Sistemas de control ambiental en los invernaderos.

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Sistemas de control ambiental.


El control ambiental del invernadero puede ser pasivo o activo.

• Control pasivo: ventilacion, sombreo y temperatura.
• Control activo: sistemas de calefaccion y refrigeracion (control de humedad).

Una cuestion previa al establecimiento de cualquier sistema de control climatico es disponer de un buen equipo de medida de las condiciones ambientales. Los sensores deben ser lo mas fiables posible y deben ser contrastados con frecuencia.


Control de la atmosfera: fertilizacion carbonica.


El enriquecimiento de la atmosfera con CO2 ejerce un efecto notable sobre el crecimiento de la mayoria de las plantas en maceta. Tiene el inconveniente de poder ser toxico para las plantas, ademas de que al crecer rapido y mas suculentas, son facilmente atacadas por patogenos.


Ventilacion estatica y forzada en los invernaderos. Equipos y sistemas.


Ventilacion natural.

• Es la mas utilizada, basada en la propiedad de que el aire caliente pesa menos que el frio, creandose una corriente ascendente por conveccion que permite al aire mas caliente salir al exterior primero.
• Se puede ventilar con ventanas olocadas en las paredes laterales, creandose una corriente de aire, o mediante ventanas cenitales en la techumbre y ventanas en las paredes laterales. En ambos casos se cierran y abren segun las necesidades.
• La colocacion de ventanas cenitales y laterales es mas efectiva para la ventilacion que si las ventanas son solo laterales o solo cenitales.
• Si solo hay ventanas laterales, la superficie de estas sera superior al 20% de la superficie cubierta.
• Si tiene ventanas cenitales y laterales, las del techo tendran un 10% y las laterales un 15% de la cubierta.
• Si solo son cenitales, su superficie tendra el 15% de la superficie cubierta.
• La apertura y cierre de las ventanas puede hacerse de forma manual, mas o menos mecanizada o por control automatico.

Ventilacion forzada.

• Consiste en establecer una corriente de aire mediante ventiladores-extractores, que extrae el aire caliente del invernadero, y el volumen extraido es ocupado inmediatamente por aire de la atmosfera exterior. Con este sistema solo se puede conseguir una temperatura identica a la exterior.
• El mecanismo de apertura y cierre se suele hacer por medio de unos piñones, movidos manualmente o por un motor electrico, que engranan con una cremallera que esta adosada a las ventanas, de esta manera, cuando giran los piñones hacen subir o bajar la cremallera.
• El control automatico para activar el mecanismo de apertura o cierre de las ventanas se lleva a cabo mediante termostatos, que con el cambio de temperatura pone en funcionamiento el motor.

Elementos de control.


Ventilacion. Debe existir un equilibrio entre la proteccion de la splantas con condiciones ambientales modificadas pero dependientes de factores externos como la radiacion, temperatura y humedad estacionales y diarias fluctuantes. El control de las ventilaciones de cara a la entrada de plagas, es un aspecto a tener en cuenta en los viveros, sobre todo en los ultimos tiempos con la aparicion de virosis. Se distinguen dos tipos de ventilacion en la estructura:

• Ventilacion lateral: en combinacion con la ventilacion cenital permite la aparicion de un flujo horizontal que facilita la renovacion, aunque a veces puede suponer un problema por la entrada de plagas arrastradas por el viento. Como unica ventilacion solo es recomendable en naves de pequeñas dimensiones y laterales muy proximos, no mas de 30 m.
• Ventilacion cenital: permite los diferentes efectos de ventilacion: ventilacion de tipo convectivo, en la que la masa de aire caliente asciende por su menor densidad y su salida por las ventilaciones produce un movimiento ascendente que provoca la entrada de un flujo de reposicion mas frio; y por velocidad del aire, en la que la fuerza de la masa de aire externa a una determinada velocidad crea corrientes en el interior del invernadero que renuevan la masa de aire interno. La velocidad del viento puede actuar tanto por succion como por presion positiva desplazando mecanicamente el aire contenido. Para ello se orientan los ventanales en la direccion de los vientos dominantes.

