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lunes, 13 de julio de 2015

VENTILACIÓN EN INVERNADEROS

           1.- IMPORTANCIA DE LA VENTILACIÓN.

           La ventilación de un invernadero es un factor muy importante y
más es estos meses calurosos del año.
          
     En primer lugar, la ventilación afecta a la temperatura. En horas de alta insolación se necesita hacer circular el aire del invernadero de forma homogénea, para provocar intercambios suaves entre la temperatura exterior, la interior y la del fruto o planta y así limitar la subida de temperatura.
     En segundo lugar, la falta de ventilación afecta negativamente a la
Una mala ventilación afecta a diversos
parámetros medioambientales
del invernadero
composición del aire. La entrada de aire es la fuente de enriquecimiento del C02. Un invernadero mal ventilado provoca un déficit y un mal reparto del Anhídrido Carbónico.
      En tercer lugar la humedad creada en meses fríos se acumula en la cubierta interior del invernadero, provocando condensación y en consecuencia el goteo sobre el cultivo.
Se necesitan al menos una ventana
 cenital por cada arco o raspa
      Además provoca la falta de radiación solar, la aparición de enfermedades criptogámicas y la deficiencia de minerales en los cultivos lo que dificulta la transpiración.
       Por lo tanto está claro que las ventanas son indispensables en cualquier estructura considerada moderna. Para damos cuenta de la vital necesidad de ventilar, podríamos decir como apreciación general que se necesitarían ventanas cenitales en todas los arcos o raspas de al menos 1 metro de ancho.
Se necesita el apoyo de la ventilación lateral
Además sería necesario un apoyo de ventilación lateral, de al menos 2 metros de altura en todo el perímetro, para conseguir que un invernadero renovara sólo entre 15 y 30 veces por hora su aire interior, cantidad muy alejada del óptimo que sería de entre 60 y 80 renovaciones por hora.
       2.- VENTILACIÓN Y FISIOLOGÍA DE LA PLANTA.
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
La respiración es fundamental
 para la planta
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?.


        Todos nosotros hemos notado que nuestro metabolismo cambia en función de la época del año que nos encontremos; pues bien, lo mismo les pasa a las plantas. La respiración de la planta crece al aumentar la temperatura, hasta alcanzar un máximo entre 40-50 grados centígrados.
Por encima de estas temperaturas, la actividad de la planta decrece e incluso se empiezan a destruir tejidos enzimáticos, con la consecuente muerte para la planta.

 Igual pasa con la fotosíntesis. A medida que aumenta la temperatura aumenta la actividad fotosintética de la planta, hasta llegar a un máximo que se encuentra en torno a los treinta grados. A partir de esta temperatura, la fotosíntesis decrece también por destrucción de los sistemas enzimáticos del vegetal.

Estomas
Pero el problema que tenemos con las plantas es que cierran estomas, es decir, dejan de producir, por lo que debemos darle mucha importancia a la ventilación de las plantas de un invernadero.

Básicamente la fotosíntesis consiste en unos “ingresos” que obtiene la planta, y la respiración en unos "gastos" de estas reservas. Podemos establecer que esta "empresa" como es la planta, obtiene unos equilibrios de gastos e ingresos a una temperatura (dependiendo lógicamente de especies, variedades, técnicas de cultivo, etc.) en torno a una temperatura de unos treinta grados centígrados. A partir de esta temperatura, la planta gasta más de lo que tiene para hacer sus funciones fisiológicas, por lo que en los meses de verano deberemos buscar esta temperatura.

        En las diversas funciones fisiológicas de la planta, el dióxido
de carbono es un factor muy importante tanto en respiración como fotosíntesis.

      La concentración de co2 del exterior de un invernadero, es decir al aire libre, es de 300 a 400 partes por millón. Por debajo de estos niveles la fotosíntesis decrece rápidamente. 

