UNIVERSIDAD
DEL VALLE DE GUATEMALA
CAMPUS
SUR
ING.
ALVARO LEONEL DIAZ
PRODUCCIÓN BAJO CONDICIONES CONTROLADAS 2
INVESTIGACIÓN TÉCNICA 2
GERBER
MICHAEL MORALES PÈREZ
CARNÉ:
11796
RESUMEN EJECUTIVO
Un invernadero es una
construcción agrícola de estructura metálica, usada para el cultivo y/o
protección de plantas, con cubierta de película plástica traslucida que no
permite el paso de la lluvia al interior y que tiene por objetivo reproducir o
simular las condiciones climáticas más adecuadas para el crecimiento y
desarrollo de las plantas cultivadas establecidas en su interior, con cierta
independencia del medio exterior y cuyas dimensiones posibilitan el trabajo de
las personas en el interior. Los invernaderos pueden contar con un cerramiento
total de plástico en la parte superior y malla en los laterales.
Los invernaderos se
pueden establecer de diferentes formas en los cuales se pueden implementar
materiales de cubierta flexible y rígidos, los invernaderos pueden tener una
forma curva con en el caso del túnel, también pueden ser asimétricos y de forma
de capilla, entre otros. Cada uno de estos invernaderos debido a su forma tiene
ventajas uno del otro aunque en muchos casos no son tantas las diferencias
entre las ventajas.
La
elección de un tipo de invernadero, es decir de su estructura, está en función
de una serie de factores o aspectos técnicos, los cuales destacan como más
importantes: la caracterización del área y los requerimientos del cultivo. Todos
esto se debe de tener siempre en cuenta antes de elegir realizar un
invernadero, luego de tener conocimiento de esto pasaremos a elegir el tipo de
invernadero que uno desee y el cual sea mejor aplicado para el cultivo que se
desea establecen dentro de la estructura.
Las
dimensiones de los invernaderos en lo que es largo van a variar de acuerdo a lo
que el agricultor necesite, mientras lo ancho y alto eso si ya son medidas más específicas
las cuales el técnico las tiene que establecer, con la finalidad de que la
estructura no sea muy pesada y pueda darse lugar a que esta estructura sea
fácilmente tumbada por los vientos, o que los materiales de la estructura no
soporten el peso de la cubierta y de más armazón lo cual ocasione que toda la
estructura colapse.
Las funcionalidades que
tienen los distintos tipos de estructuras de invernaderos casi son las mismas,
pero existen unas estructuras que se adaptan mejor a unos cultivos que a otros.
Esto también dependerá del tipo de cubierta que se establezca en la estructura.
OBJETIVOS
GENERAL:
·
Lograr comprender y
conocer los tipos de estructuras de invernaderos que se utilizan en la
agricultura.
ESPECÍFICOS:
·
Logar conocer los
efectos que posee cada tipo de invernadero dependiendo su forma de estructura
que presente.
·
Poder comprender como
seleccionar un tipo de estructura de invernadero para determinada área y
determinado cultivo.
·
Conocer los tipos de
estructuras que tiene mayor utilidad en la agricultura.
TIPOLIGIA DE INVERNADEROS
Se distinguen
generalmente dos grandes categorías de invernaderos:
Los invernaderos con
cobertura rígida, y con una estructura portante adaptada a este tipo de
material.
Los invernaderos con
cobertura de filme plástico, asociados a estructuras más livianas que en el
caso precedente.
La tipología que se
presenta en lo que sigue parte de esta diferenciación básica. No es necesario
subrayar que, en los dos casos, las construcciones deben de cumplir con unas
normas de resistencias a las solicitaciones externas que permitan conferir una cierta
longevidad al invernadero, y una cierta seguridad para el personal que trabaja
en su interior.
Los invernaderos
conocidos como “industriales”, destinados a la producción de plantas, empezaron
a desarrollarse a principios del siglo XX, principalmente en las zonas cercanas
a los grandes centros urbanos. En esta época, las zonas con tradición hortícola
se ubicaban en torno a las ciudades, aprovechando la cercanía del importante
mercado de consumo en productos frescos que exigía la población urbana. De hecho,
los productores franceses ya usaban cubiertas de vidrio de baja altura
“campanas” en el Siglo XVII, principalmente para producción de semillas,
plántulas o plantas ornamentales que aún se utilizan hoy en día.
