Durante
la mayor parte del ciclo productivo, la temperatura del invernadero es
excesiva tanto para el buen rendimiento del cultivo como para la salud de los
trabajadores que realizan en pleno verano las labores culturales. El reducir
la temperatura es uno de los mayores problemas de la horticultura protegida en
climas cálidos, porque no es fácil refrigerar el invernadero sin invertir
cantidades relativamente altas en instalaciones y equipos.
Los
cuatro factores fundamentales que permiten reducir la temperatura son:
La
reducción de la radiación solar que llega al cultivo (blanqueado,
sombreado, etc.).
La
evapotranspiración del cultivo.
La
ventilación del invernadero.
La
refrigeración por evaporación de agua (nebulización, "cooling
system", etc.).
A
continuación se detallan las técnicas y equipos de refrigeración más
empleados en la climatización de invernaderos.
El
sombreo es la técnica de refrigeración más usada en la práctica. La
reducción de temperatura se basa en cortar más de lo conveniente el
porcentaje de radiación fotoactiva, mientras que el inflarrojo corto llega en
exceso a los cultivos. Se pueden dividir los distintos sistemas de sombreo en
dos grupos:
Sistemas
estáticos. Son aquellos que una vez instalados sombrean al invernadero de
una manera constante, sin posibilidad de regulación o control: encalado y
mallas de sombreo.
Sistemas
dinámicos. Son aquellos que permiten el control más o menos perfecto de
la radiación solar en función de las necesidades climáticas del
invernadero: cortinas móviles y riego de la cubierta.
5.1.1.
Encalado.
Es
el sistema más extendido en la cuenca mediterránea y se basa en el blanqueo
de las paredes y de la cubierta del invernadero a base de carbonato cálcico
(Blanco de España) o de cal apagada. Desde el punto de vista técnico el
blanqueo presenta una serie de inconvenientes:
Permanencia
de la cal en el invernadero durante periodos cubiertos, ya que no permiten
ajustar el grado de sombreo en función de las condiciones ambientales.
La
aplicación de la cal no es homogénea, por lo que existen diferencias en
la cantidad de luz que llega a las plantas. Es importante destacar que
conforme se aumenta la concentración de blanqueante la transmitancia se
reduce, y por lo tanto la cantidad de luz que llega a las plantas es
menor.
Consumo
de mano de obra en las operaciones de aplicación y limpieza.
La
limpieza de la cal no es homogénea, quedando manchas sobre la cubierta y
paredes del plástico. A veces es preciso el empleo de ácidos, que dañan
el plástico.
Quizás
la única ventaja del encalado es su relativa efectividad y la economía de su
uso.
5.1.2.
Mallas de sombreo.
Las
mallas suelen ser de polietileno, polipropileno, poliéster o de derivados
acrílicos. Las mallas se clasifican en función de su porcentaje de
transmisión, reflexión y porosidad. Siempre que sea posible deben situarse
las mallas de sombreo en el exterior del invernadero, para que la reducción
de la temperatura sea más efectiva.
La
malla interior absorbe la radiación solar y la convierte en calor dentro del
invernadero, que debe evacuarse por ventilación. Sin embargo, la malla
exterior se calienta con la radiación, pero se refrigera con el aire exterior
del invernadero. En ensayos realizados se ha comprobado como en invernaderos
sin sombreo se alcanzaban temperaturas medias máximas de 46,6º C. Al colocar
la malla de sombreo negra por el exterior se conseguía reducir la temperatura
a los 40,8º C, pero si se ponía en el interior ésta se incrementaba hasta
los 50,5º C.
El
color de la malla es importante. La de color negro es la de mayor duración
pero bajo el punto de vista climático no es la mejor. Por ello se recomienda
que no sean de color, puesto que cualquier material coloreado corta un
porcentaje mayor del espectro visible.
La
ventilación consiste en la renovación del aire dentro del recinto del
invernadero. Al renovar el aire se actúa sobre la temperatura, la humedad, el
contenido en CO2 y el oxígeno que hay en el interior del invernadero. La
ventilación puede hacerse de una forma natural o forzada.
5.2.1.
Ventilación natural o pasiva.
Se
basa en la disposición, en las paredes y en el techo del invernadero, de un
sistema de ventanas que permiten la aparición de una serie de corrientes de
aire que contribuyen a disminuir las temperaturas elevadas y a reducir el
nivel higrométrico.
