Más allá del calor: Cortinas de ahorro de energía para el control climático
Greenhouse Canadá, enero de 2020: Las cortinas de invernaderos ya no son solo para la retención del calor.
Aunque los precios del gas natural no son extremadamente altos en este momento en Canadá, el clima canadiense hace necesarias las cortinas de ahorro de energía. Conservan la energía y ofrecen condiciones de temperatura más uniformes a los cultivos, sin son utilizadas de manera apropiada.
Durante muchos años en Ontario, en cada invernadero de cristal y muchos invernaderos de polietileno se ha instalado al menos una cortina de ahorro de energía, según Shalin Khosla, especialista de vegetales de invernadero del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Asuntos Rurales de Ontario. En los últimos cinco años, muchos productores han estado pensando en instalar no solo una, sino dos cortinas en sus invernaderos de cristal.
El primero es en general una cortina de energía que ofrece 25 a 35 por ciento de ahorro en calor, mientras que el segundo es en general una cortina de energía parcial que actúa más bien como una pantalla, que ahorra de un 15 a 20 por ciento adicional en el uso de energía, explica. "En general se amortiza en tres o cuatro años. Las más transparentes también se pueden utilizar para darle sombra al cultivo". Khosla observa que las cortinas nuevas son más durables y ofrecen un mejor rendimiento en términos ahorro de energía y transmisión de luz. Algunas tienen características extras, como ser fáciles de limpiar, permitir la trasmisión de humedad y evitar que caiga agua.
En BC, Laura Bryce, instructora en la Universidad Politécnica Kwantlen en Langley y exproductora agrícola en un establecimiento de Village Farms de BC, observa que las cortinas de energía son estándares en cualquier construcción nueva. Agrega que también hay mérito en hacer renovaciones a los invernaderos con cortinas, en particular instalaciones con cultivos de alto valor, como algunas flores cortadas o vegetales y cannabis. Es común utilizar dos pantallas en instalaciones de floricultura que requieren control fotoperiódico y sombra. Al ser más sensibles al quemaduras por sol que otros cultivos vegetales, también es común el uso de dos pantallas en los cultivos de pimientos, explica, y se benefician de las propiedades de retención de calor térmico de la tela durante temperaturas más frías.
Gene Ingratta, propietario de Allegro Acres en Kingsville, Ontario, ha estado utilizando dos juegos de cortinas de ahorro energía en los 12 acres de invernaderos de cristal que construyó en 2012 – este año para cultivar pimientos y los últimos siete años para tomates. Decidió instalar dos pantallas para conservar el calor porque los precios del gas natural eran muy altos en ese momento. Al trabajar con Svensson, Ingratta optó por una cortina ‘Harmony’ para tener más sombra junto con la ‘Luxous 1243’ transparente para esta segunda pantalla (antes llamada ‘SLS10’).
Ingratta afirma que su experiencia con las cortinas "siempre ha sido excelente, pero aprendes un poco más cada año sobre el control de la humedad y la apertura y el cierre para evitar el daño del cultivo y el invernadero". Cuando pasó de cultivar tomates a pimientos en su invernadero en enero de 2019, descubrió que las cortinas necesitaban más difusión de la luz durante los primeros dos meses debido a que los pimientos son más sensibles a la luz que los tomates y crecen de manera más lenta.
Como sus cortinas SLS10 estaban empezando a desgastarse, tenían acumulación de suciedad y el uso empezaba a limitar la transmisión de luz, Ingratta planea reemplazarlas en el futuro próximo con un juego de Luxous 1147 FR. Afirma que estas cortinas tienen una buena transmisión de la luz, así como también una mejor permeabilidad de la humedad. Además ofrecen ahorros energéticos del 47 por ciento en comparación con no tener cortinas instaladas, explica Ingratta. Este modelo tiene diferentes maneras en las que se puede utilizar y le ofrece la mayor flexibilidad para el tipo de condiciones climáticas de Kingsville. En los días más fríos, las cortinas se pueden dejar extendidas, pero incluso así permitir el ingreso de luz sin que haya pérdida de calor. Durante los días de primavera bastante calurosos, las cortinas pueden ofrecer una sombra clara sin la rigidez de la cubierta. Además, las cortinas permiten el mayor control de la humedad en el invernadero.
INVESTIGACIÓN EN LOS PAÍSES BAJOS
El ahorro energético ofrecido por cualquier juego de cortinas está determinado por una cantidad de propiedades. Según Esteban Baeza, un investigador del Grupo de Tecnología de Invernaderos de la Universidad y Centro de Investigación de Wageningen (WUR) en los Países Bajos, estas propiedades incluyen la transmisión y la absorción de radiación termal, así como propiedades aerodinámicas (principalmente permeabilidad del aire), que afecta tanto la cantidad de calor perdida por la convección por medio de la pantalla, y la cantidad de humedad que puede transportar por convección, difusión y transporte directo.
