Juan Carlos López HernándezFUNDACION CAJAMAR

La ventilación natural del invernadero. Optimización de la instalación.

Estrategias de manejo para mejorar el clima.

Técnicas de refrigeración

Ventilación Forzada

Natural

Enfriamiento por evaporación Nebulización Paneles evaporantes

Otras soluciones

Pantallas de sombreo

Blanqueo

Ventilación

Ventilacion

• Previene de temperaturas elevadas

• Aporta CO2 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

Jul

DicNov

Sep

Oct Ago

Jun

May

Abr

MarFeb

Ene

0,0

3,0

6,0

9,0

12,0

15,0

18,0

21,0

10 15 20 25 30 35 40

Ra

dia

ció

n g

lob

al a

cu

mu

lad

a

(Mj

m-2

d-1

)

Temperatura media de las máximas Invernadero (ºC)

Almería

Ventilar por exceso de temperatura

Suelo

G G = 600 W m-2

G = 1000 W m-2

G = 0,6

Un cultivo sano y biendesarrollado es capaz deretirar el 70% del exceso deenergía

Evaporación

Ventilar para controlar la humedad

Cultivo HR

Tomate 50-60 Pimiento 50-60 Berenjena 50-65 Pepino 70-90 Melón 60-70 Calabacín 65-80 Sandía 65-75 Judía 60-75 Fresón 70-80 Guisante 65-75 Lechuga 60-80 Acelga 60-70 Apio 65-80

Enfermedades criptogámicas

Fisiopatías y otros

problemas

Humedad relativa (%) óptima en cultivos hortícolas

Concentración CO2 en invernadero

170

270

370

470

10-nov-06 11-nov-06 12-nov-06 13-nov-06

0

200

400

600

170

270

370

470

10-nov-06 11-nov-06 12-nov-06 13-nov-06

0

200

400

600

radiación solar W/m2concentración invernadero CO2

Concentración atmosférica CO2

Las Palmerillas, 2006

FUERZAS “MOTORAS”

DE LA VENTILACIÓN NATURAL

EFECTO TÉRMICO21

42

2

H

T

TgC

Sd

EFECTO EÓLICO

vCCS

wd2

DOMINA SI VVIENTO<2-3 m s-1

DOMINA SI VVIENTO>3 m s-1

El movimiento del aire afecta a la uniformidad del

ambiente del inverandero (aire, temperatura, CO2)

y al crecimiento del la planta

Ventilation

Calor sensible

Radiation Solar

CO2

Viento exterior

Calor latente(water vapor)

Movimiento aire

POR LA MAÑANA PARA ELIMINAR GASES

POTENCIALMENTE

FITOTÓXICOS Y NOCIVOS EN SISTEMAS DE

CALEFACCIÓN DE AIRE COMBUSTIÓN

POR COMBUSTIÓN DIRECTA

TAMBIÉN ES MUY IMPORTANTE VENTILAR…

ANTES DE ENTRAR AL INVERNADERO

A TRABAJAR DESPUÉS DE REALIZAR

TRATAMIENTOS FITOSANITARIOS

POR LA MAÑANA, EN

CASO DE USAR

SUBLIMADORES POR LA

NOCHE, ANTES DE

ENTRAR A TRABAJAR

AL INVERNADERO

UNA BUENA VENTILACIÓN DEBE

CONTRIBUIR TAMBIÉN A

MEJORAR EL CONFORT TÉRMICO

DE LOS TRABAJADORES DEL

INVERNADERO.

UNO DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS DE

LOS INVERNADEROS DE ALMERÍA

VENTILACIÓN NATURAL DEFICIENTE

INSUFICIENTE AREA

DE VENTANAS

USO DE MALLAS ANTI-

INSECTO DE BAJA

POROSIDAD

TIPOS DE VENTANAS

POCO EFICACES

Métodos de estudio de la ventilación natural

TÚNEL DE VIENTOGAS TRAZADOR

TÉCNICAS DE VISUALIZACIÓN C.F.D.

Evolución de la incorporación de ventanas al invernadero

Superficie de ventilación recomendada 25% (sin malla)

Superficie de ventilación media en Almería 12%

3,03,2

3,4

3,84,1

1984 1989 1994 1999 2004

Año

Altura a cumbrera

Raspa y amagado

(m)

4,5

2009

Mayor altura del invernadero

Evolución de la altura del invernadero parral

Ventana lateral enrollable

Ventana cenital abatible

Ventanas deslizantes

Ventana cenital enrollable

Mejor abatible que enrollable en el techo

Combinar ventanas laterales con cenitales duplica la ventilación

Ventana de Sombrerete

Ventana de Medio Arco

Ventana Centrada

Ventana Supercenit

Ventanas Mariposa

Inv. Venlo: Ventanas cenitales continuas

Ventanas Guillotina

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.

