INTRODUCCIÓN

La mayor parte de la superficie mundial de invernaderos se localiza en regiones áridas, como la cuenca Mediterránea, donde se concentra aproximadamente el 20% de la superficie mundial. Concretamente en la provincia de Almería existe la mayor aglomeración de invernaderos a nivel planetario (el 4% del total mundial). La superficie de invernaderos a nivel mundial ha experimentado en los últimos 30 años un crecimiento exponencial debido a la puesta en producción de nuevas áreas en los países asiáticos (China, Japón, Korea, etc?). Sin embargo, la superficie de invernaderos en España se ha estancado e incluso reducido en los últimos años (Figura 1) por la falta de superficie para la implantación de nuevos invernaderos.

 

Este patrón de crecimiento tiene dos consecuencias importantes para el sector productor de la horticultura protegida en España: una mayor competencia internacional y un menor peso en los mercados internacionales. En primer lugar la creciente competencia hace necesario mejorar la calidad de los productos como factor diferenciador para su comercialización. En segundo lugar la necesidad de mantener los niveles de beneficio, que antes se apoyaba en un incremento de superficie productora, ahora debe basarse en un aumento de la producción y del rendimiento del cultivo. Estos dos factores han hecho que se produzca un incesante avance en la tecnificación de los invernaderos. Se controla por ordenador el clima del invernadero, el aporte de agua y nutrientes, y algunos de los parámetros biológicos del cultivo que permiten determinar el estado hídrico del mismo y detectar situaciones de estrés. Por otro lado, aparecen en el mercado máquinas diseñadas específicamente para su uso en invernaderos, que permiten agilizar y facilitar las labores culturales, e incluso gestionar informáticamente los tiempos de trabajo de las labores realizadas por cada trabajador.

También se está desarrollando una importante labor de investigación y desarrollo en nuevos tipos de mallas anti-insectos que permitan un mejor control de los insectos plagas sin menoscabar la capacidad de ventilación de los invernaderos. Igualmente se están invirtiendo muchos esfuerzos en una mejora de los diseños de las ventanas y de los propios invernaderos desde el punto de vista de la eficiencia de ventilación mediante aplicación de programas de simulación (Dinámica de Fluidos Computacional) provenientes del sector aeronáutico.

Las empresas auxiliares del sector de la producción hortícola en invernaderos se encuentran en pleno auge, generando un negocio superior a los 1.000 millones de euros sólo en la provincia de Almería, donde se ha creado recientemente el Parque de Innovación y Tecnología de Almería S.A. (PITA) con el objetivo de promover la I+D+i en las actividades vinculadas a la agricultura intensiva de Almería, y del que forman parte socios como la Universidad de Almería y la Fundación para las Tecnologías Auxiliares de la Agricultura (TECNOVA).

Los invernaderos actualmente se diseñan para acoger dentro de ellos un cultivo hortícola que será tratado a lo largo de su ciclo de vida como un insumo de producción, al cual se le unirán otros (como agua, combustibles, fertilizantes, productos fitosanitarios, mano de obra, etc.). Es decir, los invernaderos del futuro se asemejan más a industrias agrarias que a los tradicionales huertos agrícolas de los que provienen. Este cambio tan importante se debe a la doble necesidad de controlar con mayor precisión todos los componentes que intervienen en la producción final de los cultivos, y de sistematizar el funcionamiento de la explotación agraria, lo más independientemente posible con respecto al clima exterior y a la mano de obra que participa en las labores culturales.

Esta doble necesidad se ha traducido en una mayor tecnificación de los invernaderos en base a un control minucioso de las variables climáticas, de forma que el agricultor puede modificar ciertos parámetros ambientales (intensidad luminosa, radiación solar interceptada por el cultivo, temperatura, humedad relativa, concentración de anhídrido carbónico, etc.) dentro de determinados márgenes de actuación, y en la continua introducción de maquinaria destinada, bien a sustituir completamente a la mano de obra, o bien, a contribuir a su disminución.

