Invernculos:

Apunte de Cátedra
Tema: El Forzado en la Horticultura
Realizado por: Ing. Agr. Esp. Susana Rothman
2009
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Historia del desarrollo e importancia
En el mundo los primeros invernaderos se desarrollaron a partir del siglo XVI, los llamados
jardines de invierno, destinados a aclimatar a las plantas exóticas. A comienzos del siglo XX
con el desarrollo de la industria del vidrio aparecen pequeñas construcciones en los campos de
los productores de cultivos intensivos de los alrededores de las grandes ciudades del N de
Europa. Con ello lograban alargar el período de oferta de los productores en el mercado.
Luego se hicieron estructuras más grandes que permitían una persona trabajar en su
interior, dando origen a los invernaderos, Holanda es uno de los países pioneros en el tema.
A partir de 1950 se comienza a usar calefacción en los países más septentrionales Holanda,
Bélgica y algo en el N de Francia, en general para cultivos de ornamentales.
Años más tarde los invernaderos tuvieron desarrollo en los países más meridionales, España,
Italia, Grecia, etc. Esto sucedió por condiciones más adecuadas de estas regiones(menor costo
energético, mano de obra más barata, mayor luminosidad, etc). Por ejemplo España cuya
principal zona es Almería cuenta con 28.000 has bajo cubierta.
En nuestro país la aparición de las películas plásticas es el desencadenante del desarrollo de
la producción bajo invernáculos, que se inicia en los años 70 con el cultivo de flores y frutilla y
crece en 1980 a partir de los cultivos instalados en las regiones del Noroeste Argentino siendo
las principales provincias Salta y Jujuy con una adaptación del modelo "parral de Almería".
Originalmente eran estructura tipo parral, de madera y entretejido de alambre, con techos
prácticamente planos, que fue necesario muy rápidamente definir estructuras más altas, menos
anchas (para mejorar aireación), y con pendientes mayores para el escurrimiento más eficiente
del agua de lluvia. Hoy nos encontramos con una superficie en toda la zona que ronda las 350
has, (90% tipo Almería modificadas y el resto, madera aserrada, casi nada metálico)
La Provincia de Corrientes tiene alrededor de 900 has, dedicadas al cultivo de hortalizas. Las
primeras estructuras de invernadero que se construyeron surgieron de la adaptación de
tendaleros para secanza de tabaco. En la actualidad, se observan distintas combinaciones de
estructuras, la mayor parte tipo a dos aguas con o sin ventilación cenital, junto con estructuras
metálicas tipo parabólicas.
Los inconvenientes que presentan los invernaderos en esta zona se refieren a la eliminación de
las altas temperaturas durante los meses de primavera y otoño, y es muy dificultoso el cultivo
en el período estival
Superficie bajo cubierta ( Censo Nacional Agropecuario 2002)
Superficie total en Argentina: 2.961ha.
- Región Pampeana, Buenos Aires( cinturón verde de Buenos Aires, La Plata y Mar del
Plata), Santa Fe, Entre Ríos): 54%
- NEA : 35%
- NOA: principalmente Salta y Jujuy 10%
- Resto de provincias: 1%
El 39% de la superficie sembrada corresponde a tomate, el 27% a verduras de hoja, el 24% a
pimiento y el resto a las demás hortalizas
En Entre Ríos la superficie de invernáculos es de 83ha. Se produce tomate, pimiento lechuga
y otros cultivos (Censo de Actividades agrícolas alternativas 2001). El 70 % de esa superficie
se encuentra en la costa del río Uruguay
Invernáculos:
Son construcciones destinada al cultivo de plantas, que usan la radiación solar, en donde se
puede hacer un control eficiente del ambiente en que prosperan (calefacción, ventilación
automática, riego controlado, etc) y cuyas dimensiones permiten al hombre trabajar
cómodamente en su interior.”
Los factores que pueden ser modificados son:
-Temperatura
-Humedad del suelo: Con riego por superficie, microaspersión, pulverización, goteo, etc
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- Humedad del aire: con nebulización
- Luz: intensidad luminosa con fluorescencia o incandescencia
duración: (fotoperíodo ) con sombreo e iluminación.
- Composición atmosférica: con fertilización carbónica
La producción en invernáculos tiene
Ventajas :
1- Obtener cosechas en épocas fuera de estación
2- Obtención de precocidad
3- Aumento de rendimientos( 2 a 5 veces mas respecto de a campo)
4- Cosecha de productos de calidad
5- Mejores precios de los productos enviados a mercados
6- Posibilidad de uso de riego localizado que se puede automatizar
7- Ahorro de agua (por menor incidencia del viento)
8- Mejor control de plagas y enfermedades
Desventajas
1-Costo elevado de la estructuras y de las cubiertas
2-Necesidad de mano de obra entrenada para el armado, reparación
y colocación de cubiertas.
3- Control adecuado de la ventilación y la calefacción si la hubiere.
4- Necesidad de uso de cultivares de alto rendimientos (híbridos)
5- Utilización de técnicas adecuadas y ajustadas para en manejo del
cultivo
Desde el punto de vista agronómico existen tres principios fundamentales que permiten la
optimización de esta tecnología:
- utilización de cultivares seleccionadas
- control del ambiente climático
- aplicación de técnicas de cultivo especializadas.
En general podemos decir que los invernaderos logran
• Modificar la radiación
• Aumentar la temperatura diurna
• Aumentar la temperatura nocturna
• Mayor amplitud térmica
• Disminuir la acción del viento
• Aumentar la HR
• Aumentar el tiempo diario de hoja mojada
Partes de un invernadero:
1- cobertura
2- estructura propiamente dicha
1-Propiedades de los materiales usados como cobertura
El invernadero es una estructura que permite incrementar la energía ambiental disponible para
el crecimiento y desarrollo de las plantas, de esto se deduce que los materiales de cubierta
poseen propiedades ópticas que producen un balance positivo de los intercambios de energía
con el exterior.
Existen en la actualidad distintas opciones. La elección
en dos criterios: # características técnicas
# factor económico
del material adecuado se debe basa
Las propiedades técnicas: son de tipo óptico y mecánico
Con respecto a las primeras es necesario contar con materiales que dejen pasar al invernadero
la mayor cantidad posible de radiación solar visible y no visible, es decir que tenga buena
transparencia. En general todos los materiales la tienen, la diferencia radica en la cantidad de
radiaciones infrarrojas que dejan pasar.
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Esta transparencia esta dada por tres factores: *transmisión
*absorción
*reflexión de la luz por parte
de los diferentes tipos de cubiertas
Transmisión o transmitancia: Relación entre la luz que atraviesa un material y la luz incidente
en él. Los materiales plásticos tienen una transmisión del 80- 85% cuando el ángulo de
incidencia de los rayos solares es cero o sea son perpendiculares a la cubierta.
Hay distintos factores que modifican la transmitancia de los materiales:
- el fenómeno de condensación, que según estudios de laboratorios puede reducirla en
un 40%.
- también influye en la transmitancia disminuyéndola el agregado de aditivos antiUV .
- acumulación de polvo , existen trabajos que demuestran que disminuye la
trasparencia en 10 meses en un 4% en áreas no industrializadas, y hasta en un
50 % en áreas industrializadas
Absorción: es la cantidad de luz retenida por el material respecto a la luz incidente. Su valor
promedio oscila 6% y depende:
- del espesor del material
- su composición química
Reflexión: es la cantidad de radiación solar que no es transmitida ni absorbida, en relación a la
radiación solar incidente.; o sea que depende del ángulo de incidencia del rayo de luz sobre la
cubierta, Cuanto menor es, menor es la pérdida por reflexión y absorción.