Invernadero Parral

•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

Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske)

May 06, 2004

5.11e+00

4.86e+00

4.60e+00

4.35e+00

4.09e+00

3.84e+00

3.58e+00

3.33e+00

3.07e+00

2.81e+00

2.56e+00

2.30e+00

2.05e+00

1.79e+00

1.54e+00

1.28e+00

1.02e+00

7.68e-01

5.13e-01

2.57e-01

1.46e-03

Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske)

May 06, 2004

6.30e+00

5.99e+00

5.67e+00

5.36e+00

5.04e+00

4.73e+00

4.41e+00

4.10e+00

3.78e+00

3.47e+00

3.15e+00

2.84e+00

2.52e+00

2.21e+00

1.90e+00

1.58e+00

1.27e+00

9.51e-01

6.37e-01

3.22e-01

7.37e-03

Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske)

May 06, 2004

6.72e+00

6.38e+00

6.04e+00

5.71e+00

5.37e+00

5.04e+00

4.70e+00

4.37e+00

4.03e+00

3.69e+00

3.36e+00

3.02e+00

2.69e+00

2.35e+00

2.02e+00

1.68e+00

1.34e+00

1.01e+00

6.73e-01

3.37e-01

1.07e-03

Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s)FLUENT 6.1 (2d, segregated, ske)

May 06, 2004

6.91e+00

6.56e+00

6.21e+00

5.87e+00

5.52e+00

5.18e+00

4.83e+00

4.49e+00

4.14e+00

3.80e+00

3.45e+00

3.11e+00

2.76e+00

2.42e+00

2.07e+00

1.73e+00

1.38e+00

1.04e+00

6.91e-01

3.46e-01

7.68e-04

Pendiente 12º Pendiente 19º

Pensando 25º Pensando 30º

Pendiente suficiente para que escurra el condensado

Aditivos antigoteo para aumentar transmisión de luz

Humedad y Condensación

Posición de la apertura de la

ventana lateral

Contours of Static Temperature (c)Fluent Inc.

Sat Mar 31 2001Fluent/UNS 4.2 (2d, ke)

43.0

42.0

41.0

40.0

39.0

38.0

37.0

36.0

35.0

34.0

33.0

32.0

Zona cálida

100 m100 m

Ventilación de invernaderos grandes

K

Invernaderos grandes: obstáculos

K

100 m

Zona cálida …y menor ventilación

Efecto de las mallas en

las ventanas

• Frankliniella occidentalis • Bemisia tabaci

0,24 mm 0,19 mm

Tamaño de hueco para

exclusión: < 0,19 mm

Tamaño de hueco para

exclusión: < 0,24 mm

Insectos vectores de virus:

• Tuta

Tamaño de hueco

para exclusión:

< 2 mm

Las mallas en las ventanas de los invernaderos

permiten controlar la entrada de insectos:

mosca blanca, trips , tuta …

Superficie de ventilación recomendada 25% (sin malla)

Superficie de ventilación media en Almería 12% (con malla)

Las mallas en las ventanas

provocan una reducción de

la renovación del aire (Tª,

HR, CO2) y luz

¿Qué malla podemos poner para

impedir la entrada de insectos ?

Malla 16 x 10Malla 20 x 10

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

16 x 10 27 x 1420 x 10

10% 0%

100% 100%

50%

15%

100%

50%

Mosca Trips

Mosca

Trips

Mosca Trips

Exclusión de las plagas

22x11

40%

20 x 10

45%100%

PASO DE AIRE POR LAS VENTANAS

Sin malla 16 x 10

55%

Efecto de las mallas en las ventanas sobre la ventilación

27x14

55%

Dhilo 0.2 mm

=

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

LIMPIEZA DE MALLAS

Doble techo en

invernaderos

Ventajas:

• Aumento de la temperatura mínima nocturna (2-3ºC en dobletechoscerrados 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 controlde enfermedades fúngicas, fisiopatías y básico para instalar conéxito el A. swirskii en pepino medio-tardío)

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

Mildius Pudricione

s

Bacteriosis Microcraking

Instalación de A.

swirskii en pepino

(F.Sola)

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