Pequeñas estructuras de
vidrio, para forzado de semillas y producción de plántulas. Las dimensiones de
estas pequeñas estructuras fueron aumentando progresivamente, dando lugar a
invernaderos de vidrio de gran dimensión, lo que facilitaba el trabajo del
agricultor y permitía el cultivo de plantas con mayor altura. Sin embargo, el
costo elevado de estos invernaderos, debido en parte a la fabricación artesanal
de los elementos estructurales, impidió su desarrollo rápido. Habrá que esperar
el final de la segunda guerra mundial para que aparezca la producción en serie
de invernaderos de gran dimensión, con normas industriales de fabricación. Los
holandeses fueron pioneros en el diseño, la industrialización y la
normalización de la fabricación de los componentes del invernadero tipo
“Venlo”.
LOS INVERNADEROS CON PARED
RIGIDA
Los invernaderos que utilizan paredes rígidas
(de vidrio o de plástico) no contienen generalmente elementos de forma curva.
Por esta razón, las paredes laterales son planas y las de cubierta suelen tener
un techo a dos aguas con superficie plana. Sin embargo, lo que si varía de
manera importante son las dimensiones de los invernaderos (altura bajo canalón,
cumbrera y luz).
Las ventajas de las estructuras altas y de gran volumen (Figura a)
son una transmisión elevada de la radiación solar, una mejor ventilación, una
inercia más grande del volumen de aire, lo que atenúa las variaciones bruscas
de temperatura, humedad y concentración de CO2 y permite un control más fácil
de las variables climáticas. Su principal inconveniente es su costo elevado,
debido esencialmente a la fabricación, realización y montaje de la estructura
metálica. Otro inconveniente es que, debido a su gran volumen y a una relación
superficie pared/suelo más elevada que en los invernaderos pequeños, el costo
de calefacción por m2 de suelo cubierto es también más alto.
Por estas razones, la mayoría de los invernaderos, sobre todo en
cultivos de hortalizas, tienen una dimensión mediana (Figura b) o pequeña
(Figura c). Los cultivos a fuerte valor añadido, como las plantas ornamentales,
son los que pueden compensar rápidamente el costo de inversión y soportar el
costo de funcionamiento y de mantenimiento de los invernaderos de grandes
dimensiones.
El vidrio sigue siendo el material de cubierta rígido más utilizado
en la actualidad. Los materiales plásticos rígidos, de tipo poliester,
policarbonato o metacrilato, no han llegado a tener una difusión muy amplía,
debido a su costo elevado y a una cierta degradación del material con el
tiempo. Se utilizan sobre todo en la versión “doble pared”, en zonas con altos
riesgos de granizo, ya que permiten un ahorro de consumo de calefacción al
presentar la doble pared un nivel más bajo de pérdidas térmicas que la simple
pared.
LOS INVERNADEROS CON CUBIRTA DE FILME PLÁSTICO
De los mini-túneles a los grandes túneles:
La aparición de los materiales plásticos en forma de filme, con un
bajo peso por metro cuadrado y pequeño espesor, representó, en la década de los
años 60, una verdadera revolución, tanto a nivel del diseño como de la
fabricación de los invernaderos.
Los primeros intentos de cultivar bajo plástico se llevaron a cabo
en Japón en los años cincuenta y, en Europa, en los años sesenta. Es entonces
cuando aparecen los “minitúneles” con una altura de 0,60 m a 1,0 m.
Estas protecciones, no permanentes, fueron
rápidamente adoptadas por los agricultores. En pocos años, se convirtieron en
una herramienta clásica de producción. En la actualidad siguen teniendo mucho
éxito, sobre todo en los países en vía de desarrollo, debido a su costo
moderado. Esto se explica porque utilizan, en muchos casos, plástico de bajo
costo o bien reciclado. El cultivo en túneles bajos recibe el nombre de
“semiforzado”, término que refleja la posición intermediaria entre el cultivo
al aire libre y el cultivo bajo invernadero, y el carácter no permanente de la
cobertura.
