Cómo bajar la temperatura de un invernadero en verano

Muy buenas, bienvenido de nuevo al blog de Inveurop. Se acerca el verano y llega el momento de preguntarnos como bajar la temperatura de un invernadero, uno de los problemas que más nos preocupan, especialmente en zonas calurosas como Andalucía.

¿Qué ocurre con la temperatura en un invernadero?

Las condiciones que se crean en un invernadero para el crecimiento óptimo de las plantas puede describirse en términos de temperatura, humedad, luz y entorno radicular (el entorno radicular es importante, pero no se trata en este artículo).

Todas las plantas tienen una temperatura mínima, óptima y máxima para crecer. La mayor parte de la información relacionada con el efecto de la temperatura sobre el crecimiento y el desarrollo de las plantas se refiere a la temperatura del aire y no a la de las hojas. Esto se debe simplemente a que es más fácil de medir.

La medición de la temperatura de las hojas es complicada, ya que una sola hoja rara vez representa la media de la planta. Cuanto mayor sea la energía radiante, más probable será que la temperatura de la hoja supere a la del aire, lo que conlleva ciertas implicaciones para el control ambiental.

La temperatura de la planta se basa en el balance energético de una hoja y es una función de la temperatura del aire, la energía radiante, la radiación térmica y el intercambio convectivo de calor sensible (temperatura del aire) y latente (vapor). Esta interacción de factores ambientales influye en la fotosíntesis, la respiración y la absorción de nutrientes y agua.

En general, es más fácil eliminar las condiciones extremas que intentar crear las circunstancias óptimas para una planta concreta. Esta suele ser la situación si se desea un clima general para una variedad de especies que comparten el mismo entorno, que es el caso de muchos criadores de plantas ornamentales.

Las plantas pierden humedad a través del proceso de transpiración, mientras que el medio de cultivo pierde humedad a través de la evaporación. La suma de estos dos procesos se denomina evapotranspiración. El resultado de estos procesos, junto con los aportes térmicos, conforman el nivel de humedad del invernadero, a menudo expresado como una relación entre el contenido de agua del aire y su potencial total de retención de agua, o la humedad relativa.

Cuanto más alta sea la temperatura, más agua podrá contener el aire en forma de vapor. De este modo, el enfriamiento por evaporación puede emplearse durante las horas más calurosas del día incluso en climas generalmente considerados más bien húmedos.

Métodos para bajar la temperatura de un invernadero

Sombreado

En muchas partes de España y otros países del mundo, bajar la temperatura de un invernadero es un problema mayor que calentarlo. Uno de los métodos al que se puede recurrir es al sombreado. Al reflejar los rayos del sol o bloquearlos para que no puedan entrar, se elimina una parte importante de la carga térmica. Esto además, ayuda a reducir el uso de electricidad asociado a otros sistemas de enfriado.

La carga de calor es creada por la parte infrarroja de la energía radiante del sol. Las plantas son fotosintéticamente activas en el rango azul a rojo (380 – 700 nanómetros) del espectro total de luz. Las longitudes de onda superiores a 770 nanómetros provocan un aumento de la temperatura. Esto puede afectar al crecimiento de las plantas y, a altas temperaturas, causarles daños. Es lo mismo que estar al sol o poner la mano cerca de una bombilla incandescente. Se siente la radiación del rojo lejano.

La reducción de la carga térmica en el invernadero puede hacerse de varias maneras. La ventilación puede enfriar el invernadero hasta una temperatura cercana a la del exterior. Para enfriar aún más, hay que introducir niebla o vapor en el aire para absorber algo de calor adicional. Para ello, existen sistemas de ventilador y almohadilla o niebla. Estos pueden requerir una energía considerable para el funcionamiento del ventilador o de la bomba de alta presión.

El sombreado es un método de bajo coste para proporcionar algo de refrigeración. Lo mejor es hacerlo fuera del invernadero, sobre el acristalamiento, pero también puede hacerse con sistemas de pantalla en el interior. El sombreado reducirá la factura eléctrica si se utilizan ventiladores.

Ventilación natural

La ventilación natural es muy común hoy en día en la construcción de nuevos invernaderos y en la readaptación de invernaderos existentes. Esto se debe al aumento del coste de la electricidad para el funcionamiento de los ventiladores y a la necesidad de una refrigeración más uniforme en la zona de cultivo.

Los sistemas de ventilación natural funcionan según el principio de que el calor se elimina por una diferencia de presión creada por el viento y la temperatura. El viento desempeña el papel principal. Hay que tener en cuenta en el diseño del invernadero la velocidad del aire y la temperatura en la zona en la que se va a situar.

La flotabilidad es el efecto que provoca que el aire se haga más ligero a medida que se calienta. este efecto también ayuda a la ventilación. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, mayor será el movimiento del aire.

Los sistemas de ventilación natural no funcionan bien cuando se necesita un enfriamiento por evaporación, ya que el calor y el aire de alta humedad que se crea es más fácil de eliminar mediante el movimiento positivo del aire. Además, las mosquiteras no pueden utilizarse con la ventilación natural, ya que no pasa aire suficiente a través de la pantalla.

