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5.2. Ventanas y puertas
Las ventanas pueden ser laterales y cenitales, según se instalen en las paredes o en la techumbre del invernadero, y son necesarias para la ventilación del mismo. La superficie de estos huecos debe ser al menos el 20 % de la superficie cubierta por el invernadero.
Existen varios tipos de ventana:
1 Enrollable.
2 Plegable.
3 Giratoria.
4 Deslizante.
Las puertas deben ser de dimensiones suficientes que permitan el paso de maquinaria a utilizar en el interior del invernadero, de material transparente y resistente.
Los tipos de puerta más usuales son: corredera y giratorias (bisagra) sobre arista vertical.
Puerta giratoria
Puerta corredera
5.3. Protección de huecos
Todos los huecos, ventanas de ventilación y puertas deben ir protegidos con una malla de hilos de plástico o mosquitera, con los siguientes objetivos:
1 Reducir la velocidad del viento hacia el interior. Efecto cortavientos.
2 Evitar la entrada de insectos al interior del invernadero.
3 Continuar ventilando aun con vientos fuertes sin daños.
4 La malla se fija a la estructura del invernadero, generalmente confeccionando un bastidor de madera o plástico.
5.4. Fijación de cubierta
Tanto las láminas como las placas se sujetan de forma distinta, según sea el tipo de estructura sobre la que se va a apoyar el plástico y el tipo de clima del invernadero.
Se utilizan las mallas de alambre tipo sándwich, para regiones de mucho viento, poco lluviosas y cálidas. Se usan dos mallas de alambre galvanizado, quedando el plástico entre las dos, y sujetas ambas por medio de ataduras de alambre en puntos determinados. La malla superior tiene como misión que el viento no levante el plástico. Las dimensiones de cuadrícula serán más amplias que la inferior, aproximadamente de 1m × 1m. La malla interior será igual pero con una cuadrícula de 0,25 × 0,25 m.
En la actualidad, se realiza con piezas prefabricadas de acero y plásticos.
Aplicación práctica
Identifique los diferentes tipos de invernaderos que se muestran a continuación:
SOLUCIÓN
1 Invernadero tipo parral.
2 Invernadero tipo capilla.
3 Invernadero de cristal.
4 Invernadero tipo diente de sierra.
5 Invernadero tipo túnel.
6 Invernadero tipo multitúnel.
6. Resumen
En el invernadero se obtienen unas condiciones modificadas del clima, con la finalidad de cultivar plantas en condiciones óptimas, incluso fuera de estación y en todo su ciclo vegetativo.
Estas condiciones deben siempre ir dirigidas a favorecer la luminosidad, temperatura y humedad, como factores principales para el desarrollo del cultivo.
La elección del tipo de invernadero depende de una serie de factores externos que debemos controlar: climatología, suelo, topografía, vientos, cultivos, mano de obra y comercialización, así como el coste de implantación.
Los principales materiales utilizados en la construcción de la estructura de invernaderos son: madera, hierro, aluminio, hormigón y alambre.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. Los materiales principales utilizados en la construcción de las estructuras de los invernaderos son:
1 Madera, hierro, plástico, tejido y aluminio.
2 Madera, aluminio, hierro, alambre y hormigón.
3 Madera, hierro, hormigón, acero y tejido.
4 Mosquitera, hierro, aluminio y hormigón.
2. La estructura del invernadero deber ser:
1 Fuerte y robusta, con pilares grandes para evitar daños por vientos.
2 Fuerte y robusta, con pilares grandes para evitar golpes con maquinaria.
3 Fuerte y rígida, con pilares grandes de gran resistencia.
4 Fuerte, rígida y ligera, permite la máxima luminosidad y resistencia.
3. El efecto invernadero se produce cuando la cubierta....
1 ... deja escapar el calor acumulado en su interior.
2 ... no deja escapar el calor acumulado en su interior.
3 ... no deja escapar el calor acumulado en su interior y es resistente a enfriarse.
4 ... deja escapar el calor acumulado en su interior y no es resistente a enfriarse.
4. Los materiales utilizados en la estructura del invernadero deben ser tratados previamente. Señale la respuesta correcta.
1 La madera debe ser pintada y el hierro desinfectado.
2 La madera curada y desinfectada y el hierro galvanizado.
3 El hierro debe ser galvanizado y la madera desinfectada.
4 El hierro debe ser pintado y la madera galvanizada.
5. El invernadero tipo multitúnel tiene las siguientes características:
1 Arcos de hierro unidos a pilares verticales.
2 Pendientes a dos aguas.
3 Arcos de hierro y pilares de madera.
4 Las dos primeras opciones son correctas.
Capítulo 2
Cubiertas de invernaderos y túneles: materiales
1. Introducción
El material de cubierta del invernadero constituye el agente modificador del clima del invernadero. Así, según las necesidades, se utilizan distintos materiales como cubierta: vidrio, plásticos (PE, PMM, EVA, PVC, etc.).
