Uno de los mayores gastos energéticos, para muchos invernaderos, es la calefacción. Comprender cómo minimizar la pérdida de calor del invernadero, mientras se mantienen las condiciones climáticas óptimas, es la clave para reducir los gastos de energía.
Esto suena especialmente cierto durante las noches frías o durante el invierno. Cuando baja la temperatura, la calefacción se vuelve críticamente necesaria, y a menudo funciona sin parar. Hay muchas maneras de reducir el consumo de energía. Pero uno de los enfoques más simples es reducir la necesidad de calefacción en primer lugar. Los productores pueden reducir gran parte de sus necesidades de calefacción con métodos simples de retención de calor y evitando pérdidas innecesarias para el medio ambiente.
Comprender la pérdida de calor del efecto invernadero
El primer paso para mejorar la retención de calor del invernadero es comprender exactamente cómo se produce la pérdida de calor. Hay 2 vías principales para que escape el calor:
- Directamente: intercambiando aire con el exterior
- Indirectamente: a través de la transferencia de calor por conducción.
La pérdida de calor del invernadero es más frecuente en las noches frías o en los cambios bruscos de temperatura durante el anochecer y el amanecer.
Pérdida de calor de efecto invernadero conductivo
En un entorno de invernadero, la conducción es el principal impulsor de la pérdida de calor. Esto es cuando el aire del interior interactúa indirectamente con el aire del exterior, a través de la cubierta del invernadero. Cualquier diferencia de temperatura entre los dos hará que intenten equilibrarse. Posteriormente, el aire caliente cederá calor, a través de la cubierta, al aire más frío del exterior. La diferencia de temperatura determina la tasa de transferencia de calor, con diferencias más grandes que causan mayores pérdidas.
Hay 2 parámetros principales que afectan la velocidad de este tipo de transferencia de calor. Primero, es el material de cobertura del invernadero. Ciertos materiales retienen el calor mejor que otros, estos tienen un «coeficiente de transferencia de calor» más bajo.
El segundo factor que determina la tasa de pérdida de calor por conducción es el área superficial. Cuanto mayor sea la superficie, mayor será la pérdida de calor. A medida que más aire entra en contacto con la cubierta del invernadero, pierde más calor.
Intercambio de aire en invernaderos y ambientes de crecimiento controlado
El segundo mecanismo de pérdida de calor es el intercambio directo de aire con el exterior, ya sea por ventilación o por fugas en el exterior del invernadero. Este movimiento de aire da como resultado una pérdida de calor y la introducción de aire más frío en el espacio.
Muchas veces, los productores abren o ventilan el invernadero para reducir la humedad. En el cultivo comercial, este es uno de los principales impulsores de la pérdida de calor.
Evitando y Reduciendo la Pérdida de Calor del Efecto Invernadero
1. El aislamiento evita la pérdida de calor
Mejorar el aislamiento de un invernadero puede reducir drásticamente la tasa de transferencia de calor indirecta entre el invernadero y el exterior. El aislamiento viene en muchas formas, desde productos profesionales hasta soluciones de bricolaje.
Cuando se busca aislamiento, hay varias cosas importantes a considerar.
Cuanto más claro, mejor. En un invernadero, aprovechar la luz solar es crucial. Cualquier material que reduzca los rayos solares entrantes tendrá un efecto negativo en la radiación necesaria.
El mantenimiento y la limpieza también juegan un papel importante en la conservación de la eficiencia. Las soluciones de aislamiento deben limpiarse y repararse fácilmente, o corre el riesgo de que su eficacia disminuya con el tiempo.
El aislamiento de cimientos y cualquier tipo de aislamiento realizado por debajo del nivel de la planta (si los cultivos se cultivan en bancos, por ejemplo) son muy eficientes y carecen del efecto negativo sobre la radiación.
2. Revestimiento de doble capa para un mejor aislamiento
Al igual que el aislamiento, el uso de cubiertas de doble capa reduce la tasa de transferencia de calor indirecta a través de la cubierta del invernadero.
Las cubiertas de doble capa significan exactamente eso: dos capas en lugar de una, con un espacio que contiene aire en el medio. El espacio de aire muerto entre los dos reduce en gran medida la pérdida de calor por conducción.
Al igual que con el aislamiento, es importante asegurarse de que la luz solar entrante no se vea comprometida o se tenga en cuenta.
3. Las pantallas térmicas reducen la pérdida de calor a través del techo
Las pantallas y cortinas térmicas reducen la pérdida de calor de varias formas.
