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lunes, 6 de abril de 2015

VENTILACIÓN ACTIVA EN INVERNADEROS

La ventilación activa es aquella en la cual actuamos artificialmente en el movimiento del aire del invernadero,  utilizando una serie de ventiladores.


1.- IMPORTANCIA DE LA VENTILACIÓN

Importancia de la ventilación en un cultivo intensivo

De todos los factores que debemos controlar en un cultivo, el más importante sin lugar a dudas es el aire que rodea a las plantas, ya que no podemos olvidar que al igual que cualquier ser vivo estas respiran, y realizan todas sus funciones fisiológicas en función de esta actividad. Nosotros mismos podríamos aguantar horas, incluso días sin alimentarnos, pero..... ¿qué tiempo podríamos soportar sin respirar adecuadamente?


           Está claro que un correcto movimiento de aire, influye positivamente en el buen funcionamiento de la planta intrínsecamente, pero también podemos añadir que si no existiese una correcta ventilación en un cultivo, habría zonas con diferencia de temperatura y humedad, y esto se notaría lógicamente en un descenso de la producción de la explotación. 


         Lo ideal es que se renovara todo el aire, que rodea a un cultivo intensivo bajo abrigo, unas 45 veces en una hora, pero este óptimo es bastante difícil de conseguir, pues deberíamos de tener una gran superficie de ventanas y unas circunstancias climáticas exteriores óptimas.


2.- VENTILACIÓN EN INVERNADEROS

        Estos ventiladores pueden ser extractores de gran volumen
Ventilador de gran cuadal
de aire, y lo mueven a poco velocidad, situándose en las partes laterales del invernadero (ventiladores de gran caudal) o pueden situarse dentro del invernadero, moviendo el aire a mayor velocidad, pero en menor volumen de aire, ya que se pretende homogeneizar las distintas capas de aire que hay en este, por lo que se denominan destratificadores o ventiladores de poco caudal
.

Destratificador













La ventilación pasiva en cambio,  es aquella en la realizamos una serie de aperturas o ventanas en el invernadero,  y el viento natural que se produce en la zona en que se encuentre la
Ventilación lateral
explotación,  va renovando el aire del invernadero. A su vez podemos dividir la ventilación pasiva en dos tipos,  dependiendo del lugar de colocación de las ventanas:

·       - Ventilación lateral: las ventanas se sitúan en los laterales o paredes del invernadero.
·       
Ventilación cenital
-
Ventilación cenital: las ventanas  se sitúan en el techo del invernadero.

Tradicionalmente en los invernaderos se ha venido utilizando la ventilación pasiva o natural, debido a su coste más bajo que la ventilación activa o forzada. Últimamente esto está cambiando principalmente por tres razones.

      -La corriente de aire que se genera en el invernadero, procedente de las ventanas laterales o cenitales  a través del cultivo,  puede ser muy perjudicial,  ya que lo pueden deshidratar en determinados momentos del año.

-        - Las ventanas laterales son una importante entrada de
Las ventanas laterales son una entrada de plagas
patógenos. Es por esto,  que cada vez más se ponen mallas en los invernaderos muy tupidas para evitar la entrada de plagas, pero que hacen descender la ventilación que necesita el cultivo.

-                           -Y en los días en los que no hay viento, este sistema de ventilación es muy poco efectiva.

Ante estas dos circunstancias, cuando se elija el tipo de ventilación  debe de tenerse en cuenta estos dos problemas.

3.- VENTILADORES DE GRAN CAUDAL
Aspas de un ventilador de gran caudal
Los ventiladores de gran caudal tienen una serie de hélices de acero inoxidable, que extraen el aire del invernadero, por lo que su principal función es renovar el aire del invernadero.
Puede que todo el chasis del ventilador es de acero galvanizado, ya que debe de estar protegido de la corrosión. Existen modelos que tienen algunas partes de plástico.
Hay que tener en cuenta muchos factores a la hora de dimensionar una instalación de ventiladores de gran caudal.
En los invernaderos de cultivos intensivos, al haber tanta masa foliar en tan poco espacio, los problemas de humedad son muy importantes.
De todos los factores que debemos controlar en un cultivo, el más importante sin lugar a dudas es el aire que rodea a las plantas, 
El factor más importante a controlar es el aire que rodea a las plantas
ya que no podemos olvidar que al igual que cualquier ser vivo estas respiran,  y realizan todas sus funciones fisiológicas en función de esta actividad. Nosotros mismos podríamos aguantar horas, incluso días sin alimentarnos, pero..... ¿qué tiempo podríamos soportar sin respirar adecuadamente?