La elección del material de cubierta está condicionada por unos factores que interaccionan entre sí, tales como la respuesta agronómica (precocidad, producción y calidad), la duración (envejecimiento y vida útil, y sus propiedades ópticas y mecánicas) y la fijación (anclaje según tipo de invernadero).
Seleccionar el tipo de material para la cubierta de nuestro invernadero dependerá, además de los factores comentados anteriormente, del precio de mercado.
El más utilizado en la actualidad es el polietileno.
2. Propiedades de los materiales de cubierta
Como se ha mencionado anteriormente, los materiales más usados como cubierta de invernadero son el vidrio y los materiales plásticos, estos últimos derivados del petróleo.
Sus propiedades características son las siguientes:
1 Transparencia. Es la facultad que tiene el material de dejar pasar la mayor cantidad de luz posible. Esta depende de varios factores:Poder absorbente: el material absorbe una cantidad de radiaciones.Poder reflectante: la radiación se refleja hacia el exterior.Poder difusor: la radiación se difunde al atravesar el material.
2 Opacidad a radiaciones infrarrojas. Es la propiedad de oponerse al paso hacia el exterior del calor emitido por el suelo y la planta durante la noche, en forma de radiaciones de onda larga, infrarrojas.
3 Rendimiento térmico. Diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior del invernadero.
4 Retención de calor. Facultad para evitar la pérdida de calor acumulada en el interior del invernadero.
5 Flexibilidad. Capacidad de adaptación a cualquier estructura o forma.
6 Estanqueidad. Propiedad por la que el material se adapta y evita fugas al exterior.
7 Ligereza. Poco peso, de densidad baja.
2.1. Efecto invernadero
Una de las características fundamentales de un buen material de cubierta es el denominado efecto invernadero, que se traduce en la retención del calor durante la noche, permitiendo fácilmente el paso a las radiaciones diurnas de onda corta y evitando el paso de las radiaciones nocturnas o de onda larga.
Definición
Efecto invernadero
Fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Recibe este nombre por que el mismo principio es el que actúa, a pequeña escala, en los invernaderos.
Combinar la transparencia en ondas cortas y la retención de ondas largas, nos lleva a incrementar la temperatura en el interior del invernadero respecto del aire libre, variando en función de las propiedades del material utilizado.
Los invernaderos deben tener una serie de aspectos comunes, como la forma, dimensión, orientación y situación del invernadero, para poder comprobar y comparar los efectos del rendimiento térmico.
| Material | D T Nocturna |
| PVC | 2,5 ºC |
| Ac. Vinilo | |
| PE térmico | |
| Vidrio | 4-5 ºC |
| Plásticos en placas | |
| PE Normal | Inversión Térmica |
| PE Larga Duración |
2.2. Normalización
La norma UNE 53328 recoge, regula y unifica los ensayos que se realizan con los distintos materiales, con la finalidad de hacerlos comparables entre ellos, y dando como resultado una serie de índices comparativos entre los distintos materiales:
1 El índice de reflexión para el plástico: 1,45-1,8
2 El índice de reflexión para el vidrio: 1,52.
3 La densidad del material PE=0,91-0,92 gr/cm3, del vidrio 2,5 g/cm3, del PVC= 1,25 g/cm3.
Recuerde
Un buen material de cubierta debe presentar las siguientes propiedades: gran transparencia a la luz, gran opacidad a las radiaciones infrarrojas nocturnas, buen rendimiento térmico y buena retención de calor, ser ligero, flexible, estanco y de larga duración
3. Tipos de materiales
Vidrio y plástico son los materiales que más se usan en la cubierta de invernaderos. El primero se limita casi en exclusiva a climas muy fríos y alta tecnología, mientras que el segundo ha generalizado su uso.
3.1. Plásticos
El refinado del petróleo se divide por destilación en varias fracciones. De estas, las naftas se emplean para la fabricación de los plásticos mediante un proceso térmico denominado craking, proceso a base de calor y presión para romper moléculas en otras más simples, transformandose en una mezcla de etileno, propileno, butileno y otros hidrocarburos ligeros.
Los principales materiales plásticos usados como cubierta de invernaderos son los siguientes:
1 Polietileno (PE): de baja y alta densidad.
2 Policloruro de vinilo (PVC): rígido y flexible.
3 Etilen vinilo de acetato (EVA): flexible.
4 Polimetacrilato de metilo (PMM): rígido.
5 Poliéster: placas.
6 Policarbonato (PC): placas.
Otros usos agrícolas de los plásticos
1 Acolchado: las explotaciones agrícolas utilizan la técnica del acolchado para ahorrar agua, obtener cosechas más precoces y mayores, de mejor aspecto comercial y estado sanitario.
