tesis tomate bajo invernadero
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7/21/2019 tesis tomate bajo invernadero
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ELCTRICA
MAESTRA EN INGENIERA ENERGTICA
DISEO DE UN SISTEMA DE CONTROL DE
PROCESOS PARA UN INVERNADERO
MODALIDAD: TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO
EN INGENIERA ENERGTICA
PRESENTA:
LEYVA RETURETA JOS GUSTAVO
ASESOR
DR. ERVIN JESS LVAREZ SNCHEZ
XALAPA EQUEZ. VER. AGOSTO !"#$
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7/21/2019 tesis tomate bajo invernadero
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ELCTRICA
MAESTRA EN INGENIERA ENERGTICA
DISEO DE UN SISTEMA DE CONTROL DE
PROCESOS PARA UN INVERNADERO
MODALIDAD: TESIS
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO
EN INGENIERA ENERGTICA
PRESENTA:
LEYVA RETURETA JOS GUSTAVO
ASESOR
DR. ERVIN JESS LVAREZ SNCHEZ
XALAPA EQUEZ. VER. AGOSTO !"#$
Oficio de aprobaci
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Es mi deseo, como sencillo gesto de agradecimiento, dedicar esta
humilde obra de Trabajo de Grado, a mis queridos padres y hermana,
quienes en todo momento me han apoyado con espritu alentador,
con su amor y todo su cario, contribuyendo incondicionalmente
a que haya logrado alcanzar las metas y objetivos propuestos.
4
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A!RADECIMIENTOS
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"NDICE
RESUMEN........................................................................................................#"
I# INTRODUCCI$N.......................................................................................#!II# MARCO TE$RICO....................................................................................#
%#& A'ecede'e(...............................................................................................#
%#& Paora)a i'eracioa*....................................................................#
%#% Paora)a acioa*............................................................................#
%#+ Paora)a e('a'a*...............................................................................!$
%#% I,eradero..................................................................................................!$
%#%#& Ve'a-a( . de(,e'a-a( de* c/*'i,o e i,eradero(.....................!
%#%#% A/'o)a'i0aci de i,eradero(.....................................................!
%#+ Tipo( de I,eradero(...............................................................................!
%#+#& Por (/ /(o . 'e)pera'/ra(...............................................................$"
2.3.1.1 Invernadero para climas tropicales..............................................$"
%#+#% Por (/ e('r/c'/ra...............................................................................$#
2.3.2.1 Invernadero tnel o semicilndrico#.............................................$!
%#+#+ C*a(ificaci de *o( i,eradero( por *o( i,e*e( de a/'o)a'i0aci.
......................................................................................................................$ 2.3.3.1 Invernadero de baja tecnologa....................................................$
2.3.3.2 Invernadero de media tecnologa.................................................$
%#+#+#+ I,eradero de a*'a 'eco*o12a#....................................................$
%#3 Si('e)a( de Co'ro*....................................................................................$
%#3#& Teor2a de co'ro* )odera . c*4(ica...............................................$
%#3#% Tipo( de co'ro*adore(#....................................................................$
%#3#+ O5Off#.................................................................................................$
%#3#3 Proporcioa*#......................................................................................$
%#3#6 PID#................................................................................................."
%#6 Microc*i)a#...................................................................................................#
%#7 PLC#...............................................................................................................!
6
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%#8 Se(ore(#.....................................................................................................!
%#8#& Se(or de 'e)pera'/ra#.....................................................................$
%#8#% Se(or de 9/)edad#.........................................................................$
%#8#+ Se(or de */0#....................................................................................$
%#: Co'ro* de* c*i)a e i,eradero(#...........................................................$
%#:#& La 'e)pera'/ra#..................................................................................
%#:#% La */)io(idad#.................................................................................
%#:#+ La 9/)edad#.......................................................................................
%#:#3 ;/)edad de (/e*o#............................................................................
%#:#6 La ,e'i*aci#....................................................................................
O METODOLO!"A......................................................................................+#& E'apa ?Di(e@o?#..........................................................................................
