Hola de nuevo, bienvenido al blog de Inveurop, fabricantes de invernaderos. Hoy nos introducimos de nuevo en la manera de mejorar el ambiente del invernadero, los sistemas para reducir la humedad en invernaderos.
Ventilación de invernaderos para conseguir una humedad óptima
Seguro que has entrado alguna vez en un invernadero por la mañana, cuando sale el sol. Abres la puerta, das un paso adelante y tus gafas se empañan inmediatamente. Respiras ese aire fresco y cálido. En todas las paredes, el agua gotea y chorrea: es la condensación acumulada durante la noche.
Incluso las hojas de las plantas brillan con el agua acumulada. Es una escena hermosa para la mayoría de la gente. Para los agricultores significa algo más, mucho más.
La alta humedad es un problema con el que cualquier agricultor que cultiva sus cosechas en invernaderos está familiarizado. Las hojas mojadas pueden tener un aspecto bonito y limpio, pero pueden significar problemas de enfermedades y de absorción de nutrientes si no se controla la humedad.
Hemos vivido muchas de esas mañanas húmedas en un invernadero, y con los años hemos aprendido que resolver el problema de la humedad no es tan complicado. Podemos con el.
El problema de la humedad: enfermedades y transpiración
¿Por qué es tan importante la humedad? Bueno, la humedad es la cantidad de agua presente en el aire. Cuando el aire se enfría, tiende a condensarse en cualquier superficie como las paredes de plástico, policarbonato o cristal del invernadero, sobre las propias plantas… en cualquier sitio.
La razón principal por la que una elevada humedad es un problema, es que la mayoría de los organismos que causan enfermedades en las plantas y fomentan otras plagas -patógenos bacterianos, mohos y muchos otros tipos de hongos-, les gusta la humedad.
La humedad no sólo favorece a los patógenos y las plagas, sino que puede afectar a la absorción de ciertos nutrientes. Esto sucede porque una de las formas en que las plantas absorben los nutrientes es a través de la absorción pasiva. Básicamente, la transpiración de las hojas (la parte superior de la planta) crea una especie de sifón unidireccional que extrae el agua a través de la planta. (Piensa en cómo funciona una pajita. La transpiración es la acción de «succión» en un extremo de la pajita).
Cuando su invernadero experimenta una humedad muy alta, las tasas de transpiración disminuyen. Lo que significa… una menor absorción pasiva. Aunque esto sólo afecta a ciertos nutrientes, como el calcio, puede suponer una amenaza para la salud de las plantas.
Cómo reducir la humedad en un invernadero
Antes de solucionar el problema, hay que entender la causa. En el caso de la humedad, hay un culpable principal: la transpiración.
Es natural pensar que si la transpiración disminuye cuando la humedad es alta, entonces los niveles de humedad deberían controlarse solos.
Pues bien, en el momento en que los niveles de humedad son lo suficientemente altos como para disminuir la transpiración, ya tienes un problema. No quieres que la humedad sea tan alta.
Métodos de control de la humedad adecuados para los cultivos bajo plástico
Las necesidades de humedad relativa de algunos cultivos en invernadero oscilan entre el 50% y el 80% . Estos requisitos son menos estrictos que por ejemplo en los edificios en los que vivimos, en los que se pretende mantener el confort humano.
La humedad es el factor ambiental más difícil de controlar en lo que respecta a los invernaderos
calefacción, refrigeración y equipos relacionados. El problema se agrava con la introducción de mecanismos de ahorro de energía en los cultivos protectores tropicales y subtropicales, como el sombreado, el aislamiento y la reducción del intercambio de aire, todos ellos asociados a un aumento de la humedad.
Por ejemplo, se ha documentado el impacto del sombreado de los invernaderos en la humedad relativa del interior de los mismos.
El sombreado redujo la temperatura interior hasta 10 ◦C, lo que aumentó la humedad relativa hasta un 20%. Aunque el sombreado no cambia el contenido de humedad del aire, sí afecta a su capacidad de retención de humedad mediante una reducción de la temperatura.
Del mismo modo, se incrementa la humedad utilizando los métodos de nebulización que tienen como finalidad, reducir la temperatura interna del invernadero.
La evapotranspiración de las plantas juega un papel importante en la determinación del contenido de humedad del aire dentro de un invernadero. Depende del tipo de planta, del área foliar total y de los niveles de irradiación.
En consecuencia, las tasas de evapotranspiración son mayores durante el día en los invernaderos que utilizan la irradiación solar. Las plantas liberan continuamente humedad, que debe ser eliminada para mantener los niveles de HR.
Por ello, la mayoría de las actividades de investigación se han centrado en la eliminación de la humedad de los invernaderos. Uno de los beneficios previstos de condensar la humedad del interior de un invernadero es la liberación del calor latente de condensación, que puede reducir la energía necesaria para la calefacción.