R.Reflejada
Radiación Solar
R. Absorbida
R. Transmitida
El material ideal es aquel que tiene la máxima transparencia, o sea que deja pasar las
radiaciones comprendidas entre 0,3 y 0,8nm (radiación de ondas corta) que es la fotoactiva y
es opaco a las radiaciones de mayor longitud de onda (infrarrojo) emitidas por el suelo y las
plantas en la noche.
La combinación de estas dos características es lo que llamamos Efecto invernadero que
conduce a que en condiciones espontáneas o sin ayuda de un sistema de climatización,
la temperatura del interior supere a la del exterior.
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Desde el punto de vista mecánico las propiedades se refieren a la:
- Ligereza o peso: que tenga el material
- Flexibilidad: permite la adaptación a distintas formas de estructuras
- Termoplasticidad: capacidad de deformarse por variación de
temperaturas.
-Resistencia a la ruptura o la desgarre.
Cuando se analiza la transmisión de la luz de los materiales de cubierta, es necesario
tener en cuenta la influencia del material de estructura. Los materiales rígidos, que son los
de mejor comportamiento son más pesados y necesitan estructuras que producen más
sombreamiento, por lo tanto los invernaderos de polietileno son los que más proporción de luz
dejan pasar.
1-Vidrio: Es el material de mejores propiedades ópticas, es transparente a la luz directa y
totalmente opaco a la radiación de onda larga. Es el material más antiguo y tradicional dejado
de lado por su:
* costo
* difícil manipuleo y transporte.
* alto peso por unidad de superficie.
2- Materiales plásticos: Formados por láminas que puedes ser flexibles o rígidas. A nivel
mundial el polietileno es el más utilizado de los materiales plásticos.
a) Láminas flexibles -⇒Polietilenos ⇒Normal (PE)
⇒Larga duración (LD)
⇒Larga duración térmica (LDT)
⇒Copolimero EVA
⇒Coextrurado (PE+EVA+PE)
⇒Policloruro de vinilo (PVC)
b) Láminas rígidas
⇒Policloruro de vinilo rígido(PVC)
⇒Policarbonatos (Poliester estratificado con fibra de
vidrio)
La evolución en el logro de características favorables a costo razonable en los polietilenos
(poliolefinas), ha sido decisivo en el aumento de la superficie bajo invernadero
.
-#Polietileno normal: Su duración es de 5-7 meses.
Se degrada por la radiación ultravioleta. Además a pesar de su buena transparencia de día
presenta baja opacidad durante la noche dejando escapar el 60 -70 % de la radiación.
Se usan para mulching. Hay de colores negro, verde, naranja y transparente.
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Verde: por su capacidad de reflejar luz fotosinteticamente activa, y permitir pasar el resto del
espectro , combina los efectos benéficos del mulching negro - efecto herbicida - y Naranja mayor desarrollo radicular y mineralización de materia orgánica - resultando estos en un
mejoramiento de la sanidad, calidad y producción de los cultivos
Naranja: Materiales especialmente diseñados para permitir el pasaje de un porcentaje de la
radiación recibida, logrando de ésta manera el calentamiento del suelo y asegurando un mayor
desarrollo radicular y mineralización de materia orgánica, además de reflejar parte de la
región del Rojo, mejorando la calidad de la luz en el interior del invernadero, resultando estos
en un mejoramiento de la sanidad, calidad y producción de los cultivos.
-#Polietileno larga duración: (LD) tiene incorporada en su fabricación inhibidores de luz
ultravioleta que al actúan como absorbentes alargando la vida útil del material como mínimo
1,5 a 2 años. La degradación térmica que se origina en las partes de contacto con las
estructuras se evitan interponiendo un material aislante. Se utilizan mucho para túneles.
El éxito en el uso del polietileno fue el logro de un material de #Larga duración térmica
(LDT), que suma la cualidad de retener la radiación de onda larga nocturna, es decir casi
opaco a la radiación hacia la atmósfera dependiendo del espesor, pues deja pasar solo un
15% de la radiación del suelo en los de 150u si es de menor espesor ej: 40u escapa el 50%.
El costo por ejemplo del polietileno LDT de 150 micrones o 0,15 mm de 8m x 50m es de
$850.
Todos ellos tienen:
* buena adaptabilidad a cualquier tipo de estructura
* gran resistencia la desgarro
* sus precios son inferiores en relación a otros materiales y varían
ellos según la calidad de cada uno
* se presentan en anchos variables y de 50 o 100 m de largo, también el
espesor es variable
En la actualidad se han incorporado aditivos que mejoran las propiedades:
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•
•
•
•
Aumentar la transparencia y la termicidad:
Efecto antigoteo: Los aditivos reducen la tensión superficial entre la gota y el material
de cobertura, evitando la condensación como gota y forma una capa de líquido
continua. Se logra aumentar la transmitancia y disminuir el goteo sobre los cultivos
modifican el espectro de radiación que llega al
Fotoselectividad: los aditivos
invernadero, el amarillo y anaranjado lo transforman aumentando la radiaciones en la
banda del rojo, aumentando así dentro del invernadero la radiación fotosintéticamente
activa.
También otros aditivos inhiben el ciclo de determinados patógenos: impidiendo el paso
Alternaria el
de determinada longitud de onda y no pueden esporular Ej: para
plástico selectivo es rojizo
Dispersión de la luz: Se busca aumentar la proporción de luz difusa frente a la directa y
así reducir el sombreamiento de las estructuras y disminuir los daños por luz directa
(escaldado de los frutos).
-# Copolimeros EVA( etileno acetato de vinilo)
Con respecto al polietileno es:
• mas claro, mas flexible y resistente a bajas temperaturas
• son más resistentes al impacto pero menos tolerante al
cuando llueve
• logran un mejor efecto invernadero
• su precio es alto
desgarro y forma bolsas
- #Coextrurado (PE+EVA+PE)
Por ser el EVA muy blando y hacer bolsas cuando llueve se lo utiliza en un producto formado
por dos capas de polietileno y en el medio una de EVA.
Es un material que combina las características de sus componentes y prolongan el efecto de
ciertos aditivos que migran lentamente hacia la superficie.
Es caro.
b) Láminas rígidas: Como son placas es difícil la unión perfecta y tienen alto costo de
mantenimiento. Vienen de dos tipos: a- acanalado como una chapa
b- placa con doble capa alveolar
Son más caros ( Ej: el policarbonato que poseen una doble capa alveolar cuesta la placa de
6mm de 2,5m x 5,8m $800,.
Tienen una duración mínima de 8-10 años,
Poseen muy baja transmisión de radiación térmica
Montaje de la cobertura
Es importante: -la elección del momento :# debe evitarse iniciar el trabajo con viento
# debe elegirse un día con temperaturas medias a
cálidas (25ºC) pues el exceso de frío (material muy contraído) o el exceso de calor (material
muy dilatado) ocasiona problemas luego de finalizado el trabajo o sea se formaran bolsas en
días cálidos o rasgado del material en días fríos.
- La fijación: En las estructuras de madera la fijación de la cobertura, tanto en
el techo como en los laterales, se hace con tapajuntas de madera fina clavadas sobre ella.
La cobertura del frente puede quedar fija o levantarse como los laterales para favorecer la
ventilación natural, por eso es necesario colocar alrededor de toda la estructura un zócalo de
aproximadamente 60-70cm de altura y enterrado unos 20 cm, para favorecer la hermeticidad
en el invernáculo cerrado y evitar la entrada de aire frío.
