Estructuras de invernadero

Para los que se dedican a la produccion de invernadero, el analisis de las estructuras y la cubierta debe ser un tema constante. La razon de ello es que la eficiencia de estas radica en su adaptacion a las condiciones climatologicas para lograr el maximo rendimiento.

La mayoria de los productores se pregunta acerca de la apertura de las ventilas, la capacidad de carga, la altura a la canaleta y otras cuestiones relacionadas con el diseño del invernadero. Sin embargo, a pesar de su gran influencia, muy pocos se detienen a pensar en las condiciones del clima y la necesidad de contar con una u otra caracteristica en el invernadero, y sobre todo en su versatilidad de adaptacion a las cambiantes condiciones del clima. .

Por ello, antes de analizar los componentes de una estructura de invernadero, me gustaria recordar que hace aproximadamente 350 años, nacio en Londres Edmon Halley quien es considerado el fundador de la geofisica cientifica por su analisis de los monzones, que le permitio crear hipotesis sobre el movimiemto del aire y las mareas. Cabe mencionar que el astronomo real fue contemporaneo de Isacc Newton y Blaise Pascal. Estos temas a proposito del cambio climatico pueden ser del interes de nuestros lectores.

Sal y jabon

Halley era hijo de un prospero agricultor que como un complemento a sus actividades tenia intereses en el comercio de la sal y los jabones en Londres. Gracias a ello, Halley estudio en el Queen ™s College de Oxford astronomia, geologia, fisica y matematicas. Posteriormente ingreso a la Royal Society en 1678, donde publico la mayoria de sus importantes trabajos de investigacion sobre el comportamiento del clima.

Parte de los estudios realizados por el astronomo nos permiten ahora saber que, si bien medimos la temperatura con termometros de mercurio, existen otras variables no menos importantes, como es la humedad relativa, que no es otra cosa que la cantidad de vapor de agua que se encuentra en cada metro cubico de aire, y sobre todo el mayor o menor acercamiento con el maximo valor que puede contener el aire a cada cambio de temperatura. Por encima de ese valor maximo, el agua ya no puede existir en forma de vapor y se condensa en gotitas de agua liquida que se precipitan.

Casi todos sabemos que la condensacion es un problema que debemos evitar a toda costa en el interior de un invernadero, y para ello es necesario adentrarnos en los estudios de Halley.

De tal forma, cuando baja la temperatura, la presion del aire es baja (es decir, con muy poco vapor de agua) y esto nos lleva a la condensacion; o cuando es muy baja, al granizo o la nieve. Por el contrario, cuando la temperatura es alta, aumenta la presion y el volumen de vapor de agua.

En conclusion, tenemos que la presion y la temperatura varian en la misma forma y al mismo tiempo.

Energia y calor

Otro aspecto importante tiene que ver con la radiacion y la emision de ondas infrarrojas, ya que sabemos que la luz al penetrar en la cubierta del invernadero genera energia, que se mide en watts por metro cuadrado. Generalmente en Mexico disfrutamos de 800 a 1,200 W/m2 en dias soleados, y de 600 W/m2 en los dias nublados. La cantidad de energia que podamos capturar en el invernadero dependera de las caracteristicas de la estructura, pero con ocho horas de sol, un invernadero podria captar de 0.8 a 2.5 kWh/m2, o sea, desde 8,000 hasta 25,000 kWh/ha.

La captacion de energia dependera de la eficiencia de la estructura. Igualmente habra que considerar que al calentarse el invernadero, en su interior se generaran ondas electromagneticas un poco mas largas que las ondas de luz, llamadas radiacion infrarroja, las cuales dependen en gran medida de la temperatura de los cuerpos que la emiten y resultan nocivas para el desarrollo del cultivo.

Por ello, en un invernadero ademas de cuidar la altura y la ventilacion, es importante considerar el grosor y volumen de las estructuras, ya que a mayor volumen tendremos mas radiacion infrarroja.

Por lo tanto, las estructuras mas eficientes seran aquellas que, aunque ligeras, proporcionen la mayor resistencia.

Eso se llama un buen diseño y se puede constatar al observar el tramado de la estructura, observando la cantidad de sombra que generan (es decir menos luz), o bien midiendo la temperatura que generan a traves de la refraccion del calor.

Vientos dominantes

Sin querer estamos llegando a uno de los temas de mayor controversia, como es la ventilacion del invernadero.

En este punto, los estudios de Halley nos indican algo importante sobre los llamados vientos dominantes o vientos del Norte. Resulta que, mientras en los Polos la velocidad del viento es casi nula, en el Ecuador puede alcanzar 166 km/h de Oeste a Este, debido a la rotacion de la tierra.

La diferencia entre estas porciones de la Tierra nos indica la existencia de las llamadas celdas del movimiento del aire, que fueron determinadas no por Halley, sino por George Hadley, quien puso de manifiesto la hipotesis sobre los vientos dominantes. De acuerdo con sus estudios, sin considerar el movimiento de rotacion de la tierra, el aire se dirigiria siempre desde el Norte y el Sur hacia el Ecuador, y no se produciria entonces el movimiento de los vientos alisios de Este a Oeste; mientras que al considerar el movimiento de rotacion de la Tierra se encuentran tres celdas de aire en el sentido Ecuador-Norte y asi se explican claramente los vientos de Este a Oeste y no solo los vientos dominantes del Norte.

Para los invernaderos, la importancia de los vientos dominantes estriba en que, mientras una sola ventila cenital puede ayudar a captar la energia de los vientos en una sola direccion, con dos ventilas se tiene la opcion de abrir aquella que permita el uso adecuado de la ventilacion natural. Debe procurarse que la ventila abierta este contra la direccion del viento dominante, para evitar corrientes nocivas dentro del invernadero.

Condiciones ideales

Para terminar esta revision sobre las estructuras de invernaderos y su relacion con el clima, es importante mencionar que, muy al contrario de la idea de mantener el invernadero con ventilacion natural, lo ideal es tratar no solo de que exista una correcta ventilacion, sino que el conjunto de valores de temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y radiacion, sean adecuados para el cultivo. Eso se logra cuando los invernaderos estan bien diseñados y se convierten es estructuras activas donde se controlan todas las variables.

Los invernaderos que registran mayores rendimientos suelen estar hermeticamente cerrados, cuentan con estructuras que permiten el mayor paso de luz y poseen mayor flexibilidad en el sistema de ventilacion.

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