5.- CALEFACCIÓN POR AGUA.
Otro tipo de calefacción que
cada vez se está utilizando más, es la
calefacción por agua.
Es el sistema de calefacción
aérea más tradicional y se basa en la circulación de agua caliente o vapor procedente
de un foco calorífico (caldera, bomba de calor, etc.) por una red de tuberías.
En la caldera el agua se calienta a 80-90ºC y las tuberías se colocan a unos 10
cm sobre el suelo, que pueden ser fijas o móviles. Los sistemas antiguos tenían
las tuberías colgadas del techo lo que incrementaba los costos energéticos.
Este sistema se basa en la
distribución de agua caliente mediante
El planteamiento en este
tipo de instalaciones es contrario a la calefacción por aire, ya que se
caracteriza por tener una alta inercia térmica, es decir, calienta lentamente
cuando se pone en funcionamiento y baja la temperatura también lentamente
cuando se desactiva.
Se caracteriza también, al
contrario que la calefacción por aire, por
tener una alta inercia térmica, es
decir, tarda mucho tiempo en calentar cuando se pone en funcionamiento y
mantiene la temperatura cuando se desactiva. Es por ello que resulta ideal
apoyarla con una calefacción por aire.
La distribución del calor
dentro del invernadero, por el sistema de calefacción central por agua caliente
se puede hacer de dos formas diferentes:
• Por
termofusión, con tubos de diámetro grande, con una ligera
• Por
impulsión de bombas o aceleradores con tubería de diámetro menor y una
temperatura en el agua de retorno más elevada que en el caso anterior.
Las características del
sistema de calefacción del suelo por agua caliente que más destacan, son:
Ø
Ø Para calentar el suelo se puede utilizar agua entre
30 y 40º C y por tanto es una forma de aplicación de energías alternativas como
la geotérmica, calor residual industrial y solar a baja temperatura.
Ø Los costos de bombeo de agua son mayores. Debido a
que la caída de temperatura del agua de calefacción en el invernadero es menor
en los sistemas a baja temperatura, se precisa bombear mayor cantidad de agua
para ceder la misma cantidad de calor.
Ø Se pueden usar materiales económicos como el
polietileno en lugar de tuberías más caras de acero o aluminio.
Ø En general, los sistemas de calefacción de suelo
representan un ahorro de energía.
Ø Sus costos de instalación son elevados.
Este tipo de calefacción,
se está utilizando mucho en los semilleros ya que distribuye el calor
donde hace más efecto, en la raíz. Para ello se distribuyen una serie de
tuberías de aluminio para la distribución del calor. Se utiliza mucho con lana
de roca, junto con diferentes medidores
de temperatura a nivel de la raíz, ya
que es un sustrato muy frío y se mantiene a unos 18 grados centígrados.
El
inicio de la instalación son las calderas que calientan el agua, que
entra al
invernadero por unas tuberías de gran diámetro, que es la zona de impulsión.
Esta zona está conectada con las tuberías que van entre los líneos, pasa por estos,
sale de los mismos por las de retorno, vuelve a otras tuberías grandes de
retorno, y ese retorno, si es necesario vuelve de nuevo a las calderas. Es
decir, es un circuito cerrado.
La
calefacción, se puede diferenciar según el tubo que se utilice.
Existe
la calefacción a baja
temperatura, en la cual se
utilizan
tubos de plástico o polietileno. Al tener limitada la temperatura, se
ponen más tuberías, más cerca de la planta, en forma curvada y coarrugadas,
aumentando así la superficie de irradiación de calor.
Normalmente se suelen
emplear tuberías de plástico, sobre todo por el precio, que llevan una serie de
arrugas para aumentar la superficie de irradiación de calor y que se denominan
tuberías coarrugadas, las cuales están formadas por una serie de bucles
Cada bucle está formado por
una misma tubería que se curva en un extremo, por lo que en las líneas de
plantación observaremos parejas de estas tuberías, donde una es la que lleva el
agua caliente procedente de la caldera, y otra llevará nuevamente de retorno el
agua a la caldera, para volver a calentarse.
El efecto que producen las
tuberías coarrugadas de agua caliente, es ir irradiando calor. El calor del
agua se va trasmitiendo al ambiente y estas tuberías se van enfriando. Por eso
el sistema se basa en una recirculación adecuada de agua por tubos, donde
tienen una salida con temperatura alta y una vuelta fría, para reiniciar el
proceso en la caldera.
En las
metálicas se puede introducir agua a 100ºC sin problema. Tiene
más inercia térmica que la calefacción por aire; tarda más en
Estos
raíles lo utilizan los agricultores, para desplazarse con los carros de
recolección.
Las
tuberías se ponen a cierta altura del suelo, ya que si se pusiese justo encima
del suelo perdería mucho calor, ya que habría una gran cantidad de calor que lo
tomaría el suelo y no el aire de la planta.
Hay
invernaderos que colocan tuberías de calefacción regulables en altura, a medida
que el cultivo va creciendo.
Es importante disponer de
dos calderas, en caso de avería de una. Ya que si solo tuviéramos una y se
rompiese en una noche fría haría mucho daño a un cultivo acostumbrado a
calefacción (entrenudos cortos,
La caldera normalmente está
alimentada con gasoil, que lo utiliza un quemador que genera una llama, que
quema la caldera por dentro y por fuera, en la parte exterior va el agua.
