ocurrencia de eventos, se obtiene una solución que permite reducir en un 43,8%el número de aperturas y cierres de las ventanas del invernadero, mientras que el error de temperatura se incrementa sólo en un 1,13 %. En segundo lugar, se ha diseñado un controlador para la humedad relativa y otro para la humedad absoluta. Los resultados muestran que el control de humedad relativa funciona adecuadamente cuando la consigna no es demasiado elevada. Sin embargo, la acción de control se deteriora cuando la consigna es superior al 70 %. En comparación, el control de humedad absoluta permite regular la humedad para referencias de cualquier valor, pero la precisión de control es menor. Finalmente, mediante un estudio en simulación, se demuestra la efectividad de la estrategia de control selectivo de temperatura con un esquema que da prioridad para controlar la humedad cuando ésta alcanza límites no deseados. Esta estrategia de control consigue mantener la humedad relativa por debajo del 80% mientras que controla la temperatura en la consigna establecida, evitando así que la alta humedad dañe al cultivo.