Universidad de Colima Facultad de Arquitectura y Diseño

Maestría en Arquitectura

CONTROL BIOCLIMÁTICO DE UN INVERNADERO

LAS CONDICIONES AGROCLIMÁTICAS DE UN CULTIVO EN UN INVERNADERO, LOGRADAS POR EL

USO DE MEDIOS DE CLIMATIZACIÓN PASIVOS.

Tesis que para obtener el grado de: MAESTRO EN ARQUITECTURA

Presenta: Armando Ulises Chávez Martínez

Asesor: Dr en Arq. Armando Alcántara Lomelí

Coasesor: PhD Matheos Santamouris

Coquimatlán, Colima, Noviembre 2009

AGRADECIMIENTOS En un México donde algunas dependencias gubernamentales resultan de poca o nula confianza por ser inútiles y parasitarias, las cuales por fortuna están desapareciendo, agradezco muy especialmente al CONACYT, que además de ser trascendental para la educación de los mexicanos, nos ha brindado su apoyo para dar éste tan importante primer paso en materia de investigación científica. Agradezco también a la Universidad de Colima, que ha gestionado los apoyos para que finalmente pudiera obtener este logro académico. De forma muy especial agradezco al Ing. José Luis Zamora Sánchez por su asesoría y apoyó económico de cerca de la mitad de las instalaciones requeridas para llevar a cabo el proyecto de investigación. A Elba, mi esposa, por su apoyo ilimitado y su paciencia para ayudarnos a salir adelante con este tan importante logro. Al gobierno de la Nación en su dependencia de SAGARPA por apoyarnos con la mitad del recurso económico para la infraestructura necesaria para el proyecto. Al ing. Jesús Becerra Silva de Hi-Tech Irrigation de México por brindarme asesoría y por su excelente trato al proveerme de productos de irrigación de alta tecnología. A María del Carmen Zamora, quien me animó a seguir el camino de la investigación. Al Dr. Luis Gabriel Gómez Azpeitia, y en general a todos mis maestros quienes aportaron lo mejor de sí para que éste logro académico estuviera acompañado de los conocimientos necesarios para su posterior desempeño.

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ÍNDICE Página Tabla de cuadros y figuras 1 Resumen 3 Introducción 5 1. Planteamiento del problema 8 2. Antecedentes de la investigación 10 3. Marco conceptual 18 3.1 Caracterización del invernadero 18 3.2 Climatización de invernaderos 19 4. Definición de las variables de la investigación 20 5. Marco teórico 31 5.1 Preguntas de investigación 36 5.2 Hipótesis 36 5.3 Objeto de estudio 36 6. Metodología 37 6.1 Diseño del experimento 37 6.1.1 Descripción del sitio del experimento 37 6.1.2 Materiales del experimento 38 6.1.3 Variables a medir e Instrumentos de medición 41 6.2 Recomendaciones técnicas empleadas en la metodología 44 7. Resultados 46 7.1 Resultados de clima 46 7.1.1 Temperaturas 46 7.1.2 Humedad relativa 51 7.1.3 Velocidad del viento 55 7.1.4 Condiciones agroclimáticas óptimas 57 7.2 Resultados de producción 61 7.3 Resultados de calidad 62 7.3.1 Plagas 64 7.3.2 Evaluación sensorial 64 7.4 Análisis financiero 65 7.5 Análisis de los resultados 67 Resumen y conclusiones de los resultados 68 Nuevas preguntas de investigación 69 Anexos 70 Bibliografía 84

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TABLA DE CUADROS Y FIGURAS

Página

TABLAS Tabla-1. Comparación del método convencional con el de la hidroponía bioclimática 7 TABLA. 7.1 – Tabla de producción y rendimiento 65 TABLA 7.2 – Tabla de producción y rendimiento a capacidad máxima 66

FIGURAS Fig. 1.1 - Emisión de GEI por sector desde 1990 a 2004 5 Fig. 2.1 – Sistema de riego 16 Fig. 2.2 – Sistema de cultivo con sustrato en bolsas 17 Fig. 3.1 – Mapa conceptual 18 Fig. 4.1 – Condiciones agroclimáticas anuales promedio de la fresa 21 Fig. 5.1 - Relaciones de las variables en el enfriamiento del invernadero 31 Fig. 6.1 –Ubicación del sitio y de las UA 37 Fig. 6.2 – Foto del sitio y de las UA tomada desde una montaña adyacente 38 Fig. 6.3 – Estructura de las unidades de análisis 40 Fig. 6.4 – Foto de la parte trasera de las unidades de análisis 40 Fig. 6.5 – Foto de la cubierta de las unidades de análisis 41 Fig. 6.6 – HOBO U12 41 Fig. 6.7 – Anemómetro TIF 42 Fig. 6.8 – Termómetro Taylor 42 Fig. 7.1 Comportamiento de la temperatura al interior de las dos unidades de análisis en un típico día de primavera de 2008 46 Fig. 7.2 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de verano de 2008 47 Fig. 7.3 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de otoño de 2008 48 Fig. 7.4 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de invierno de 2009 48 Fig. 7.5 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de primavera de 2009 49 Fig. 7.6 Comportamiento de la temperatura al interior de las dos unidades de análisis en un típico día de primavera de 2009 50 Fig. 7.7 Líneas de tendencia y curvas de temperaturas máximas de ambos invernaderos obtenidos durante todo un año de investigación 50 Fig. 7.8 Correlación de los datos horarios de ambas unidades de análisis correspondientes al mes de Abril de 2009 51 Fig. 7.9 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de primavera de 2008 52

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Fig. 7.10 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis en un mes de primavera de 2009 53 Fig. 7.11 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un día de verano de 2008 54 Fig. 7.12 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un día de primavera de 2009 54 Fig. 7.13 Comportamiento de la humedad relativa mínima durante toda la investigación 55 Fig. 7.14 Comportamiento de la velocidad del viento a la entrada y al interior de las dos unidades de análisis durante el verano de 2008 56 Fig. 7.15 Comportamiento de la velocidad del viento a la entrada y al interior de las dos unidades de análisis durante el otoño de 2008 56 Fig. 7.16 Comportamiento de la velocidad del viento a la entrada y al interior de las dos unidades de análisis durante el invierno de 2009 57 Fig. 7.17 CAO contra datos horarios de la UA1 en el mes de Agosto de 2008 58 Fig. 7.18 CAO contra datos horarios de la UA2 en el mes de Agosto de 2008 59 Fig. 7.19 CAO contra datos horarios de la UA1 en el mes de Mayo de 2009 59 Fig. 7.20 CAO contra datos horarios de la UA2 en el mes de Mayo de 2009 60 Fig. 7.21 – Floración 61 Fig. 7.22– Fructificación 62 Fig. 7.23– Rendimiento de fruta producido en las unidades de análisis 62 Fig. 7.24– Rendimiento de fruta de talla Premium producida en las UA 63 Fig. 7.25 Cantidades de fruta defectuosa producida en los invernaderos 63 Fig. 7.26 – Fruta con malformaciones 64 Fig. 7.27 – Evaluación en panel de degustación 65 Fig. 7.30 – Análisis financiero a 10 años de ambos invernaderos 66 Fig. 7.31 – Utilidades brutas de ambos invernaderos 67

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RESUMEN

Este trabajo de investigación estudia el comportamiento de un invernadero con

características bioclimáticas, comparándolo con otro de construcción estándar

tomado como referencia.

Las variables a considerar en este trabajo son: la temperatura, la humedad relativa,

la velocidad del viento y la evotranspiración del cultivo, que para este caso de estudio

se ha escogido la fresa de la variedad aromas.

Los medios de control usados en el invernadero bioclimático para manejar dichas

variables son: una envolvente que mejora el flujo del viento, una cubierta que

sombrea en un 20% y refracta la luz en un 55%, un sombreado natural y un sistema

de enfriamiento evaporativo.

Las mediciones de Temperatura y HR se realizaron cada hora, los resultados al

hacer uso de todas las estrategias de enfriamiento fueron de aproximadamente 8 °C

de diferencia entre ambos invernaderos y se lograron las condiciones agroclimáticas

del cultivo en el invernadero bioclimático.

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ABSTRACT

This research work studies the performance of a greenhouse with bioclimatic

characteristics compared to another blank greenhouse with typical characteristics and

standard construction. The main variables to consider in this work are the

temperature, relative humidity, wind speed and crop evotranspiration, which in this

particular case is the strawberry of the variety “aromas”.