Una pantalla térmica bien ajustada creará una bolsa de aire sobre el espacio de cultivo, actuando como una especie de cubierta de doble capa, reduciendo la transferencia de calor indirecta. Además, al reducir efectivamente la altura del invernadero, el espacio se vuelve más pequeño, lo que lleva a un calentamiento más efectivo. Cerrar la pantalla durante la noche, cuando la luz del sol no es un factor, es uno de los mejores métodos para garantizar que el calor retenido durante el día se guarde para la noche. Además, la circulación de volúmenes más pequeños de aire puede contribuir a niveles uniformes de HR y temperatura.
Los productores pueden y deben duplicar las pantallas térmicas. Dos o tres pantallas son mucho más efectivas que una y brindan el beneficio adicional de poder utilizar menos o más cobertura, durante diferentes períodos de tiempo.
4. La localización y reparación de fugas evita la transferencia de calor
Este puede parecer obvio, pero a menudo se ignora.
Encontrar y reparar fugas en la cubierta del invernadero puede tener un impacto enorme en la pérdida de calor. Normalmente se pueden encontrar pequeños agujeros o puntos de conexión sueltos alrededor de las entradas, las esquinas o donde la cubierta se encuentra con el suelo. Estos espacios, a menudo minúsculos, permiten que el aire se intercambie directamente con el exterior, sin control ni supervisión.
Especialmente en climas más fríos, realizar una inspección minuciosa antes del invierno puede ahorrar mucho dinero en calefacción.
5. Los exteriores limpios permiten más radiación solar
Parte del mantenimiento del invernadero, además de reparar las fugas, es mantener un exterior limpio y despejado.
Una cubierta de invernadero turbia bloqueará grandes cantidades de radiación solar. Además de reducir la fotosíntesis realizada por las plantas, bloquear la luz solar también bloquea el calor.
Mantener una cubierta transparente permite que entre más calor durante las horas de luz solar. Al mantener un aislamiento adecuado, puede retener este calor durante la noche.
6. Los cortavientos reducen la transferencia de calor
La instalación de cortavientos fuera del invernadero limita la cantidad de viento que pasa por encima y alrededor.
El viento que viaja rápido que rodea el invernadero difunde rápidamente el calor transferido a través de la cubierta. Esto da como resultado una tasa intensificada de transferencia de calor indirecta.
Al limitar el viento que entra en contacto con la estructura, la transferencia de calor por conducción se puede limitar de manera efectiva.
7. La deshumidificación permite a los productores mantener el invernadero cerrado
La introducción de deshumidificadores dedicados en el invernadero se ha convertido en un método líder para reducir la pérdida de calor y los costos de energía.
La forma tradicional de reducción de la humedad consiste en ventilar, para dejar salir el aire húmedo, y calentar, en un intento de mantener las temperaturas óptimas. Al reducir la humedad del interior del espacio, sin ventilación, puede reducir drásticamente el intercambio de aire directo. Esto minimizará su necesidad de calentar para compensar la ventilación.
Al igual que con cualquier pieza de maquinaria, los deshumidificadores emiten un poco de calor mientras funcionan. Si se hace correctamente, también puede aprovechar este calor, lo que resulta en un ligero aumento de los esfuerzos de calefacción cuando sea necesario.
Condensación de la humedad del invernadero en los serpentines del deshumidificador
8. La uniformidad climática mejora aún más la eficiencia
La uniformidad del clima es un gran problema en los invernaderos. La mayoría de los cuartos de cultivo sufren de microclimas. Estas son pequeñas bolsas de aire con diferentes propiedades climáticas. En la mayoría de los casos, estas áreas tienden a ser un poco más frías y húmedas que el resto del espacio, lo que reduce la eficiencia y aumenta la susceptibilidad a las enfermedades.
Aunque esto no es una forma de pérdida de calor per se, los microclimas provocan ineficiencias en la calefacción. La mayoría de los productores combatirán estas condiciones aumentando sus esfuerzos de calefacción central.
Si elimináramos los microclimas, el objetivo de llevar todo el espacio del invernadero a la temperatura deseada sería mucho más fácil, lo que redundaría en tiempos de calentamiento necesarios más cortos.
Lograr condiciones climáticas uniformes se puede lograr con la ayuda de la circulación de aire, que disemina estas bolsas de aire. Permitiendo que los esfuerzos de calefacción se centren en todo el espacio, en lugar de en los puntos más extremos que se encuentran dentro de él.