+#& Ubicaci#...........................................................................................
3.1.1.1 Mtodo de seleccin de rea de estudio #....................................
3.1.1.2 Anlisis de la ona#........................................................................
3.1.1.3 !bicacin geogr"ica.....................................................................#
+#% Di(e@o de *a E('r/c'/ra.....................................................................!
3.1.2.1 #ipo#.................................................................................................! 3.1.2.2 $imensiones#..................................................................................$
3.1.2.3 Materiales........................................................................................$
3.1.2.% $ise&o en computadora................................................................
IV# RESULTADOS DISCUSI$N.............................................................."
V# CONCLUSIONES RECOMENDACIONES.....................................#
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"NDICE DE BI!URAS
F01. # S'-,*5020, +, I/=,*/&+,*) ,/ M@02).....................................................!"
F01. ! I3-)*(&20/ ,(03&+& +, 0/5*&,(*'2('*& +, 0/=,*/&+,*) ,/ M@02)....!#
F01. $ R,-*,,/(&20/ 1*
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"NDICE DE TA& 4 +,=,/(&>& +, %) +05,*,/(, (0-) +, 0/=,*/&+,*).............$!
T&8%& $. P*)/('&*0) +, 0/5)*3&20/ 1,)1*
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RESUMEN
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'/ 0/=,*/&+,*) ,/ +)/+, , 2)/0+,* %& (,3-,*&('*& 7'3,+&+ *,%&(0=& 4 7'3,+&+
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A
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INTRODUCCI$N
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Bi1# & S/perficie de I,eradero( e MFGico
B/e'e !/a'e(H %7#
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Bi1# % I)por'aci e('i)ada de ifrae('r/c'/ra de i,eradero( e MFGico
B/e'e !a/'e(H %7#
E/ '/ -,*0)+) *,%&(0=&3,/(, 2)*() %) 0(,3& +, -*)+'220/ 8&>) 0/=,*/&+,*)
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21
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%#+ Paora)a e('a'a*#
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Estado de desarrollo T.
mnima
( C)
T.
ptima
( C)
T.
mxima
( C)
Germinacin 11 16-29 34
Crecimiento 18 21-24 32
Cuajado de frutos durante el da 18 23-26 32
Cuajado de frutos durante la noce 10 14-17 22
!roduccin del "i#mento rojo $lico"eno% 10 20-24 30
!roduccin de "i#mento amarillo $&
caroteno%
10 21-23 40
'em"eratura del suelo 12 20-24 25
(uente) *aramillo+ 2007, !ere+2011,
H'3,+&+
L& 7'3,+&+ *,%&(0=& 0+,&% -&*& ,% +,&**)%%) +,% 2'%(0=) +, ()3&(, +,8, ,(&*
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7'3,+&+ *,%&(0=& +&*< %'1&* & '/ 3&4)* +05,*,/20&% +, =&-)* +, &1'& ,/(*, ,% &0*, 4
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7'3,+&+ ,/ (@*30/) +, +@5020( ,/(*, %& 3) +, ,%%& & ,() , %, 2)/)2, 2)3) +@5020( +, -*,0/ +, =&-)* +, &1'& 4
, ,-*,& ,/ -&2&%.
./cit de "resin de a"or $!a% a diferentes tem"eraturas umedades relatias,
'em"eratur
a
$C%
umedad relatia $%
99 95 90 85 80 70 60 50
15 0,017
0
0,085 0,017
1
0,256 0,341 0,512 0,683 0,853
20 0,024 0,117 0,234 0,351 0,466 0,701 0,935 1,170
25 0,032 0,158 0,317 0,477 0,633 0,950 1,269 1,584
30 0,042 0,217 0,424 0,636 0,849 1,273 1,697 2,122
35 0,056 0,281 0,562 0,843 1,124 1,687 2,252 2,811
(uente) *aris+ 1992, !ere+2011,
Luminosidad y Radiacin.