Employed means of control in the bioclimatic greenhouse to manage these variables

were: Anti-insects polyethylene walls 50% shaded and mesh 10X10 threads/cm2 as

ventilation enhancer, a UV diffused roof Cover, 55% Light diffused and 20% shading,

a natural forestry shade and a fog system for evaporative cooling.

Temperature and relative humidity measurements were carried out every hour,

results shown that bioclimatic greenhouse highest temperature were in average 8°C

lower than that of the reference one, besides, the agro-climatic conditions of the crop

were achieved in the bioclimatic unit of analysis.

5

INTRODUCCIÓN

El transporte de alimentos perecederos y la agricultura son dos sectores que

intervienen de forma determinante en la contaminación del planeta por la enorme

emisión de gases del efecto invernadero que producen.

Los gases del efecto invernadero (GEI) son la suma de los gases que hacen posible

el efecto que lleva el mismo nombre; estos son, principalmente, el bióxido de

carbono, (CO2), el óxido nitroso (N2O), el metano (CH4) y, en menor medida, los

clorofluorocarbonos e hidroclorofluorocarbonos (gases F) los cuales, aunque

controlados por los países que firmaron el protocolo de Kyoto, han seguido en

aumento.

De acuerdo con datos de IPCC, las emisiones de gases del efecto invernadero

cubiertas por el protocolo de Kyoto, aumentaron de 28.7 gTon CO2 en 1970 a 49

gTon CO2 en 2004; es decir, casi se duplicó en las últimas 3 décadas. La

concentración de CO2 en la atmósfera se ha incrementado en 100 partes por millón

desde los niveles preindustriales alcanzando 379 ppm en 2005. Considerando lo

anterior, se generan alrededor de 12.5 gTon CO2 por conceptos de agricultura y

transporte. Esto significa más de la cuarta parte de la emisión global de bióxido de

carbono. En la figura 1.1 se aprecia las emisiones de estos gases por sector. Fig. 1.1 - Emisión de GEI por sector desde 1990 a 2004. Fuente: Reporte de IPCC 2007

Desperdicios y agua residual,

2.8%

Suministro de energía, 25.9%

Transporte, 13.1%

Construcción, 7.9%

Industria, 19.4%

Agricultura, 13.5%

Forestería, 17.4%

6

El transporte de alimentos perecederos, como lo es el caso de la fresa (cultivo con el

cual experimentamos en los invernaderos), está sometido a normas muy estrictas

que pretenden preservar la inocuidad del producto alimentario para el consumidor

final; por ello, no se escatima en el gasto de energía que conlleva el transporte

refrigerado de los mismos.

La fresa (fragaria ananassa) variedad aromas, es un fruto no climatérico altamente

perecedero debido a su elevada tasa de respiración (Manning, 1993). Su vida

poscosecha es muy corta, y son susceptibles al ataque por microorganismos y al

daño físico durante su manejo, almacenamiento y comercialización (Sistrunk y

Morris, 1985). Un rápido enfriamiento de la fresa, cerca de 0 ºC puede retardar los

cambios de calidad indeseables e incrementar su vida de anaquel (Pérez y col.,

1998). Muchos mercados para la comercialización de la fresa se encuentran bastante

alejados del lugar de su producción, por lo que se requiere un manejo efectivo para

prevenir su deterioro excesivo. México ocupa la séptima posición en producción a

nivel mundial y los principales Estados productores son: Michoacán (69, 699 ton),

Baja California (57, 913 ton) y Guanajuato (20, 258 ton) (SAGARPA, 2007).

Este proyecto, como objetivo colateral, pretende optimizar la producción hidropónica

de fresa en un invernadero mediante el control climático, usando principalmente

mallas sombreadoras, ventanas cenitales, mallas de ventilación más abiertas y

humidificadores de niebla.

En el recuadro siguiente se muestran las ventajas y desventajas, cualitativas y

cuantitativas de usar el método estudiado en este trabajo.

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Tabla-1. Comparación del método convencional con el de la hidroponía

bioclimática. Fuente: Elaboración propia

Concepto Método convencional Hidroponía Bioclimática

Control del clima No es posible Es posible controlarlo

Control de eventos

climáticos desfavorables

No es posible Evita las heladas,

controla el calor.

Contaminación del aire Por uso de maquinaria

agrícola

No hay contaminación

Contaminación del suelo Por uso de plaguicidas o

aguas negras

No hay contaminación

Contaminación de

mantos freáticos

Uso de agroquímicos no

permitidos

No hay contaminación

Consumo de agua 3 litros-día/planta 0.8 litros-día/planta

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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En el mundo globalizado de hoy los alimentos de origen vegetal que consumimos

pueden provenir de cualquier parte del mundo, sin embargo, esta medida conlleva un

incremento innecesario en la entropía del planeta, es decir, se consume más energía

de la necesaria para producir y transportar los alimentos, ésta proviene de la quema

de combustibles fósiles que emiten enormes cantidades de CO2.

Los medios masivos de producción de vegetales y los métodos convencionales de

siembra han llevado a la erosión de los suelos y en casos más extremos a la

desertificación de los mismos, la deforestación y la destrucción de ecosistemas

enteros. En busca de la ahora buscada inocuidad alimentaria nuevas alternativas de

cultivos van a proliferar en el futuro, prevaleciendo los orgánicos y los hidropónicos.

Éstos últimos, aunque, considerados una alternativa menos sana que los primeros,

serán de gran aceptación dado el mínimo impacto ambiental que producen, pues la

emisión de contaminantes al suelo es nula, así como la contaminación del aire por

agroquímicos como plaguicidas, herbicidas y fertilizantes. De igual manera, el ahorro

de agua por el uso de estos sistemas es gigantesco, comparado con los métodos

tradicionales ya que sólo se utiliza el líquido que la planta requiere, a diferencia de la

siembra tradicional, que desperdicia esta vital sustancia hasta en un 70% filtrándola

al subsuelo. Problema que se ve enormemente agravado, si los efluentes resultan

contaminados con fertilizantes y/o plaguicidas no autorizados que dañan los mantos

freáticos. (http://www.hidroponics.com , Mayo de 2008)

Aunado a lo anterior, si se controla de manera pasiva el clima dentro de los

invernaderos, la tasa de energéticos empleados por tonelada de producto también se

disminuye, llegando incluso a ser menor que los de la siembra convencional, cuando

en ellos se utilizan tractores y otras máquinas de combustión interna.

Al disminuir la energía empleada para mantener las plantaciones y obtener una

generosa cosecha llegamos a lograr la alta eficiencia en el cultivo, al mismo tiempo

que disminuimos al máximo el impacto ambiental.

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Por otra parte, con los métodos agrícolas más novedosos, en los que no se necesita

suelo, el único factor de la región que determinaría el logro de un cultivo sería el

clima del lugar; es éste, por lo tanto, el punto de partida de ésta investigación y de

nuestro objeto de estudio: ¿cómo cambiar el clima dentro de un invernadero?

Si se consiguiera cambiar el clima en los invernaderos con estrategias de

climatización pasiva, se lograría un cuantioso ahorro de energía al evitar transporte y

malas prácticas agrícolas, pero, ¿se puede lograr? Por supuesto que sí, el reto ahora

es hacerlo con medios que permitan una emisión mínima de contaminantes al

ambiente, al mismo tiempo que permitan un armonioso crecimiento de la plantación

dentro del invernadero y por ende, un ahorro en la economía del agricultor.

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2. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

En todo el mundo se han hecho diferentes tipos de experimentos, escritos, ensayos e

incluso libros para la climatización tanto pasiva como activa de un invernadero o la

combinación de ambas, en diferentes climas y bajo parámetros y condiciones que de

cierta manera influyen en la realización del experimento. Citaremos algunos de ellos:

El desempeño en el enfriamiento de invernaderos naturalmente ventilados en sureste

de los Estados Unidos, escrito por Willtis, S. Li y C.A. Yunker (2005). Este

experimento en el que se cultivó chile campana dulce (Capsicum annuum) se realizó

en el verano del 2004 en Raleigh, Carolina del Norte y en él se comparó la eficiencia

en la ventilación de dos tipos de invernaderos, pues se incluyeron en el ensayo un

par con ventilación natural y otro par con ventilación artificial de ventiladores.

Ambos invernaderos de ventilación forzada eran pequeñas unidades de 6.7 X 12.1

m. que fueron enfriados usando un sistema de ventiladores y paletas con valores de

intercambio de aire de 0.087 m3/m2 s y los invernaderos de ventilación natural eran

unidades de apenas 6.4 X 11m y se les suministró un sistema de nebulización de

baja presión (400 kPa). En los cuatro invernaderos fueron cultivadas las variedades

Kaki, Walter y Zamboni de chile campana dulce a una densidad de 2.6 plantas/m2.

