Consejos para la conservación de energía y calefacción de invernaderos Parte 1. Ubicación y diseño de los invernaderos

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Invernadero

A medida que se acerca el otoño, los días se hacen cada vez más cortos. Esta es la época del año en la que nuestra fuente de energía gratuita, la luz solar, se vuelve limitada. La luz solar es esencial para mantener la temperatura global en los rangos apropiados para el crecimiento de las plantas. En invierno, la producción de plantas es un desafío porque la temperatura y la radiación solar descienden a sus valores mínimos.

Además, hay varios días nublados que disminuyen aún más la fotosíntesis. Sin embargo, los invernaderos están diseñados para minimizar los efectos negativos de esas limitaciones ambientales. A medida que se acerca el invierno, aumenta la necesidad de calefacción. La energía consumida para calentar un invernadero puede llegar al 80% de la energía total necesaria para operar un negocio de invernaderos.

Ubicación del invernadero

A partir del verano, la duración del día disminuye a medida que aumenta la latitud. Por ejemplo, el 21 de diciembreS tla duración del día en Nueva York (latitud: 40˚N) es de 9 horas y 15 minutos y la radiación solar para un día soleado sería de 1555 J / cm2durante este día. Por otro lado, en Querétaro, México (Latitud: 20˚ 35 ‘N), para el mismo día, la duración del día es de 10 horas 53 minutos, la radiación solar para un día soleado sería de 2783 J / cm2durante este día.

Hay casi el doble de energía de radiación solar recibida en Querétaro, México, que en Nueva York, y como resultado podemos esperar temperaturas más bajas y mayores costos de calefacción en Nueva York que en Querétaro.

La pérdida o ganancia de calor en un invernadero se produce de 4 formas diferentes: conducción, convección, radiación e infiltración.

  • La conducción ocurre cuando el calor se transfiere entre dos cuerpos en contacto directo.
  • La convección ocurre cuando el calor se transfiere a través de un fluido como el agua o el aire a la superficie de un objeto.
  • La radiación ocurre cuando el calor se transfiere sin ningún contacto físico o con la ayuda de un fluido (por ejemplo, radiación solar).
  • La infiltración ocurre cuando hay un intercambio o fuga de aire entre el interior y el exterior.

Para comprender completamente las diferentes formas de ahorrar energía para calefacción, es esencial estudiar cómo conservar energía. A continuación, se muestran algunas estrategias:

Planificación de la orientación del invernadero por tipo: bahía única y conectada a canalones

Para producir cultivos en los meses de invierno en latitudes del norte por encima de 40˚N, un invernadero de una sola bahía debe estar orientado de este a oeste, pero las hileras deben estar orientadas de norte a sur para minimizar la sombra. Los invernaderos conectados a canalones y las hileras de plantas deben estar orientados de norte a sur.

Elección de la cubierta adecuada: capa única frente a capa doble

Es un hecho que los revestimientos de una sola capa pierden más calor que los revestimientos de dos capas. Cada material de cobertura tiene diferentes valores de transferencia de calor. En la agricultura de invernadero, las unidades que se utilizan para medir la cantidad de energía para calentar o enfriar una libra de agua en un grado Fahrenheit se denominan «Unidad Térmica Británica» (BTU). Para demostrar las diferencias de pérdida de energía, supongamos que hay dos invernaderos: uno con polietileno de una sola capa y otro con polietileno de doble capa.

La temperatura exterior es de 20˚F (-7˚C) y la interior se mantiene a 60˚F (16˚C) durante la noche. La pérdida de energía a través del polietileno de una sola capa sería de 335.000 BTU, pero para el polietileno de doble capa, sería de 200.000 BTU. Mediante el uso de polietileno con barrera infrarroja y tratamiento superficial anticondensación, se puede reducir aún más la pérdida de calor.

Elección de la cobertura adecuada: coeficientes de pérdida de calor

Las cubiertas del invernadero tienen diferentes coeficientes de pérdida de calor. Por ejemplo, al reutilizar los parámetros anteriores, la pérdida de calor para un invernadero cubierto con un policarbonato de pared doble de 8 mm sería de 183.000 BTU. Los ahorros serían del 45% y el 9% en comparación con un polietileno de una sola capa y un polietileno de doble capa, respectivamente.

Selección del tipo de invernadero en función de la pérdida de calor: bahía única o conectada a canal

Un invernadero de una sola bahía perderá más calor que un invernadero conectado a una canaleta porque el invernadero de una sola bahía tendrá más superficie expuesta al aire libre. Por ejemplo, si hay tres invernaderos similares al invernadero anterior, la pérdida de calor para un polietileno de una sola capa sería 335,000 BTU por tres invernaderos de una sola bahía, lo que equivale a 1,005,000 BTU de pérdida de energía. Por otro lado, si esos tres invernaderos están conectados a un canalón, la pérdida de calor sería de 785,000 BTU, o un 22% menos que los tres invernaderos de una sola bahía.