El rápido desarrollo de los cultivos bajo plástico se vió acompañado inicialmente por un paulatino avance en materia fitosanitaria, mejora vegetal, técnicas de cultivo y comercialización. Sin embargo, hasta finales de los años noventa este auge no se tradujo en una mejora de las estructuras y del control climático de los invernaderos, debido fundamentalmente al largo periodo de tiempo necesario para renovar las estructuras, y a la fuerte inversión necesaria para ello.

Actualmente existen en el mercado diversos sistemas de control climático que permiten desde el simple control del grado de apertura de las ventanas en función de la temperatura interior, hasta potentes equipos de regulación predictiva del clima, que controlan múltiples parámetros climáticos, incidiendo sobre numerosos actuadores distribuidos por los módulos de la explotación. En algunos casos los controladores permiten optimizar el riego en función del consumo gestionando simultáneamente la distribución de agua y nutrientes a las plantas, dependiendo del contenido de agua del substrato, el peso de la planta, o el modelo evaporativo.

Sin embargo, la mecanización de las labores culturales en invernaderos continúa siendo una asignatura pendiente en los mismos, estando muy limitada debido a los condicionantes derivados de trabajar en el interior de una estructura, con poca separación entre apoyos, y una gran intensificación y forzado de los cultivos. Actualmente sólo se están produciendo avances significativos en la aplicación de productos fitosanitarios, por lo que los gastos en mano de obra siguen suponiendo casi la mitad de los gastos corrientes de este tipo de explotaciones.

 

Evolución de las explotaciones

La incorporación de tecnología a los invernaderos ha sufrido un avance espectacular en los últimos años con la incorporación de sistemas activos de control del clima, y de equipos de análisis de la producción y gestión laboral. En todo este proceso, y de manera más lenta, se están realizando mejoras en la estructura de los invernaderos. Por ejemplo, en el Sureste peninsular se ha producido una paulatina sustitución de los invernaderos de cubierta plana por otros invernaderos tipo "Almería" denominados en "raspa y amagado" (Figura 2) de mayor volumen interior, más herméticos y con inclinación a dos aguas de la cubierta de cada módulo. En menor medida también ganan terreno los invernaderos multitúnel, menos adaptados a esa zona que el invernadero tipo "Almería" y de un precio superior. A modo anecdótico también existen algunas explotaciones de invernaderos de cristal tipo "Venlo", con un precio situado en otro orden de magnitud.

Como consecuencia de la próxima aparición de normas europeas sobre la construcción de invernaderos y de las ya aplicables en España como la de invernaderos de estructura metálica (UNE 76-208/92), deberán modificarse las estructuras para que sean más seguras frente a la acción eólica y permitan un mayor control del clima. También existe en fase de creación una Norma UNE para la construcción de invernaderos de tipo "Almería", nueva denominación con la que se pretende dar a conocer el tradicional invernadero "parral", principalmente de cara a su exportación hacia otros países y zonas climáticas (Sudamérica, Norte de África y Este asiático). La normalización debe aportar homogeneidad en los diseños, mayor seguridad estructural y como consecuencia de ello una mayor facilidad para incorporar tecnología de control climático.

Otro aspecto a considerar con respecto a la evolución de las estructuras, es el aumento que se observa en la altura en todos los tipos de invernadero, pasando su valor medio en el caso del modelo en «raspa y amagado» de 3.3 m en 1997 (MOLINA-AIZ, 1997) a 3.7 m en la actualidad (GORRÍN, 2003). Esto ha permitido aumentar el volumen unitario que repercute en una mejora del microclima interior al aumentar la inercia térmica del invernadero y la capacidad de renovación de aire por encima del cultivo. Los invernaderos que se construyen actualmente tienen en su mayoría apoyos metálicos, ya sean de tubo de hierro galvanizado o de perfiles laminados. Además muchos agricultores están sustituyendo los apoyos de madera deteriorados de sus invernaderos antiguos por soportes metálicos. También se ha producido en los últimos años una evolución de los materiales plásticos utilizados como materiales de cubierta apreciando una continua progresión en la utilización de las láminas de coextrusión tricapa (Figura 3), constituidas por dos láminas exteriores de polietileno entre las que se coloca una tercera de copolímero de acetato de etileno y vinilo (EVA).

