CONTROL CLIMÁTICO EN INVERNADEROS

CONTROL CLIMÁTICO  EN INVERNADEROS

El invernadero tiene un objetivo principal: proporcionar y mantener el ambiente interno tal que éste promueva el crecimiento del cultivo (maximizar la utilidad). Esto incluye crear un ambiente propio para el cultivo y además de trabajo.

Eficiencia y Funcionalidad

Un buen lugar para construir el invernadero es muy importante desde el punto de vista operacional y climático. La siguiente discusión ayudará a evaluar las localizaciones potenciales para la selección de la ubicación del invernadero.

Consideraciones  del lugar

Fuentes de agua

Accesos

Disponibilidad de energía eléctrica

Mano de obra

Mercado

Consideraciones  climáticas

Como en otras actividades agrícolas, la producción bajo invernadero depende fuertemente del clima y las condiciones climáticas externas.

Radiación solar

Debemos distinguir entre clima y condiciones climáticas, éstas últimas representan las variaciones de día a día provocadas por el sistema circulatorio de la tierra y que juega un papel muy importante en la operación de los invernaderos. El clima es una situación “permanente” y se determina por cuatro factores:

  1) latitud,

  2) altitud,

  3) condiciones marítima o continental,

  4) topografía local.

Efecto de la latitud

Efecto de la altitud

 Mayor capacidad de absorción  de la luz solar.

Para decidir las características constructivas del invernadero se debe tener en cuenta:

Las características climáticas de cada planta que vamos a cultivar en un invernadero para obtener un óptimo desarrollo de cada una de estas.

Para decidir las características constructivas del invernadero se debe tener en cuenta:

Relación entre el clima exterior y el clima que se logra dentro del invernadero, debemos conocer:

Datos climáticos de la región donde se va a instalar el invernadero.

Temperaturas diurnas y estacionales, humedad relativa, frecuencia e intensidad de vientos, etc

 Características mecánicas, térmicas y ópticas de los materiales de cubierta  que van a determinar el clima en el interior del invernadero.        

Sistema cultivo-clima-equipamiento en un invernadero

PARÁMETROS A CONSIDERAR EN EL CONTROL CLIMÁTICO:

 1-Temperatura.

 2-Humedad relativa (HR).

 3-Luz.

 4-CO2.

*Mezcla de estos factores dentro de unos limites mínimos y máximos, para determinar un buen desarrollo y crecimiento de las plantas en el interior del invernadero.

1-TEMPERATURA:

   *Es el parámetro más importante, influye en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

    * Temperatura óptima:10-20ºC.

    *Para cada especie a cultivar, debemos conocer:

                  -Temperatura mínima letal.

                  -Temperatura máximas y mínimas biológicas.

               -Temperatura nocturna y diurna óptima.

    *Misión principal del invernadero: acumular calor durante épocas invernales.

                -Efecto parecido al Efecto  Invernadero.

2-HUMEDAD RELATIVA (HR):

     *Relación inversa con la temperatura:

        -A mayor temperatura, menor HR porque aumenta la capacidad de contener vapor de agua          HR baja, plantas transpiran en exceso y llegando a deshidratarse  y reduce la fertilidad.          Se corrige con riegos, ventilando y sombreando.

        -A menor temperatura, mayor HR           HR excesiva , las plantas reducen la transpiración y crecimiento      

 ( abortos florales y desarrollo de enfermedades)         Se reduce con ventilación , aumentando la temperatura y evitando el exceso de humedad.

    *HR se determina con un Higrómetro.

Humedad

Humedad Relativa: Es la cantidad de agua contenida en el aire a una temperatura dada. En otras palabras, es el porcentaje entre la presión de vapor de agua a una temperatura, respecto de la presión de vapor de saturación a la misma temperatura.

Humedad

Déficit de Presión de Vapor: Es la cantidad de agua necesaria para llegar al 100 % de humedad relativa, independientemente de la temperatura, o expresado de otra forma, es la presión de vapor de agua restante para llegar a la saturación.

Humedad

Déficit de Humedad: Es la masa de vapor de agua que contiene el aire por kilogramo de aire seco o por metro cúbico de aire.