Está claro que un correcto movimiento de aire,  influye positivamente en el buen funcionamiento de la planta intrínsecamente, pero también podemos añadir que si no existiese una correcta ventilación en un cultivo, habría zonas con diferencia de temperatura y humedad,  y esto se notaría lógicamente en un descenso de la producción de la explotación.

Este tipo de ventiladores mueven el aire a una velocidad muy lenta, para que la planta no se deshidrate.

Las grandes hélices de estos ventiladores pueden mover de 15 mil a 40 mil metros cúbicos de aire por hora, de ahí la denominación de ventiladores de gran caudal. En cambio la velocidad del aire es muy lenta, alrededor de un metro por segundo.

Los ventiladores de gran caudal son extractores de aire
Con este tipo de ventiladores, al sacar aire del invernadero, lo que se pretende es equiparar las condiciones medioambientales externas del invernadero, con las internas de este. Así por ejemplo, si en un invernadero tuviésemos una temperatura de 40 grados en el interior del invernadero y fuera hiciese 32 grados, con este tipo de ventiladores nos acercaremos, dentro del invernadero, mucho a esa temperatura externa.

Lo ideal es que se renovara todo el aire,  que rodea a un cultivo intensivo bajo abrigo,  unas 45 veces en una hora,  pero este óptimo es bastante difícil de conseguir, pues deberíamos de tener una gran superficie de ventanas y unas circunstancias climáticas exteriores óptimas.

Los principales efectos sobre los factores climáticos,  que provoca el uso de la ventilación son los siguientes:

·        Efectos sobre la temperatura: La temperatura en el interior de un invernadero suele ser más elevada que la temperatura que hay en el exterior, por lo que al cambiar aire a baja temperatura por aire más caliente, conseguimos bajar la temperatura del invernadero.

·        En caso de que se produzca “inversión térmica”, es decir, que el aire del interior del invernadero esté más frío que el aire exterior, se produciría una subida de temperatura provocada por la ventilación.

·        Este fenómeno último puede ocurrir en invierno, por lo que el uso de la ventilación será positivo, o en verano cuando tenemos vientos muy cálidos que traen aire muy caliente,  que se va acumulando en el interior del invernadero.

·        También se disminuye la temperatura del invernadero en ausencia de viento, es decir, sin renovar el aire de éste. El aire caliente al pesar menos que el aire frío, se concentra en la parte alta del invernadero, y sale por las ventilaciones cenitales, debido al “efecto chimenea”. Este efecto lo tenían muy en cuenta los diseñadores de barcos en ciertas épocas anteriores, ya que con estas chimeneas conseguían renovar el aire de todas las partes internas del barco. De todas formas con este último efecto, provocamos menor bajada de temperatura, que con el de renovación del aire.   

·        Efectos sobre la humedad: En el interior del invernadero, la humedad absoluta es siempre superior a la de la exterior. Ello es debido a que en el interior del invernadero existe una gran densidad de plantas,  que debido a la transpiración,  elevan la humedad absoluta del interior.

·        Es por ello, que al ventilar, cambiamos aire con más vapor de
Con la ventilación disminuimos la humedad del invernadero
agua por aire con menos vapor de agua. Es decir, con la ventilación provocamos una disminución de la humedad dentro de un invernadero,  con el menor riesgo de enfermedades para el cultivo.

·        Efectos sobre la concentración de CO2: La concentración de CO2 en el exterior se mantiene más o menos constante alrededor de 300-350 ppm. En el interior del invernadero la concentración de CO2 va variando a lo largo del día. Durante el día la planta realiza los procesos de fotosíntesis (en la que consume CO2) y respiración (en la que produce CO2).