Se observó que las temperaturas foliares y las del aire fueron siempre mayores en la

de los invernaderos de ventilación natural, no obstante las transpiraciones durante el

día no fueron diferentes.

Cuando no se utilizaba el sistema de nebulización y nada más se recurría a la

ventilación natural en los invernaderos, se observó que la temperatura era mayor que

cuando se empleaban ambos métodos al mismo tiempo. El control de la temperatura

en los invernaderos incidió tanto y de tal modo, que los rendimientos en los

invernaderos con ventilación forzada se obtuvo el doble de cosecha que en los de

ventilación natural, aunque con mayor número de defectos en los frutos.

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Otro caso de la utilización de medios pasivos para la climatización de un invernadero

es el del “blanqueado” y dentro de las investigaciones recientes, encontramos el

lanzamiento de una nueva película plástica para cubrir invernaderos en los climas

tropicales y subtropicales. Este método también conocido como “sombreado” o

“blanqueado”, tiene como consigna eliminar parte de la radiación emitida por el sol,

mitigando con ello los efectos que el calor absorbido por radiación causa en las

plantaciones dentro del invernadero. Los investigadores Y. García Alonso, E. Espi, A.

Salmerón y A. Fontecha lograron cultivar pimientos verdes en un invernadero con

una cubierta plástica para aislar de altas temperaturas desarrollado para zonas de

gran radiación; sin embargo, esto trajo ciertos inconvenientes como la disminución de

la fotosíntesis en la plantación y la producción a precios muy altos. En México,

España y Colombia se están probando nuevas películas plásticas que pretenden

evitar estos problemas.

La velocidad del viento también juega un papel muy importante para el buen

desarrollo de las plantas, como lo demostraron los investigadores E. Rico García,

J.L. Reyes Araiza y G. Herrera Ruiz (2005) en su ensayo de Simulación de el clima

en dos diferentes invernaderos y trata del efecto que tiene la velocidad del viento en

un invernadero tipo túnel y otro tipo aleta de tiburón. El experimento se llevó a cabo

con un sistema computacional de dinámica de fluidos (CDF, por sus siglas en inglés).

Ambos invernaderos fueron equipados con ventanas enrollables en los lados y el

techo. El experimento que se suscitó en Querétaro contemplaba abrir parcialmente

las ventanas ya fuera abierto total, la mitad, una tercera parte o dos terceras partes,

tomándose en cuenta la dirección del viento. Los resultados obtenidos fueron que

con una velocidad del viento de 4 m/s y las ventanas totalmente abiertas, el

invernadero de aleta de tiburón tenía una renovación de aire de 75 h-1 y el valor para

el de tipo túnel fue de 27h-1. Con todo y eso el perfil de la temperatura tendía a ser

más homogénea dentro del invernadero aleta de tiburón, asimismo, en éste la

temperatura fue más cercana a la del exterior que en el de tipo túnel.

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Otro medio de climatización muy usado en climas áridos es el de nebulización por

medio de aspersores de partícula fina. Atomizar pequeñísimas gotas de agua en el

ambiente hace que dichas partículas ganen el calor que contiene el aire circundante,

ya que todo líquido que se convierte en vapor gana energía. En este caso, dicha

energía es absorbida del ambiente; estas finas partículas de apenas 10 micras de

diámetro no llegan a tocar el piso pues se evaporan en el aire realizando el efecto

anteriormente descrito. En el Simposio Internacional de Enfriamiento de

Invernaderos, los investigadores japoneses S. Sase, M. Ishii, H. Moriyama, C.

Kubota, K. Murata, M. Hayashi en su ensayo Efecto de la ventilación natural sobre la

humedad relativa y el uso del agua para enfriamiento por nebulizadores en

invernaderos situados en climas semiáridos (2006) investigaron el efecto que causan

en un invernadero las condiciones arriba citadas, pero sin plantas. Un algoritmo de

control simple para el enfriamiento por micro aspersión fue lo que se usó para el

experimento. El invernadero estaba equipado con ventanas plegadizas, sistema de

alta presión para las boquillas de atomización y malla anti-áfidos. La nebulización fue

operada en forma cíclica tomando como objetivo base una temperatura del aire de

24.5 °C y bajo varias configuraciones de abertura de ventilas. Se monitorearon las

temperaturas dentro del invernadero y fuera de él. La ventilación natural fue

monitoreada con el método del gas rastreador, además los tiempos de humidificación

del sistema fueron medidos cada 15 min.

Los primeros resultados mostraron que mientras mayor era la ventilación dentro del

invernadero, menor era la humedad relativa en el interior del mismo al tiempo que se

incrementaba el uso de agua para atomización. Éste efecto era el esperado dadas

las simulaciones basadas en el estudio de las ecuaciones de balance de energía

usando un programa de visualización VETH. Por ejemplo, la humedad relativa

decreció de un 80 a un 65% en un día claro cuando la velocidad de ventilación se

incrementó de 1 a 3.5 m3 m-2 min-1, mientras el agua se incrementaba de 18 a 21

gr/m2 min. Hubo una buena concordancia entre los resultados obtenidos durante los

45 minutos promedio monitoreados de ventilación y los esperados por el programa

VETH.

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Al momento de utilizar los medios de climatización pasivos de los que hemos visto y

algunos otros del tipo activo, las cosechas sufren algunos cambios, algunos

benéficos y otros no tanto. Según muestra un experimento por parte de los doctores

N. Katsoulas, E. Kitta, C. Kittas, I.L. Tsirogianis, E. Stamati y D. Sayvas (2004) que

dio origen a la publicación de su artículo llamado Invernadero enfriado por un sistema

de atomización: Los efectos sobre el microclima, la producción y la calidad de un

cultivo de pimientos en hidroponia, donde se menciona la influencia que tiene el

control en la humedad del invernadero en el microclima dentro del mismo, la

transpiración de la cosecha y el rendimiento de un cultivo sin suelo de pimientos en

un invernadero localizado en el área costera del oeste de Grecia. Las mediciones se

realizaron durante el verano y hasta el otoño en dos diferentes compartimientos que

involucraban: (i) falta de control del aire y (ii) un sistema de enfriamiento por micro

aspersión cenital que suministraba partículas de agua, cuando la humedad relativa

dentro del invernadero era menor a 80%. Se comprobó que mientras el sistema de

atomización estaba trabajando, la temperatura foliar y la del aire disminuía al menos

3 °C, con respecto al caso de que no estuviera funcionando dicho sistema de

enfriamiento. Además cuando se estaba atomizando, el déficit de presión de vapor

fue menor a 2 kPa; incluso en la parte mas tibia del día. Sin embargo, el uso del

sistema de nebulización redujo en un 20% la evotranspiración, aproximadamente. El

sistema de atomización optimizó el peso de la fruta así como el porcentaje de fruta

que se puede vender a mercados con mayor demanda, pero redujo

significativamente el número de frutas por planta. El contenido de ácido y el pH de la

pulpa de los pimientos no se afectaron por causa del sistema de enfriamiento por

atomización, mientras que los sólidos solubles de las frutas se redujeron un poco y el

volumen de las mismas se incrementó.

Aspectos a considerar en el control climático del invernadero Especie dentro del invernadero (Fresas)

Ya que el factor inicial de enfriamiento a considerar son las plantas y su habilidad

para enfriarse a sí mismas, tuvimos por necesidad que revisar la bibliografía que hay

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sobre el cultivo de fresas en invernadero. He aquí algunos aspectos importantes a

considerar:

En el verano las cosechas se retrasan o se detienen cuando las temperaturas llegan

a 32 °C y cuando la humedad es menor a 40% o mayor a 90%. A través de un

sistema de enfriamiento bien calibrado y automatizado se pueden eliminar estos

picos de temperatura y humedad haciendo del control del clima, la clave para una

mayor producción y talla de las frutas.

En los casos más exitosos de climatización pasiva y usando hábilmente las

estrategias de enfriamiento se han logrado disminuciones de temperatura de hasta

18 °C en climas áridos, ahora bien, el clima cálido sub-húmedo representa un reto

mucho mayor dada la humedad. En el caso del presente proyecto, es vital alcanzar

las horas-frío que la fresa necesita para llevar a cabo su proceso de fructificación

adecuado. Y de acuerdo con los datos que mas adelante veremos, en nuestro

proyecto necesitaremos escasos 7 °C para alcanzar las horas-frío necesarias.