Estás laminas presentan la ventaja de una mayor duración y la combinación de las buenas prestaciones radiométricas del EVA y las mecánicas del polietileno.

 

Sistemas de fertirrigación

En cuanto al tipo de suelo sobre el que se cultiva (Tabla 3) se observa también una evolución hacia el uso del cultivo hidropónico, principalmente utilizando perlita como sustrato. En la actualidad las modernas instalaciones de fertirrigación se controlan por ordenador, con sistemas de diseño específico dotados de microcontroladores o mediante autómatas programables (controladores), y el aporte de nutrientes se realiza en función de las necesidades del cultivo. Se busca optimizar al máximo la absorción de los elementos nutritivos por parte de la planta.

Estos equipos (Figura 4) intentan mantener un nivel de pH ligeramente ácido en el agua de riego de forma que los elementos nutritivos presenten una mejor solubilidad. Para ello es necesaria la aplicación de ácidos correctores (nítrico, sulfúrico, fosfórico, etc.). También se controla la conductividad eléctrica (CE), que es proporcional a la concentración de la disolución nutritiva en la que se incluyen los fertilizantes. Tanto la CE como el pH del agua se miden por medio de sensores electrónicos, al igual que la temperatura del agua, que es necesaria para corregir el valor de la conductividad.

La inyección mediante sistemas de venturis o bombas de inyección (Tabla 4) se gestiona mediante electroválvulas que se abren cuando reciben el impulso eléctrico desde el automatismo controlador. La inyección se realiza por pulsos eléctricos del orden de milisegundos, de forma que la abertura se va realizando sucesivamente hasta que la lectura de los parámetros de control, CE o pH, se ajustan al valor deseado. El aporte de agua se puede regular determinando el tiempo necesario de riego para aportar un volumen estimado o en función de las necesidades de la planta (riego a la demanda). En los cultivos en enarenado se suele utilizar el riego horario, en el que el agricultor calcula el tiempo de riego que es necesario cada día en función del estado fisiológico de la planta, del estadio fenológico y del clima. El riego a la demanda se puede realizar en función de sensores climáticos de forma que se establecen los valores críticos de temperatura o humedad a partir de los cuales se hace necesario el riego. También se pueden utilizar tensiómetros para determinar las necesidades de riego, aunque este sistema requiere una correcta determinación de la posición de los tensiómetros con respecto a la zona radical de las plantas y una buena distribución dentro del invernadero, para evitar los errores que provoca la heterogeneidad del terreno.

 

Mecanización de las labores culturales

Las labores culturales de transplante, poda, tutorado, despunte, destalle, deshojado, aclareo, escarda y recolección siguen realizándose de forma completamente manual en todos los invernaderos. Sin embargo, en los invernaderos de tipo multitúnel de mayor altura se utilizan sistemas de elevación móviles (Figura 5) como ayuda a algunas de las tareas mencionadas, al permitir a los operarios desplazarse entre las líneas de cultivo variando la altura de la plataforma sobre la que se apoyan, en función de la altura en la que se localiza la zona de la planta que ha de manipular. Estos sistemas están disponibles tanto para su desplazamiento sobre raíles de calefacción, como directamente sobre el suelo apoyados en ruedas neumáticas. En algunas explotaciones con mayor nivel de tecnificación, también se instalan sistemas de almacenamiento de datos electrónicos en los que los operarios introducir los números de las calles o filas de plantas en las que han trabajado, el tipo de labor realizada, y su código de operario, registrándose en un ordenador personal para controlar las labores que se llevan a cabo en el invernadero, a la vez que poder realizar el tratamiento estadístico de los datos para la evaluación del rendimiento de cada trabajador.

La labor que más fácilmente se presta a la utilización de maquinaria en invernaderos es sin duda la de aplicación de tratamientos fitosanitarios o fitofármacos.