Las estructuras con mayor volumen y altura,
adaptadas para el cultivo de especies entutoradas como el tomate o el pepino,
también se desarrollaron rápidamente, permitiendo al agricultor trabajar de pie
y al abrigo de las intemperies. Primero se desarrollaron los conocidos túneles
“walk-in”, con una altura no superior a 2 m y un ancho de 2 a 3 m.
ESTRUCTURAS
DE INVERNADEROS
La elección de un
tipo de invernadero, es decir de su estructura, está en función de una serie de
factores o aspectos técnicos:
·
Tipo de suelo. Se deben elegir suelos
con buen drenaje y de alta calidad aunque con los sistemas modernos de
fertirriego es posible utilizar suelos
pobres con buen drenaje o sustratos artificiales.
·
Topografía. Son preferibles lugares
con pequeña pendiente orientados de
norte a sur.
·
Vientos. Se tomarán en cuenta la
dirección, intensidad y velocidad de los vientos dominantes.
·
Exigencias bioclimáticas de la especie
en cultivo.
·
Características climáticas de la zona
o del área geográfica donde vaya a construirse el invernadero.
·
Disponibilidad de mano de obra (factor
humano).
·
Imperativos económicos locales
(mercado y comercialización).
Todos esto se debe de
tener siempre en cuenta antes de elegir realizar un invernadero, luego de tener
conocimiento de esto pasaremos a elegir el tipo de invernadero que uno desee y
el cual sea mejor aplicado para el cultivo que se desea establecen dentro de la
estructura, es por esto que se muestras los tipos de invernaderos que se
utilizan en la agricultura.
Tipos
de invernaderos
Los invernaderos se
pueden clasificar de distintas formas, según se atienda a determinadas características de sus elementos
constructivos, como puede ser por su perfil
externo, según su fijación o movilidad, por el material de cubierta,
según el material de la estructura. Con la finalidad de escoger una buena estructura
se basa la clasificación según la
conformación estructural o perfil externo:
·
Invernaderos planos o tipo parral
Este tipo de
invernadero se utiliza en zonas poco lluviosas, aunque no es aconsejable su
construcción. La estructura de estos invernaderos se encuentra constituida por
dos partes claramente diferenciadas, una estructura vertical y otra horizontal.
Ventajas:
Es
económica su construcción.
Gran
adaptabilidad para la geometría del terreno.
Mayor
resistencia al viento.
Aprovecha
el agua de lluvia en periodos secos.
Presenta
uniformidad luminosa
·
Invernadero en raspa y amagado
Su estructura es muy
similar al tipo parral pero varía la forma de la cubierta. Se aumenta la altura
máxima del invernadero en la cumbrera, que oscila entre 3 y 4,2 m, formando lo
que se conoce como raspa. En la parte más baja, conocida como amagado, se unen
las mallas de la cubierta al suelo mediante vientos y horquillas de hierro que
permite colocar los canalones para el desagüe de las aguas pluviales. La altura
del amagado oscila de 2 a 2,8 m, la de las bandas entre 2 y 2,5 m.
·
Invernadero asimétrico
Difiere de los tipo
raspa y amagado en el aumento de la superficie en la cara expuesta al sur, con
objeto de aumentar su capacidad de captación de la radiación solar. Para ello
el invernadero se orienta en sentido este-oeste, paralelo al recorrido aparente
del sol. La inclinación de la cubierta debe ser aquella que permita que la
radiación solar incida perpendicularmente sobre la cubierta al mediodía solar
durante el solsticio de invierno, época en la que el sol alcanza su punto más
bajo. Este ángulo deberá ser próximo a 60º pero ocasiona grandes inconvenientes
por la inestabilidad de la estructura a los fuertes vientos. Por ello se han
tomado ángulo comprendidos entre los 7 y 9º en la cara sur y entre los 15 y 23º
en la cara norte.
·
Invernaderos de capilla
Los invernaderos de
capilla simple tienen la techumbre formando uno o dos planos inclinados, según
sea a un agua o a dos aguas. Si la inclinación de los planos de la techumbre es
mayor a 25º no ofrecen inconvenientes en la evacuación del agua de lluvia. La
ventilación es por ventanas frontales y laterales. Cuando se trata de
estructuras formadas por varias naves unidas la ausencia de ventanas cenitales
dificulta la ventilación.