     Al alcanzar una concentración de 700 partes por millón la
fotosíntesis crece rápidamente, sin embargo, cuando sobrepasamos las 1000 partes por millón, los estomas se cierran, y la transpiración de la hoja se reduce drásticamente. Es decir, en los meses de verano deberemos de controlar también la cantidad de CO2 del cultivo, ya que si sumamos la acción de cierre estomas más altas temperaturas, las consecuencias para la planta pueden ser fatales. Hay que tener en cuenta también, que cuanto mayor sea el nivel de luz, el óptimo de co2 será mayor.

         Para la evaporación del agua en estado líquido, se necesita de
una gran cantidad de energía calorífica que lógicamente es suministrada o absorbida de algún sitio. Todos hemos sentido lo que pasa en nuestra piel, cuando nos aplicamos alcohol en alguna herida. El alcohol pasa de estado líquido a estado gaseoso, absorbiéndose energía calorífica de nuestra piel, para que ocurra este proceso; es por esto, que la zona de piel que tenía alcohol, pasa inmediatamente a estar muy fría. Curiosamente esta técnica se emplea incluso hoy día por muchos de nosotros para hacer descender las altas temperaturas que tenemos cuando tenemos fiebre, aplicando alcohol por todo el cuerpo.

   Pues bien, podemos descender drásticamente la temperatura de un
invernadero si coseguimos evaporar mucha cantidad de agua en el ambiente de éste, pero lógicamente teniendo mucho cuidado de que el agua
no le llegue a la planta, ya que se podrían producir enfermedades. Este es el mecanismo básico de los nebulizadores. Podemos incluso colocar un líneo de nebulizadores en la parte alta de la banda, con lo que el aire que entra en nuestro invernadero es fresco.

  La ventilación consiste en la renovación del aire dentro del recinto del invernadero. Al renovar el aire se actúa sobre: la Temperatura, La humedad, El contenido en CO2, Y el oxígeno que hay en el interior del invernadero.

 
        La ventilación puede hacerse de una forma natural o pasiva y forzada o activa.         

 

3.- VENTILACIÓN NATURAL O PASIVA.

 Se basa en la disposición, en las paredes y en el techo del invernadero, de un sistema de ventanas que permiten la aparición de una serie de corrientes de aire que contribuyen a disminuir las temperaturas elevadas y a reducir el nivel higrométrico.

Las ventanas pueden ser cenitales si se disponen en la techumbre o
laterales si están colocadas sobre las paredes laterales del invernadero. 


     Se admite que una ventana cenital de una determinada superficie resulta a efectos de aireación hasta ocho veces más efectiva que otra situada lateralmente de igual superficie. Normalmente las ventanas deben ocupar entre un 18 y 22% de la superficie de los invernaderos, teniendo en cuenta que con anchuras superiores a los 20 m. será imprescindible disponer de ventilación cenital que mejore la aireación lateral.

 

La apertura y cierre de las ventanas se puede hacer manualmente o mecánicamente mediante un sistema de cremalleras, accionado eléctricamente
por un termostato, que va conectado a motor-reductor.


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.

                    4.- VENTANAS EN UN INVERNADERO.
       Pero…. ¿Cuantas ventanas son necesarias? y ¿Qué orientación deben tener?
     

En cuanto a la cantidad de ventanas que debe tener un invernadero no podemos dar una cifra exacta, pero diremos que la tasa de ventilación aumenta hasta un 25% al aumentar la superficie de ventilación de un 6% a un 15%. Incluso aumentaría un 25% más si no se utilizaran mallas en las ventanas. En el hipotético caso de que se pudieran quitar las mallas anti-insectos, se aumentaría la capacidad de ventilación de un invernadero hasta en un 65%.