Así, se emplean gran variedad de máquinas que difieren tanto en su grado de sofisticación como en su principio de funcionamiento y capacidad de movilidad. Hasta hace poco tiempo, prácticamente la totalidad de los invernaderos disponían de redes integradas de pulverización hidráulica. La pulverización hidráulica consiste en producir gotas de pequeño tamaño al pasar el líquido de tratamiento por una boquilla cuya sección de paso tiene un diámetro muy pequeño.

Estas redes fijas están constituidas esencialmente por un depósito agitador en el que se realiza la mezcla de tratamiento (agua y materia activa), una bomba de impulsión que permite dotar de presión al caldo que se va a pulverizar, y una red de distribución compuesta por una tubería primaria de polietileno colocada paralela a los pasillos y que dispone de diversos puntos de conexión distribuidos a lo largo del invernadero. En los puntos de enganche se acoplan las mangueras o tuberías secundarias que en su extremo disponen de una pistola pulverizadora (donde se encuentra la boquilla o boquillas) que permite al operario dirigir con precisión el producto fitosanitario hacia el cultivo, facilitando su distribución dentro de su masa foliar.

Para la realización de los tratamientos fitosanitarios actualmente también utilizan los carros eléctricos autopropulsados dotados de barras verticales de pulverización, que se desplazan sobre las tuberías del sistema de calefacción y poseen control automático de la distancia a recorrer en cada línea de cultivo, evitando así la proximidad del operario a la zona tratada. Además, su velocidad de desplazamiento constante les permite mantener una buena uniformidad en el tratamiento. Cuando no se dispone de los raíles que permiten el guiado automático, se pueden utilizar equipos muy compactos y de pequeño tamaño, dotados de ruedas neumáticas y con transmisiones hidráulicas que les permiten una gran maniobrabilidad.

También se empiezan a utilizar sistemas de nebulización a ultrabajo volumen.

Esta técnica consiste en equipos de ventiladores que producen una circulación de aire dentro del invernadero creando un flujo continuo. Los ventiladores están provistos de una boquilla por la que se inyecta el líquido (con un caudal de aplicación aproximado de 2-3 l/h) de tratamiento que se mezcla con el aire produciendo una nebulización de microgotas (5-20 mm). Este sistema permite una distribución uniforme del tratamiento en forma de niebla que impregna todas las zonas del cultivo, disminuyendo el riesgo de un aporte excesivo de producto que pueda quemar las hojas o frutos. Cuando el cultivo no está aún desarrollado y no existe una gran masa foliar, o en el caso de cultivos rastreros como melón y sandía, también se utilizan atomizadores o nebulizadores suspendidos al tractor para realizar tratamientos de forma mucho más rápida (Figura 6).

 

Sistemas de climatización

Otro de los aspectos del manejo de los invernaderos en el que se está produciendo una continua incorporación de maquinaria y equipos, es el control climático.

Como consecuencia del interés de los agricultores por incrementar los rendimientos, mejorar la calidad de la producción final, modificar los periodos de máxima producción y asegurar su cosecha, se ha producido una vertiginosa incorporación de sistemas de control climático en los invernaderos. Estos equipos tienen por objeto el control de uno o varios de los parámetros ambientales que influyen en el crecimiento de los cultivos para conseguir mantenerlos en todo momento dentro del rango beneficioso para las plantas.

El principal sistema de control climático utilizado en los invernaderos situados en la cuenca mediterránea es la ventilación natural. El éxito de la implantación de cualquier otro método de climatización está supeditado y comprometido a la disponibilidad en el invernadero de un sistema de ventilación eficaz. La mecanización de la ventilación natural se basa en la instalación de motores eléctricos que permiten el accionamiento del proceso de cierre y apertura de las ventanas. En la actualidad se utilizan dos tipos de motores: motorreductores que permiten el accionamiento de las ventanas mediante un sistema de piñón-cremallera, empleados principalmente en las ventanas cenitales, y los motores enrollables, que se usan en las ventanas laterales al permitir que el plástico se enrolle alrededor de un eje que está accionado directamente por el motor acoplado en uno de sus extremos.