Sin embargo, para los invernaderos que requieren refrigeración, el calor latente asociado a la condensación debe ser eliminado continuamente.
Métodos de control de la humedad basados en la ventilación
El método más sencillo y común de deshumidificación es utilizar la ventilación para sustituir el aire del interior del invernadero con aire del exterior. Esto elimina la humedad producida por la transpiración de las plantas y consume la menor cantidad de energía en comparación con otros métodos de deshumidificación.
Sin embargo, su idoneidad depende de factores como las condiciones ambientales, y el control climático fino que se requiere para el cultivo en invernadero. Para las regiones climáticas dominadas por la calefacción, se suele utilizar un intercambiador de calor para recuperar parte de la energía térmica eliminada, junto con métodos de ventilación que se utilizan para eliminar la humedad.
Algunos autores establecieron las ventajas de incorporar un intercambiador de calor mientras se utiliza la ventilación. Varios investigadores han estudiado los métodos de deshumidificación utilizados para las regiones frías y han comparado el uso de energía basado en la ventilación con otros enfoques de deshumidificación.
Por ejemplo, en ocasiones se ha identificado que la deshumidificación mecánica basada en la refrigeración es eficaz para mantener las condiciones de control del invernadero durante todo el año, incluido el verano.
Asimismo concluyeron que el uso de materiales higroscópicos (del griego ύγρος hygros ‘húmedo, mojado’ y σκοπειν skopein ‘observar, mirar’, también higroscopía), para adsorber la humedad puede ser eficaz pero tendría mayores costes de capital y de energía de regeneración.
La realización de simulaciones acopladas de energía y simulaciones CFD para estudiar la eficacia del control de la humedad en los invernaderos dieron como resultados que la ventilación resultaba útil hasta que la HR externa alcanzaba el 85%.
Métodos para reducir la humedad mediante deshumidificación con bomba de calor
El uso de bombas de calor para condensar la humedad de los flujos de aire es habitual en el sector de la construcción. La bomba de calor funciona en un ciclo cerrado termodinámico con un refrigerante. El refrigerante en el evaporador está disponible a temperaturas inferiores al punto de rocío de la
corriente de aire.
Como resultado, cuando la corriente de aire pasa por las bobinas del evaporador, la humedad del aire
se condensa, con lo que se recupera el agua. El calor latente liberado durante la condensación de la humedad se utiliza como calor sensible adicional para las zonas climáticas que requieren calefacción.
Los beneficios de las bombas de calor en la gestión de la humedad fueron interpretados por investigadores en los años 80. Estos investigadores concluyeron que las bombas de calor reducen la condensación de la humedad en el techo interior de los invernaderos de plástico.
Además, cuantificaron la energía utilizada para evitar la condensación en el interior de un
invernadero utilizando bombas de calor. Aunque los costes energéticos de funcionamiento eran razonables, afirmaron que el coste inicial de los equipos suponía casi el 66% de los costes totales de instalación del sistema.
Cuando compararon la deshumidificación con bomba de calor con métodos de ventilación para mantener la humedad en el interior de los invernaderos, identificaron que el beneficio de calentamiento sensible proporcionado por la deshumidificación basada en la condensación reducía efectivamente las necesidades de calor del invernadero.
Durante la primavera y el otoño, el calor sensible liberado por el proceso de deshumidificación era
suficiente sin recurrir al gas natural para la calefacción. Los autores también identificaron la importancia de estrategias de control en el ahorro de costes energéticos.
Métodos para reducir la humedad mediante métodos de adsorción
El uso de materiales desecantes (sólidos y líquidos) para controlar activamente la humedad dentro de un invernadero ha sido estudiado por muchos investigadores. La mayoría de estas investigaciones se han centrado en los desecantes líquidos en lugar de los sólidos, probablemente debido a la capacidad de los sistemas de desecantes líquidos de integrarse más fácilmente en el techo del invernadero.
Para controlar la humedad a través de la adsorción, el proceso debe funcionar continuamente.
El desecante adsorbido debe regenerarse con energía térmica. Dada la abundancia de radiación solar
en muchas regiones tropicales y subtropicales, el calor solar puede utilizarse para esta tarea.
Una unidad de desecante líquido basada en la energía solar consta de un regenerador solar, un deshumidificador y un sistema de refrigeración sensible. sistema de refrigeración sensible.
El líquido higroscópico elimina la humedad de la corriente de aire y se regenera utilizando la luz solar, mientras que un sistema de refrigeración evaporativa indirecta o directa se utiliza para proporcionar
refrigeración sensible.
Conclusiones
Después de analizar los diferentes sistemas para reducir la humedad en invernaderos, hemos podido observar las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos según diferentes variables como son temperatura, humedad relativa y costes.
Esperamos que te haya resultado interesante y de provecho. Nos vemos pronto de nuevo con más entradas en el blog de Inveurop.
Muy interesante , gracias