      Con respecto a la orientación de las ventanas se puede decir que en las orientadas a barlovento se consigue de un 35% a un 60% más renovaciones que en las orientadas a sotavento, a velocidades de viento de 2 y 7 mis respectivamente.
        Según los últimos estudios, los invernaderos con todas las
ventilaciones orientadas hacia el mismo lugar tienen un bajo índice de intercambio de aire (sobre todo orientadas a sotavento) en comparación con ventilaciones a ambos lados.
          Es beneficioso orientar al menos la primera y la última ventana hacia el exterior, aunque pueda formar pequeños remolinos en la última, para aprovechar los cambios de dirección del viento.
          Además se ha demostrado que en pro de mejorar la ventilación en invernaderos se deberían tener en cuenta las siguientes premisas en la estructura del invernadero:
   
     -Más altura en le estructura: Los invernaderos más altos consiguen por sí solos reducir algunos grados en el interior de la estructura.
         Los expertos aseguran que una altura de hasta seis metros es muy beneficiosa.


       -Colocar ángulos suaves y no muy pronunciados en las cubiertas de los invernaderos mejora la tasa de ventilación en general.
        -Colocar ventilaciones cenitales y laterales. Sobre todo en invernaderos pequeños se necesita combinar ventilación cenital y lateral abatible.
         Con todo esto, lo que sí está claro, es que la ventilación es fundamental y que incluso en días fríos es conveniente ventilar el interior al menos 1 hora a mediodía para que recircule el aire y dejar toda la noche en verano las ventanas abiertas.
         Las ventanas deben ocupar desde un 22% hasta un 30% de la
superficie total de los invernaderos para tener un efecto positivo. Teniendo en cuenta que con anchuras del invernadero superiores a los 20 m., será imprescindible disponer de ventilación cenital que mejore la aireación lateral. La ventilación cenital ventila entre 4 y 5 veces más que la lateral enrollable a velocidades de viento comprendidas entre 2-7 metros por segundo.
         Para su mejor aprovechamiento las ventilaciones tienen que ser abatibles en el techo y enrollables o de guillotina en el perímetro, para aprovechar de manera natural la dirección y fuerza del viento y proporcionar una paulatina y homogénea entrada y salida del mismo. Cualquier ventilación cenital o lateral fija, sólo tiene efecto chimenea,
insuficiente en todo caso. (Venturi).
         Tampoco podemos olvidar que las ventanas forman parte integrada de la estructura del invernadero y que, al ser partes móviles, deben tener una gran calidad tanto en el diseño como en los componentes (marco de ventana, abrazadera ventana-estructura, brazos para barra de mando, barra de mando, cremalleras, cajas piñón y motor-reductores).
                    5- MECANIZACIÓN DE LAS VENTANAS.

Es decir, en la ventilación existen otros componentes en el invernadero que realizan todas las transmisiones de fuerzas en este,  y que son igualmente importantes. Nos referimos a las cremalleras de las ventanas, los engranajes y tubos que mueven estas cremalleras, los motores que accionan todo este sistema, etc...

             5.1.- Ventilación lateral.

          
El mayor problema de la ventilación lateral es que además de ser una entrada para el aire también lo son para los virus. Aunque ha existido una tendencia a cerrar las ventilaciones laterales e incluso a eliminadas o sustituidas por ventilación forzada, esto
no ha prosperado. Existe un detrimento claro del sistema de ventilación general si se elimina la ventilación lateral
.

       Cabe resaltar que la ventilación lateral funciona mejor en invernaderos estrechos y largos que anchos y cuadrados. Sólo en el primer caso se podría considerar útil como única ventana. De todas formas no se evitaría la acumulación de calor y humedad en las raspas y túneles con sólo la ventilación perimetral.

      La simple apertura manual por recogida o extensión del plástico, aunque económica, no puede en ningún caso compararse a la motorizada ya que no aprovecha los continuos cambios de dirección  velocidad del viento.

         
Detalle del brazo telescópico
Es necesaria la mecanización motorizada de la banda, con sistemas de apertura enrollable o de guillotina por medio de motor-     reductores y control climático.