Aunque siguen existiendo invernaderos que solo cuentan con ventanas laterales, en los últimos años se ha producido una masiva incorporación de sistemas de ventilación cenital a los invernaderos (Figura 7). Prácticamente todos los invernaderos que se construyen hoy día disponen de este tipo de ventanas, indispensables en zonas cálidas como la región mediterránea. La mayor parte de los invernaderos de nueva construcción disponen de ventanas cenitales abatibles ya que tienen un accionamiento mediante sistema de piñón y cremallera que permite controlar fácilmente la superficie de abertura e incluso posibilitan el accionamiento automatizado mediante motorreductores.

En los últimos años los agricultores han incorporado en las aberturas de ventilación de sus invernaderos mallas anti-insectos como barrera física para disminuir la entrada de insectos al interior. En algunas comunidades autónomas el uso de estos agrotextiles es obligatorio, con el objetivo de impedir la difusión de las enfermedades víricas transmitidas por insectos que actúan como vectores.

Este es el caso de la comunidad andaluza, cuya Orden de 10 de octubre de 2007 (Reglamento Específico de Producción Integrada de Cultivos Hortícolas Protegidos, BOJA Nº 211 de 25 de octubre de 2007) propone una serie de medidas de control en la lucha contra las enfermedades provocadas por virus entre las que se encuentra la colocación de mallas en las aberturas de ventilación con una densidad mínima de 10x20 hilos·cm-2.

Una alternativa a la ventilación natural es la utilización de ventilación forzada mediante la instalación de extractores (Figura 8), con capacidades de 10.000 a 50.000 m3/h y potencias eléctricas de 0,5 a 3.5 kW, que permiten generar una fuerte corriente de aire entre el interior del invernadero y el exterior. Así, en los últimos 5-6 años se está produciendo una gran inversión en equipos de refrigeración, como las mallas de sombreo, sistemas de ventilación forzada mediante extractores e instalaciones de evaporación de agua mediante nebulización. Sin embargo, se ha constatado que los sistemas de ventilación forzada instalados con una capacidad de renovación insuficiente de 10-15 renovaciones por hora, repercuten negativamente sobre el rendimiento del cultivo que llega a ser sensiblemente inferior al obtenido con sistemas de ventilación natural (ARELLANO et al., 2003). Por un lado deberían realizarse instalaciones con capacidad superior, en torno a 40-60 renovaciones de aire por hora (ASAE, 1981), y por otro deberían utilizarse sistemas mixtos de ventilación con extractores, utilizados en momentos puntuales, y ventilación natural cuando el viento exterior garantiza un buen nivel de renovación de aire.

En los invernaderos situados en la costa mediterránea, donde el principal problema de control climático suele ser las altas temperaturas estivales, también se está extendiendo el uso de sistemas de refrigeración por evaporación de agua para poder reducir la temperatura interior del invernadero por debajo de la exterior. Mediante equipos de nebulización o "fog system" se proyectan dentro del invernadero y a la mayor altura posible sobre el cultivo, pequeñas gotas de agua (de 2 a 60 ?m), que en su trayectoria descendente se evaporan antes de entrar en contacto con el dosel vegetal, para evitar mojar el cultivo y los efectos negativos que ello conlleva. Existen dos tipos de sistemas de nebulización: los de alta presión que trabajan a presiones de 4-6 MPa, con caudales de 4-5 L/h y los de baja presión en los que el agua (a 0.3 y 0.6 MPa) se mezcla con aire comprimido (0.6-0.8 MPa) con caudales de funcionamiento de 7-8 L/h.

 

Sistemas informáticos de control climático

En cuanto al control ambiental se está produciendo una evolución en la concepción de la mejora del clima, de forma que en la actualidad junto con la adecuación de los parámetros climáticos (radiación, temperatura, humedad y concentración de CO2) a los óptimos para el crecimiento y desarrollo de los cultivos, se persiguen nuevos objetivos como la homogeneidad de las condiciones ambientales dentro de los invernaderos y el rendimiento económico que suponen el uso de las diferentes técnicas y sistemas de climatización. Para ello se están desarrollando aún a nivel experimental sistemas de control de tipo predictivo (RODRÍGUEZ-DÍAZ, 2002; EL GHOUMARI, 2003; RAMÍREZ-ARIAS, 2005), que basándose en previsiones meteorológicos, balances de energía en el invernadero y modelos de crecimiento de las plantas permiten estimar las variaciones de producción generadas por los sistemas de climatización y su coste económico.