La radiación Infrarroja se pierden su mayoría verticalmente, por eso para disminuir los costos
podemos usar polietileno de 150micrones en los techos y de 100 micrones en los laterales.
FACTORES A TENER EN CUENTA EN LA IMPLANTACION DE INVERNADEROS,
Cuando decidimos optar por este tipo de explotación es de importancia:
1) Estudio de mercado: para saber QUE producir, y CUANTO. Cuando se planifica la
actividad debe conocerse perfectamente el mercado a que irá destinada mayoritariamente la
producción. Obviamente no tendrá los mismos problemas de control de calidad, transporte,
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envasado, uniformidad, etc quien produzca para un mercado local que aquel que produzca
para exportación.
2) Un organigrama de la producción y de la explotación: , pues es en el momento de la
planificación y de la construcción, donde es importante tener en claro la programación de las
producciones, pues luego una vez implantado los cultivos es difícil hacer modificaciones como
por ejemplo en el riego, desplazamiento interno, etc, que en el momento de la construcción no
hubieran implicado excesiva dificultad.
3) Emplazamiento de la explotación :Para esto hay que considerar los siguientes factores:
-a) Suelo: Es necesario tener en cuenta -Pendientes (la superficie ocupada por el
invernáculo debe estar bien nivelada, algo más alta que los terrenos
circundantes y rodeada
de zanjas que permitan el rápido escurrimiento de las lluvias.
-Tipo de suelo: Debe seleccionarse el de textura y
PH más favorable para las especies que se desean cultivar
aquel con calidad uniforme en
toda su superficie, buen drenaje, equilibrado en
elementos nutritivos y sin excesos de sales.
b )Estudio climático de la zona: -teniendo en cuenta las temperaturas máximas,
mínimas y medias.
-dirección y velocidad de los vientos: debe
buscarse la protección contra los vientos no deseados ya que estos afectan en
gran medida al invernáculo: provocando daños sobre la estructura y/o cubierta
influyendo también en las perdidas de calor (que se dan por fugas y conducción
-convección). En zonas no protegidas se debe considerar la realización de
cortinas rompevientos. Sin embargo en zonas de poco viento y muy cálidas
puede ser un inconveniente ( impide la renovación de aire de los invernaderos).
c) Calidad del agua: Debe considerarse el abastecimiento y la calidad del agua
necesaria para el riego. La mayoría de las especies cultivadas bajo
invernaderos son sensibles a las aguas duras o de mala calidad., lo que este
elemento condiciona muchas veces la especie a cultivar.
4) En cuanto a los invernaderos tenemos que tener en cuenta:
-Orientación del invernadero: La orientación influye en la cantidad y en la uniformidad de la luz.
La que permite la mayor captación de luz es con el eje principal con dirección E-OE (76%)
con polietileno LDT 150um, o sea mayor entrada de luz en invierno y menor en verano, pero
con menor uniformidad. Los cultivos se orientan en el mismo sentido que el invernadero.
La orientación N-S es la que permite mayor uniformidad en cuanto a luminosidad puesto que
las sombras principales cambian de posición durante el día, pero menor transmitancia (68%)
con LDT de 150um.
Según transcurra el tiempo de invierno a verano, las diferencias de la orientación E-O tienden
a disminuir, teóricamente desde septiembre el factor orientación no tiene influencia sobre la
cantidad de luz transmitida.
la ventaja de la orientación E-O, es cuando hay varias naves
Otro factor que relativisa
adosadas, debido a la sombra que proyecta cada una sobre la otra.
O sea que para escoger la orientación tenemos que tener en cuenta la mayor captación de
energía en invierno y que presente la menor superficie expuesta a los vientos desfavorables
- La forma, ángulo de techumbre y material de cobertura: Muy relacionado con y orientación
de los techos con el objetivo de captar la mayor radiación posible en invierno.
Los techos curvos son los que permiten mayor transmisión de la luz, seguidos por los de tipo
capilla y los con cenital en este orden.
El ángulo de la techumbre es aquel formado por la cubierta del techo y la pared lateral, el
óptimo se sitúa entre 25º y 30º (72% de transmitancia)de la radiación luminosa por ej. en
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polietileno LDT 150u . La mayor penetración de luz se produce cuando la cubierta se ubica
perpendicular a la incidencia de los rayos solares.
La luminosidad en invierno puede ser limitante, sobre todo en zonas de clima seminublado, con
el envejecimiento de los plásticos, deposición de polvo o el uso de doble techo para evitar el
escape de energía.
Resumiendo la mejor orientación para nuestra zona es N-S por la dirección de los
vientos predominantes y con techos parabólicos serían los que permitirían una mayor y
más uniforme captación de luz en invierno.
Otros aspectos a tener en cuenta son
Superficie: cuanto mayores la superficie cubierta, menor es la perdida de energía, pero más
difícil es la ventilación en períodos cálidos.
Para nuestra zona hasta invernaderos juntos unidos por canaletas o una sola estructura de
1000 - 1500m2 pueden asegurar una buena ventilación. Se debe tratar que tengan la menor
superficie expuesta.
Altura: debe ser la que permita a las plantas un desarrollo óptimo, es decir que deben tener
como mínimo en los laterales 2m y 3m en la cumbrera.
Es importante destacar que cuanto mayor es la altura de un invernadero mayor es la
estabilidad térmica, pero mayor es su costo. La tendencia es a hacerlo mas altos.
RELACION VOLUMEN DE AIRE SUPERFICIE CUBIERTA
En los invernaderos tiene que ser de 3/1 o más o sea de 2,8 a 3m3 de aire por cada m2 de
superficie.
Con esto se define la capacidad global del invernadero para mantener la temperatura. Cuanto
mayor sea el volumen de aire retenido, mayor será la cantidad de calor acumulada durante el
día, por unidad de superficie; el cual que se irá perdiendo durante la noche en forma más o
menos rápida según la eficacia que en este sentido del material de cobertura y la hermeticidad.
TIPOS DE INVERNADEROS
1-Capilla simétrica (a dos aguas)
Son estructuras de sencilla construcción semejante a un galpón con techo a dos aguas.
Tienen mayor o menor resistencia y durabilidad según los materiales utilizados en su
construcción: # madera: Eucalyptus saligana o grandis, que se le hacen
tratamientos para evitar pudrición en la zona del cuello, con pintura asfáltica, aceite
quemado( no muy útil), con sales de cobre, etc.
# mixtos : madera y metal
# perfiles o tubos de hierro y/o aluminio.
Son estructuras recomendadas para zonas con altas precipitaciones por la forma del techo.
El ángulo del techo es variable: entre 15º y 35º según la pluviometría y la insolación, en zonas
como la nuestra no debe ser menor a 25º para evitar problemas con la lluvia(por la formación
de bolsas de agua) y la condensación de vapor de agua en el interior( por la proliferación de
enfermedades).
Uno de los techos pueden ser asimétricos con la parte más larga del norte.
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El ancho: puede variar 7-20m
El largo : 48 -50 m por la longitud de los rollos de plástico
Altura lateral : 2-2,5m
Altura de cumbrera: ( parte central) 3-3,5m
Distancia entre cabriadas ( postes laterales): 2,5-3m
Pueden ser individuales ó varios unidos por canaletas de desagüe.