CULTIVO DE LAS FRESAS

Exigencias agroclimáticas.

Clima

La fresa es un cultivo que se adapta muy bien a muchos tipos de climas. Su parte

vegetativa es altamente resistente a heladas, llegando a soportar temperaturas de

hasta –20 °C, aunque los órganos florales quedan destruidos con valores algo

inferiores a 0 °C. Al mismo tiempo son capaces de sobrevivir a temperaturas

estivales de 55 °C. Los valores óptimos para una fructificación adecuada se sitúan en

torno a los 11-20 °C de media anual.

Temperaturas por debajo de 12 °C durante el cuajado dan lugar a frutos deformados

por frío, en tanto que un tiempo muy caluroso puede originar una maduración y

coloración del fruto muy rápida, lo cual le impide adquirir un tamaño adecuado para

su comercialización.

15

No obstante, el fresón necesita acumular una serie de horas frío, con temperaturas

por debajo de 7 °C, para dar una vegetación y fructificación abundante. Este

requerimiento en horas frío, muy variable según los cultivares, no suele satisfacerse

totalmente en las condiciones climáticas colimenses.

Es muy importante determinar el frío requerido por cada variedad, debido a que

insuficiente cantidad del mismo origina un desarrollo débil de las plantas, que dan

frutos blandos y de vida comercial reducida. Un exceso de frío acumulado, por otra

parte, da lugar a producciones más bajas, un gran crecimiento vegetativo y la

aparición de estolones prematuros.

Ciclo de la planta de fresa (fresón)

- Invierno:

Período de días cortos y bajas temperaturas en el que se produce una paralización

del crecimiento, hasta que la planta acumula el frío necesario y sale de la latencia.

- Primavera:

Con la elevación de las temperaturas y el alargamiento progresivo de los días,

aparece una reanudación de la actividad vegetativa, floración y fructificación,

aumentando con la longitud del día.

- Verano:

Período con influencia de días largos y temperaturas elevadas, la planta crece y se

multiplica vegetativamente por emisión de estolones.

- Otoño:

Con incidencia de días cortos y temperaturas descendentes, se da una paralización

progresiva del crecimiento, con acumulación de reservas en las raíces. Comienza la

iniciación floral y la latencia de la planta.

Suelo.

La influencia del suelo, su estructura física y contenido químico es una de las bases

para el desarrollo del fresón. Éste prefiere suelos equilibrados, ricos en materia

orgánica, aireados, bien drenados, pero con cierta capacidad de retención de agua.

16

En definitiva, un suelo catalogado como arenoso o franco-arenoso y

homogéneamente profundo se acercaría al ideal para nuestro cultivo.

pH: la fresa soporta bien valores entre 6 y 7. Situándose el óptimo en torno a 6,5 e

incluso menor.

Materia orgánica: serían deseables niveles del 2 al 3%

C/N: 10 se considera un valor adecuado para la relación carbono/nitrógeno, con ello

se asegura una buena evolución de la materia orgánica aplicada al suelo.

Agua de riego.

La fresa es un cultivo muy exigente tanto en las cantidades de agua, muy repartidas

y suficientes a lo largo del cultivo, como en la calidad que presente ésta.

Riego.

El riego se realiza por la parte superior de la bolsa, mediante mangueras de riego,

acopladas a cintillas perforadas, permitiendo a cada bolsa el flujo de al menos 3

orificios de la cintilla.

Fig. 2.1 – Sistema de riego

Sistema de cultivo empleado en el invernadero.

Sistema con sustrato en bolsas de 12 Kg. Situadas sobre el piso.

17

En este sistema, la planta se dispone en una bolsa sentada en el suelo del mismo

invernadero, que contiene un sustrato con 30% jal, 30% estopa de coco molida, 30%

tierra de baja calidad y 10% tierra de calidad.

El tamaño de la bolsa tiene capacidad para 12 Kg de sustrato y con 4 perforaciones

de drenaje para dejar salir el excedente de agua de riego. La plantación se realizó

con una densidad de 4 plantas por bolsa.

La orientación de las bolsas de hace a lo largo del invernadero con un metro de

separación por pasillo, para que a las plantas les llegue la máxima cantidad de luz.

Los carriles contienen aproximadamente 100 bolsas, haciendo un total de 7 carriles

por invernadero y 1400 bolsas en ambas naves.

Para efectos de medición del rendimiento se omitirán los resultados de los 3 carriles

de cada orilla de los invernaderos, con el fin de eliminar los estragos producidos por

el conocido efecto orilla, que lastima más a las plantas de las orillas debido a los

efectos del sol directo, y la proximidad con hierbas y plagas.

Fig. 2.2 – Sistema de cultivo con sustrato en bolsas

18

3. MARCO CONCEPTUAL

Las variables de temperatura, humedad relativa, ventilación y radiación solar juegan

el papel más importante, pues su interrelación permite el control climático mediante

el uso de medios pasivos. Afortunadamente estas variables son el tema de estudio

de varios libros escritos por los pioneros de la arquitectura sustentable y el

bioclimatismo, estos conocimientos fortalecen la teoría de esta búsqueda; junto con

las experiencias mostradas en el apartado de antecedentes de la investigación.

Fig. 3.1 – Mapa conceptual. Fuente: Elaboración propia

MAPA CONCEPTUAL

Las flechas indican:

RadiaciónSolar Incremento de Temp.

Disminución de Temp.Nebulización

Disminución de HRIncremento de HR

Ventilacion e. Zona de confortdel cultivo en el

Invernadero Ventilación s.

Evotranspiración

Sombreado

Sobre el control bioclimático de invernaderos no hay mucha literatura disponible en

español, pues esto apenas se encuentra en desarrollo. El presente trabajo será una

aportación más, al incipiente estudio del control del microclima dentro de un

invernadero, utilizando principalmente medios pasivos. Las teorías ya desarrolladas

de los autores ya mencionados serán empleadas para complementar el presente

material.

3.1 Caracterización de un invernadero convencional o estándar Por definición, un invernadero (o invernáculo) es una construcción de vidrio o plástico

en la que se cultivan plantas, a mayor temperatura que en el exterior.

19

Un invernadero aprovecha el efecto producido por la radiación solar que, al atravesar

un vidrio u otro material traslúcido, calienta los objetos que hay adentro; estos, a su

vez, emiten radiación infrarroja, con una longitud de onda mayor que la solar, por lo

cual no pueden atravesar los vidrios a su regreso quedando atrapados y produciendo

el calentamiento.

Una de las principales características de un invernadero convencional, es que atrapa

una considerable cantidad de calor cuando se llega al medio día, que es

precisamente la hora en la que los rayos del sol inciden con un ángulo más recto

sobre el techo del invernadero. Este calor puede llegar a ser tan sofocante que bien

podría secar una cosecha entera, si no se toman las medidas de climatización

adecuadas.

3.2. Climatización de invernaderos El invernadero es un sistema complejo, difícil de dominar: parece que se adapta más

a los climas donde domina la radiación difusa y donde la radiación solar es menos

intensa. En otros climas, que se distinguen por radiaciones intensas, el invernadero

exige estar equipado de protecciones térmicas so pena de agraviar las condiciones

interiores con relación a las del exterior. (Guyot e Izard, 1980, p. 104).

Aprovechando la idea de que un cultivo dentro de un invernadero es agricultura

protegida de los efectos del exterior, éstos pueden ser climatizados de dos maneras,

ya sea enfriarlos o calentarlos aún más. El caso de este estudio es el primero, para

ello se debe escoger cuidadosamente una estrategia de enfriamiento y para eso se

deben analizar varios factores, que por supuesto, afectan las variables del sistema.

(http://www.igcusa.com/greenhouse_cooling_information.htm,12/02/08)

20

4. DEFINICIÓN DE LAS VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN

Zona de Confort climática

No existe un criterio único para poder realizar una evaluación precisa del confort.

Quizá podría definirse en negativo, es decir, como la zona en la cual no se produce

un sentimiento de incomodidad. (Olgyay, 1998, p. 18).

El confort térmico no puede estimarse a partir de un sólo parámetro: la temperatura

del aire, sino que por el contrario deben intervenir varios factores, tales como la

humedad y la velocidad del aire. (Guyot y Izard, 1980, p. 13).

Así, la definición de la zona de confort sería aquel sitio en el que precisamente se

encuentran todos los elementos climáticos que propician el desarrollo al cien por

ciento de una especie determinada.