Ventajas:
Construcción
de media a baja complejidad.
Utiliza
materiales de bajo costo dependiendo de la zona (postes de madera pinos, eucaliptos,
etc.).
Apto
tanto para materiales de cobertura flexible como rígidos.
·
Invernaderos de doble capilla
Los invernaderos de
doble capilla están formados por dos naves yuxtapuestas. Su ventilación es
mejor que en otros tipos de invernadero, debido a la ventilación cenital que
tienen en cumbrera de los dos escalones que forma la yuxtaposición de las dos
naves; estas aberturas de ventilación suelen permanecer abiertas constantemente
y suele ponerse en ellas malla mosquitera. Además también poseen ventilación
vertical en las paredes frontales y laterales. Este tipo de invernadero no está
muy extendido debido a que su construcción es más dificultosa y cara que el
tipo de invernadero capilla simple a dos aguas.
Ventajas:
Construcción
de media complejidad.
Excelente
ventilación apropiada por la conformación de baterías.
Empleo de materiales
de bajo costo
·
Invernadero túnel o semicilíndrico
Se caracteriza por la
forma de su cubierta y por su estructura totalmente metálica. El empleo de este
tipo de invernadero se está extendiendo por su mayor capacidad para el control
de los factores climáticos, su gran resistencia a fuertes vientos y su rapidez
de instalación al ser estructuras prefabricadas.
Ventajas:
Alta
resistencia a los vientos y de fácil instalación.
Tiene
un alto grado de paso de luz solar.
Apto
tanto para materiales de cobertura flexible como rígidos
·
Invernadero tipo Venlo:
Son invernaderos de
vidrio, los paneles descansan sobre los canales de recogida del agua pluvial.
La anchura de cada módulo es de 3,2 m y la separación entre postes en el
sentido longitudinal es de 3 m. Estos invernaderos carecen de ventanas
laterales (puede ser debido a que en Holanda no existen demasiadas exigencias
en cuanto a ventilación). En vez, tiene ventanas cenitales, alternadas en su
apertura (una hacia un lado y la siguiente hacia el otro) cuyas dimensiones son
de 1,5 m de largo por 0,8 m de ancho.
Ventajas:
Buena estanqueidad lo
que facilita una mejor climatización de los invernaderos.
Dimensiones
·
Invernaderos planos o tipo parral: Los
invernaderos planos tienen una altura de cubierta que varía entre 2,15 y 3,5 m
y la altura de las bandas oscila entre 2 y 2,7 m.
·
Invernadero en raspa y amagado: Se
aumenta la altura máxima del invernadero en la cumbrera, que oscila entre 3 y
4,2 m. La altura del amagado oscila de 2 a 2,8 m, la de las bandas entre 2 y
2,5 m.
·
Invernadero asimétrico: La
altura máxima de la cumbrera varía entre 3 y 5 m, y su altura mínima de 2,3 a 3
m. La altura de las bandas oscila entre 2,15 y 3 m.
·
Invernaderos de capilla: La
anchura que suele darse a estos invernaderos es de 12 a 16 metros. La altura en cumbrera está
comprendida entre 3,25 y 4 metros.
·
Invernaderos de doble capilla: ancho de cada
módulo de 6 m. altura cenital 3.6 m. altura de canal 2.4 m.
·
Invernadero túnel o semicilíndrico: el
ancho puede ser de 3-9 m. la altura 1.5-
3.3 m.
·
Invernadero tipo Venlo: La anchura de
cada módulo es de 3,2 m. Desde los canales hasta la cumbrera hay un solo panel
de vidrio de una longitud de 1,65 m y anchura que varía desde 0,75 m hasta 1,6
m. La separación entre columnas en la dirección paralela a las canales es de
3m. En sentido transversal está separadas 3,2 m.