Para ello también deben utilizar bases de datos de precios y modelos económicos que permitan predecir el valor de la producción final y compararla con el coste de funcionamiento de los equipos de climatización, siendo este su punto débil, que puede solventarse mediante el aporte de la experiencia acumulada en años anteriores.

En los invernaderos tradicionales se utilizan pequeños controladores (autómatas programables) que regulan, por ejemplo, la apertura y cierre de ventanas (o el funcionamiento de los extractores) en función de la temperatura y de la humedad interiores. En instalaciones más sofisticadas, con modernas estructuras tipo "multitúnel" o "Venlo", se utilizan programas informáticos de gestión del clima, que integran todos los parámetros climáticos y todos los actuadores: ventanas cenitales y laterales, ventilación forzada, nebulización, calefacción, inyección de CO2, etc. Registran toda la información y la presentan en forma de gráficas que permiten el estudio pormenorizado de todo lo ocurrido en el invernadero.

Actualmente también están disponibles equipos comercializados bajo la denominación de "fitomonitores", que miden parámetros relativos al comportamiento de la planta, como crecimiento del fruto y del tallo, flujo de savia o temperatura de la hoja. Estos dispositivos por el momento, sólo se muestran útiles como fuente de información cualitativa y no cuantitativa, debido: a la alta sensibilidad del instrumental, que origina variaciones en las medidas por perturbaciones externas o por una incorrecta instalación, a la falta de representatividad del conjunto de plantas del invernadero y al enorme déficit de conocimiento existente hoy día relativo a los parámetros que mide.

La diferencia entre la temperatura de cultivo y la temperatura del aire puede usarse como criterio para la detección del estrés hídrico. Esta diferencia, y los índices del estrés derivados, pueden ayudar en el manejo de los sistemas de control climático como las mallas de sombreo, la ventilación o los sistemas de nebulización. Las microvariaciones del diámetro del tallo dan una información útil sobre el estado hídrico y el crecimiento de las plantas. Estos datos pueden usarse junto a modelos de la evapotranspiración, no sólo para perfeccionar la programación del riego, sino para optimizar las consignas del control climático.

Los sensores de flujo de savia se basan en la medida de la variación de la pérdida de energía al aplicar en la proximidad de la corriente de savia bruta, una fuente de calor constante. Esta alteración en la disipación de calor se produce como consecuencia del aumento o disminución del flujo de savia que pasa por el tallo y que actúa como fluido refrigerante. La medida del flujo de savia permite estimar de forma muy exacta la tasa de transpiración del cultivo. Su valor sigue una evolución diaria estrechamente ligada a la de la radiación solar, con valores máximos en torno al mediodía y mínimos durante la noche. Las situaciones de estrés hídrico se detectan por caídas anormales de la medida del flujo de savia.

 

Sistemas de ahorro energético

La mayor revolución tecnológica que debe producirse en los próximos años debe ser la disminución del consumo energético, por lo que los invernaderos también deberán evolucionar en ese sentido. Así, actualmente está en marcha un proyecto europeo para la Optimización Energética en los Invernaderos Europeos (GREENERGY) que tiene por objeto la reducción del consumo de energía de un 20-40% en los invernaderos existentes con pequeños cambios en el diseño y en los procedimientos operativos. De esta forma el consorcio formado por centros de investigación, empresas del sector y asociaciones de agricultores pretende mejorar la competividad de los productores Europeos y posibilitar la superación del crecimiento de los precios de los carburantes y de los competidores externos (reducción los costes de producción). De esta forma se podrán reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al medioambiente, y permitir a los agricultores cumplir con las actuales y futuras normativas medioambientales.