La ventilación puede ser por los laterales y por los frentes, cuando se hacen por unidades
sueltas no hay problemas, cuando hay varios juntos entre sí, por este problema se construyen
un poco mas alto para que tengan menor variabilidad térmica y mayor volumen de aire,
imprescindible para cultivos de alto porte ( que poseen alta tasa respiratoria) Esta elevación
encarece el costo de los postes requeridos.
cumbrera
ángu ángulo de techo
cabriada
Ventajas: 1-Construcción de mediana a baja complejidad
2-Utilización de materiales de bajo costo.
3-Apto para materiales de cobertura flexibles como rígidos.
Desventajas: 1-Problemas de ventilación con invernaderos en baterías.
2-A igual altura tiene menor volumen de aire encerrado que los
parabólicos.
3-Mayor número de elementos que dan sombreo.
4-Elementos de soporte interno que dificultan los desplazamientos y
el emplazamiento de los cultivos
.
canaleta ( para desagüe de agua entre dos estructuras)
2- Invernadero tipo diente de sierra
Son una variante de los del tipo capilla, se comenzó a utilizar en zonas de baja precipitación y
alta radiación., NE de Argentina.
Tienen una techumbre única con ángulo que varía entre 5 y 15 grados.
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(orientados en sentido E-OE y con presentación del techo en sentido del sol N). Juntos forman
los denominados “dientes de sierra”. Tienen inclinación hacia ambos extremos para evacuar el
agua de lluvia.
N
Ventajas: 1-Construcción de mediana complejidad
2- Excelente ventilación cuando están en baterías
3-Utilización de materiales de bajo costo
Desventajas: 1-Sombreo mayor que capilla (por mayor elementos de estructuras)
2-Menor volumen de aire encerrado que el tipo capilla a igual altura al cenit.
3-Pueden tener problema de hermeticidad por lo tanto pérdida de
calor si no se cierran bien en la parte superior.
3-Invernaderos tipo capilla modificado (chileno)
La modificación consiste en el ensamble a diferentes alturas cada agua del techo, lo que
permite generar un espacio para una ventana cenital (lucarna), de esa forma se eleva la altura
del invernadero y también se mejora la ventilación.
Las dimensiones más comunes son:- ancho de cada modulo: 7 m
- altura lateral: 2,4 m
- altura cenital: 3,6-4 m
-abertura cenital(lucarna): 0,4-0,5cm
abertura cenital →
viento
Ventajas:
1- Construcciones de mediana complejidad
2 – Excelente ventilación
Desventajas: 1- Sombreo mayor que los de tipo capilla por tener mayor número de elementos
de elementos estructurales de sostén, pero menor que los de tipo diente de sierra.
4 -Semicircular o semicilindrico o invernadero-túnel
Es difícil establecer la divisoria entre lo que es un invernadero y un túnel alto la diferencia lo da
la relación volumen de aire/ superficie de suelo cubierta, que para que sea el primero tiene que
ser mayor a 2,8 m3/ m2.
- Pueden ser de hierro, madera o aluminio
- Las estructuras de metal son mas costosas, pero producen menor sombreado y
durabilidad y resistencia es mayor respecto a los de madera.
- Son de fácil armado y transporte.
- Su estructura presenta buena resistencia a los vientos.
la
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Ventajas: 1-Tienen buena captación de luz solar por lo tanto son ideales para:
a)zonas de baja luminosidad
b)para cultivos exigentes en luz.
2 - En regiones secas favorecen la retención de humedad en el interior.
Desventajas: 1- Son más caros que los anteriores.
2- En regiones húmedas es deficiente el control de la Humedad
Relativa si no se cuenta con un buen sistema de ventilación.
5- Parabólico- Techo curvo-Techo en arco
- Las cubiertas pueden ser de cualquier tipo.
- Las formas del techo pueden ser: circulares, semielípticas.
- Estructuras de dimensiones variables lo mas común es
7-8m x 30-50m altura lateral 2 2,5m
altura central 3- 3,5m
Materiales mas comunes: - base de madera y techos de hierro de construcción
- base de madera y tubos de hierro galvanizados
- estructuras prearmadas de metal.
Ventilación: por los laterales y puertas ubicadas en los extremos; si son estructuras
prearmadas es posible que tengan ventilación cenital.
Ventajas: 1- Ofrecen mayor resistencia al viento.
2 - Excelente aprovechamiento de la luz solar.
3- Fácil colocación de las cubiertas y su reposición.
4- Buen volumen interior de aire (alta inercia térmica)
Desventajas: 1-Tienen la misma limitante que los de tipo capilla cuando se
acoplan en batería, si no poseen algún tipo de abertura
cenital. No debe superar los 25-30 m de invernaderos
acoplados por la dificultad de ventilación.
2- Son más caros que los de tipo capilla.
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6- Español o tipo parral de Almería
Se denomina tipo parral por ser una versión modificada de las estructuras de alambres usadas
para uva de mesa.
Son estructuras útiles para cubrir grandes superficies, de rápida construcción.
Aconsejables en zonas de bajas precipitaciones, donde el techo puede llegar a ser casi plano,
en estas zonas presenta su mejor perfomance.
En zonas de mayores precipitaciones es necesario darle mayor pendiente al techo
(10-15º).
Presentan problemas de penetración de agua de lluvia dentro del abrigo favoreciendo el ataque
de enfermedades, debe considerarse seriamente la sistematización del terreno para facilitar es
escurrimiento del agua.
Tienen una altura a la cumbrera de 3-3,5m
Ancho 20m
largo 30m
En la parte superior posee una doble malla de alambre soporta la cubierta para que el viento no
la vuele.
Construcción de alta complejidad.
En zonas de baja radiación, la escasa pendiente del techo representa una baja captación de
la luz solar.
Invernaderos múltiples en tandem o en serie o en batería
Ventajas
• Posibilidad de economía de material.
• Posibilidad de economía de mano de obra.
• Permite el mejor aprovechamiento del espacio.
• Facilitan la mejor orientación de las hileras de cultivo.
Desventajas:
• Presentan problemas de ventilación si no tienen ventilación cenital adecuada.
• Presentan problemas para la evacuación de agua de lluvia, lo que
implica la necesidad de construir canaletas desagüe correctamente.
• Generalmente la primer estructura sombrea a las otras, provocando
crecimiento desigual de los cultivos.
Invernáculos metálicos vs de madera
Los metálicos presentan:
- mayor hermeticidad logrando disminuir la pérdidas por fugas.
- buen volumen interior de aire ( alta inercia térmica).
- espacio interior totalmente libre sin soportes internos, facilitando el desplazamiento interno, la
conducción de cultivos y bajo sombreo.
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En la Zona de La Plata ( zona de gran desarrollo actual), se están construyendo el tipo capilla
gigante. Es alto sin apertura cenital pero de frentes abiertos de 20 metros de ancho y hasta de
100m de largo, para especialmente cultivar lechuga y espinaca ( no necesitan ser estructuras
tan fuertes como para tomate).
TIPOS DE INVERNADEROS ( clasificación global)
- Invernaderos calientes: Son los que tienen una instalación eficaz de calefacción que nos
permite tener una temperatura determinada en función de los requerimientos de las plantas y
con relativa independencia de la temperatura exterior.
- Invernaderos templados: Tienen una instalación que produce calor solo para salvar las
heladas.
- Invernaderos fríos: No tienen ningún tipo de protección contra el frío salvo la misma
estructura.