A continuación se indican los aspectos que hay que tener en cuenta al remodelar o construir un invernadero con ventilación natural:

Tamaño de las ventanas de ventilación

Con respecto al tamaño de las ventanas de ventilación, en muchas ocasiones recomiendan que la superficie combinada de las ventilaciones del techo sea igual a la superficie combinada de las ventilaciones de las paredes laterales y que cada una de ellas represente al menos entre el 15 y el 20 por ciento de la superficie del suelo. Para los climas septentrionales, el 15% puede ser suficiente, pero en los climas más cálidos se necesitan cantidades mayores.

Una investigación realizada en los Países Bajos demostró que tener respiraderos en las paredes laterales de un invernadero de uno o dos túneles cuadruplicaba la tasa de ventilación en comparación con la ventilación cenital.

En los invernaderos grandes conectados con canalones, en los que la superficie de ventilación de las paredes laterales por superficie de suelo disminuye a medida que aumenta la anchura, se necesitan ventilaciones de techo más grandes. Los diseños de techos abiertos pueden eliminar la necesidad de ventilaciones laterales/finales cuando más del 50% del techo está abierto.

Ubicación de las ventilaciones

La instalación de las ventanas de ventilación se suelen colocar en las partes altas y bajas del invernadero mejor que en la parte central. Además, son habituales las ventilaciones cenitales.

Altura del invernadero:

La tendencia a utilizar invernaderos más altos ha favorecido la ventilación porque aumenta el efecto de flotación y hace que el aire caliente se sitúe sobre las plantas, de esta manera el calor afecta menos. También permite amortiguar el aire y reducir los cambios bruscos de temperatura. Algunos de nuestros modelos de invernaderos macrotúnel especiales para cultivos de frutales tienen una altura muy importante.

Orientación del invernadero

Siempre que sea posible, el invernadero debe estar orientado para interceptar el viento normal del verano a lo largo de la pared lateral. Una comprobación en la estación meteorológica local puede facilitar este dato. Además, debemos tener en cuenta que los árboles, los invernaderos y los edificios no deben obstruir el flujo de aire natural.

Ventilación mecánica

En climas cálidos, suele ser necesaria la instalación de ventiladores para poder enfriar el invernadero en verano. El número de ventiladores necesarios depende del volumen del invernadero. Multiplicando el largo por el ancho y el alto, se obtienen los metros cúbicos de invernadero que serán el factor determinante para dimensionar un sistema de ventilación.

Cuanto mayor sea la rotación del aire, mayor rebaja de temperatura en el interior del invernadero. Una rotación rápida facilita el control de la temperatura y/o la humedad. Esto permite mantener el invernadero unos 10 grados más fresco que con un sistema de refrigeración pasivo.

Tanto si se elige un sistema de ventilación pasivo como uno motorizado, hay que asegurarse de que un invernadero tiene que estar bien ventilado para crear un entorno de crecimiento ideal para las plantas. La temperatura, la humedad y los niveles de CO2 ambientales de un invernadero están determinados por el sistema de ventilación.

En otras palabras, el sistema de ventilación es uno de los factores más importantes que determinan el rendimiento de las plantas en un invernadero y debería ser analizado por cualquier agricultor profesional que trabaje con invernaderos.

Humedad

Las plantas sanas pueden transpirar mucha agua, lo que provoca un aumento de la humedad del aire del invernadero. Debe evitarse una humedad relativa elevada (superior al 80-85%) porque puede aumentar la incidencia de enfermedades y reducir la transpiración de las plantas.

Una ventilación suficiente o la calefacción y ventilación sucesivas pueden evitar la condensación en las superficies de las plantas y en la estructura del invernadero. El uso de sistemas de refrigeración (por ejemplo, almohadilla y ventilador o niebla) durante los meses más cálidos del verano aumenta la humedad del aire del invernadero.

Durante los periodos en los que las condiciones exteriores son cálidas y húmedas, el control de la humedad en el interior de un invernadero puede ser un reto. Los invernaderos situados en entornos secos se benefician en gran medida de los sistemas de refrigeración por evaporación, ya que se pueden evaporar grandes cantidades de agua en el aire entrante, lo que da lugar a importantes descensos de temperatura.

Dado que la humedad relativa por sí sola no dice nada sobre la capacidad absoluta de retención de agua del aire (también es necesario conocer la temperatura para determinar la cantidad de agua que puede retener el aire), a veces se utiliza una medida diferente, denominada déficit de presión de vapor (VPD), para describir el estado de humedad absoluta del aire. El déficit de presión de vapor es una medida de la diferencia entre la cantidad de humedad que contiene el aire en un momento dado y la cantidad de humedad que puede contener a esa temperatura cuando el aire estaría saturado (es decir, cuando comienza la condensación, también conocida como temperatura del punto de rocío).

Una medición de la VPD puede indicar la facilidad de transpiración de las plantas. Los valores de VPD más altos estimulan la transpiración, pero demasiado altos pueden provocar el marchitamiento. Los valores de VPD más bajos inhiben la transpiración y pueden provocar condensación en las hojas y en las superficies del invernadero. Las mediciones típicas de VPD en los invernaderos oscilan entre 0,5 y 2 kilopascales.

Conclusión

Conseguir bajar la temperatura de un invernadero en verano permite maximizar la rentabilidad de los cultivos evitando pérdidas de cosecha gracias a la reducción del estrés de las plantas y otros motivos.

Conseguir la temperatura perfecta tiene implicaciones que van desde el diseño del invernadero, con la colocación de las ventanas de ventilación hasta la instalación de accesorios como ventiladores o cooling systems.

Esperamos que haya sido de interés. Nos vemos en la próxima.