Con la bomba de
anticondensación se agita el agua de la caldera, para que la temperatura sea
homogénea en la misma y no se formen bolsas de agua.
Una vez que el agua está
caliente el agua sale hacia el invernadero, pero antes de salir pasa por la
válvula de tres vías. Recibe este nombre porque recibe agua de la caldera, agua
de retorno del invernadero fría y la última, la impulsión, el agua que va hacia
el invernadero.
Esta válvula lleva un motor
que hace que se mueva. El motor debe ser lento para que la regulación deba ser
suave. Después de la válvula de tres vías hay una bomba, que es la genera la
fuerza de agua a través del invernadero, y después hay una sonda de temperatura
para controlar la temperatura a la cual sale el agua hacia el invernadero.
El vaso de expansión se
utiliza para quitar o meter agua del circuito
Existen otros métodos de aporte de calor a las
plantas, mediante resistencias eléctricas, que sirven para el enraizamiento de
esquejes. Este método se utiliza en algunos viveros,
Es conveniente utilizar la
calefacción apoyada con pantallas térmicas cerradas, ya que aíslan mucho el invernadero durante la
noche y reducen el consumo el consumo de
la calefacción hasta un sesenta por ciento.
Sin embargo, el efecto de las
pantallas térmicas cerradas en verano no es tan bueno como en invierno, ya que
para hacer un buen uso, no se deben
desplegar totalmente para proporcionar una buena recirculación del aire.
La
instalación de una calefacción de agua, debe constar de las siguientes partes
para que su control sea correcto:
v
Tuberías. El agua
procedente de la caldera se transporta a través del
Ø
Tuberías de
materiales plásticos. Hay
varios tipos de plásticos que se usan en las tuberías, pero por lo general, se
caracterizan por no poder aguantar altas temperaturas en su interior, por lo
que el agua tendrá limitada la temperatura en la tubería. A parte de ello, los
materiales plásticos irradian menos calor que los materiales metálicos. Para
solucionar todos estos problemas se colocan estas tuberías de plástico en
formas curvadas, para aumentar la superficie de irradiación de calor, y en forma
vertical muy próximas a las plantas.
Ø
v
Bomba de
recirculación.
Es
la bomba encargada de impulsar el agua a través del circuito de tuberías.
v
Bomba de
anticondensación.
Está
situada en el interior de la caldera, y su función es la de mover el agua, y
con ello homogeneizarla.
v
Caldera.
Es el recipiente en el cual calentamos el agua. Debe conseguir
Es el recipiente en el cual calentamos el agua. Debe conseguir
v
Quemador.
Es el dispositivo que genera el calor para calentar el agua de la caldera o de la balsa.
Es el dispositivo que genera el calor para calentar el agua de la caldera o de la balsa.
v
Válvulas.
Son
unos dispositivos que hacen posible mezclar el agua de retorno, la que vuelve
del circuito del invernadero, con el agua del invernadero. Con ellas podremos
conseguir la temperatura que deseemos en las tuberías.
v
v
La parte más importante en una instalación de
calefacción por agua, es lo que se conoce como válvula de tres vías, en
la cual se mezcla el agua procedente de la caldera, el agua de retorno y el
agua que finalmente que aplicamos a la red de tuberías del invernadero. Con
esta válvula controlamos la temperatura del agua que mandamos al invernadero.
7.-
DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN.
El
diseño de un sistema de calefacción tiene que procurar que el
aporte de calor
sea además de eficaz, eficiente. El calor se debe de distribuir de manera uniforme,
minimizando los gradientes térmicos, tanto verticales como horizontales.
Conociendo
las pérdidas de calor del invernadero y el salto térmico (∆T) (Tª invernadero –
Tª exterior) a cubrir, podemos calcular la potencia a instalar.
Para
evitar sobredimensionar el sistema durante gran parte del período de
funcionamiento, se suele tomar como temperatura de diseño la media de las
mínimas para el período más frío de una serie histórica de años.
En
función de nuestras exigencias, ese período puede ser mensual, quincenal e
incluso de un día. Las mayores pérdidas de calor del invernadero se producen a
través de las paredes y techo, las cuales dependen de las propiedades del
Según
utilicen una o varias de las formas en que el calor se puede transferir (convección,
conducción y radiación), podemos clasificar los sistemas como:
8.-
COMBUSTIBLES
La
elección del combustible puede condicionar la del sistema de calefacción y su
rentabilidad. Entre los combustibles gaseosos: propano y gas natural son los
más utilizados, siendo el primero el único disponible en Almería en la actualidad.
Los
combustibles líquidos utilizados son gasoil y fueloil, aunque este último, por
su alta contaminación, no se recomienda.
Los
gases procedentes de la combustión de gasoil y fueloil contienen niveles de
impurezas que hacen no aconsejable su incorporación al invernadero, mientras
que los procedentes de propano y gas natural pueden ser
Los
sistemas que utilizan combustibles líquidos requieren mayor mantenimiento
debido a la suciedad que genera su combustión en los quemadores, factor a tener
presente en su evaluación económica.
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