·       
La ventilación afecta al CO2 del invernadero
 Pero el proceso de fotosíntesis es más importante que el de respiración, por lo que la planta durante el día es consumidora neta de CO2. Durante la noche la planta sólo respira, es por ello que la planta es una generadora de CO2.  Desde que anochece empieza a aumentar la concentración de CO2 en el interior del invernadero.

·        Si en el invernadero se mantienen las ventanas cerradas,  la máxima concentración de CO2 se suele dar justo antes de que amanezca. La concentración de CO2 va bajando cuando la planta realiza la fotosíntesis; cuanto mejores sean las condiciones climáticas, mayor será la tasa de fotosíntesis y por ello mayor será el consumo de CO2. Llega un momento en que la concentración de CO2 es inferior en el interior,  que en el exterior del invernadero. A partir de este momento es cuando sería conveniente ventilar, ya que cambiaríamos aire con menos CO2, por aire con más CO2. Es por ello que mantener las ventanas cerradas de noche nos permite acumular CO2, que será usado el resto del día.

El objetivo de la ventilación de gran caudal es sacar al exterior
Todo en chasis del ventilador es de acero galvanizado

el exceso de temperatura y humedad. La velocidad y cantidad de calor que debemos sacar, dependen principalmente de la temperatura exterior y de la velocidad del aire. Es importante que la dimensión, localización y control de la ventilación, sean correctas.

Los ventiladores de gran caudal tienen una serie de hélices de acero inoxidable. Lo normal es que sean extractores de aire. Manejan grandes caudales de aire a bajas velocidades,  por lo que las plantas no se deshidratan. Son capaces de renovar, hasta cuarenta y cinco mil metros cúbicos de aire por hora.

Todo el chasis del ventilador es de acero galvanizado para estar protegido de la corrosión. Existen modelos incluso,  que poseen aquellas partes más delicadas,  cubiertas de plástico para evitar que se oxiden prematuramente. La hélice es también de acero inoxidable ya que a través de ella pasa todo el aire húmedo, productos químicos o cualquier otro agente corrosivo.

Lamas de la parte posterior del ventilador
En la parte anterior del ventilador existen una serie de rejillas para evitar accidentes. En la parte posterior existen una serie de persianas o lamas,  que se encuentran cerradas cuando el ventilador no está funcionando, para evitar entradas de plagas y evitar pérdidas de temperatura. 

Tradicionalmente estas lamas se abrían cuando el ventilador estaba funcionando con la misma presión que producía el aire, pero esto produce pérdidas de carga importantes. Hoy en día se prefiere trabajar con empujadores centrífugos, que consisten en una serie de contrapesos que cuando empiezan a girar se abren y empujan las láminas,  perdiéndose menos energía que con técnica tradicional.

La ventilación de gran caudal lo que pretende es equiparar las condiciones que existen dentro del invernadero,  a las condiciones que existen en el exterior de este. Cuando amanece o anochece se producen acumulaciones de humedad dentro del invernadero,  que se pueden evitar utilizando este tipo de ventilación, haciendo de esta forma que la planta esté durante más tiempo trabajando al día.

Estos tipos de ventiladores de esta forma, se utilizan en cualquier época del año; en épocas frías para evitar humedades excesivas dentro del invernadero y en épocas calurosas para evitar temperaturas excesivas.

Estos ventiladores se deben de utilizan junto con la ventilación pasiva, tanto lateral como cenital, ya que de otra forma produciríamos un vacío en el invernadero.

El diseño y cálculo del número de ventiladores que debe tener
El cálculo de ventiladores a instalar está en función de la
cantidad de calor que queramos sacar
un invernadero, está en función la cantidad de aire que se quiera renovar, disposición de los aparatos, dimensión de la finca, planimetría del invernadero, distancias entre ventiladores, viento natural que exista en la zona en que se encuentre la finca, etc.. La instalación debe estar bien diseñada ya que corregirlo es bastante difícil.

Los ventiladores no van siempre colocados siempre en el mismo sitio en cada finca. Existen zonas donde es necesario ponerlos altos, en otras zonas hay que ponerlos en la cara norte del invernadero, etc...

En los semilleros es donde primero se empezaron a instalar los
ventiladores de gran caudal
La progresión en las instalaciones de estos ventiladores ha sido enorme en estos últimos años.