A nivel español, la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética para España 2004-2012 propuesta por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio tiene como objetivo reducir el crecimiento de la demanda de energía a niveles adecuados al crecimiento económico. El Plan de Acción para el periodo 2005-2007 incluido en la mencionada iniciativa incorporó la agricultura (cuyo consumo energético supone del orden del 4.5% del total) como sector de actuación específico, resaltando la importancia que las medidas de eficiencia energética podrían tener en el futuro de este sector estratégico. Así, dentro de las medidas propuestas se contemplaba la mejora de aislamientos y la gestión de la climatización en la construcción de invernaderos. Así, el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA), con el objetivo de desarrollar mecanismos de formación e información en eficiencia energética, está editando un documento guía sobre Ahorro y Eficiencia Energética en Invernaderos y Auditorías Energéticas en Invernaderos.

La primera medida de ahorro energética adoptada en la mayoría de invernaderos ha sido mejorar el aislamiento térmico utilizando materiales de cubierta térmicos, es decir, lo más impermeable posible a las radiaciones infrarrojas de onda larga. Las técnicas de conservación de energía, como construcción de invernaderos de doble pared o uso de pantallas térmicas, además de disminuir las perdidas de calor y aumentar la temperatura del invernadero producen otros cambios en su microclima; como por ejemplo la disminución de la tasa de ventilación, con efectos generalmente negativos, por lo que su instalación se está viendo muy limitada en las regiones más cálidas.

Otra medida adoptada dentro de los invernaderos de cultivos ornamentales o en los semilleros s, en los que es bastante habitual tener cultivos con diferentes necesidades térmicas, es la creación de diferentes compartimentos para reducir las necesidades de calefacción y refrigeración. Para ello se disponen verticalmente láminas de polietileno. Esta técnica también se utiliza en invernaderos de gran longitud situados sobre parcelas con fuertes desniveles para evitar que el aire caliente se desplace (por efecto de su menor densidad) hacia la parte más elevada del invernadero.

En los invernaderos con sistemas de calefacción, la primera mejora es la instalación de quemadores modulantes que permiten adaptar el consumo de energía a las necesidades de la instalación. Estos quemadores ofrecen la posibilidad de regular la cantidad de combustible y la potencia térmica en una proporción de 1 a 3, mientras que el aire para la combustión se regula automáticamente en función de la cantidad de combustible. La modulación se realiza por medio de una válvula reguladora de presión colocada en la tubería de retorno, que permite un encendido silencioso, sin explosiones, con una potencia en el arranque de hasta el 35% de la nominal. Una alternativa más sencilla es el empleo de quemadores de funcionamiento escalonado con dos posiciones de funcionamiento y con regulación automática del caudal de aire comburente. Cuando las necesidades de calefacción no son muy elevadas el quemador genera una sola llama, mientras que cuando el calor generado por esta es insuficiente para mantener la temperatura del agua de abastecimiento se utiliza una segunda llama que permite alcanzar la potencia máxima de la caldera.

También se puede maximizar el ahorro de energía mediante bombas de caudal variable (Figura 9) que permiten impulsar el agua caliente por la red de tuberías de distribución del calor dentro del invernadero, manteniéndola a presión constante aún cuando varía la demanda de calefacción. El variador de frecuencia se encarga de ir regulando el caudal del circuito secundario, siguiendo las variaciones en la presión de la red que vaya produciendo la demanda de calor en cada momento. Comparado con un sistema de distribución a caudal constante, el caudal variable presenta las ventajas de poder conseguir una temperatura constante de impulsión del agua y un ahorro de energía de bombeo frente al de caudal constante, al bombear solamente el caudal de agua necesario en la instalación en cada momento.

Mediante la utilización de ventiladores desestratificadores se consigue uniformizar la temperatura del aire desde el cultivo a la cubierta del invernadero.

Una temperatura más elevada en la proximidad del techo indica un movimiento inadecuado del aire en el invernadero. Una mala circulación del aire puede producir una concentración del aire frío en la zona del cultivo y de aire caliente bajo la cubierta. Otra medida de ahorro energético empleada en grandes instalaciones de calefacción es la utilización de depósitos de agua para almacenamiento térmico (agua caliente) cuando se produce CO2 mediante combustión para enriquecimiento carbónico en momentos en los que las necesidades de calefacción son bajas (durante las horas centrales del día).

 

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