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COSTO CONSTRUCCIÓN Y MATERIALES
DE UN MÓDULO DE INVERNÁCULO DE 504 m2 (noviembre de 2008)
Costo de invernáculo con ventilación de
Descripción
504 m2 (14m x 36m)
Postes
Postes
Postes
Tijeras
Tijeras externas apoyo cubierta
Vigas refuerzo, (tutorado)
Vigas, cumbrera
Alfajias (ventilacion)
Rodrigones laterales
Alambre
Clavos
Mano de Obra armado
Sub total estructura
Polietileno cortinas-zocalos
Polietileno Cubierta-frentes-ventilacion
Mediasombra 35%
Sub total Polietileno
Total costo invernáculo 504 m2
Costo por m2
Sub total Costo por m2 polietileno
Costo Mano de Obra por m2 p / recambio
Precio
Cantidad
26
13
26
26
24
7
6
1
68
8
36
504
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
12,50
13,50
13,50
7,70
7,70
7,70
7,70
0,42
2,50
6,00
5,00
5,00
1 $
2 $
0 $
882,00
882,00
-
Medida
Observaciones
TOTAL
3,10
5,50
4,20
7,50
7,60
14
36
310
2,5
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
$
1,00 $
$
1.007,50
965,25
1.474,20
1.501,50
1.404,48
754,60
1.663,20
130,20
425,00
48,00
180,00
2.520,00
12.073,93
882,00
1.764,00
2.646,00
14.719,93
29,21
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
mts. lineal
Kg.
Kg.
m2
Rollo (8m x 50 m de 150mic) durac 2 años
Rollo (8m x 50 m de 150mic) durac 2 años
5,25
3,00
4,50 mts.
2,10 mts.
36,00 mts.
14,00 mts.
15
EL CLIMA DEL INVERNADERO
En invernaderos este término se usa para indicar un conjunto de parámetros climáticos
del momento y sus efectos sobre el crecimiento y desarrollo de los cultivos.
El clima en meteorología se usa para indicar el promedio de las condiciones ambientales de
un gran número de años de una región. El término tiempo hace referencia a valores puntuales.
La diferencia entre el clima del invernadero y el tiempo exterior esta dado por el efecto
invernadero que esta causado por:
1- Efecto de confinamiento: dentro del invernadero el aire esta estancado por la clausura que le
impone la estructura.
2 - Efecto invernadero propiamente dicho.
Estas diferencias dependen: *la naturaleza de la cobertura
*de la forma y dimensiones
*de las características de las aberturas
*del cultivo
*de la orientación
* de la exposición de los vientos predominantes.
Clima espontáneo el invernadero: se llama así al que se registra en el interior de una
estructura sin intervención energética importante (aporte de calor, ventilación forzada, etc.). Se
puede hacer uso de técnicas como blanqueo del techo, uso de mallas de media sombra, que si
modifican el clima pero con un costo energético.
.
Variables determinantes del microclima del invernadero
1- Radiación solar:
Desde el punto de vista agronómico la radiación solar resulta de interés por su importancia en
la determinación de la tasa fotosintética de los cultivos, de fenómenos fotoperiódicos y
fototrópicos y por ser la principal fuente de energía que determina la temperatura de la fitósfera.
Solamente cerca de la mitad del flujo original es la que alcanza la fitósfera en forma de ondas
electromagnéticas y de todo el espectro la comprendida entre 200 y 3000mu la cual, dentro del
invernáculo se transforma la energía electromagnética en calorífica que es de mayor longitud
de onda.
Los fenómenos fisiológicos de los vegetales se desarrollan entre las radiaciones visibles del
espectro 380 y 760 mu, con máximo en las longitudes de onda del azul y rojo.
|________|_______________|______________|_____________//_____________|
rojo
azul
200 |
380
|
760
|
1000
|
|3000
UV
4%
visible
44%
IR
52%
IR lejanos
La fracción de radiación, diaria que llega a los cultivos depende de:
a)factores naturales no modificables ligados a la estación del año, situación geográfica
fotoperíodo y la nubosidad que determinan la radiación diaria.
b) factores modificables: como la orientación del invernadero, la forma de la techumbre y la
pendiente o ángulo de inclinación de la cubierta pueden modificar la luminosidad en su interior,
además de la influencia de los materiales elegidos.
Se puede modificar tanto en cantidad como en calidad y duración.
Al actuar sobre la cantidad afectamos la fotosíntesis y el balance de radiación, muy
relacionados con la producción y al modificar la calidad y duración actuamos sobre los
procesos de morfogénesis tales como altura e inducción a floración de los cultivos.
16
Las mayores pérdidas se dan en la noche y dependen del espesor del material de cobertura.
El polietileno utilizado en la cobertura debe ser: poco transparente a las radiaciones
infrarrojas para evitar las excesivas pérdidas de calor durante la noche y debe difundir la
luz incidente ( en el interior no deben proyectarse sombras).
Las formas básicas de transmisión de calor a la atmósfera y entre los cuerpos se realiza por
medio de fenómenos físicos como:
Radiación, conducción y convección, y por renovaciones de aire (fugas).
R: pérdidas por radiación
CC: pérdidas por radiación y convección
F: pérdidas por fugas
Durante el invierno, la cantidad de luz diurna es el factor limitante para el crecimiento de las
plantas, estando la temperatura controlada.
2-Temperatura:
El balance de energía del invernáculo da como resultado la temperatura a que esta expuesto
el cultivo. Lógicamente este balance es afectado por la radiación que entra al invernadero.
La temperatura es uno de los factores ecofisiológicos preponderantes del ambiente vegetal.
La temperatura del aire que rodea a los cultivos tiene una marcada influencia sobre los
fenómenos fisiológicos del crecimiento y desarrollo
La temperatura del suelo afecta: el crecimiento y los procesos del metabolismo a nivel radical,
la germinación y la tasa de absorción de agua y nutrientes.
Algunos de los procesos afectados por la temperatura son:
- edad fisiológica
- ciclo del cultivo
- fotosíntesis neta
- partición de asimilados
La diferencia de temperatura entre el interior e interior depende de :
• Radiación
• Volumen de aire encerrado que depende del tamaño del invernadero
• Orientación
• Tipo de estructura
• Espesor de cobertura
• Grado de ventilación
• Si existe doble capa
• Contenido de humedad del suelo
Las altas temperaturas diurnas determinan:
• Mayor respiración de mantenimiento, lo que afecta la fotosíntesis neta.
• Establecimiento de frutos nulos o deficientes
• Mayor demanda hídrica
17
•
Desequilibrio hídrico durante el día aunque la cantidad de agua sea la adecuada por lo que
puede haber déficit de calcio en frutos y brotes.
Como ya se mencionó los invernaderos durante la noche no solo pierden calor por radiación
infrarroja sino por conducción-convección y por renovaciones de aire o sea falta de
hermeticidad. En nuestros invernaderos esta perdida es alta y depende del material de
cobertura, el grado de mantenimiento y la influencia del viento.
Las bajas temperaturas nocturnas pueden producir:
• Congelamiento
• Enfriamiento o chilling
• Polinización deficiente
• Establecimiento de frutos nulos deformes ó sin tamaño
El efecto perjudicial de temperaturas extremas depende de:
• Cultivo Ej. Temperatura mínima letal de tomate es de 0-4ºC y lechuga de –2 a 0ºC
• Variedad
• Estado de desarrollo
• Estado fitosanitario
Cada modelo de invernadero tiene diferentes temperaturas zonales debido a la desigual
distribución del calor y las perdidas. Numerosas experiencias han demostrado que la
temperatura en el centro de un invernadero de grandes dimensiones no esta sujeto agrandes
variaciones, como lo puede estar un invernadero chico.
En cualquier invernadero se establecen diferencias de temperaturas de suelo plantas ó
aire entre:
• el día y la noche.