         La ventilación lateral se suele realizar mediante un motor ensamblado a un brazo telescópico, que hacía abrir o cerrar una ventana lateral, a una velocidad muy pequeña (unas 2,6 revoluciones por minuto), para que las oscilaciones térmicas en el invernadero no sean bruscas. El plástico de la ventana lateral, fijado de antemano a la barra de mando, se va enrollando con ella en el giro, extendiéndose o recogiéndose en brazo telescópico en su extensión.

          En la sujeción del motor al invernadero, puede estar perpendicular o
Un motor con dos brazos telescópicos
paralelo al suelo.

Lógicamente la apertura máxima de los brazos va condicionada a la atura de la ventana. Si la ventana lateral es de 2,5 metros, el brazo deberá ser al menos de la misma medida. Como el plástico empieza a enrollarse en el extremo del brazo telescópico, si por longitud de la ventana fijamos un motor-reductor en la mitad de la banda lateral y acoplamos dos brazos telescópicos de 2,5 metros cada uno, un paño de 5 metros quedará sin ventilar y por lo tanto varios líneas de planta.


        Para solucionar este problema la empresa “De Gier” ha desarrollado una nueva generación de motor-reductores. Se trata de un motor-reductor de aluminio de poco peso, que se fija a una placa guía de montaje con rodillos. Esta placa guía sube y baja por un tubo perpendicular de 1".

      El motor-reductor tiene dos ejes de salida que se unen a una barra de mando horizontal, donde se enrolla el plástico. Al hacer girar la barra de mando, el plástico se enrolla en la barra y este enrollamiento es el que hace subir o bajar el motor-reductor por el tubo guía.

      Otra forma de actuar de forma eficiente para evitar paños fijos en la ventilación lateral es por medio de ventanas de guillotina, donde una cremallera será accionada por una barra de mando movida por un motor-reductor. Este tipo de ventilación es aplicable a placas de policarbonato o polietileno.


  La diferencia con los motores cenitales es que son por dos cadenas, mientras que en este caso esa movilidad se permite a través de la trócola que tiene una movilidad de hasta 40 grados que permite que baje o sube.

En este caso la velocidad es más lenta incluso que la ventilación cenital, porque el viento que entra afecta directamente a lo que es el cultivo y tarda unos 4-5 minutos en abrir la ventana o cerrarla.

Pero incluso existen otras empresas que han diseñado el mismo mecanismo de apertura y cierre de ventanas cenitales a las ventanas laterales, cogiendo el alambre de sujeción del plástico de la ventana lateral a la barra de mando, en varios paños.

           5.2.- Ventilación cenital. 

  
Según la posición, las ventanas se clasifican en: medio arco (de la cúspide del arco a la canal), supercenit (de la cúspide del arco a la mitad de este), centrada (igual que la supercenit pero desde un poco más atrás del punto más alto).

 Sin entrar en valoraciones más profundas, podremos decir que tanto la ventilación supercenit como la centrada aprovechan más
Centrada
la entrada de aire que la de medio arco ya que esta úl
tima al descansar
sobre la canal, abre tapada por el siguiente túnel
.

La ventilación cenital de los invernaderos se suele realizar mediante ventanas  abatibles. El sistema de transmisión y apertura es normalmente mediante
Medio arco o a la canal
ejes de tubo de acero,  que actúan como barras de mando y cremalleras que accionan y soportan la ventana. La apertura de estas ventanas se puede realizar desde el canalón, de medio arco, desde un cuarto de arco o desde la cumbrera.

Las cremalleras que se suelen emplear en los invernaderos del sureste
español son de acero galvanizado,  y suben o bajan las ventanas por medio de la caja piñón.

El motor-reductor,  es el alma de tracción de fuerzas para la apertura y cierre de ventanas y pantallas,  en un invernadero.

La fuerza aplicada por el motor se mide en newton,  y a mayor número de newton mayor es el amperaje usado.
  
           La potencia del motor, el consumo de este, la velocidad de giro, el diámetro del eje, el tipo de cremallera, etc., deben de estar perfectamente estudiados,  antes de su instalación en un invernadero, ya que si no lo hiciésemos bien,  en un futuro no muy lejano, todo el sistema terminaría cediendo.