Los invernaderos
individuales son normalmente de 6 a 12 metros de ancho y de 30 a 40 metros de
largo. Estas son buenas dimensiones de trabajo y son fácilmente recubiertos por
los tamaños disponibles en el mercado de las láminas de polietileno y las telas
de sombra. Si los invernaderos deben ser ventilados mecánicamente, entonces
deben estar dispuestos para que el aire no tenga que viajar mucho desde la
entrada a la salida a fin de que los gradientes de temperatura dentro del
invernadero se reduzcan al mínimo. La altura de los invernaderos con
ventilación mecánica debe ser tan baja como sea posible para la comodidad de
los trabajadores y para reducir la magnitud volumétrica que se calienta o se
enfría.
Funcionalidad
y efectividad de operaciones basados en
el cultivo
Los invernadero tipo
parral, son utilizados mayormente en cultivos ornamentales, ya que estas
demandan mayor luminancia, este tipo de estructura logra tener una buena
cantidad de luminancia para el cultivo. También son buenos establecerlos en
cultivos que no necesiten mucha ventilación ya que esta estructura no tiene
buena ventilación.
Los
invernadero de tipo raps y amagad, tiene mayor volumen unitario y
por tanto una mayor inercia térmica que aumenta la temperatura nocturna con
respecto a los invernaderos planos. Presenta
buena estanqueidad a la lluvia y al aire, lo que disminuye la humedad interior
en periodos de lluvia.
Los
invernadero asimétricos, son esenciales en la captación de luz en los tiempos
invernales, por lo tanto en esta época tiene un mejor aprovechamiento de luz,
este posee una buena ventilación pero
contiene perdidas de calor.
En los
invernaderos de capilla, estos facilitan una ventilación lateral y también
cenital, lo que ayudara esta estructura a mantener una buena ventilación para
nuestro cultivo, otro punto es que las estructuras facilitan la evacuación del
agua lo que quiere decir que se tendrá poca cantidad de agua pluvial que
entrara al interior.
Los invernaderos
de túnel logran brindar una buena distribución de iluminación al cultivo que se
establezca en estas estructuras, también tiene una buena ventilación y permite
el establecimiento de ventanas cenital. Es esta estructura es como el
aprovechamiento del agua pluvial.
Los
invernadero de tipo venlo, son estructuras mayormente utilizadas en
mejoramiento genético, creaciones de nuevas variedades de plantas. Estas
estructuras son muy pequeñas y con un costo elevado lo que hace que sea muy
poco utilizado para los cultivos destinados a producciones.
ANÁLISIS CRÍTICO
La mayoría de
los invernaderos tiene una buena captación de iluminación, pero esta va está
variando de acorde a la orientación con respecto a la dirección del recorrido
del sol, también puede ser modificada por el tipo y cantidad de materiales que
componen la estructura. El invernadero con las estructuras planas tiene un
mejor aprovechamiento de luz y también
una mejor distribución de luz solar dentro de ellos.
Los
invernaderos cambiaran sus propiedades que brinda al cultivo de acorde al tipo
de material de cobertura que se utilice, ya que este nos dictara que cantidad
de tramitación tendrá y que cantidad de reluctancia, la estructura nos ayudara
dependiendo su orientación y forma para poder captar en mayor o menor cantidad
la luz solar. Todo esto va de la mano ya que si tengo una estructura de raspa y amagado la cual pierde calor durante la noche y se necesita que durante la noche el cultivo
tenga una temperatura algo cálida, puedo asociar la estructura con las cortinas
térmicas ya que con esto se ayuda a resguardar calor durante el periodo que se
necesite.
Las
estructuras de túnel y las de raspa y amagado, estas tiene una mayor facilidad
de asociarlas con materiales de cubiertas flexibles ya que por su forma es
mejor y más fácil la utilización de estos tipos de materiales, mientras en las
de más estructuras se pueden utilizar materiales flexible y rígidos, ya que la
estructura hace posible la utilización de estos dos tipos de materiales de
cubierta.
Hoy en día un
invernadero se toma como una estructura de producción intensiva, ya que con la
ayuda de estas estructuras se puede producir fuera de las fechas de producción
de determinados cultivos, lo cual hace que el agricultor logre estar
produciendo durante todo el año y siempre manteniendo la calidad de producto lo
cual conlleva a una mayor satisfacción de los clientes. Hoy en día lo que se
busca es tener una mejor calidad de producto.