La calefaccion en invernaderos, metodos, equipos y medios.


Se puede actuar aumentando la temperatura o disminuyendola.


Sistemas para aumentar la temperatura: del suelo o del aire.


Calefaccion del suelo.

• Calefaccion por agua caliente: se calienta el suelo con unas tuberias de acero o de PVC a 20cm de profundidad y 50 cm de separacion entre ellas. El agua no debe superar los 50ºC.
• Parrillas electricas o resistencias: se colocan unos cables de resistencias electricas, que son una aleacion de Ni y Cu recubiertos de una camisa d ePVC, que calientan el suelo de cultivo que rodea a las plantas. Un termostato regula la temperatura haciendo que funcione intermitentemente manteniendo constante la temperatura.
• Camas calientes: mesa dotada de medios para dar calor localizado a nivel de las raices. Tienen los distribuidores de calor dentro de un material soporte (arena, turba, etc...) y aislados para evitar perdidas hacia el ambiente.

Calefaccion del aire.

• Metodos indirectos:
• Camras de aire: se coloca en la parte interior del invernadero una lamina de PE de poco grosor, y paralela a la cubierta exterior a una distancia de 10 cm. Entre ambas cubiertas se forma una camara de aire aislante que dificulta que se escapen las radiaciones emitidas por el suelo y las plantas (radiaciones de onda larga) por la noche, y se conserva durante mas tiempo el calor acumulado durante el dia.
• Tuneles de plastico: se aprovecha la estructura del invernadero para colocar un bastidor de alambre galvanizado en los pies derechos del invernadero, sobre el cual se deja caer el plastico de 300 a 400 galgas hasta el suelo. Con esta instalacion en el interior del invernadero se consiguen unas diferencias de entre 5 y 7º a favor del tunel respecto de las del exterior.
• Invernaderos solares: recogen el calor acumulado durante el dia y lo distribuyen durante la noche. Hay dos tipos:
• Con colector externo: que consta de un colector (externo) , una red de transferencia de calor del colector al sistema de almacenaje o acumulador, y una red de distribucion del acumulador al invernadero (durante la noche).
• Con coletor interno: la cubierta del invernadero es la que actua de colector mediante un liquido de cloruro de cobre, que transmite la radiacion visible y retiene la infrarroja corta, actuando como absorvente. El calor se acumula en piscinas.
• Produccion de vapor de agua: se calienta agua que se evapora aportando la humedad relativa necesaria al invernadero, ademas de proporcionar calor a este.

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Respuesta: Sistemas de control ambiental en los invernaderos.

• Metodos directos:
• Calefaccion por aire impulsado:

• Estufas: calientan el aire por conveccion-radiacion y se alimentan con petroleo, gasoleo, etc. Se le puede acoplar un ventilador que absorve el aire caliente y lo lanza a la atmosfera dle invernadero.
• Generadores de aire caliente: son aparatos con un quemador de combustible, el cual al quemarse en la camara de combustion produce calor, y este calor es distribuido por la superficie del invernadero a traves d eun ventilador que lleva incorporado. Este sistema reseca mucho el ambiente y tiene mayor consumo en precio/m2. Puede ser impulsado directamente a la atmosfera dle invernadero o bien conducirlo mediante un sistema de tuberias con orificios de salida.
• Aerotermos: se calienta agua en unas calderas produciendo agua caliente y vapor de agua, que al pasar por unos radiadores calienta el ambiente que le rodea. Esta agua caliente a traves de bombas d eimpulsion crea un sistema de circulacion por el invernadero, volviendo los tubos a traer el agua a la caldera para repetir el proceso. Unos ventiladores impulsan el aire repartiendo asi el alor al resto del invernadero.

Calefaccion por conveccion-irradiacion.

• Central de radiadores de agua caliente o vapor de agua: se calienta el agua en una caldera. El agua caliente o vapor de agua se distribuye por un sistema de tuberias, impulsada por termosifon o bomba impulsora. El agua pierde el calor por irradiacion-conveccion con la atmosfera del invernadero, y una vez enfriada vuelve a la caldera por alguno de los metodos anteriores.