Los diversos sistemas de control de las fuerzas,  que se ejercen en las diversas partes del invernadero se deben de conectar a un controlador climático, que a su vez está conectado a una estación meteorológica, para realizar la apertura o cierre de las diversas ventanas del invernadero,  de forma automática.

En caso de que no tengamos ninguna fuente de electricidad en el invernadero, podemos hacer la apertura o cierre de las diversas ventanas,  a través de unos tornillos que poseen estos motores, a los cuales se les pueden acoplar diversos mecanismos.

                    6.- ACCESORIOS.

          La transmisión de fuerzas entre las barras de mando y los motores,
  se realiza a través de las cajas de piñón o de engranajes, que siempre se deben de ver en su conjunto con las cremalleras.

         Tan importante es destacar la calidad del piñón,  como el diseño de la caja donde este se aloja. Cuanto más compacto sea el conjunto, mayor será su eficacia.

         La terminación del engranaje y los dientes de las cremalleras, definen el ajuste de ambos y determinan la suavidad en el trabajo del sistema. Aunque deben encajar perfectamente,  siempre debe existir una holgura entre la cremallera y la caja del piñón,  para soportar desplazamientos mínimos del sistema por causa del aire.

       
El motor de una ventana cenital de un invernadero de raspa y amagado es igual a uno multitúnel. La diferencia va a estar en el sistema de cremalleras, que en este caso se pusieron rectas porque no hay ninguna pantalla térmica ni de sombreo.

           Hay cremalleras de 2 milímetros de espesor, para ventanas de poco peso y otras de 3 milímetros para ventanas de mayor peso. Otra característica que diferencia las cremalleras de las ventanas es la longitud, dependiendo del ancho del paño de la ventana. Las hay de 1048 mm hasta 1.500.

           Al final de la cremallera hay un pequeño espacio sin dientes, que por cualquier fallo eléctrico en este espacio en blanco no se seguiría abriendo la ventana.

           Este tipo de caja piñón viene muy bien en los invernaderos tipo
parral, que son ventanas pequeñas por lo que no tienen mucho roce con lo
que es la espalda de la cremallera. Tiene un taco de plástico sobre el que se apoya la espalda de la cremallera y luego en la unión con la barra de mando tiene un anillo de plástico. 

        Existen otras cajas, como la que vemos, que llevan este anillo en cobre y otras donde las espaldas se apoyan sobre unos rodillos.

          
Aunque hay  varios grosores de cremalleras,  lo normal es que sean de 2 o 3 milímetros de grosor o de altura. Las longitudes van desde uno a dos metros, curvadas o rectas. Tienen un dispositivo o tramo sin dentar para evitar que la cremallera se salga de la caja piñón. La elección de la medida y forma de la cremallera,  viene determinada por la propia estructura o por el uso de mallas en el interior del invernadero.

  Existen varios trucos caseros que pueden ayudarnos a comparar la
calidad entre las cremalleras. Escuchando el sonido que producen al chocar contra otro material o al dejarlas caer en el suelo, vemos que la cremallera más resistente tiene un sonido más noble.

          Otra característica que debe tener una buena cremallera, es que al rodar sobre el piñón en posición horizontal y sobre una superficie plana, el movimiento debe ser suave, sin atascos, saltos ni ruidos.
 
         Es decir,  algo que en un principio nos parecía de poca importancia, vimos cómo necesita un estudio  profundo,  en su instalación, para una buena ventilación del invernadero.

Parte de información de la empresa “De Gier”


           Observación: En este artículo nos hemos centrado en la ventilación pasiva o natural de un invernadero, pero hemos hecho otros artículos relacionados con la bajada de temperatura de invernaderos como:


Pedimos perdón por la mala calidad de las imágenes ya que la cinta estaba dañaba, no obstante se aprecia con claridad el objetivo del vídeo

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