• las zonas centrales y laterales
• a distintas alturas de un mismo sector, en general se observa un aumento de la
temperatura hacia el techo y este aumento se hace más alto desde la parte alta de la
canopia. En los invernáculos sin abertura cenital a partir de los 3 metros disminuye la
temperatura pues en la cumbrera hay perdida de calor por conducción-convección a través
de la cubierta por lo que ésta y el aire cercano se encuentran a menor temperatura
En el siguiente cuadro se muestra la diferencia de temperatura lograda en invernaderos con y
sin abertura cenital. Se puede observar en los sin cenital al llegar a la cobertura del techo la
temperatura disminuye pues al estar ésta mas fría hay pérdidas por conducción y convección.
Cuadro que muestra los perfiles térmicos en invernaderos con y sin ventilación cenital
Altura censor (cm)
0.75
1.5
2.0
2.5
3.0
Con abertura cenital
37.0
40.1
43.0
43.2
45.0
Sin abertura cenital
38.5
42.4
46.8
52.0
48.2
La temperatura de las plantas constituye el mejor índice de su confor, pero se toma por
convención la temperatura del centro por que es más fácil.
3-Humedad relativa:
El contenido de vapor de agua en el invernadero está dado por la evaporación del suelo y la
transpiración de las plantas; esta muy relacionado con la temperatura y con los aspectos
fisiológicos del cultivo
Durante el día en el interior de un invernadero a medida que aumenta la temperatura del aire,
baja la Humedad Relativa en ausencia de fuentes de vapor de agua
18
Durante la noche, en un invernadero cerrado y relativamente hermético, la disminución de la
temperatura de las paredes, atmósfera y superficie vegetal, determina el aumento de la
Humedad Relativa y en general se produce condensación de agua en la cara interna de techos
y paredes, siendo normalmente previo al amanecer cuando se alcanza la temperatura de punto
de rocío.
La Humedad Relativa de un invernadero interviene en:
• La transpiración que influye en la temperatura del cultivo y del invernáculo y en la absorción
y transporte de nutrientes
• En el crecimiento de los tejidos.
• En la fecundación de las flores.
• En el desarrollo de enfermedades criptogámicas.
El exceso de humedad puede reducirse con:
•
El manejo de la ventilación que modifica el intercambio de calor y vapor de agua
• Aumento de la temperatura.
• Cubriendo el suelo con plástico
La evaporación del agua sirve para eliminar una gran cantidad de energía calorífica solar
recibida por el vegetal
Con escasez de humedad en el ambiente la planta puede deshidratarse paralizando su
desarrollo.
La falta de humedad puede corregirse con:
• Riegos
• Distribuyendo sobre el suelo recipientes con agua
• Pulverizando con agua el ambiente.
• Favoreciendo buenas renovaciones de aire en el interior del invernadero.
Los cambios bruscos de temperatura producen cambios bruscos en la HR esto es importantes
en cultivos recién transplantados, pues en estas situaciones no hay influencia del calor latente
del agua (calor que absorbe del ambiente al pasar del estado líquido al gaseoso), pues el
cultivo no transpira.
Una atmósfera que a 10ºC tiene un a HR del 60%, al pasar a 25ºC la HR desciende a 25%.
En cultivos desarrollados, la evaporación del agua atempera los cambios bruscos de
temperatura y humedad.
Un factor relacionado con la HR es el tiempo diario de hoja mojada, que es un factor que
predispone al desarrollo de enfermedades.
Debido a la emisión de radiación de onda larga, la hoja, durante la noche alcanza la
temperatura inferior a la del ambiente que la rodea, por lo que sobre la hoja se alcanza la
temperatura de saturación en primera instancia. Por lo tanto las técnicas que disminuyen la
pérdida de radiación infrarroja, disminuirán el tiempo de hoja mojada( doble techo, calefacción).
4-Contenido de anhídrido carbónico
El anhídrido carbónico forma parte de la composición del aire y es imprescindible para la
fotosíntesis.
La concentración de CO2 del aire es de 300ppm.
Se puede considerar como promedio que la mayoría de las especies tienen su óptimo de
fotosíntesis entre 600 y 900 ppm de CO2, el tomate y la lechuga entre 1000-1200ppm.
En el interior de un invernadero se hace dificultosa la renovación de aire, por eso durante el día
que es cuando se realiza el proceso fotosintético, suele haber menos CO2( (puede llegar a 150
ppm). Durante la noche debido a la respiración de las plantas y el flujo desde el suelo, el nivel
es superior al exterior.
Si se desea el máximo aprovechamiento de las plantas, puede elevarse la concentración de
CO2 con aporte artificial del gas, por combustión de petróleo, gas propano con cilindros de gas
comprimido. Debe tenerse en cuenta que cantidades excesivas pueden resultar fitotóxicas.
19
En verano con la aireación del invernadero, para disminuir la temperatura es suficiente para
evitar la carencia de dicho compuesto cerca de las plantas.
Pérdidas energéticas del invernadero
Es importante conocer las diferentes formas de pérdidas de energía para saber como
disminuirlas. Ellas se producen por:
a) pérdidas por radiación
b) pérdidas por conducción-convección
c) pérdidas por fugas
Radiación: es la que producen todos los cuerpos que se encuentran bajo la cubierta, y es la
que se trata de no perder. Esta perdida se produce a través de la pared del invernadero y
depende del
*material de cobertura
*condiciones ambientales
Ej: polietileno común pérdidas del 70%
polietileno LDT (larga duración térmica) de 40 micrones escapa el 50%
200 micrones escapa solo el 15%
Conducción: es la pérdida de calor por acción molecular dentro de un material ó de un material
a otro, va de una zona o cuerpo de mayor temperatura a menor.
La cantidad de calor conducida depende de la diferencia de temperatura y disminuye con el
espesor del material.
Convección: es la pérdida de calor desde una superficie a un fluido en movimiento por ejemplo
el aire.
Se producen pérdidas por conducción- convección a través de las cubiertas producidas
principalmente por:
* diferencias de temperatura entre el exterior y el interior
* velocidad del viento
Fugas: producidas por defectos de estaquiedad del invernadero y muy influenciadas por el
viento.
Cuadro que representa las renovaciones del volumen total de aire según construcción y
mantenimiento
Sistema de construcción
Construcción nueva de vidrio
renovaciones horarias de aire
0,75 – 1,5
Construcción nueva de doble capa
0,5 – 1,0
Construcción de 2do año
1,0 – 2,0
Construcción de 2do año deficiente
2,0 – 4,0
Cálculo de las pérdidas energéticas.
En la mayoría de las regiones de latitudes bajas o medias, en invierno la radiación solar aporta
durante el día suficiente energía para evitar que se use calefacción y se hace necesario
ventilar para evitar temperaturas que puedan ser perjudiciales para los cultivos.