Es de mucha
importancia antes de establecer una estructura en una determinada área tener en
cuenta: caracterización del área y requerimientos del cultivo, ya que esto nos
dará una idea si es factible establecer un tipo de estructura.
DISCUSIÓN Y APLICACIÓN
Al
haber logrado obtener la información que se encuentra en es este documento, las
estructura de tipo raspa y amagado pueden ser utilizados con una finalidad de
una área de viveros ya que esta posee
una moderada ventilación, logra guardar una mejor cantidad de calor durante la
noche lo cual ayuda amuchas plantas ornamentales. Lo que también ayuda en esta
estructura es que posee una mayor superficie libre de obstáculos.
La
estructura plana, al tener una mayor uniformidad de luz en su interior es
adecuada para cultivos que demanda altos niveles de intensidad lumínica, ya que
con esta estructura se puede utilizar un material de cubierta que permita el
ingreso de la luz de acuerdo a la
demanda del cultivo, ejemplo si un cultivo demanda una intensidad lumínica del
80%, podemos utilizar esta estructura con una cubierta que posea esta
caracterización, la cual tiene que proporcionar un 20% de sombra. De esta forma
la cantidad de luz solar será uniforme en el interior de la estructura y el
cultivo estará recibiendo la cantidad de luz que necesita.
Las estructuras de capilla y doble capilla, son
estructuras que facilitan la implementación de la ventilación por medio de
ventanas laterales y cenitales, estas también son unas de las estructuras que
ayuda de mucho a evitar que el lluvia infiltre totalmente al cultivo, ya que
gracias a su forma el agua desliza con mayor facilidad hacia los lados en los
cuales es necesario tener canales para poder recolectara el agua y llevarla a
una rea determinada, en donde ya no afecta al cultivo, además es una de las
estructuras que se utilizan en grades dimensiones, tanto en largo como alto y
ancho.
Con la estructura de venlo se logra tener una mejor aclimatación de los
invernaderos, esto debido a que estas
estructuras están cubiertas por vidrio, el cuela es un material rígido, la
contra de este tipo de estructura es que tiene una obstaculización de
iluminación debido a la cantidad de
material de la estructura. Es por esto que estas estructuras están más basada a
funcionalidades de mejoramiento, ya que las estructuras son pequeñas y con un
costo muy elevado.
CONCLUSIONES
Se logró obtener el conocimiento de los diferentes
tipos de invernaderos que se utilizan en la agricultura, lo cual es de mucha
ayuda para poder determinar que estructura es la más adecuada para establecer a
la hora de decidir montar un proyecto con esta técnica.
Se sabe que para poder determinar que estructura
estableceremos, es necesario primero conocer la caracterización del are y los
requerimiento del cultivo, ya que si no se toma en cuenta estas dos variables antes de realizar la
estructura, puede ocasionar perdida y
también pueda ser que la estructura no se acople de una buena forma al cultivo
o al área donde se establezca.
Hoy en día con la implementación de material de
cubierta flexible se ha logrado que estructuras como túnel estén ganando área de utilización en la
agricultura por su facilidad de construcción, pero estos materiales flexibles
también se están utilizando en estructuras con áreas planas como lo es las
demás estructuras de invernadero.
Los tipos de estructura de invernadero van
asociados con los tipos de material de cubierta que se utilice, se puede
utilizar una estructura que pueda ser que tenga una buena uniformidad de luz en
su interior pero si la cubierta obstruye en gran parte la luz este no podar
tener una uniformidad que desea el agricultor.
INFOGRAFIA:
AGRONOMIA. (25 de 04 de 2014). ESTRUCTURAS PARA
INVERNADEROS. Obtenido de
http://ingagronomiacmu.blogspot.com/2010/02/estructuras-para-invernadero.html
ENVIRONMENT, H. (24 de 04 de 2014). QUE ES UN
INVERNADERO. Obtenido de QUE ES UN INVERNADERO:
http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=44
INFOAGRO. (24 de 04 de 2014). PRINCIPALES TIPOS DE
INVERNADEROS. Obtenido de PRINCIPALES TIPOS DE INVERNADEROS:
http://servicios.laverdad.es/canalagro/datos/industria_auxiliar/tipo_invernaderos4.htm
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