1.- IMPORTANCIA.
El control de
las bajas temperaturas, es un aspecto que cada vez se le está dando más
importancia en los cultivos de invernadero, ya que se ha comprobado que eleva
la calidad y la cantidad de producción.
El manejo de la temperatura de
calefacción debe ser cuidadoso, debido a los altos costes de combustible. Lo
importante es que la planta tenga esta temperatura óptima cuando
amanece, así
la planta cuando reciba el primer rayo de sol, empezará hacer su actividad
fotosintética. Se utilizará la calefacción durante la noche, pero se emplearán
las temperaturas más elevadas, a altas
horas de la madrugada y primeras horas del día.
El control de las bajas temperaturas,
es un aspecto que cada vez se le está dando más importancia en los cultivos de
invernadero, ya que se ha comprobado que eleva la calidad y la cantidad de
producción.
No nos podemos olvidar por
otra parte, que el objetivo del cultivo de plantas en un invernadero es
adelantar las producciones, y esto se consigue de mejor forma en las épocas
frías, aumentando la temperatura del invernadero.
Por otro lado, debido a las
bajas temperaturas y las altas humedades, aparecen gran cantidad de enfermedades
que podríamos evitar haciendo un buen control del clima del invernadero.
Siempre que hablamos de elevar la temperatura
del invernadero, el primer pensamiento que aparece en el productor, son los
altos costes de cualquier instalación de este tipo.
Con la calefacción no solo
aumentamos la temperatura, sino que bajamos la humedad con lo que evitamos
enfermedades en épocas de frío y altas humedades relativas, lo que redunda en
una mayor calidad del producto.
También
en los años fríos al haber menor producción los agricultores que tienen
calefacción, obtienen mayor producción y calidad, y obtienen mayores
beneficios.
Todas
las especies hortícolas que se cultivan en el sureste español tienen un origen
subtropical, luego la calefacción afecta a todas por igual.
La
temperatura mínima que se va buscando, es de unos 12 ºC,
y esto en muchas zonas de las que estamos hablando, por la noche se
alcanzan
temperaturas de 0, 5,6ºC, etc.
Por la
mañana, abrimos ventanas cenitales y subimos la temperatura de calefacción no más
de 2ºC por hora, ya que dañaría a la planta. Por ejemplo si queremos subir 4ºC
antes del amanecer, deberíamos de hacerlo dos horas antes. Esto se debe hacerse así, porque las plantas que están acostumbradas a la calefacción siguen
trabajando de esta manera, ya que están acostumbradas a no hacer ninguna
parada. En cambio las que no tienen calefacción, si están acostumbradas a hacer
una pequeña parada fisiológica.
Además,
el controlador climático va haciendo una apertura progresiva de la ventana,
para que no se escape de golpe todo el calor del invernadero.
Pero
claro, cuando hablamos de calefacción debemos de hablar de dos aspectos:
Ø Temperatura Óptima biológica para la planta.
Ø Temperatura Óptima económica económica para el
agricultor.
Lo cual, prácticamente nunca
coinciden. Por eso se utiliza en momentos muy puntuales del año, debido
principalmente a los costes del combustible.
2.- OTROS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN DE
INVERNADEROS DURANTE PERÍODOS FRÍOS.
Existen distintos sistemas
para calentar y mantener la temperatura, en el interior de un invernadero, como
son:
• Empleo adecuado de los materiales de cubierta.
• Hermetismo del invernadero, evitando pérdidas de calor.
• Empleo de pantallas térmicas, cuyo uso permite mantener entre 2 y 4º
C más en el interior del invernadero, con el consiguiente ahorro de energía.
Dichas pantallas están justificadas en el caso de utilización de sistemas de
calefacción.
• Condensación que evita la pérdida de radiación de longitud de onda
larga, aunque tiene el inconveniente del goteo sobre la planta.
• Capas dobles de polietileno de 150 galgas o de polipropileno, para
evitar condensaciones sobre cubierta, con el inconveniente de pérdida de
luminosidad en el interior. Se emplea mucho en invernaderos sin calefacción.
• Invernaderos más voluminosos que permiten mayor captación de la luz
y al mismo tiempo mayor pérdida de calor por conducción. La mayor inercia
térmica de volúmenes grandes, permite un mejor control del clima.
• La propia masa foliar de las plantas, ya que almacenan radiación.
Actualmente, en la
agricultura se emplean dos tipos de calefacción: por aire y por agua.