En el sector de semilleros y de planta ornamental es donde primero se empezaron a utilizar este tipo de ventiladores, ya que estas plantas requieren un especial control climático, pero hoy en día se está viento su rentabilidad en la horticultura.



4.- DESTRATIFICADORES.

Pero existen otro tipo de ventiladores que se colocan dentro del invernadero, y que se denominan destratificadores o ventiladores de poco caudal, ya que si bien trabajan a mayor velocidad que los anteriores, mueven menos cantidad de aire, por lo que se deben de colocar en mayor cantidad.

Los hay que son completamente blancos. Con con polvo
Destratificador
electrostático, trabajan a 5.700 m3 por hora, 1.290 rpm por minuto, tienen un diámetro de aspas de  45 cm e incluyen una rejilla trasera.

El objetivo de estos ventiladores es distinto a los de gran caudal.

Aquí lo que se trata es de homogeneizar las distintas capas de aire que hay en el invernadero, por lo que se suele utilizar junto con:

- Sistemas de nebulización, para que la humedad relativa se reparta de mejor forma por todas las partes del invernadero.

Los destratificadores se suelen utilizar junto con
sistemas de nebulización
-       Sistemas de aplicación de productos fitosanitarios por nebulización, para que le llegue a todas las partes de la planta.

-       Sistemas de calefacción, para que aire caliente, se reparta de mejor forma por todas las partes del invernadero, etc.

Para conseguir una mayor homogeneidad del clima dentro del invernadero, se utilizan estos recirculadores de aire, que consiguen facilitar el movimiento del aire mediante una ventilación forzada y evitar grandes variaciones temperatura dentro de una misma instalación con consecuencias negativas para el ambiente.

Con el desplazamiento constante de aire en toda la superficie, obtendremos una recirculación que ayudará a aumentar el número de renovaciones de aire dentro del área, consiguiendo incrementar el intercambio de aire y estando desarrollados para separar el calor estratificado.

Con los ventiladores de recirculación de aire de se pueden evitar
Con los destratificadores homogeneizamos el volumen de las distintas
capas de aire del invernadero
grandes diferencias de temperatura en el invernadero, mejorando el rendimiento del sistema de calefacción y la eficiencia de la dosificacn de CO2.

En combinacn con la nebulizacn se podrá además disminuir la temperatura en el invernadero y aumentar la humedad del aire. Todo esto evitará estrés en las plantas y mejorará notablemente el clima de crecimiento.

         Estos ventiladores trabajan a alta velocidad (de cuatro a ocho mil metros cúbicos de aire hora) y se instalan en invernaderos con nebulizacn de baja presn en los que en ocasiones se requiere un tiro aún mayor.

     Este tipo de ventilación forzada consiste en un conjunto de pequeños ventiladores helicoidales distribuidos en el área del invernadero con distintas disposiciones.
              
       Cuando las ventanas están cerradas, o la tasa de renovación del invernadero es baja o nula, una pequeña corriente de aire atravesando por encima de los cultivos, mejora sustancialmente el intercambio de gases, evitando condiciones de saturación por exceso de humedad en condiciones de baja temperatura y mejorando la transpiración en condiciones de elevada temperatura.

  Existe otro tipo de destratificador redondo y los
Existen otros tipos de destratificadores
rectificadores de flujo de aire, están hechos de chapa de acero galvanizado muy resistente.

   






   Los ganchos especiales del alojamiento permiten colgar el ventilador con facilidad, del techo del invernadero.

    La suave recirculación del aire obtenida con este tipo de ventiladores recirculadores contribuye a evitar la condensación.

   La recirculación del aire contribuye a evitar las enfermedades de los cultivos y mejora la transpiración de los mismos.

     El diseño autolimpiante de la hélice junto con los rectificadores de flujo, aumentan la eficiencia del ventilador.


La hélice de 6 palas está equilibrada estática y dinámicamente
Detalle de la hélice con las palas
para producir bajos nivel de ruidos y vibraciones. Para mejorar la eficacia aerodinámica, el ventilador ha sido desarrollado en los laboratorios de I+D.

Es decir, con la ventilación activa, podremos cultivar y producir en un invernadero, en épocas en que antes era imposible como en pleno verano.





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