Las
ventanas pueden ser cenitales si se disponen en la techumbre o laterales si
están colocadas sobre las paredes laterales del invernadero. Se admite que
una ventana cenital de una determinada superficie resulta a efectos de
aireación hasta ocho veces más efectiva que otra situada lateralmente de
igual superficie. Normalmente las ventanas deben ocupar entre un 18 y 22% de
la superficie de los invernaderos, teniendo en cuenta que con anchuras
superiores a los 20 m. será imprescindible disponer de ventilación cenital
que mejore la aireación lateral.
La
apertura y cierre de las ventanas suele hacerse mecánicamente a través de un
sistema de cremalleras, accionado eléctricamente por un termostato, aunque
también puede hacerse manualmente.
5.2.2.
Ventilación mecánica o forzada.
Los
sistemas de ventilación forzada consisten en establecer una corriente de aire
mediante ventiladores extractores, en la que se extrae aire caliente del
invernadero, y el volumen extraído es ocupado inmediatamente por aire de la
atmósfera exterior. Con este sistema solamente se puede conseguir una
temperatura idéntica a la del exterior, pero su control es más preciso que
el que se logra con la ventilación pasiva.
Consiste
en distribuir en el aire un gran número de partículas de agua líquida de
tamaño próximo a 10 micras. Debido al escaso tamaño de las partículas, su
velocidad de caída es muy pequeña, por lo que permanecen suspendidas en el
aire del invernadero el tiempo suficiente para evaporarse sin llegar a mojar a
los cultivos.
Para
ello es preciso emplear un sistema de nebulización formado por un conjunto
boquillas nebulizadoras conectadas a tuberías que cuelgan de la techumbre del
invernadero. La instalación se completa con bombas, motores, inyectores,
filtros y equipos de control (termostatos, humidostatos, etc.) que permiten la
automatización del sistema.
Normalmente
los difusores o boquillas tienen un caudal de 4l/h y se colocan cada 20-25
metros cuadrados. El control del sistema se hace a través de una
electroválvula accionada por un humedostato. Con este sistema pueden
conseguirse descensos térmicos en el interior del invernadero de hasta
10-15º C. Se emplea mucho en la producción de ciertas plantas ornamentales
como rosas, crisantemos, orquídeas, etc.
Es
importante disponer de un sistema de filtros para evitar que las aguas ricas
en bicarbobatos y otras sales provoquen daños en los sistemas de fog, como la
obturación de las boquillas.
Como
emisores de fog system pueden utilizarse boquillas de alta presión (60 kg/cm2,
5 l/h y gotas con un diámetro inferior a 20 micras), boquillas de baja
presión (3-6 kg/cm2 y gotas con un diámetro inferior a 10 micras) y
humificadores mecánicos.
5.3.2.
Pantalla evaporadora (Hidrocooling o Cooling System).
Se
trata de una pantalla de material poroso que se satura de agua por medio de un
equipo de riego. La pantalla se sitúa a lo largo de todo el lateral o un
frontal del invernadero. En el extremo opuesto se instalan ventiladores
eléctricos. El aire pasa a través de la pantalla porosa, absorbe humedad y
baja su temperatura. Posteriormente es expulsado por los
ventiladores.
El
rendimiento de un buen equipo se acerca al 85%. La pantalla suele estar
confeccionada con fibras (virutas de madera) o con materiales celulósicos en
láminas coarrugadas y pegadas con aditivos. Destacan las pantallas
celulósicas por:
Admiten
agua de muy mala calidad, gracias a que no necesitan de estructuras
auxiliares de sujeción que puedan deteriorarse por las sales.
Con
el tiempo la fibra tiende a compactarse dentro de su soporte, dejando
huecos por los que entra el aire sin humectarse adecuadamente.
Tienen
mayor superficie de contacto y, por tanto, se puede reducir el área de
pantalla a instalar.
Es
importante que el invernadero sea muy hermético, de manera que todo el aire
forzado por los ventiladores penetre únicamente a través de la pantalla. De
existir otras aperturas, el aire entrará por ellas sin recibir aporte de
humedad, y el cooling será ineficaz.
Con
el cooling system la temperatura en el interior del invernadero puede
reducirse en unos 10º C, aunque lo normal es que ese descenso sea de 4-6º C.
Si la humedad relativa del exterior es elevada este sistema no funciona
convenientemente.
