Intercambios de calor en invernaderos

• Transferencia de calor:– Conducción : propagación molecular entre dos sólidos a distinta

temperatura. En invernaderos se da entre las superficies de suelo, las capas profundas y la estructura de invernadero. Y va desde la superior a la inferior, se da la gradiente térmica.

– Convección: transporte de energía por un fluido en la dirección del flujo, induce movimiento. (tuberia→ambiente→planta)

– Condensación: El inverso de la evaporación, éste mejora el balance térmico.

– Radiación: se llama cuerpo negro a toda superficie en la que el coeficiente de absorción es 1, sea cual sea la longitud de onda (ideal). Cuerpo gris: Coef. De radiación es independiente de la radiación incidente.

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CLIMATIZACION DE INVERNADEROSPERIODOS CALIDOS

• Durante la mayor parte del ciclo productivo la temperatura del invernadero afecta el rendimiento en todos los niveles: – Rendimiento en planta– Rendimiento de la mano operativo.

• Cuatro factores importantes que permiten reducir temperaturas: (ligados a la ecuación de balance de energía)

1. Por sombreo2. Evapotranspiración del cultivo3. Ventilación4. Por evaporación de agua (Nebulización)

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Balance de energía Balance principalmente de cubierta y del aire de invernadero:

Gabs-Hco-Hci = 0 (w.mˉ²)Donde:Gabs= Radiación solar absorbida por la cubierta y la malla de sombreoHco= Calor transmitido por convección desde la cubierta hacia el exteriorHci= Calor transmitido por convección desde la cubierta hacia el interior

Enunciados del salto térmico:• Todos los invernaderos reducen su temperatura conforme aumenta

la tasa de ventilación.• El sombreo tiene mucha mas influencia sobre el clima del

invernadero si la ventilación es escasa.• La refrigeración por renovación es mas efectiva en climas secos.• El cierre de ventilación permite la humectación y control de

temperatura

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Sistemas de sombreo

• Dos grupos:

1. Sistemas estáticos: sombreo estacionario y permanente ( No se tiene control)

Estos sistemas no favorecen la tramitación PAR

frente a la de infrarrojo corto.

2. Sistemas Dinámicos: permiten radiación solar en función de las necesidades climáticas del invernadero.

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Sistemas estáticos

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Mallas de sombreo

• Ventajas:

• Distintos % de transmision, reflexion y porosidad al aire.

• Mejor reflectancia en climas calidos. Contribuye a la actividad fotonica, MIP

• Algunas reducen radiacion IR y dejan pasar la fotonica.

• Permiten la saturacion luminica

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Mallas del color negro duran mas pero tienen menor efecto climático, mallas de color blanco son mejores controladores climáticos duran menos, tomar en cuenta que:1.Porcentaje de sombreo rara vez corresponde a la hoja técnica.2.Todos los materiales son menos transparentes a radiación difusa que a la radiación solar directa.

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INTERCAMBIO DE ENERGIA

Intercambio por radiación:

Del suelo

De la atmosfera

Del ambiente y la vegetación

De la emisión hacia el ambiente por la estructura y cubierta.

Intercambio por convección:

• Ambiente exterior

• Ambiente interior

Intercambio por conducción:

• En suelo interior

• Pared de invernadero

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LAS HORTALIZAS Y SU EXIGENCIA TERMICA

Fisiológicamente las hortalizas responden a factorestérmicos y lumínicos, representadas por la:

Temperatura y Saturación fotosintéticaLas dimensionales para temperatura puede ser en ˚C y para

las saturación fotosintética en µMolar/seg.m².

El aporte artificial de calor que permite pasar de latemperatura espontanea en el interior del invernadero a ladeseada según el tiempo del cultivo, se caracteriza porque la instalación del equipo tenga fiabilidad en el tiempoy el espacio, buena regulación y seguridad, potenciatérmica suficiente para cubrir las necesidades fisiológicasde la planta a del balance energético.

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FACTORES IMPORTANTES

• Figuras planas y cuadradas tienen una captación superior de energía

• El viento fuerte es un factor negativo en la estructura del invernadero.

• El viento influye en el coeficiente de perdidas de calor por conducción y convección y sobre la tasa o índice de renovación del volumen de invernadero.

• El uso de contravientos ahorra de 5 a 10 % de energía térmica y depende de tres factores:

• Permeabilidad (50 %)

• Altura (Área de 15 a 20 veces la altura de cortina)

• Homogeneidad (variabilidad de especies)

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CRITERIOS DE USO E INSTALACION DE PANTALLAS

• La pantalla ideal para el día:

– Trasparente a la radiación solar visible fotosintetica

– Reflectante y/o absorbente a la radiación infrarroja de origen solar.

• Intercambio de aire de la pantalla sea mínimo

• Perdidas de radiación deben ser compensadas por el calor emitido por el suelo y plantas.

• Si la reflexión solar se evita por absorción de pantalla, esta aumentara de T˚ y por consiguiente la planta.

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CRITERIOS DE USO E INSTALACION DE PANTALLAS

• Si la radiación global se hace por reflexión, se tendrá un efecto de sombreo y la elevación de T˚ será reducida.

• Durante la noche la cortina reduce perdida de energía a radiación infrarroja, en ese sentido es eficaz si su transmisión y emisividaddisminuyen.

• Telas metalizadas tienen baja emisividad IR y transmisión nula.

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AnexoDisposición de pasillos

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