Baeza y sus colegas han creado protocolos estandarizados para medir estas propiedades físicas y además estimar su potencial para el ahorro energético. Utilizaron muestras de pantallas de ahorro de energía obtenidas de diferentes compañías y descubrieron valores muy diferentes para las propiedades medidas, que se traducen en valores potenciales diferentes para el ahorro de energía. Las pantallas con emisión baja ofrecían los mayores ahorros de energía. Baeza agrega que "las pantallas para el mayor ahorro de energía también son las que tienen menor transporte de humedad, que tiene como consecuencia el aumento de humedad debajo de la pantalla a (probablemente) valores demasiado altos. En dichas situación, los productores abren espacios en el cierre de la pantalla para mejorar el transporte de humedad al compartimento superior encima de la pantalla o utilizar otros tipos de sistemas de deshumidificación.
Es importante notar, no obstante, que la condensación en las pantallas, que puede producirse en el invierno cuando se utiliza solo una pantalla de ahorro de energía, puede modificar las propiedades físicas de la pantalla – pero él y sus colegas no están seguros de en qué medida. "Es por eso que ahora estamos adaptando los protocolos de medición... y, de ser necesarias, se harán correcciones a los modelos de simulación para simular de manera más precisa el rendimiento de la pantalla entre las etapas en que está completamente seca y completamente húmeda", afirma.
Por el momento, no hay una norma establecida que deban seguir las compañías a fin de ofrecer valores objetivos de las propiedades físicas relevantes de las pantallas, explica para que los clientes puedan comparar modelos de pantallas con mediciones estandarizadas de sus propiedades físicas.
LAS MEJORES PRÁCTICAS
Como con la mayoría de las herramientas, el uso apropiado de las cortinas de ahorro de energía vendrá con el tiempo y la experiencia, pero Khosla tiene algunos consejos. "Asegúrese de no abrirlas muy rápido o puede tener efectos negativos en el cultivo", afirma. "No se demore en abrirlas por la mañana o perderá el beneficio de la luz matutina, pero al mismo tiempo, deberían cerrarse por las tardes si no hay [suficiente] luz solar a fin de reducir los costos de calefacción".
Bryce observa que la investigación realizada en los Países Bajos ha demostrado que la humedad interior se puede controlar de manera más efectiva si se abren al mismo tiempo las ventanas cenitales, sin crear espacios en la cortina. La apertura de las ventanas cenitales aumenta la circulación del aire a fin de eliminar el exceso de humedad sin interrumpir la distribución de temperatura horizontal debajo de la cortina. "Esto permite que los tejidos de las cortinas más nuevos y permeables hagan el trabajo de reducir la humedad y [no] el potencial del ahorro energético", explica. "También creo que controlar la temperatura encima de la pantalla es muy importante para mantener las temperaturas estables, en especial durante la operación activa de la apertura y el cierre del equipo".
Rob Hanifin, consultor climático de invernaderos de Svensson, indica que más y más horticultores en Canadá están pasando a utilizar pantallas transparentes de ahorro de energía para ayudar a la gestión climática. "A medida que los productores ganan más experiencia con sus pantallas, también aprenden a utilizarlas como herramienta para la mejor administración climática más allá de considerarlas solo como cortinas para retener el calor", observa.
NUEVOS MATERIALES Y USOS
Hanifin cree que las pantallas seguirán siendo diseñadas para una mayor transparencia y las prácticas de los productores evolucionarán con un uso más creativo de las pantallas y utilizarán varias para maximizar el ahorro energético y lograr mejor control climático.
Actualmente, Baeza y sus colegas están realizando varios proyectos de investigación que incluyen materiales nuevos proporcionados por compañías, pero es todo confidencial. Puede hablar sobre otro proyecto, no obstante, en el que él y su equipo han podido detectar un material nuevo que combina transmisión baja de transmisión radiación infrarroja (FIR, radiación térmica) y transmisión de luz altamente visible con muy baja permeabilidad para el aire pero alta permeabilidad para el vapor de agua. "Esto permitiría un mayor ahorro de energía, la posibilidad de utilizar estas pantallas durante el día en días oscuros y un mejor control de la humedad debajo de ellas, quizás así se evite la necesidad de abrir espacios o utilizar otros métodos de deshumidificación", explica. "Estos materiales todavía deben ser probados en el campo, pero las simulaciones muestran resultados prometedores".
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Greenhouse Canada, enero de 2020