Para el hombre, de acuerdo a varios autores y que coincide con la gráfica de V.

Olgyay, la zona de confort se encuentra entre 21 - 28 °C y 20 - 80% de temperatura y

humedad relativa respectivamente sobre una velocidad del aire de 0.5 m/s. Esta

gráfica resulta de gran utilidad cuando se trabaja para mejorar las condiciones

climáticas de un espacio habitado por el hombre o donde se realizan actividades

humanas.

Por otro lado, y como todos los seres vivos tienen una diferente apreciación sensorial

de la humedad y la temperatura, sus respectivas “zonas de confort” se encuentran en

diferentes valores de estas variables. En nuestro caso particular no se trabajará con

grupos de humanos en el interior de una vivienda, sino con una plantación de fresas

dentro de un invernadero. Para tal efecto, lo primero a definir será las condiciones

agroclimáticas de la planta de fresa o fresón: ésta, de acuerdo con varios autores, se

encuentra en una temperatura óptima nocturna, de entre 10 – 13 °C y diurna de entre

18 – 22 °C, más una humedad relativa de entre 40 y 85%. Sin embargo, de acuerdo

con otros autores, las condiciones agroclimáticas varían con las estaciones del año.

21

Satisfacer estos requerimientos climáticos no es sino la mitad de la solución, ya que

el fresón necesita en el invierno un período de días cortos y bajas temperaturas en el

que se produce una paralización del crecimiento, hasta que la planta acumula el frío

necesario y sale de la latencia, lo cual se logra con una temperatura de 7 °C,

produciendo con esto una mayor fructificación. (http://www.infoagro.com).

Fig. 4.1 – Condiciones agroclimáticas anuales promedio de la fresa. Fuente Ulises Ch.

CONDICIONES AGROCLIMÁTICAS DE LA FRESA.

gr.(agua) kg.(agua)Humidificación.

0.51.0

4.5

2.5

1.52.0

3.53.0

4.0

5.55.0

6.0

Línea de Sombra .

Ventilación. m/s.

490

420

350

210

140

2.0

70

0.25

0.5

0.3

1.0

6.0

2802

Rad

iaci

ón S

olar

w/m

.

Sole

amie

nto

.

45o

40o

35o

30o

25o

20o

15o

10o

5o

0o

BOCHORNO.SOFOCACION Y

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

TEMPERATURA DE CONGELAM IENTO POSIBLE DE DEDOS Y PIES.

ACTIVIDADSEDENTARIA.

TEMP ERATURA DEL CUERPO.

H U M E D A D R E L A T I V A .

FRIO CORTANTE.

CALOR SECO.

POSIBLE INSOLACION.

M=130w.

PENETRANTE.FRIO HUMEDO

AMBIENTE MUY HUMEDO

ENTUMECIMIENTO.

T

E

M

P

E

R

A

T

U

R

A

.

POSIBLE DESMAYO.

AMBIENTE DE MAXIMA RESISTENCIA HUMANA.

LIMITE DE RESISTENCIA.

45o

40o

35o

30o

25o

20o

15o

10o

5o

0o

Temperatura foliar y temperatura del aire.

La temperatura es la cantidad de energía cinética promedio que poseen las

moléculas que forman una sustancia. Como esta energía no puede medirse

directamente, la temperatura debe determinarse indirectamente midiendo alguna

propiedad física de la sustancia, cuyo valor depende de la temperatura de una

manera conocida. (Felder & Rosseau, 1991, p. 67)

22

La temperatura de cualquier follaje en un invernadero depende de la temperatura del

aire que lo rodea, la humedad relativa contenida en el aire y de si se encuentra o no

directamente al alcance de los rayos del sol, es decir, de la radiación solar. El efecto

de enfriamiento que proporciona la evotranspiración (el agua transpirada por las

plantas y evaporada desde los substratos húmedos) es básico para la habilidad que

las plantas tienen para regular la temperatura de sus tejidos. Cuando las plantas

evaporan agua en el ambiente que las rodea, ellas modifican la temperatura del aire.

La temperatura del aire circundante y la presión de vapor decrecen, mientras que la

humedad relativa se incrementa. Cuando el aire dentro del invernadero se

intercambia con el del exterior también se logra cierto efecto, debido al cambio en la

temperatura y la humedad relativa contenida en el aire intercambiado.

Temperaturas.

Éste es el parámetro más importante a tomar en cuenta en el manejo del ambiente

dentro de un invernadero, ya que es el que más influye en el crecimiento y desarrollo

de las plantas.

Para el manejo de la temperatura es importante conocer las necesidades y

limitaciones de la especie cultivada. Así mismo se deben aclarar los siguientes

conceptos de temperaturas, que indican los valores-objetivo a tener en cuenta para

el buen funcionamiento del cultivo y sus limitaciones:

• Temperatura mínima letal. Aquella por debajo de la cual se producen daños

en la planta.

• Temperaturas máximas y mínimas biológicas. Indican valores, por encima o

por debajo, al respecto del cual no es posible que la planta alcance una determinada

fase vegetativa, como floración, fructificación, etc.

• Temperaturas nocturnas y diurnas. Indican los valores aconsejados para un

correcto desarrollo de la planta.

Humedad relativa (HR).

23

La humedad es la masa de agua en unidad de volumen, o en unidad de masa de

aire. La humedad relativa (HR) es la cantidad de agua contenida en el aire, en

relación con la máxima que sería capaz de contener a la misma temperatura. (Felder

y Rosseau, 1991)

Existe una relación inversa de la temperatura con la humedad, por lo que a elevadas

temperaturas, aumenta la capacidad de contener vapor de agua y por tanto

disminuye la HR. Con temperaturas bajas, el contenido en HR aumenta.

Cada especie tiene una humedad ambiental idónea para vegetar en perfectas

condiciones: el tomate, el pimiento y la berenjena prefieren una HR sobre el 50-60%;

el melón, entre el 60-70%; el calabacín, entre el 65-80% y el pepino entre el 70-90%.

La HR del aire es un factor climático que puede modificar el rendimiento final de los

cultivos. Cuando la HR es excesiva, las plantas reducen la transpiración y

disminuyen su crecimiento; se producen abortos florales por apelmazamiento del

polen y un mayor desarrollo de enfermedades criptogámicas. Por el contrario, si es

muy baja, las plantas transpiran en exceso, pudiendo deshidratarse.

Para que la HR se encuentre lo más cerca posible del óptimo, el investigador debe

ayudarse del higrómetro. El exceso puede reducirse mediante ventilado, aumento de

la temperatura y evitando el exceso de humedad en el suelo. La falta puede

corregirse con riegos, pulverizando agua en el ambiente, ventilado y sombreado. La

ventilación cenital en invernaderos es muy recomendable, tanto para el control de la

temperatura como de la HR.

Ventilación

La ventilación consiste en la renovación del aire dentro del recinto del invernadero. Al

renovar el aire se actúa sobre la temperatura, la humedad, el contenido en CO2 y el

oxígeno que hay en el interior del invernadero. La ventilación puede hacerse de una

forma natural o forzada. (http://www.ez-cool.com, Agosto 2007)

Ventilación natural o pasiva.

24

Se basa en la disposición, en las paredes y en el techo del invernadero, de un

sistema de ventanas que permiten la aparición de una serie de corrientes de aire que

contribuyen a disminuir las temperaturas elevadas y a reducir el nivel higrométrico.

Las ventanas pueden ser cenitales si se disponen en la techumbre o laterales, si

están colocadas sobre las paredes laterales del invernadero. Se admite que una

ventana cenital de una determinada superficie resulta a efectos de aireación hasta

ocho veces más efectiva que otra situada lateralmente de igual superficie.

Normalmente las ventanas deben ocupar entre un 18 y 22% de la superficie de los

invernaderos, teniendo en cuenta que con anchuras superiores a los 20 m. será

imprescindible disponer de ventilación cenital que mejore la aireación lateral.

Ventilación mecánica o forzada.

Los sistemas de ventilación forzada consisten en establecer una corriente de aire

mediante ventiladores extractores, en la que se extrae aire caliente del invernadero; y

el volumen extraído es ocupado inmediatamente por aire de la atmósfera exterior.

Con este sistema se puede conseguir una temperatura idéntica a la del exterior, pero

su control es más preciso que el que se logra con la ventilación pasiva.