E% ()3&(, *,6'0,*, +& )%,&+) ,/(*, & # 7)*& +, %'9 -&*& '/ 8',/
+,&**)%%) +, %& -%&/(& 4 %)1*&* '/& 2)%)*&20/ '/05)*3, ,/ ,% 5*'(). L& 8&>&
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31
-
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Tab*a & Bac'ore( co(iderado( para *a a/'o)a'i0aci de / i,eradero#
B/e'e ;aaH &JJ:#
32
-
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Bi1# + Repre(e'aci 1r4fica de* i,eradero#
B/e'e TiariH %+#
%#+ Tipo( De I,eradero(#
P&*& T))=,4 #K
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-
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%#+#& Por (/ /(o . 'e)pera'/ra(#
2.3.1.1 Invernadero para climas tropicales.
L& ,(*'2('*& +, 0/=,*/&+,*) 6', 3,/& 3,%)/, 270%, -02))
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Bi1# 3 I,eradero para c*i)a( 'ropica*e(#
B/e'e AMCIH %7#
E/(*, %& )-20)/, +, ,6'0-&30,/() /) 0/2%'0+& ,/ ,% -*,20)K ,(
-
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%#+#% Por (/ e('r/c'/ra#
L& ,(*'2('*& +, 0/=,*/&+,*) , '/) +, %) 5&2()*, 3
-
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Tab*a % Ve'a-a( . de(,e'a-a( de *o( difere'e( 'ipo( de i,eradero
B/e'e Co*o)biiH %6#
2.3.2.1 Invernadero tnel o semicilndrico.
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Bi1# 6 I,eradero 'Ke* o (e)ici*2drico#
B/e'e9''p55#i,eradero(c9i*e#c*
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-
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2.3.3.3 Invernadero de alta tecnologa.
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-
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Bi1# 8 Co)poe'e( b4(ico( de / (i('e)a de co'ro*
P)* )(*) %&+) 2)/ 8&, & ' ,(*'2('*& %) 0(,3& +, 2)/(*)% -',+,/ ,*2%&0502&+) ,/ ! (0-) (&% 4 2)3) , 3',(*& & 2)/(0/'&20/:
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8K
Bi1# : a E*e)e'o( de / (i('e)a de co'ro* e *a0o abier'o# b E*e)e'o( de / (i('e)a deco'ro* e *a0o cerrado#
%#3#& Teor2a de co'ro* )odera . c*4(ica#
41
-
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%#8#& Se(or de 'e)pera'/ra#
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-,*30(0+) %& =,/(&/& %&(,*&%, +, &8*,/ ,/ 2&) +, ,(&* 2,**&+& 30,/(*& ,%
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46
-
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0/(,*0)* ,/ 2&) +, ,* 8&>) +& /'8%&+)K , ,/2,/+,*'/20/ +, ,() 5&2()*, +,/(*) +, '/) %30(, 3/03) 4 3
-
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7'3,+&+ *,%&(0=& +,% &0*, 0/(,*0)* +,% 0/=,*/&+,*) -*,,/(& +) 0/2)/=,/0,/(,
-*0/20-&%,: %& (,3-,*&('*& +,% &0*, 4 ' 7'3,+&+ *,%&(0=& , ,/2',/(*&/ &%(&3,/(,
*,%&20)/&+& +, 5)*3& 0/=,*& -)* %) 6', '/& =&*0&20/ ,/ '/& +, %& +) =&*0&8%,
-*)+'2, '/& =&*0&20/ 0/=,*& ,/ %& )(*&.
