La ventilación natural del invernadero. Optimización de la instalación. Estrategias de manejo para mejorar el clima.

Transcripción

1 La ventilación natural del invernadero. Optimización de la instalación. Estrategias de manejo para mejorar el clima. Juan Carlos López Hernández FUNDACION CAJAMAR

2 Técnicas de refrigeración Ventilación Forzada Natural Enfriamiento por evaporación Nebulización Paneles evaporantes Otras soluciones Pantallas de sombreo Blanqueo

3 Ventilación

4 Ventilacion Previene de temperaturas elevadas Aporta CO 2 a partir del aire exterior Control de la humedad El flujo de aire afecta al crecimiento de las plantas (intercambio de gas y energía entre plantas y el aire circundante) La ventílación es necesaria para los sistemas de refrigeración por evaporación y sombreo Proporciona un clima uniforme Reduce el consumo de energía y electricidad

5 Radiación global acumulada (Mj m -2 d -1 ) Ventilar por exceso de temperatura 21,0 18,0 15,0 Almería Sep Oct Jul Ago Jun 12,0 9,0 6,0 3,0 Dic Ene Feb Mar Nov Abr May 0, Temperatura media de las máximas Invernadero (ºC)

6 G = 1000 W m -2 G = 0,6 Un cultivo sano y bien desarrollado es capaz de retirar el 70% del exceso de energía G G = 600 W m -2 Evaporación Suelo

7 Ventilar para controlar la humedad Humedad relativa (%) óptima en cultivos hortícolas Cultivo HR Tomate Pimiento Berenjena Pepino Melón Calabacín Sandía Judía Fresón Guisante Lechuga Acelga Apio Enfermedades criptogámicas Fisiopatías y otros problemas

8 Concentración CO 2 en invernadero concentración invernadero CO 2 radiación solar W/m Concentración atmosférica CO nov nov nov nov nov nov nov no Las Palmerillas, 2006

9 FUERZAS MOTORAS DE LA VENTILACIÓN NATURAL EFECTO TÉRMICO S T H C 2 d 2 g T DOMINA SI V VIENTO <2-3 m s -1 EFECTO EÓLICO S C 2 d C w v DOMINA SI V VIENTO >3 m s -1

10 El movimiento del aire afecta a la uniformidad del ambiente del inverandero (aire, temperatura, CO 2 ) y al crecimiento del la planta Viento exterior Radiation Solar Movimiento aire Calor sensible Calor latente (water vapor) CO 2 Ventilation

11 TAMBIÉN ES MUY IMPORTANTE VENTILAR POR LA MAÑANA PARA ELIMINAR GASES POTENCIALMENTE FITOTÓXICOS Y NOCIVOS EN SISTEMAS DE CALEFACCIÓN DE AIRE COMBUSTIÓN POR COMBUSTIÓN DIRECTA ANTES DE ENTRAR AL INVERNADERO A TRABAJAR DESPUÉS DE REALIZAR TRATAMIENTOS FITOSANITARIOS UNA BUENA VENTILACIÓN DEBE CONTRIBUIR TAMBIÉN A MEJORAR EL CONFORT TÉRMICO DE LOS TRABAJADORES DEL INVERNADERO. POR LA MAÑANA, EN CASO DE USAR SUBLIMADORES POR LA NOCHE, ANTES DE ENTRAR A TRABAJAR AL INVERNADERO

12 UNO DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS DE LOS INVERNADEROS DE ALMERÍA VENTILACIÓN NATURAL DEFICIENTE INSUFICIENTE AREA DE VENTANAS TIPOS DE VENTANAS POCO EFICACES USO DE MALLAS ANTI- INSECTO DE BAJA POROSIDAD

13 Métodos de estudio de la ventilación natural GAS TRAZADOR TÚNEL DE VIENTO TÉCNICAS DE VISUALIZACIÓN C.F.D.

14 Evolución de la incorporación de ventanas al invernadero Superficie de ventilación recomendada 25% (sin malla) Superficie de ventilación media en Almería 12%

15 Mayor altura del invernadero Evolución de la altura del invernadero parral 3,8 4,1 4,5 3,0 3,2 3,4 Altura a cumbrera Raspa y amagado (m) Año

16 Ventanas deslizantes Ventana cenital abatible Ventana lateral enrollable

17 Ventana cenital enrollable Mejor abatible que enrollable en el techo Combinar ventanas laterales con cenitales duplica la ventilación

18 Ventana de Sombrerete

19 Ventana de Medio Arco

20 Ventana Centrada

21 Ventana Supercenit

22 Ventanas Mariposa

23 Inv. Venlo: Ventanas cenitales continuas

24 Ventanas Guillotina

25 Mejoras en la ventilación natural Las ventanas laterales abren desde abajo, para maximizar el efecto chimenea, y abren hasta 3 m para obtener máxima ventilación en las épocas de más temperatura para limitar el salto térmico.