(http://www.ez-cool.com, 2007)

La ventilación en un invernadero es indispensable, ya que eliminará el aire caliente y

húmedo que se encuentra dentro del invernadero e introducirá aire seco y con

suerte, más fresco. Para un invernadero sombreado moderadamente, se debe de

calcular un sistema de ventilación que proporcione al menos 8 a 10 pies3 por minuto

cada pie2 de área de invernadero.

Iluminación-Luz UV-Radiación

La temperatura en el interior del invernadero, va a estar en función de la radiación

emitida por el sol en un rango de 1500 Å hasta 40000 Å, la misión principal del

invernadero será la de acumular calor durante las épocas invernales.

25

El calor solar ganado depende del área del invernadero y no del volumen, ya que no

importa qué tan alto esté el invernadero éste recibe, aproximadamente, la misma

cantidad de radiación por unidad de área.

A mayor luminosidad en el interior del invernadero debe aumentar la temperatura,

para que la fotosíntesis sea máxima; por el contrario, si hay poca luz pueden

descender las necesidades de otros factores. Para mejorar la luminosidad natural se

usan los siguientes medios:

• Materiales de cubierta con buena transparencia.

• Orientación adecuada del invernadero.

• Materiales que reduzcan el mínimo las sombras interiores.

• Aumento del ángulo de incidencia de las radiaciones sobre cubiertas.

• Acolchados del suelo con plástico blanco.

En verano para reducir la luminosidad se emplean:

• Blanqueo de cubiertas.

• Mallas de sombreo.

• Acolchados de plástico negro.

Es interesante destacar el uso del blanqueo, ya que esta labor está en función del

desarrollo del cultivo y de las temperaturas, y tiene efectos contradictorios que hay

que conocer para hacer un correcto uso. Hay que saber que la planta sombreada se

ahila y se producen abortos de flores en determinadas especies sensibles a la luz

(especialmente tomate, pimiento y berenjena), por lo que el manejo del riego y de la

solución nutritiva tiene que ir unida al efecto que produce el blanqueo. Los plásticos

sucios o envejecidos provocan el mismo efecto que el blanqueo.

Sombreado

Las mallas de sombreo suelen ser de polietileno, polipropileno, poliéster o de

derivados acrílicos. Las mallas se clasifican en función de su porcentaje de

transmisión, reflexión y porosidad. Siempre que sea posible deben situarse las

mallas de sombreo en el exterior del invernadero, para que la reducción de la

temperatura sea más efectiva. (http://www.infoagro.com, 2007)

26

La malla interior absorbe la radiación solar y la convierte en calor dentro del

invernadero, que debe evacuarse por ventilación. Sin embargo, la malla exterior se

calienta con la radiación, pero se enfría con el aire exterior del invernadero. En

ensayos realizados se ha comprobado cómo en invernaderos sin sombreo se

alcanzaban temperaturas medias máximas de 46,6 ºC. Al colocar la malla de

sombreo negra por el exterior se conseguía reducir la temperatura a los 40,8º C, pero

si se ponía en el interior ésta se incrementaba hasta los 50,5º C.

El color de la malla es importante. La de color negro es la de mayor duración pero

bajo el punto de vista climático no es la mejor. Por ello se recomienda que no sean

de color, puesto que cualquier material coloreado corta un porcentaje mayor del

espectro visible.

Sistemas de sombreo

El sombreo es la técnica de enfriamiento más usada en la práctica. La reducción de

temperatura se basa en cortar un porcentaje de radiación fotoactiva, mientras que el

infrarrojo corto llega en exceso a los cultivos. Se pueden dividir los sistemas de

sombreo en dos grupos:

• Sistemas estáticos. Son aquellos que una vez instalados sombrean al

invernadero de una manera constante, sin posibilidad de regulación o control:

encalado y mallas de sombreo.

• Sistemas dinámicos. Son aquellos que permiten el control más o menos

perfecto de la radiación solar en función de las necesidades climáticas del

invernadero: cortinas móviles y riego de la cubierta.

CO2

El anhídrido carbónico de la atmósfera es la materia prima imprescindible de la

función clorofílica de las plantas. El enriquecimiento de la atmósfera del invernadero

con CO2, es muy interesante en muchos cultivos, tanto en hortalizas como en flores.

(http://www.infoagro.com)

La concentración normal de CO2 en la atmósfera es del 0.03%. En la producción

vegetal este índice debe aumentarse a límites de 0.1 - 0.2%, si se desea el

27

aprovechamiento al máximo de la actividad fotosintética de las plantas. Las

concentraciones superiores al 0.3% resultan tóxicas para los cultivos.

En los invernaderos que no se aplique anhídrido carbónico, la concentración de este

gas es muy variable a lo largo del día. Alcanza el máximo de la concentración al final

de la noche y el mínimo, a las horas de máxima luz que coinciden con el mediodía.

En un invernadero cerrado por la noche, antes de que se inicie la ventilación por la

mañana, la concentración de CO2 puede llegar a límites mínimos de 0.005 – 0.01%,

que los vegetales no pueden tomarlo y la fotosíntesis, por ende, es nula. En el caso

que el invernadero esté cerrado durante todo el día, en épocas demasiado frías, esa

concentración mínima sigue disminuyendo y los vegetales se encuentran en

situación de extrema necesidad en CO2 para poder realizar la fotosíntesis.

Los niveles aconsejados de CO2 dependen de la especie o variedad cultivada, de la

radiación solar, de la ventilación, de la temperatura y de la humedad. El óptimo de

asimilación está entre los 18 y 23º C de temperatura, descendiendo por encima de

los 23-24º C. Respecto a la luminosidad y humedad, cada especie vegetal tiene un

óptimo distinto.

Calor

El calentamiento del invernadero se produce cuando la radiación que pasa a través

del material de cubierta, se transforma en calor. Esta radiación es absorbida por las

plantas, los materiales de la estructura y el suelo. Como consecuencia de esta

absorción, éstos emiten radiación de longitud más larga que al no poder atravesar la

cubierta, se queda dentro del invernadero.

El calor se transmite en el interior del invernadero por radiación, conducción, y por

convección. La conducción es producida por el movimiento de calor a través de los

materiales de cubierta del invernadero, la convección tiene lugar por el movimiento

del aire a través de las plantas, el suelo y la estructura del invernadero, la radiación,

en forma de ondas electromagnéticas a través del vacío o del aire circundante.

28

Medios de climatización

Los medios activos de climatización son una posibilidad en los invernaderos pero

reducen el margen de utilidad. Las técnicas de evaporación, como el de atomización

de agua o el de películas de agua dan buenos resultados cuando se usan

adecuadamente; sin embargo, su eficiencia depende mucho de las condiciones

ambientales adyacentes, principalmente de la humedad presente en el aire, por ello,

estos sistemas son mucho más efectivos en los climas áridos que en los húmedos.

(http://www.AquaCool.com, 2006)

Refrigeración por evaporación de agua

Nebulización fina (Fog System).

Consiste en distribuir en el aire un gran número de partículas de agua de tamaño

próximo a 10 micras. Debido al escaso tamaño de éstas, su velocidad de caída es

muy pequeña, por lo que permanecen suspendidas en el aire del invernadero el

tiempo suficiente para sólo mojar ligeramente a los cultivos.

Para ello, es preciso emplear un sistema de nebulización formado por un conjunto de

boquillas nebulizadoras conectadas a tuberías que cuelgan de la techumbre del

invernadero. La instalación se completa con bombas, motores, inyectores, filtros y

equipos de control (termostatos, humidostatos, etc.) que permiten la automatización

del sistema.

Normalmente los difusores o boquillas tienen un caudal de 4 l/h y se colocan cada

20-25 metros cuadrados. El control del sistema se hace a través de una

electroválvula accionada por un humidostato. Con este sistema pueden conseguirse

descensos térmicos en el interior del invernadero de hasta 10 °C. Se emplea mucho

en la producción de ciertas plantas ornamentales como rosas, crisantemos,

orquídeas, etc.

Es importante disponer de un sistema de filtros para evitar que las aguas ricas en

bicarbonatos y otras sales provoquen daños en los sistemas de fog sys, como la

obturación de las boquillas.

29

Como emisores de fog system pueden utilizarse boquillas de alta presión (60 kg/cm2,

5 l/h y gotas con un diámetro inferior a 20 micras), boquillas de baja presión (3-6

kg/cm2 y gotas con un diámetro inferior a 10 micras) y humidificadores mecánicos.