Humedad vs. Temperatura

El aire cálido puede contener gran cantidad de agua mientras que el aire frío muy poca.

Humedad Absoluta

La humedad Absoluta (AH) indica el contenido de humedad presente en 1 kg. de aire.

Contenido de humedad de Saturación (SMC) indica la máxima cantidad de humedad que el aire puede contener, el cual depende de la temperatura.

Humedad Relativa

El aire al interior del invernadero puede contener una máxima cantidad de humedad (SMC). Bajo condiciones normales, el aire permanece no saturado.

La humedad Relativa (RH) puede ser calculada de la siguiente forma:

Ejemplo

SMC = 20 g/kg.

AH    = 15 g/kg.

El aire no está saturado puesto que puede contener 5 gramos más de agua.

Dependencia de la Temperatura

Diagrama de Mollier

Ejemplo de Uso

Suponiendo que la temperatura es 20 °C y RH es del 80%, el punto de intersección se establece de la siguiente manera: dibujar una línea horizontal  hacia la derecha comenzando de 20 °C. Esto corta la línea de RH en 80%, siendo este el punto de intersección.

Entonces podremos leer los valores de la siguiente forma:

Del punto de  intersección se baja verticalmente  de donde se puede leer AH (11.8gr/kg). (Amarillo)

Moviendo hacia la derecha de la intersección, hasta intersectar la curva de saturación, y de este punto se baja verticalmente, se puede leer SMC (14.7gr/kg). (Rojo)

Decremento de RH por efecto del calentamiento.

En un  invernadero el RH es 90% y la temperatura es de 20 C. El RH deseado es de 80%. En el diagrama de Mollier, moviéndonos hacia arriba del punto 20 C y 90%, y marcando el punto de intersección con la línea de RH del 80%. La temperatura debe incrementarse a 22 C para permitir un RH del 80%.

Decremento de RH por efecto de la ventilación.

En un invernadero la temperatura es de 20 C y el RH de 90%, las ventanas abiertas reducirá el RH al 80%. La temperatura caerá 2 C y 2.9 g/kg  de vapor de agua desaparecerán, dando una nueva situación de 19 C.

Temperatura de Punto de Rocío

El aire frío puede contener menos vapor de agua que el aire caliente cuando el aire caliente se enfría puede contener menos vapor de agua. El vapor de agua excedente se condensa. En condiciones de crecimiento normal el punto de roció es solo de 3 a 4 grados centígrados debajo de la temperatura de cultivo. El techo de un invernadero puede emitir una gran cantidad de calor durante las noches claras esto causa una caída en la temperatura en la parte superior de los cultivos altos. Cuando la temperatura del cultivo cae debajo del punto de rocío el cultivo se humedecerá.

Punto de Rocío

Ejemplo de Punto de Rocío

Temperatura = 25 °C.

Humedad Relativa = 80%.

Baje verticalmente desde el punto de intersección. Marque la intersección con la línea de 100 % RH. La temperatura en dicho punto corresponderá al punto de rocío. 21. 1 °C. (Azul)

Déficit de Vapor de Agua

El aire puede contener una cierta cantidad de vapor de agua (SMC). La cantidad actual de vapor de agua en el aire es la AH. Entonces la diferencia entre AH y SMC indica la cantidad de vapor de agua que el aire a la temperatura actual puede absorber todavía. Esta diferencia es llamada Déficit de Vapor de Agua (Δx).

Calculando el DPV

Temperatura = 25 °C.

Humedad Relativa = 70%.

Determine el punto de intersección.

Baje verticalmente desde el punto de intersección. AH = 14 g/kg. En el punto de intersección diríjase a la derecha hasta la línea de RH = 100%. Baje verticalmente, SMC = 20 g/kg.

Entonces SMC-AH = Δx.

                   Δx = 20 – 14 = 6 g/kg

Ejercicios

Determine el déficit de presión de vapor:

        AH = 23 g/kg y SMC = 25 g/kg.

Calcule el déficit de presión de vapor para:

        AH = 10 g/kg  y SMC = 13.5 g/kg.

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