%#:#3 ;/)edad de (/e*o#
S, +,/)30/& 7'3,+&+ +, ',%) & %& 2&/(0+&+ +, &1'& ,0(,/(, ,/ ,(,. E%
3&/,>) +, ,(& =&*0&8%, , 3'4 03-)*(&/(, ,/ ()+) (0-) +, 2'%(0=) 4& 6', ,(& /)
+&*& ,% -'/() ,/ 6', %& -%&/(& , -',+, 3&*270(&* ) ,2&* &+,3
-
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4 ,/5,*3,+&+,. L) *,-0*&+,*) +,8,/ ,(&* 0('&+) ,/ -)020)/, 8&>& 4 ,%,=&+&
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+,% 0/=,*/&+,*) &4'+&/ & ,-'%&* ,% &0*, 3
-
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III#> METODOLO!"A
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6', , ,1'0*,(0=) -&*(02'%&*, 6', %%,=&*&/ & %&
2'%30/&20/ +, ,(, -*)4,2().
50
-
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Bi1# J E'apa de Di(e@o#
Bi1# & E'apa de co'ro*#
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Bi1# && E'apa de A*i)e'aci
+#& E'apa ?Di(e@o?#
+#& Ubicaci#
P&*& ,% +,&**)%%) +,% ,('+0) , ,=&%'&*)/ %& 2)3'/0+&+, 2,*2&/& & %& 20'+&+
+, X&%&-& 6', -*,,/(&/ 4 -*,,/(&*)/ 3&4)* -*)-)*20/ +, 2'%(0=) ,(&8%,20+). L)
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C,*=&/(, ()+) -,*(,/,20,/(, &% ,(&+) +, V,*&2*'9 9)/& 2,/(*).
3.1.1.1 Mtodo de seleccin de rea de estudio.
P&*& ,%,220)/&* ,%
-
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D, ,() ,0 6', *,-*,,/(&/ ,% #"" +,% ()(&% +, -*)+'2()*, 6', 2'%(0=&/ ,/
%& 9)/& , ,%,220)/&*)/ )%) & $ -)* ,(&* 3
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Tab*a +# Pro'/ario de ifor)aci 1eo1r4fica de* )/icipio de E)i*iao Zapa'a#
B/e'e INE!I
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Tab*a 3# U(o de (/e*o . ,e1e'aci#
B/e'e INE!I
Tab*a 6# A1ric/*'/ra#
B/e'e SA!ARPA
3.1.1.3 !bicacin geogr"ica.
D,-'@ +, 6', , +,20+0 ,%
-
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Bi1# &% Ubicaci de* I,erado M/icipio Vi**a E)i*iao Zapa'a#
B/e'e G))1%, M&-.
3.1.2 $ise&o de la 'structura.
P&*& ,% +0,?) ,(*'2('*&% +,% 0/=,*/&+,*) , ()3&*)/ %& 01'0,/(,
2)/0+,*&20)/,: C)/(&* 2)/ %& *,0(,/20& ,(*'2('*&% &+,2'&+& -&*& )-)*(&* ' -*)-0)
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-',() 6', +, ,%%) +,-,/+, ,% +0,?). A+020)/&%3,/(, ,% +0,?) +,8, -*)=,,* '/& &%(&(*&/300/ +, %'9 '/ 8&>) 2)/'3) +, 2&%)* ,5020,/20& +, =,/(0%&20/ 8&>) 2)() +,
2)/(*'220/ 4 8&>) 2)() +, )-,*&20/.
3.1.2.1 #ipo.
D,-'@ +, &/&%09&* %& 2&*&2(,*(02& +,% %'1&* 4 2)/0+,*&* %) (0-) +, 2'%(0=)
6', )/ (-02) +, %& *,10/ , +,20+0 '(0%09&* '/& ,(*'2('*& +, (0-) C&-0%%& +)&1'&K 4& 6', )5*,2, %& =,/(&>& +, 6', , +, 5
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Bi1# &+# Porce'a-e de 'ra()i(i de */0 para difere'e( i,eradero(# B/e'e S'a9i**H &JJJ#
3.1.2.2 $imensiones.