3.-
SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
El calor cedido por la
calefacción puede ser aportado al invernadero básicamente por convección
(transferencia de calor a través de un fluido) o por conducción (trasmisión de
calor por contacto directo entre dos cuerpos). Por convección al calentar el
aire del invernadero y por conducción se localiza la distribución del calor a
nivel del cultivo.
Los diferentes sistemas de
calefacción aérea o de convección más utilizados se pueden clasificar
en:
• Tuberías aéreas de agua caliente.
• Aerotermos.
• Generadores de aire caliente.
• Generadores y distribución del aire en mangas de polietileno.
Los sistemas de distribución
de calor por conducción se basan en tuberías de agua caliente, las
diferencias entre ellos se encuentran en la temperatura del agua y su
localización:
• Suelo a nivel de cultivo.
• Tuberías enterradas.
4.- CALEFACCIÓN POR AIRE.
En
este caso se emplea aire para elevar la temperatura de los invernaderos. La
calefacción por aire caliente, consiste en hacer pasar aire a través de focos
caloríficos y luego impulsarlo dentro de la atmósfera del invernadero.
La
calefacción por aire se caracteriza por tener una baja inercia térmica, es
decir, calienta muy rápido cuando se
pone en funcionamiento y baja la temperatura muy rápidamente cuando se desactiva.
La distribución del calor generado por
una calefacción de aire caliente, suele
ser menos homogénea que el generado por una calefacción de agua, por ello es
conveniente canalizar el aire caliente que generan los quemadores, mediante tuberías flexibles de plástico
perforado; con ello la distribución del calor es más homogénea en todo el
invernadero.
La calefacción por aire es más
económica que la calefacción
por agua, aunque no es tan estable como la
calefacción por agua, ya que tiene menos inercia térmica; se calienta muy
rápido, pero se enfría muy rápido también.
El sistema consiste en un ventilador
por la parte trasera que expulsa aire, y esta corriente de aire pasa por el
interior del calefactor donde hay un quemador que calienta el aire.
En este tipo de calefacciones hay que
tener mucho cuidado con los gases que se expulsan: etileno, nitroso y nítrico y
hacer revisiones periódicas.
En cualquier tipo de calefacción hay
una serie de sensores de
temperatura y humedad, al mismo nivel de la planta.
Se recomienda acoplar unas bolsas de
plástico perforadas a la salida del aire caliente del calefactor, ya que la
distribución del aire del calefactor no es homogéneo.
Con estos tubos de plástico
se evita también la acumulación de aire caliente, que se produce junto al
calefactor y que afecta a la planta.
Tanto en la calefacción por agua como
por agua, se busca un salto térmico (temperatura a elevar) de 10-12 grados
centígrados. Luego la calefacción debe aportar unas 120 kilocalorías por metro
cuadrado.
Es muy importante la distribución de la
calefacción. En el caso de aire es más fácil de arreglarlo, que el caso de
agua.
Cuando los quemadores se colocan en el
interior del
invernadero, hay que tener mucho cuidado con los gases que
expulsan al realizar la combustión, cuando estos no se canalizan al exterior.
Un quemador en mal estado, o una combustión incorrecta debido a la falta de
oxígeno, puede resultar muy peligroso,
tanto para el cultivo como para las personas que estén en el
invernadero. Por ello a veces es conveniente,
abrir las ventanas para renovar y limpiar el aire del invernadero.
Los generadores de aire
caliente por combustión indirecta, llevan los gases que se producen en la
combustión al exterior del invernadero,
mediante una chimenea.
Están
formados por tres unidades: una cámara de combustión
alimentada por algún
combustible, un cambiador de calor con una red de finos tubos metálicos, y un ventilador para impulsar el aire del
invernadero entre los tubos del cambiador. El cambiador de calor lo que hace es
separar el aire caliente de los gases de combustión. Los derivados de azufre
son fitotóxicos y no pueden inyectarse directamente en el invernadero, por lo
que deber extraerse y sacar al exterior del invernadero.
El
mecanismo de funcionamiento de los generadores de aire caliente por combustión
directa, es más sencillo que en el caso de los de combustión indirecta. Un
ventilador extrae el aire, que se mezcla con un gas inflamable. Mediante
un
electrodo producimos una llama, que
calienta el interior del invernadero.
Estos tipos de generadores
de aire caliente, suelen llevar una serie de rejillas metálicas en la parte
en la que se produce la combustión. Los productos que se derivan de la
combustión, son esencialmente vapor de
agua y dióxido de carbono, siendo este tipo de calefacción un enriquecimiento
de CO2 extra, para las plantas.