Sistemas para disminuir la temperatura.

• Ventilando: abriendo ventanas o renovando el aire interior con aire fresco por medio de un ventilador-extractor.
• Removiendo el aire interior: se homogeniza la temperatura ambiente aumentando la evaporacion del suelo y la transpiracion de las plantas. Este aumento d ehumedad conlleva una disminucion de la temperatura.
• Actuando sobre la cubierta: se disminuye la luminosidad y por tanto la temperatura. Los metodos ya vistos en el sombreo se resumen en:
• Refrigeracion por agua coloreada: se deja resbalar por la cubierta agua con colorante, que al disminuir la transparencia disminuye la temperatura.
• Blanqueo: pintando con cal o pintura blanca (Blanco de España (se llama asi) ).
• Pantallas termicas.
• Aumentando la humedad: se consigue mediante riegos, pulverizacion, nebulizacion (mist-system, agua a presion de 3 a 8 kg/cm2) a traves de tuberias.
• Cooling ? system: en la parte norte del invernadero se colocan unos paneles y en la parte sur un extractor. Los paneles son receptaculos de tela metalica en cuyo interior se situaba tradicionalmente viruta de madera o granulos de arcilla, hoy dia se fabrican celdillas de papel plastificado que consiguen una enorme superficie de evaporacion. Por la parte alta del panel se deja caer agua. El extractor, al succionar el del aire interior y sacarlo al exterior, obliga al paso de aire por el panel enfriandose, y de esta forma entra aire frio y sale el caliente.
• Generadores de aire frio: son aparatos que hacen lo opuesto al calefactor, es decir enfriar el aire, se basan en quitar el calor del aire que pasa a traves de ellos. Es el sistema de los aparatos de aire acondicionado. Este sistema no es muy utilizado por ser caro.

Sistemas de control de la humedad.


Son muy importantes para la nascencia y el desarrollo de ciertas especies.


Los nebulizadores son aparatos que crean una niebla artificial que mantiene y aumenta la humedad.


Se clasifican segun el tamaño de la particula que suministran, lo cual esta relacionado con las caracteristicas del emisor y la presion a que trabaja.

• Nebulizador a baja presion: se emplean emisores de plastico. Se trabaja con presiones de 1 a 5 atmosferas. Se obtiene una niebla a bajo coste, que en muchos casos es suficiente para el enraizamiento de esquejes, aunque la uniformidad de distribucion no es muy grande.
• Nebulizacion a media presion: (mist-system). Se emplean emisores con materiales mas solidos para resistir presiones entre 4 y 15 atmosferas y dan un diametro de gota entre 130 y 150 micras.
• Nebulizacion de alta presion: (fog-system). Se utilizan presiones entre 50 y 80 atmosferas. Requieren unos emisores construidos con total precision para alcanzar tamaños de particula de 12 a 15 micras de diametro. La principal caracteristica del sistema de alta presion es que los tamaños de particulas que se consiguen, permiten mantenerse en suspension en el aire el tiempo suficiente para que, si la temperatura es elevada, se evaporen sin caer al suelo o mesa de cultivo, evitando problemas de pudriciones, ademas de bajar la temperatura al evaporarse.
• Otros sistemas de niebla: es el que mezcla en los emisores aire y agua a distinta presion.

En todos los casos, es fundamental la ausencia de sales y solidos en suspension, por lo que es aconsejable disponer de sistemas de desionizacion del agua, filtros de precision, etc. A fin de que no se obstruyan los emisores ni se depositen sales sobre las hojas.

• Generadores d eaire humedo: son aparatos que actuan mediante ventiladores de la misma forma que un calefactor de aire pero introduciendo aire frio y humedo y distribuyendolo. El aire que entra del exterior se enfria en el interior del aparato por medio de un chorro continuo de agua que cae sobre las paredes de este aumentando la humedad y bajando su temperatura.

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