Existen formulas matemáticas para el cálculo de cada una de los tipos de pérdidas
energéticas de un invernáculo y se establecen generalmente por la noche en que las pérdidas
son mayores. y luego que son calculadas, la pérdida total se expresa en la siguiente ecuación:
20
Q= qrad +qcc +q f
Q= pérdida total de energía
Qrad= pérdidas por radiación
Qcc= pérdidas por conducción convección
Qf= pérdidas por fugas
Todos los términos de la ecuación se expresan en Kcal/h m2 ó en Watts/m2 donde
1Kcal/h = 1.163 watts
Se puede simplificar las pérdidas de radiación, convección y conducción en un solo valor
denominado pérdida a través del material de cubierta y se calcula a través de la siguiente
ecuación:
qc= U Ac/As(Ti-Te)
Ac= Área de material de cubierta (m2)
As= Area de suelo cubierta por el invernadero ( m2)
Ti-Te= diferencia de temperatura entre el exterior y el interior del invernáculo
la diferencia entre la temperatura deseada en el invernadero y la temperatura exterior mínima
Por ejemplo si se desea una temperatura interior de 5ºC y la temperatura mínima posible en el
exterior es de -6 ºC, la diferencia de temperatura será: dt = 11 C
U= Coeficiente de pérdida de calor por cobertura (W/m2 C)
El valor U depende del sistema de calefacción, de la exposición al viento y del material de
cubierta. Ej en ( W/m2 ): polietileno simple 6,2
Polietileno doble 4; polietileno térmico doble 3,4
qf= N . V/ As. p. Cp. (Ti-Te)
N: renovaciones horarias
V: volumen del invernadero
As: Área de suelo cubierto
p: densidad del aire
Cp: calor específico del aire
Determinación del volumen del invernadero
Tipo de dos aguas
C
B
- Calcular el volumen del cajón de la base:
V del cajón = A x B x D
= 10m x 2m x 50m
= 1000 m3
- Calcular el volumen del techo
V del techo = (A x C x D)/ 2
= 10 x1,5 x50
= 375 m3
- Calcular el volumen total
V total = V cajón + V techo
= 1375 m3
D
A
Así las pérdidas totales quedarían simplificadas en:
Q= qc + qf
21
Cálculo del consumo de combustible
Depende de: las pérdidas, de la eficiencia del calefactor y del poder calorífico del combustible
utilizado.
Re:. Rendimiento o eficiencia del calefactor
F= Q/ Re. Cv
Cv: Poder calorífico del combustible
MODIFICACIÓNES DEL CLIMA DEL
INVERNADERO
1- Modificación en períodos fríos
Existen tres niveles u objetivos de temperatura nocturna deseada, que dependerá de los costos
y rentabilidad esperada.
1- Lucha contra heladas. Evitar que se llegue a la temperatura letal media del cultivo
2- Mantener la temperatura por sobre el daño por enfriamiento
3- Mantener la temperatura nocturna en el nivel óptimo para cada cultivo. Ej. Tomate 13-16ºC,
para pimiento 16-18ºC, melón 18-21ºC.
Para lograr esto tenemos
1-1 Sistemas activos o de calefacción:
Son los que hacen intervenir grandes cantidades de energía tanto para su instalación como
para su funcionamiento.
Requerimientos para un buen sistema de calefacción:
- Deben brindar una potencia térmica suficiente para asegurar los saltos térmicos calculados.
- Deben lograr una buena distribución de la temperatura, tanto horizontal como vertical.
- Deben poseer buena regulación y seguridad de funcionamiento cuando su uso sea
necesario.
1-1-a) Sistemas por agua caliente
- Calefacción aérea:
Son tuberías de hierro distribuidas a lo largo de las paredes laterales del invernadero,
en la parte aérea a la altura de las plantas. El agua caliente que circula proviene de una
caldera y quemador a gas oil, fuel oil y gas natural. La temperatura del agua alcanza los 40 ºC.
Es un sistema muy costoso.
- Calefacción del suelo
Son tuberías radiantes enterradas o sobre el suelo por las que circula agua caliente.
Debe manejarse con cuidado pues el calor puede modificar las condiciones físico químicas del
suelo. Se utiliza la tubería no enterrada para aprovechar mejor la emisión de calor hacia el
ambiente. El material más usado es el plástico tanto liso como corrugados o anillados, (estos
tienen mayor superficie de emisión).
La temperatura del agua es de 30-40ºC.
Son sistemas costosos, y que solo se usan para ornamentales
- Acolchado radiante:
22
Son mangas de plástico flexible colocadas entre las líneas del cultivo por cuyo interior
se hace circular agua con temperatura entre 20 y 40ºC
1-1-b) Sistemas por aire caliente
Las partes fundamentales de estos equipos son:
- un ventilador: que hace circular el aire extrayéndolo del exterior o del interior del
invernadero.
- un quemador: para quemar combustible
- según el sistema pueden o no tener un intercambiador de calor: tiene una serie de aletas que
se calientan por la combustión y entre las que circula el aire, se calienta y sale al invernadero.
La salida del aire se realiza a través de deflectores direccionales o bien por mangas de
polietileno provistos de orificio.
Los sistemas por aire son menos costos que por agua caliente y el ventilador puede usarse en
verano para bajar la temperatura.
Inconvenientes:
• menos eficiente en la distribución de la temperatura
• los equipos tienen poca inercia térmicas, en caso de inconvenientes se
produce un enfriamiento rápido del invernadero.
• A poca distancia entre el ventilador y las plantas, variable según la
potencia del ventilador el aire caliente asciende a la zona del techo.
1-2 Sistemas precarios:
Solo salvan de las heladas
Tambores con carbón: Se colocan uno ó dos tambores cortados por la mitad, duran prendidos
unas cuatro horas.
Horno a leña: Puede estar afuera ó adentro, tiene una cañería de salida del calor.
En ambos caso hay problemas de depósito de la combustión del material.
Sistemas a gas con garrafas o tubos: - Pueden ser con quemadores o con pantallas.
1-3 Sistemas pasivos o de ahorro energético:
Son técnicas simples, son más o menos costosas según el material usado, que hacen
intervenir muy poca energía, tanto para su instalación como para su funcionamiento.
Tienden a disminuir las pérdidas por cobertura(radiación de onda larga, conducción-convección
y por renovaciones de aire).
Doble techo y/o paredes:
Se coloca una doble cobertura en el techo y/o paredes a muy poca distancia entre ambas (28cm), el espesor de esta última capa es de 50-100 micrones. El aire encerrado entre ambas
capas actúa como una barrera aislante, evitando el escape de calor hacia el exterior. Si se
insufla aire entre las capas aumenta la eficiencia del sistema, lo que se logra en estructuras
bien estancas.
En invierno cuando hay muchos días nublados seguidos, puede ocurrir que el efecto
beneficioso de aumento de temperatura con la disminución de la fotosíntesis.
El ahorro energético puede estimarse en un 30% y la pérdida de luz en un 10%.
Pantallas térmicas:
23
Es una cobertura de material plástico o de materiales aluminizados que tienen por objeto
impedir el escape de la radiación infrarroja larga emitida durante las noches por el suelo y
plantas. Las láminas aluminizadas disminuyen las pérdidas del calor por radiación en un 50% y
si son pantallas tejidas reducen las pérdidas en no más del 25%.
También se reduce las pérdidas por conducción y convección al mismo tiempo que reduce el
volumen de aire en el interior del invernadero. Estas pantallas deben estar provistas de un
sistema para correrlo durante el día a fin de no restarle luminosidad a los cultivos. Y en el
verano para disminuir la temperatura se extiende durante el día.
Uso de energía solar o geotérmica:
Son equipos de instalación costosa pero de funcionamiento económico. En el caso de los
paneles solares su uso no se ha difundido por que en la mayoría de los casos su tamaño
excedería el del invernadero.
Aspersión de agua sobre la cubierta:
Consiste en asperjar agua sobre la cubierta del invernadero durante las horas en que se
producen las heladas. Se forma una capa de hielo de un par de centímetros de espesor que
actúa como aislante al escape de calor del interior. A pesar de ser muy efectivo tiene el
inconveniente que el agua usada tiene que ser reciclada
o canalizada para evitar
encharcamiento, también el agua debe ser de bajo contenido salino para que no se formen
costras.