26 Invernadero Parral

27 En ventanas abatibles cenitales: Mayor ventilación a Barlovento que a Sotavento Mayor superficie de ventana mayor Tasa de ventilación En ventanas enrollables cenitales: Igual ventilación a Barlovento que a Sotavento

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29 5.11e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e-03 Pendiente 12º 6.30e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e-03 Pendiente 19º Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) 6.72e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e-03 Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) May 06, 2004 FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske) May 06, 2004 FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske) Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) 6.91e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e-04 Pensando 25º Pensando 30º Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) May 06, 2004 FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske) May 06, 2004 FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske)

30 Humedad y Condensación Pendiente suficiente para que escurra el condensado Aditivos antigoteo para aumentar transmisión de luz

31 Posición de la apertura de la ventana lateral Contours of Static Temperature (c) Fluent/UNS 4.2 (2d, ke) Sat Mar Fluent Inc.

32 Ventilación de invernaderos grandes 100 m 100 m Zona cálida K

33 Invernaderos grandes: obstáculos Zona cálida y menor ventilación 100 m K

34 Efecto de las mallas en las ventanas

35 Las mallas en las ventanas de los invernaderos permiten controlar la entrada de insectos: mosca blanca, trips, tuta Insectos vectores de virus: Frankliniella occidentalis 0,19 mm Bemisia tabaci 0,24 mm Tuta Tamaño de hueco para exclusión: < 0,19 mm Tamaño de hueco para exclusión: < 0,24 mm Tamaño de hueco para exclusión: < 2 mm

36 Qué malla podemos poner para impedir la entrada de insectos? Las mallas en las ventanas provocan una reducción de la renovación del aire (Tª, HR, CO 2 ) y luz Superficie de ventilación recomendada 25% (sin malla) Superficie de ventilación media en Almería 12% (con malla)

37 Malla 16 x 10 Malla 20 x 10

38 Malla: características a definir Entrada de insectos: dimensión del hueco (2D, 3D) Diámetro del hilo Resistencia al flujo de aire Propiedades ópticas Transmisividad espectral Reflexión espectral Acumulación de polvo Propiedades mecánicas Resistencia UV : 5 años, 3 años Uniformidad

39 Exclusión de las plagas Mosca Mosca Trips 100% 100% 100% Trips 50% 50% Mosca Trips 10% 0% 15% 16 x x x 14

40 PASO DE AIRE POR LAS VENTANAS = D hilo 0.2 mm 100% 55% 45% 40% 55% Sin malla 16 x x 10 22x11 27x14 Efecto de las mallas en las ventanas sobre la ventilación

41 LAS MALLAS REDUCEN LA VENTILACIÓN SOLUCIONES - Aumentar la superficie de ventilación (aconseja > 20 %) - Ventanas más eficientes (abatibles frente enrollables) - Combinar ventanas laterales y cenitales - Diseño del invernadero (pendiente, geometría, orientación) - Utilizar mallas más eficientes

42 LIMPIEZA DE MALLAS

43 Doble techo en invernaderos

44 Ventajas: Aumento de la temperatura mínima nocturna (2-3ºC en dobletechos cerrados y 1-2ºC en dobles techos abiertos). Reducción de las oscilaciones de Tª y HR. Eliminación del goteo sobre el cultivo (muy importante en el control de enfermedades fúngicas, fisiopatías y básico para instalar con éxito el A. swirskii en pepino medio-tardío) Mildius Pudricione s Bacteriosis Microcraking Problemas (usándolo mal): Reducción de la ventilación: golpes de calor a mediodía Problemas fitosanitarios. Actividad de planta (malas condiciones de transpiración) Reducen la radiación Agotamiento de CO2 Instalación de A. swirskii en pepino (F.Sola)

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46 VENTILACIÓN NATURAL En los invernaderos de zonas cálidas, como los de Almería, la ventilación natural es esencial: Es la forma más barata, sencilla y efectiva que tiene el agricultor para actuar sobre el clima del invernadero. Su estudio es complejo porque depende de las condiciones del clima exterior y de la geometría de cada invernadero

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