2 Multitúnel: los pequeños túneles, junto con el acolchado, son las dos técnicas más tradicionales de forzado de cultivos.
3 Explotaciones agropecuarias: el uso de los plásticos también se ha introducido en las explotaciones agropecuarias.
4 Riego: el manejo eficiente del agua empleada en la agricultura se basa en la modernización de los sistemas de riego y actualmente no se concibe sin el empleo de los materiales plásticos.
5 Hidroponía: en tecnologías aplicadas a los cultivos hortícolas destaca el cultivo “sin suelo” desarrollado por la necesidad de mejorar el control nutricional de las plantas y de prescindir de suelos muy contaminados.
6 Impermeabilización: pequeños embalses impermeabilizados mediante el uso de láminas plásticas.
7 Mallas, cortavientos, sombreo y tutorado: la aplicación de las mallas en la agricultura tiene dos vertientes bien definidas, que son las aplicaciones de producción, y las de postproducción o envasado.
8 Otras aplicaciones: utilización en embalajes.
3.2. Vidrio
El vidrio que se utiliza en agricultura como cubierta de invernaderos es el llamado vidrio impreso o cristal “catedral”. Este se pule solo por una cara, y la otra permanece rugosa.
Vidrio catedral
Su uso ha quedado reducido a instalaciones localizadas en climas muy fríos, cultivos especializados con exigencias de temperaturas estables y elevadas, instalaciones y cultivos altamente tecnificados y costosos.
En la colocación del vidrio como cubierta, vidrio impreso o cristal “catedral”, este lleva su cara pulida hacia el exterior. De esta forma, cuando inciden las radiaciones luminosas, pasan a través de este y se difunden en todas direcciones al salir por su cara rugosa.
Principales propiedades del vidrio
1 Transparencia: 90 %, buena difusión de la luz y muy poca reflexión. No pierde transparencia con el tiempo.
2 Opacidad a radiaciones infrarrojas: prácticamente opaco.
3 Duración: no envejece. Permanece inalterable a los medios expuestos en el invernadero.
4 Flexibilidad: nula, excesivamente frágil.
5 Ligereza: elevado peso.
Nota
El elevado precio es su principal inconveniente y, por sus características, encarece también la instalación puesto que necesita una estructura más sólida, rígida y fuerte.
3.3. Polietileno (PE)
Es el material de cubierta por excelencia debido a su bajo precio y a sus propiedades mecánicas. Como se ha comentado anteriormente, es un derivado de petróleo y se obtiene mediante procesos a alta presión y reacciones químicas.
Polietileno
Es un material fácilmente degradable por la luz, sobre todo por la radiación ultravioleta, perdiendo sus propiedades. Este fenómeno se evita añadiendo aditivos en el proceso de fabricación.
Es el material más ligero usado en la agricultura, y de los materiales plásticos es el que presenta menor densidad, oscilando entre aquellos que tienen una densidad menor de 930 kg/cm3 y los de mayor de 940, dando lugar a una primera clasificación de estos, siendo los primeros de baja, y los últimos de alta densidad, mientras que los intermedios serán de media densidad.
El PE normalmente no se oscurece debido a que posee una gran transparencia, en torno al 70-80 %, con lo cual se eleva la temperatura del recinto que engloba más rápido que con otros materiales.
Comercialmente se emplea el término galga para informar del espesor de la lámina de plástico.
1 galga = 0,25 μm = 0,00025 mm
Como presentación comercial se pueden encontrar tres clases de PE:
Polietileno normal
Es una lámina de PE sin aditivos e inhibidores de rayos ultravioleta, por lo que su duración en condiciones normales no llega al año, e incluso en zonas de fuerte insolación puede verse reducida su vida útil.
Su transparencia a las radiaciones infrarrojas, de onda larga, emitidas por la planta y el suelo durante la noche es del 70 %.
Nota
Al permitir escapar gran parte de estas radiaciones durante la noche es fácil que se produzca el denominado fenómeno de la inversión térmica, que facilita que, sobre todo a primeras horas de la mañana, la temperatura interior del invernadero sea menor que la existente al aire libre.
Polietileno normal de larga duración
Es una lámina de plástico idéntica a la anterior, pero con la mejora en su resistencia a los rayos ultravioleta debido a la adición de inhibidores y aditivos que evitan su deterioro.
A igualdad de condiciones con la anterior, su duración puede llegar a los 3 años.
Polietileno térmico de larga duración
Los invernaderos cubiertos con este material anulan casi en su totalidad la inversión térmica y las temperaturas mínimas absolutas son de unos 2 o 3 ºC más elevadas que las registradas en cubiertas de PE normal. El PE transparente térmico tiene la propiedad de dificultar el paso de las radiaciones nocturnas (tiene una permeabilidad del 18 % a las radiaciones de longitud de onda larga en grosores de 800 galgas).