Este sistema puede ser usado con ventilación natural o con ventilación forzada; sin

embargo, la clave está en mantener siempre el balance correcto de humedad y

temperatura del aire mediante el control del intercambio de aire. Uno de los

principales problemas de este sistema es el taponamiento de las boquillas a causa

de las impurezas de agua: sin embargo, un buen sistema de filtración del agua que

además le servirá al sistema de riego por goteo, mitiga perfectamente estos

problemas. El mantener el sistema de filtración limpio y destapado permite el buen

funcionamiento del mismo. Otros problemas que el sistema tiene son los de

humidificación extra del follaje, a causa de un mal control del sistema y residuos

minerales en la plantación. Entre más pequeñas sean las partícula de agua mejor se

dispersarán en el ambiente y menor será la probabilidad de que se humedezca el

follaje. Sin embargo, la eficiencia en el enfriamiento depende no sólo del tamaño de

la partícula de agua, sino de la cantidad de agua que se va a evaporar. Todos los

sistemas deben ser diseñados por un ingeniero para que se calcule la cantidad de

agua que se debe evaporar, para poder eliminar el calor necesario. (Ortho

greenhouses book, 2004)

Humedad y Déficit de Presión de Vapor (DPV)

El Déficit de Presión de Vapor (DPV) es un término usado para describir qué tan

rápidamente el agua se evaporaría en una masa de aire circundante. El DPV de una

hoja o un follaje es descrito como la diferencia entre la humedad en la superficie de

la hoja (usualmente se asume que está saturada o al 100%) y la humedad del aire

alrededor. Entre más alto el valor de DPV, mas rápidamente se evapora el agua. Un

DPV alto (baja humedad del aire relativamente con respecto a la de la superficie de

la hoja) puede llevar a un entristecimiento, desecamiento y daño si las plantas no son

capaces de evaporar suficiente agua para mantener arriba la demanda de

evaporación. Cuando el DPV es demasiado bajo, el aire circundante está tan

30

saturado de humedad que casi nada de agua se puede evaporar de la superficie de

las hojas. (Algo similar sucede con los humanos cuando sudamos y el sudor no se

seca, debido a la saturación de humedad en el aire). Eso puede traer como

consecuencia un transporte inadecuado de agua y nutrientes dentro de la planta, así

como una disminución en el enfriamiento y un daño potencial al aumentar la

temperatura en el invernadero.

Así pues, algunos de los factores mencionados arriba formarán parte del

experimento, serán las piezas a mover y ordenar cuidadosamente para lograr los

objetivos deseados. Esto no se podrá lograr si no se tiene una adecuada estrategia

de diseño del invernadero: un verdadero ecodiseño del sitio que ayudado de la

tecnología permita el mejor desarrollo de la plantación.

Hoy en día el ecodiseño necesita basarse en conocimientos científicos, tratando de

superar la barrera que tradicionalmente se ha puesto entre el diseño y la tecnología.

(Tudela F, 1999. p. 37).

31

5. MARCO TEÓRICO

A continuación se muestra un esquema de cómo se afectan las variables de la

temperatura del aire, la humedad relativa, el DPV, la demanda de irrigación y la

evotranspiración al ser expuestas al efecto de la luz, la ventilación y el enfriamiento

por pulverización de agua o nebulización:

Fuente: Arguscontrol.com

Tª AIRE H.R. D.P.V. DEM. RIEGO EVOTRANSP.

Efecto de la radiación

solar

Enfriamiento evaporativo

Ventilación

Fig. 5.1 - Relaciones de las variables en el enfriamiento del invernadero.

Cuando la luz se incrementa, la temperatura del aire sube, la humedad decae, y el DPV, demanda de riego y la evotranspiración se incrementan

La ventilación y el enfriamiento evaporativo por nebulización funcionan bien juntos, ya que ambos incrementan el enfriamiento mientras que balancean los otros efectos del clima

Cuando el aire del exterior es mas frío

32

El desarrollo de los cultivos en un invernadero climatizado, está condicionado por

cinco factores climáticos: temperatura, humedad relativa, luz, ventilación y CO2. Para

que las plantas puedan realizar sus funciones es necesaria la interacción de estos

factores dentro de unos límites mínimos y máximos, fuera de los cuales las plantas

cesan su metabolismo, pudiendo llegar a la muerte. Pero, ¿cómo se llega a tan

deseado cambio climático dentro del invernadero? La solución incluye una estrategia

de enfriamiento, la cual describiremos con detalle en este marco teórico y el

seguimiento de una serie sistematizada de pasos que se explicará más delante en la

metodología.

La estrategia de enfriamiento de un invernadero, no sólo debe considerar las plantas

que van a estar adentro de él, sino que debe empezar por ahí, por las plantas. Ellas

son excelentes aires acondicionados. En días cálidos, los bosques tienden a ser más

frescos que el desierto porque los árboles están enfriando activamente sus hojas y el

aire que las rodea a través del fenómeno conocido como evotranspiración. Las

plantas son organismos que se adaptan con facilidad a condiciones de temperatura y

humedad relativa variables e intentan regular la temperatura de sus tejidos al

evaporar agua. Las plantas son tan buenas para esto que se puede considerar que

son el componente principal de enfriamiento en el invernadero, principalmente si

éstas están poco espaciadas y con una gran superficie foliar. Para comparar esto se

podría tomar la temperatura en un invernadero con plantas y otro sin ellas en el

mismo sitio. (www.arguscontrol.com, 2008)

Para optimizar la habilidad de las plantas para enfriarse a sí mismas, se necesita

suministrarles suficiente agua para la transpiración en días calientes. Esto involucra

riego extra y mantener la salinidad de las raíces relativamente baja para asegurar

que las sales no interfieran con la capacidad de las raíces para absorber el agua.

Ya que las plantas sólo pueden evaporar agua en un aire que no esté

completamente saturado de humedad, uno necesita proveer ventilación que se lleve

el aire muy húmedo del invernadero y sea sustituido por aire menos húmedo del

33

exterior del invernadero y si es posible más fresco. La buena ventilación del aire

también mejora la eficiencia de la evaporación entre el follaje de la cosecha al mover

el aire saturado de humedad de la superficie de las hojas y remplazándolo con aire

seco.

Uno de los mejores métodos para evitar que se genere calor dentro del invernadero

es el prevenir que entre toda la energía proveniente del sol; es decir, la primera línea

de defensa será evitar parte de la radiación solar. Por supuesto, esto deja menos luz

ultravioleta para desarrollar la fotosíntesis de las plantas, sin embargo, se puede

establecer un balance entre la luz necesaria para realizar la función fotosintética y la

excedente que puede dañar a la plantación, lo cual se puede lograr al bloquear, filtrar

o reflejar los rayos del sol dentro del invernadero.

Además del sombreado con plástico cenital, el invernadero con características

bioclimáticas se encuentra ubicado de tal forma que recibe un sombreado estático

forestal por medio de un gran árbol de higuera desde las primeras horas del día,

hasta el medio día.

Las plantas se adaptan para sobrevivir a diferentes niveles de luz, incluso ciertas

especies aprovechan mejor éste recurso en las horas de menos luz que a pleno rayo

de sol en el medio día. Los niveles extremos de luz pueden, de hecho, inhibir la

fotosíntesis o disminuirlas si las plantas son forzadas a restringir el intercambio de

aire y humedad de las hojas para conservar agua y así evitar que se marchiten. Esto

reduce directamente el CO2 disponible requerido para la fotosíntesis. El proveer

cierto tipo de sombreado puede ser benéfico (20 – 75% dependiendo de la especie y

la intensidad de la luz) que puede resultar en una buena realización de la fotosíntesis

y un continuo mejoramiento en la salud de la planta. Las plantaciones con grandes

masas de follaje tienden a ser más afectadas por la reducción de los niveles de luz

ya que las hojas de abajo no alcanzan a obtener suficiente luz a causa de que son

cubiertas por las de arriba, afectando con ello la capacidad de la planta para

34

desarrollar la actividad fotosintética, el sombreado les proporcionaría un efecto

similar. (www.arguscontrol.com, 2008)

El sistema de ventilación debe ser diseñado para remover el calor de cualquier punto

del invernadero, es decir, sin puntos “muertos” o puntos “calientes”. Hay que estar

seguros que las puertas o las ventanas abiertas no formen un “cortocircuito” en la

ventilación del invernadero.

Se pueden obtener temperaturas más bajas que el exterior al tomar ventaja del

sistema de enfriamiento evaporativo por pulverización de agua y la evotranspiración.

Para lograr esto sólo se debe permitir la cantidad de aire para mantener trabajando el

sistema de enfriamiento sin causar un incremento no deseado de DPV y temperatura

del aire.

