la ventilación natural del invernadero. optimización de la
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Juan Carlos López HernándezFUNDACION CAJAMAR
La ventilación natural del invernadero. Optimización de la instalación.
Estrategias de manejo para mejorar el clima.
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Técnicas de refrigeración
Ventilación Forzada
Natural
Enfriamiento por evaporación Nebulización Paneles evaporantes
Otras soluciones
Pantallas de sombreo
Blanqueo
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Ventilación
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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Métodos de estudio de la ventilación natural
TÚNEL DE VIENTOGAS TRAZADOR
TÉCNICAS DE VISUALIZACIÓN C.F.D.
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Evolución de la incorporación de ventanas al invernadero
Superficie de ventilación recomendada 25% (sin malla)
Superficie de ventilación media en Almería 12%
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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
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Ventana lateral enrollable
Ventana cenital abatible
Ventanas deslizantes
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Ventana cenital enrollable
Mejor abatible que enrollable en el techo
Combinar ventanas laterales con cenitales duplica la ventilación
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Ventana de Sombrerete
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Ventana de Medio Arco
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Ventana Centrada
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Ventana Supercenit
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Ventanas Mariposa
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Inv. Venlo: Ventanas cenitales continuas
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Ventanas Guillotina
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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.
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Invernadero Parral
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•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
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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
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Pendiente suficiente para que escurra el condensado
Aditivos antigoteo para aumentar transmisión de luz
Humedad y Condensación
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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
![Page 32: La ventilación natural del invernadero. Optimización de la](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012018/616867c4d394e9041f6f5ef6/html5/thumbnails/32.jpg)
Zona cálida
100 m100 m
Ventilación de invernaderos grandes
K
![Page 33: La ventilación natural del invernadero. Optimización de la](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012018/616867c4d394e9041f6f5ef6/html5/thumbnails/33.jpg)
Invernaderos grandes: obstáculos
K
100 m
Zona cálida …y menor ventilación
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Efecto de las mallas en
las ventanas
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• 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 …
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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 ?
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Malla 16 x 10Malla 20 x 10
![Page 38: La ventilación natural del invernadero. Optimización de la](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012018/616867c4d394e9041f6f5ef6/html5/thumbnails/38.jpg)
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
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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
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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
=
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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
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LIMPIEZA DE MALLAS
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Doble techo en
invernaderos
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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)
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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
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