Por los aditivos que se emplean en su fabricación, tiene un gran poder de difusión de la luz, llegando al 55 % de la radiación luminosa que atraviesa la lámina de plástico. También, por el mismo motivo, tienen un buen efecto antigoteo.
La técnica de la coextrusión es un proceso en la fabricación que nos facilita la unión de varias capas de producto antes de su solidificación, utilizando adhesivos intermedios. Esto nos permite combinar propiedades que no pueden ser reunidas por un polímero único: optimización de la termicidad, estabilidad frente a las radiaciones UV, mejora de las propiedades mecánicas, antimoho, antipolvo.
3.4. Policloruro de vinilo (PVC)
Se obtiene del acetileno y del etileno (derivados estos del petróleo y de la hulla) por polimerización, proceso químico que agrupa sustancias más simples, del monómero cloruro de vinilo. En origen, es un producto rígido que, con la adición de aditivos plastificantes, se transformar en flexible.
Las láminas se fabrican haciéndolas pasar por unos rodillos, cuando aún están viscosas, para obtener una lámina o hoja continua, debido a lo cual el ancho de la lámina se limita a 2 m, ampliando hasta 8 m por medio de varias soldaduras.
Como hemos comentado anteriormente, es más denso que el PE. El PVC también es fotosensible, es deteriorado por los rayos UV por lo que también necesita aditivos y estabilizadores contra este tipo de radiaciones.
Policloruro de vinilo
Su presentación comercial habitual es en placas: lisas u onduladas con espesores variables. Presenta una gran opacidad a la radiación de onda larga 40 %, y una gran transparencia a la radiación de onda corta 90 %.
Cuando se les añaden aditivos plastificantes, estas láminas se presentan en filmes flexibles de PVC, pudiéndose fabricar con una red interior para mejorar las prestaciones físicas, en detrimento de la transparencia.
Los materiales de PVC tienen el inconveniente de fijar bastante el polvo en su superficie por su elevada electricidad estática, restándole transparencia. Su elevado contenido en cloro le proporciona un buen efecto barrera al IR.
La degradación del PVC se produce por la acción del calor y la luz, y la dilución del plastificante, traduciéndose en pérdida de transparencia, coloración y fragilidad a la rotura de la lámina. Aun así, envejece más lentamente que el PE.
La duración de estos está en función del tipo de plastificante empleado y la clase de PVC. El flexible tiene menos duración que el armado, y a su vez, este dura menos que la placa rígida. Se estima su duración entre 2 o 3 años para láminas flexibles, siendo superior a 6 años para láminas rígidas.
3.5. Etilen Vinilo de acetato (EVA)
Es un plástico obtenido por el calentamiento de los polímeros de etileno y acetato de vinilo (EVA), estos en determinados porcentajes.
Este material mejora las propiedades físicas del polietileno incluyendo su resistencia a la ruptura a bajas temperaturas y al rasgado. Su transparencia a la luz visible es más alta que la del polietileno térmico. La opacidad a las radiaciones térmicas depende del contenido de acetato de vinilo, siendo necesario del 15 al 18 % de AV para conseguir un buen nivel térmico para un espesor de 0,15 a 0,20 mm.
EVA es el film plástico de más alta resistencia a los UV. La duración de la lámina es de 2 años para grosores de 800 galgas y de 1 año para grosores de 400 galgas.
Los plásticos EVA poseen una excesiva plasticidad (cuando se estiran no se recuperan) y tienen gran adherencia al polvo, provocando reducciones de hasta un 15 % en transparencia a la radiación solar. Son difíciles de lavar por su alta carga electrostática.
3.6. Polimetacrilato de metilo (PMM)
Es un material plástico rígido, derivado del acetileno. Se le conoce comercialmente como vidrio acrílico. Su densidad es baja, 1.180 kg/m3. Con gran resistencia a la ruptura. Se fabrica en cualquier tono de color, pero en agricultura se utiliza el blanco translúcido.
El PMM tiene una transparencia entre el 85 y el 92 %, y una gran opacidad a las radiaciones de onda larga nocturnas, emitidas por las plantas y el suelo. Como consecuencia de esto, impide el enfriamiento del invernadero.
Polimetacrilato de metilo
Sus principales ventajas:
1 Resistencia a la ruptura e intemperie.
2 No es atacado por los rayos UV.
3 Permite el deslizamiento de la nieve.
4 Transparencia a las radiaciones de onda corta, luz visible.
5 Necesidad de estructuras menos rígidas.
Nota
El polimetacrilato de metilo se presenta comercialmente como placa traslucida y/o transparente con unas medidas de 2 m. de ancho y el largo bajo demanda. Su duración en condiciones normales es mayor a cualquier otro material plástico.
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