Los
generadores de aire caliente, sean del tipo que sean, se suelen
colocar a
cierta altura, aunque pierden efectividad ya que el aire caliente tiende a ir
hacia arriba.
Un ventilador lanza una corriente de aire al
interior de la cámara de combustión del generador, con lo que en su salida el
aire ya caliente arrastra consigo gases de la combustión, que pueden crear
problemas de fitotoxicidad debido a sus componentes azufrados.
No realizan esta separación
entre el aire caliente y los gases de combustión, y utilizan combustibles tipo
gas natural o propano, cuyo contenido de azufre es muy bajo.
· El mecanismo de
funcionamiento de los generadores de aire caliente por combustión directa, es
más sencillo que en el caso de los de
combustión
indirecta. Un ventilador
extrae el aire, que se mezcla con un gas inflamable. Mediante un electrodo
producimos una llama, que calienta el interior del invernadero.
En
estos tipos de generadores de aire caliente, suelen llevar una serie de
rejillas metálicas en la parte en la que se produce la combustión. Los
productos que se derivan de la combustión, son esencialmente vapor de agua y
dióxido de carbono, siendo este tipo de calefacción un enriquecimiento de CO2
extra, para las plantas. Los generadores de aire caliente, sean del tipo que sean,
se suelen colocar a cierta altura.
En los generadores con
intercambiador de calor o de combustión indirecta, la corriente de aire “no
pasa” directamente a través de la cámara de combustión, sino que se calienta
atravesando una cámara de intercambio. Por otra parte, la cámara de combustión
elimina los gases que se producen en ella a través de una chimenea.
Están formados por tres unidades:
v Una cámara de combustión alimentada por algún
combustible.
v Un cambiador de calor con una red de finos tubos
metálicos.
v Y un ventilador para impulsar el aire caliente al
invernadero entre los
tubos del cambiador.
El cambiador de calor lo que
hace es separar el aire caliente de los gases de combustión. Los derivados de
azufre son fitotóxicos y no pueden inyectarse directamente en el invernadero,
por lo que deben extraerse y sacar al exterior del invernadero.
Los generadores de aire
caliente pueden instalarse dentro o fuera del invernadero. Si están fuera el
aire caliente se lleva hasta
intercambiadores que están establecidos dentro del
invernadero.
Cuando los generadores están colocados dentro
del invernadero, los ventiladores aspiran el aire del invernadero por una parte
del aparato, donde se calienta y es expulsado directamente a la atmósfera del
invernadero.
También puede distribuirse
por medio de tubos de plástico perforado, que recorren en todas las direcciones
el invernadero.
En el caso de que el
generador de calor esté en el exterior, el aire del invernadero retorna al
generador con la ayuda de unos conductos termoaislantes, donde se calienta y es
impulsado de nuevo por medio de otros conductos.
Normalmente el combustible
empleado es gasoil o propano, y los
equipos están dotados de un sistema
eléctrico de encendido con accionamiento a través de un termostato.
Los sistemas de calefacción por aire caliente tienen la ventaja de su
menor inversión económica y mayor versatilidad al poder usarse como sistema de
ventilación, con el consiguiente beneficio para el control de enfermedades.
Como inconvenientes pueden citarse los siguientes:
*
Proporcionan
una deficiente distribución del calor, creando a veces turbulencias internas
que ocasionan pérdidas caloríficas (menor inercia térmica y uniformidad).
*
Su costo de
funcionamiento es elevado y si se averían, la temperatura desciende
rápidamente.
La calefacción por aire se
caracteriza por tener una baja inercia térmica, es decir, calienta muy rápido
cuando se pone en funcionamiento, y baja la temperatura muy rápidamente cuando
se
desactiva.
Debemos colocar diversos sensores en el interior del invernadero, que
nos revelen diversos parámetros medioambientales de este, ya que debemos tener
especial cuidado con los niveles de dióxido de carbono que se generan tras la
combustión, y que podrían perjudicar a las plantas así como a las personas que
se encuentren en el invernadero.
Un quemador en mal estado, o
una combustión incorrecta debido a la falta de oxígeno, puede resultar muy
peligroso, tanto para el cultivo como para las personas que estén en el
invernadero. Por ello a veces es conveniente, abrir las ventanas para renovar y
limpiar el aire del invernadero.
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