E/ 5'/20/ +, %& 2&*&2(,*(02& +,% (,**,/) 4 +, %& +03,/0)/, +0-)/08%,
-&*& %& 2)/(*'220/ +,% 0/=,*/&+,*) , +,20+0 6', ,(, ('=0,*& %& 01'0,/(,
+03,/0)/,: ." 3 ! 3
3.1.2.3 Materiales.
C)3) , 80,/ &80+) %& ,(*'2('*& +, '/ 0/=,*/&+,*) -',+, ,(&* 2)/(0('0+& -)*
+0=,*) 3&(,*0&%, %) 3,*2, %&=,*+&+,*& -*)(,220/ +,% 2'%(0=) -)*6', &+,3
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+,20+0 6', %& 2)8,*('*& +,% 0/=,*/&+,*) 5',*& +, -)%0,(0%,/) 4& 6', &+,3
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Bi1# &6# P*ao( de co('r/cci de* i,eradero#
O(*) 5&2()* & ()3&* ,/ 2',/(& &% +,20+0* %& )*0,/(&20/ +,% 0/=,*/&+,*) 5', ,%
=0,/() %) 0+,&% , 6', ,% 0/=,*/&+,*) -*,,/(, %& 3,/)* *,0(,/20& -)08%, ,() ,
%)1*& )*0,/(&/+) ' %&+) 3
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Bi1# &7# Tra0o de perpedic/*are(#
E2&=&20/ 4 2)%)2&20/ +, -)%0/,
L& 2,-& ' 7)4) )/ %& ,2&=&20)/, +,/(*) +, %& 2'&%, , -'0,*)/ %&
9&-&(& ) 203,/(&20/ +, 2&+& '/) +, %) -)%0/, ) -)(, 6', 2)/5)*3&*)/ %&
2)%'3/& +,% 0/=,*/&+,*). E% ) %& (0,**& +,%
7)4) 7&(& %%,1&* & '/& -*)5'/+0+&+ +, " 23.
Bi1# &8# Co*ocaci de po*ie( de referecia . eGca,aci de cepa(
L,=&/(&30,/() +, -&*,+, +,% 0/=,*/&+,*) 2)%'3/&K.
60
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C)3) %& -&*,+, )/ %) ,%,3,/() 6', 2&*1&/ %& &*3&+'*& @(& ,
*,5)*9&*)/ 2)/=,/0,/(,3,/(, 2)/ 20/(& +, 3&+,*& 2%&=
-
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Bi1# &J# Co('r/cci de *a ar)ad/ra 'ipo % a1/a(#
C)%)2&20/ +, %& 2'80,*(&
S, +,,/*)%%&*)/ %& +) 7)>& +, -)%0,(0%,/) ,/ ,% ,/(0+) +, '/& +, %&
-,/+0,/(, -)* %& 6', , '80,*)/K. L& 7)>& '-,*0)* , '/0) &% 3,2&;70%) -&*& '80*%& 4
-&&*%& 7&20& ,% )(*) %&+). U/& =,9 ,(,/+0+) ,% -)%0,(0%,/) +, 2&+& '/& +, %& \&1'&\
@(, , 2%&=) & %& 20/(& +, 3&+,*& & %) %&*1) +,% 0/=,*/&+,*) &38) %&+)K.
Bi1# %# Cor'ia( de po*ie'i*eo#
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IV# RESULTADOS DISCUSI$N
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V# CONCLUSIONES RECOMENDACIONES
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H&//&/ J. #K. reen!ouses" Advanced tec!nolog# $or protected !orticulture.
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N'?) R. !""K. Manual de producci&n de tomate ro(o ba(o condiciones deinvernadero.M,02&%0.
R)+*1',9 A. !""K. M'todos de predicci&n # t'cnicas de control de la condensaci&nen invernaderos .M&+*0+.
S(&/70%% 1. #K. )cos#stems o$ t!e *orld 20.A3(,*+&3.
T0&*0 G. !""$K. +ec!nolog# $or controlled environment.P/&18)'*/,:A%-7& S20,/2, I/(,*/&(0)/&% L(+.
T)%)/ A. !"#"K. %a Agricultura Intensiva ,el oniente Almeriense.A%3,*&.
V&%,*& D. #K. %os invernaderos de Almera" +ipologa # mecanizaci&n del clima.A%3,*&.
V
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