Aislar adecuadamente el invernadero

Los materiales de aislamiento se pueden colocar en la base de las paredes del invernadero (incluso debajo de la superficie del suelo) hasta la altura de la planta. El material aislante puede ser tan simple como poliestireno extruido.

Limitación de la infiltración o fugas de aire

La tasa de infiltración de un invernadero se mide como intercambios de aire por hora. Un invernadero nuevo con cubierta de vidrio tendrá 1,5 veces la cantidad de intercambio de aire por hora en comparación con una película de polietileno de doble capa. Un invernadero de vidrio de «construcción antigua» en buenas condiciones normalmente tiene el doble de intercambio de aire por hora en comparación con un invernadero nuevo cubierto de vidrio y cuatro veces más si el invernadero de vidrio de «construcción antigua» está en malas condiciones. Es imposible evitar la infiltración, pero es posible minimizarla sellando los orificios hacia el exterior y cerrando herméticamente las rejillas de ventilación, las rejillas y las puertas.

Punteros de las rejillas de ventilación sobre calefacción de invernadero y conservación de energía.JPG

Las rejillas de ventilación mal selladas pueden causar una importante infiltración de aire y pérdida de calor. Fuente: Premier Tech

Usando cortavientos

Se recomienda instalar cortavientos alrededor del invernadero. Los cortavientos pueden ser coníferas o árboles de hoja perenne, aunque con cualquier cosa que se utilice, deben colocarse a cierta distancia para evitar sombras especialmente durante el invierno en el lado sur. Los cortavientos sirven como barrera física para el viento, disminuyendo la velocidad del aire y la subsiguiente infiltración de aire.

Uso de mantas o cortinas energéticas

En una noche despejada, la energía térmica se pierde rápidamente de la tierra al espacio a través de la radiación de longitud de onda larga. Por otro lado, la pérdida de energía disminuye durante una noche nublada porque las nubes atrapan la radiación de longitud de onda larga, sirviendo como un manto natural. Asimismo, las mantas o cortinas energéticas instaladas en invernaderos sirven para reducir la pérdida de calor por la noche. Se instalan justo debajo de la canaleta y son retráctiles para que puedan cerrarse durante la noche y retraerse durante el día. Cuando está cerrado, hay menos volumen de aire para calentar y la radiación de longitud de onda larga rebota en las hojas de las plantas y otras superficies. Durante el verano, la manta energética puede servir como sombra, disminuyendo así la carga de calor en el invernadero. Las cortinas energéticas suelen estar hechas de poliéster aluminizado y, dependiendo de cómo estén tejidas, pueden ser porosas, semiporosas o impermeables a la humedad.

Indicadores de cortinas de sombra sobre calefacción de invernadero y conservación de energía.jpg

La cortina de sombra parcialmente retraída ayudará a mantener el calor en el invernadero durante la noche. Fuente: Premier Tech

Mantenimiento de termostatos y sensores de temperatura

Es importante realizar el mantenimiento y la calibración de rutina de los sensores de temperatura y / o termostatos. Cuando los sensores de temperatura no leen la temperatura del aire adecuada, el sistema de calefacción puede funcionar demasiado tiempo o con demasiada frecuencia, o no calentar lo suficiente cuando sea necesario. Un sistema de calefacción que no funciona con suficiente frecuencia cuando la temperatura es demasiado fría puede ralentizar el desarrollo de las plantas y promover problemas de insectos o enfermedades. Por otro lado, cuando el calentador funciona con demasiada frecuencia, el calor adicional generado a menudo no es rentable y, por lo tanto, se desperdicia. Los sensores de temperatura deben cubrir toda el área del invernadero para tener una mejor eficiencia de calefacción.

Todos los consejos enumerados anteriormente están destinados a hacer que su invernadero sea más eficiente energéticamente. Si bien es más fácil ahorrar energía si el invernadero está diseñado correctamente desde el principio, hacer algunos cambios puede valer la pena para el planeta y definitivamente serán buenos para usted y sus cultivos. ¡Ya que ahorrar energía también significa ahorrar dinero!

Para obtener más información sobre las mejores prácticas para calentar un invernadero, lea esto: Sistemas de calefacción para un invernadero templado

Para obtener más información, comuníquese con su representante de servicios de Premier Tech Grower.

BLOEPEEJLEY

Ed Bloodnick
Director de horticultura
Sureste de EE. UU.

JoAnn Peery
Especialista en horticultura
Centro de EE. UU., Centro de Canadá

Lance Lawson
Especialista en horticultura
Oeste de EE. UU., Oeste de Canadá

BUETPARSCHEJ

Troy Buechel
Especialista en horticultura
EE. UU.-Nordeste

Susan Parent
Especialista en horticultura
Canadá-Este, EE. UU.-Nueva Inglaterra

Jose Chen Lopez
Especialista en horticultura
México, América Latina y Sudamérica

PRO-MIX® es una marca registrada de PREMIER HORTICULTURE Ltd.

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