Cortinas rompevientos
Reduce la velocidad del viento por lo que disminuyen los riesgos por daños mecánicos.
Reducen las pérdidas de calor, se estima entre un 5 y 10% el ahorro energético.
Debe tener una permeabilidad del 50%, para que no se formen turbulencias. También si se usa
cortina artificial con malla de sombreo tiene que ser del 50%.
La altura debe ser semejante a la altura del invernadero. Para el caso de invernaderos
múltiples la altura tiene que ser mayor. Cubren 15-20 veces su altura.
La cortina debe instalarse en el sector donde soplan los vientos fríos. En caso que exista
posibilidad de sombreo sobre el invernadero, se puede evitar con la cortina situada a una
distancia igual a 4 veces su altura.
Superficie expuesta del invernadero
-Las pérdidas de calor de un invernadero son directamente proporcionales a superficie total (
no superficie de suelo cubierta)
-Para una misma superficie cubierta, el área expuesta varía con las distintas relaciones
largo/ancho, también las perdidas de energía varía de la misma manera.
-Las pérdidas de calor por m2 de pared se consideran 1.4 x las pérdidas por m2 de techo
.Esto se debe a las diferentes influencias del viento.
:-La influencia de la pendiente del techo en la relación Área cubierta / área del suelo es
similar para todos los invernaderos: crece con la pendiente.
La transmisión de la luz y por lo tanto el aprovechamiento de la energía aumenta con la
pendiente, la optima para un invernadero simple es mayor a 25.ºC
- La relación Área cobertura/ Área suelo disminuye poco con el aumento de altura y su
influencia en los requerimientos de energía son despreciables, sobre todo en invernaderos
multicapillas. Hacer invernaderos mas altos es beneficioso en el control del clima y no
aumenta demasiado la superficie expuesta.
2- Modificaciones en periodos cálidos
El principal objetivo de disminuir la temperatura es lograr ampliar el período de
utilización del invernadero
2-1 Sistemas activos
2-1-a)Paneles evaporantes o cooling:
24
Se colocan en un extremo del invernadero, el aire que se introduce en el interior a través de los
paneles se enfría y satura de humedad. En el extremo opuesto se coloca un extractor de aire
que al evaporarse la humedad baja la temperatura.
Los paneles se construyen de madera o materiales alveolares imputrescibles.
2-1-b)
Aspersión de agua en el interior:
Se basa en la transformación de la energía radiante incidente en calor latente por evaporación
de microgotas de agua emitidas por aparatos de aspersión. Son nebulizadores a baja presión.
Es Brumización cuando el tamaño de la gota es mayor a 200 micrones. Estas gotas caen
sobre el suelo y el cultivo, cuya evaporación se hará mas o menos rápidamente según la
temperatura de estas superficies.
Es Fog system, cuando las microgotas tienen menos de 100 micrones, quedan en suspención
en el aire hasta su completa evaporación.
Los equipos tienen mas valor cuanto más chica es el tamaño de la gota.
2-1-c) Ventilación forzada
El uso de ventiladores que mejoran el perfil térmico, disminuyendo el gradiente entre la base y
la parte alta del invernadero, producen la extracción del aire del invernadero, el ingreso del aire
se produce en el otro extremo que extrae.
Son de gran caudal y bajas revoluciones
En cuanto a la humedad no tiene mucho efecto.
Sobre el contenido de CO2, que con la altura disminuye 60ppm, con esta tecnología solo 30
ppm.
La velocidad del viento no debe ser mayor a 1m/seg para que no cause efectos negativos
sobre las plantas.
2-2 Sistemas pasivos
2-2 a)Ventilación natural: tanto como con la forzada lo que se busca es conseguir una
adecuada renovación del volumen de aire, la cual tiene que ser de aproximadamente 40
renovaciones/hora.
Tiene tres funciones
• Bajar la temperatura del aire.
25
• Reducir la humedad relativa.
• Reemplazar el CO2 usado en la fotosíntesis.
La ventilación renueva el aire caliente por el aire más fresco del exterior.
Cuanto más intensa sea la renovación del aire y mayor la diferencia de temperaturas entre el
interior y el exterior del invernadero, mayor será la eficiencia de la ventilación en la disminución
de la temperatura.
A veces la ventilación natural no es suficiente cuando:
- Aberturas tapadas por plantas: Soluciones:
a) colocar el cultivo perpendicular a las aberturas.
b) colocar aberturas cenitales
c) disminuir el ancho del invernadero
- Temperatura exterior muy alta: Solución: sombreado y nebulización con agua
Falta de viento: En los invernaderos que tienen solo aberturas laterales a veces la renovación
del aire es lenta si el viento es calmo. Esto se mejora con abertura cenital donde por un efecto
de convección llamado efecto chimenea el aire se renueva mas rápidamente.
Para asegurar una buena ventilación debemos tener en cuenta las aberturas de un
invernadero que se expresan como porcentaje de área de suelo cubierta.
Las aberturas laterales deben representar alrededor del 25% del área de suelo cubierta.
Las aberturas cenitales deberían tener como mínimo un 10% del área del suelo cubierto para
asegurar una ventilación eficiente.
2-1-b) Sombreado:
-Blanquedo con cal: se pinta sobre el techo junto con un adhesivo. Es el menos eficaz para
disminuir la temperatura y da lugar a situaciones de estrés de las plantas con alto déficit de
presión de vapor entre las plantas y el aire lo que produce menor tasa de transpiración y
fotosíntesis.
-Sombreado con tejido agrícola: Mallas de polipropileno negra de distintas densidades que
se colocan sobre el techo. Las ideales son las que producen sombreo no mayor al 35%. Con
esta densidad y no mayor se consigue menor temperatura y mejor respiración fotosintética,
menor déficit de presión de vapor y menor transpiración con lo que se logra mejor
aprovechamiento del agua.
-Pantallas aluminizadas: Pantallas que se colocan en el interior y reflejan la luz incidente, se
extienden durante el día y se recogen de noche. También se pueden colocar sobre la cubierta.
26
Calculo para determinar las necesidades de calefacción
I-Determinar el volumen del invernadero
Tipo de dos aguas
C
B
1- Calcular el volumen del cajón de la base:
V del cajón = A x B x D
= 10m x 2m x 50m
= 1000 m3
D
D
A
2- Calcular el volumen del techo
V del techo = (A x C x D)/ 2
= 10 x1,5 x50
= 375 m3
3- Calcular el volumen total
V total = V cajón + V techo
= 1375 m3
II -Determinar la diferencia entre la temperatura deseada en el invernadero y la temperatura
exterior mínima
Por ejemplo si se desea una temperatura interior de 5ºC y la temperatura mínima posible en el
exterior es de -6 ºC, la diferencia de temperatura será: dt = 11 C
III - Grado de aislamiento del invernadero
Las coberturas tienen gran importancia en el aislamiento del invernadero , cada una tiene su
coeficienite de transmisión ( K)
Ej: el plástico simple K= 6
el policarbonato de 8mm K = 4
Cálculo:
La cantidad de calor se expresa en Kilo calorías/hora (Kcal/h)
Kcal/h = V x K x dT
V= volumen del invernadero
K= coeficiente de transmisión
dT= diferencia de temperatura
Ej: invernadero de tipo capilla V= 1375 m3
dT= 11 C
cubierta de plástico simple K= 6
Kcal/h= 1375 m3 x 6 x 11= 90.750
27