Aunque las plantas son capaces de controlar la temperatura de sus hojas al

evotranspirar, esta energía bien podría ser aprovechada para crecer. Por eso las

cosechas en los invernaderos beneficiarse de aquellos procesos que les permitan

reducir el estrés de agua, el crecimiento escaso y daño en los tejidos.

Usando un sistema de enfriamiento por micro aspersión cenital que suministraba

partículas de agua cuando la humedad relativa dentro del invernadero era menor a

80%, se comprobó que mientras el sistema de atomización estaba trabajando la

temperatura foliar y la del aire disminuía al menos 3 °C, con relación al caso de que

no estuviera funcionando dicho sistema de enfriamiento. (N. Katsoulas, Et al. 2004,

Invernadero enfriado por un sistema de atomización).

Los sistemas de película de agua con ventiladores utilizan unas cubiertas mojadas y

con ventiladores expulsan la humedad hacia el interior del invernadero y no es un

método que se vaya a usar en el proyecto, en cambio, el sistema de enfriamiento

evaporativo por atomización de agua agrega el agua pulverizada directamente al

invernadero. El agua (de preferencia de una fuente fría y subterránea) se hace pasar

35

por una tubería dentro del invernadero a una altura que apenas libre el cielo del

mismo, usando un sistema de alta presión se hace pasar esa agua por unas

boquillas que la expulsan en forma de finísimas partículas de apenas 10 micras de

diámetro que se evaporan antes de tocar el suelo, humedeciendo el sistema y al

mismo tiempo, capturando el calor contenido en el ambiente, posteriormente la

ventilación se encarga de eliminar ese aire húmedo.

Hasta ahora hemos descrito algunas estrategias que, por separado, permitirán enfriar

un invernadero que incluye, que las plantas hagan lo suyo a la hora de evotranspirar,

eliminar en lo posible la radiación solar con mallas de sombreado, uso de la

ventilación natural o forzada y el uso de sistemas de enfriamiento por humidificación.

Para mayor eficacia, estas estrategias deben usarse combinadas.

Los sistemas automatizados, particularmente los controles integrados, hacen el

trabajo de administrar mucho más fácil el enfriamiento. Éstos pueden responder a las

cambiantes necesidades de climatización manteniendo los niveles de irrigación de la

planta, los flujos de ventilación y la cantidad de agua que inyectará el sistema de

humidificación. De esta manera se pueden mantener más o menos constantes las

variables de humedad relativa, DPV, temperatura del aire y foliar. La desventaja de

este sistema es el costo ya que trabaja con al menos una computadora que manda y

detecta las señales a varios sensores solenoides y actuadores neumáticos que

finalmente realizan las acciones de cambio en el sistema. (www.arguscontrol.com,

2008)

36

5.1 Preguntas de investigación

1) Con relación a la temperatura interior del invernadero testigo ¿cuánto podría

disminuir la temperatura dentro del invernadero bioclimático, usando solamente

medios de climatización pasivos?

2) ¿De qué forma se interrelacionan y se puede optimizar el uso de los medios de

climatización pasivos en el invernadero bioclimático para lograr el mayor descenso

en su temperatura interior?

5.2 Hipótesis

Ante el uso de medios de enfriamiento pasivo en un invernadero es posible disminuir

la temperatura máxima en su interior, al menos 6 °C por debajo de aquella que

prevalece en el invernadero de referencia, y de ésta manera lograr las condiciones

agroclimáticas de un cultivo.

5.3 Objeto de estudio

El cambio en el microclima interior del invernadero, debido al uso de medios de

enfriamiento pasivos.

37

6. METODOLOGÍA

6.1 Diseño del experimento

6.1.1 Descripción del sitio del experimento:

Las unidades de análisis son dos invernaderos similares de 8 m. de ancho, 30 m. de

largo y 4 m. de altura con orientación del túnel de suroeste - noreste, ubicados en La

Yerbabuena, Comala, Colima. En la fig. 6.1 se esquematiza la ubicación de las UA.

Fig. 6.1 –Ubicación del sitio y de las unidades de análisis

Los pequeños recuadros ubicados al sur, son los invernaderos, una foto alejada

ayudará a explicar mejor las condiciones del sitio:

1 0 5. 0 0 mm

263.71 mm

1 0 6 .58 mm

60.34 mm

161.89 mm

214.39 mm

3 34 . 07 mm

73.59 mm

29.4

6 m

m

99.35 m

m

INVERNADEROS

COMALA

38

Fig. 6.2 – Foto del sitio y de las UA tomada desde una montaña adyacente

Nótese que el invernadero bioclimático se encuentra convenientemente ubicado al

oeste de una gran árbol perteneciente a la familia de los ficus, que le permite a esta

unidad de análiis tener sombra desde el amanecer hasta el mediodía.

6.1.2 Materiales del experimento

La Unidad de Análisis número 1 (UA1) es el invernadero convencional con

las siguientes características:

Tipo de construcción: Aleta de tiburón

Materiales de construcción:

Estructura: PTR galvanizado de 2X2” y 2X4”

Envolvente:

Muros laterales: Malla antiáfidos de polietileno de 16X16 hilos/cm2

Muros frontales: Malla antiáfidos de polietileno de 16X16 hilos/pulgada2

Cubierta: Plástico de polietileno que deja pasar el 100% UVR. 0% Sombra

39

Ventanas frontal, trasera y cenital del mismo material que muros

Ventilación: Natural.

Sombreado: No

Sistema de enfriamiento: Nulo

La Unidad de Análisis número 2 (UA2) es el Invernadero con

características bioclimáticas:

Tipo de construcción: Aleta de tiburón.

Materiales de construcción:

Estructura: PTR galvanizado de 2X2” y 2X4” .

Envolvente:

Muros laterales: Malla antiáfidos de polietileno de 16X16 hilos/cm2

Muros frontales: Malla anti-insectos de polietileno de 10X10 hilos/cm2.

Cubierta: Polietileno virgen de alta densidad, con difusión de luz UV al 55% y 20%.

de sombreado de la luz UV con rango de longitud de onda de entre 96 y 350 nm.

Ventanas frontal, trasera y cenital hechas del mismo material que paredes frontales.

Ventilación: Natural.

Sombreado: Sombreado estático y el incluido en el plástico de la cubierta.

Sistema de enfriamiento: Evaporativo por nebulización con aspersores con tamaño

de partícula de 10 micrones.

40

Fig. 6.3 – Estructura de las unidades de análisis

Fig. 6.4 – Foto de la parte trasera de las unidades de análisis

De izquierda a derecha se observa el invernadero bioclimático (UA2) y la UA1 o

invernadero convencional.

Se aprecia que la pared de la UA2 es malla casi transparente dado al mayor

tamaño del orificio en ésta, la malla anti-insectos.

En la foto siguiente se aprecia cómo las cubiertas de ambos invernaderos son

diferentes:

41

Fig. 6.5 – Foto de la cubierta de las unidades de análisis

6.1.3 Variables a medir e Instrumentos de medición

Variables a medir que afectan las condiciones agroclimáticas:

Temperatura del aire, bulbo seco (TBS), humedad relativa (HR), intensidad lumínica

(IL) y velocidad del viento (VV), temperatura del agua de nebulización y riego (TBS).

Frecuencia:

Cada 60 minutos

Fig. 6.6 – HOBO U12

Equipo para medir TBS, HR e IL:

HOBO U12 Temp/RH/Light External data logger

localizado a la altura de la plantación en el centro de

cada invernadero. Rango: T -20 to 70 °C, RH 5 to

100%, Int Lum. 1 to 3000 lumens/ft2.

Precisión: T ± 0.35 °C, RH ± 2.5%

Resolución: 0.03 °C at 25 °C, RH 0.03% RH

Precisión del tiempo: 1 min. por mes a 25 °C.

42

Fig. 6.7 – Anemómetro TIF .

Anemómetro digital TIF VA500I Range:

0.8-15 m/s. las mediciones se hicieron en

medio y en la parte de atrás de cada

invernadero a un metro de altura.

Precisión +/-3%. Este equipo también

registra humedad relative y temperature

de bulbo seco.

Fig. 6.8 – Termómetro Taylor

Para medir la temperatura del agua y para la

calibración de los otros instrumentos que miden

temperatura:

Termómetro de precisión Marca Taylor Rango -5 a

50 °C

6.1.4 Método

Calibración de los instrumentos:

Se verificó la exactitud del termómetro de precisión Taylor con un termómetro de

referencia, en mediciones del punto de fusión del agua y después a temperatura

ambiente coincidiendo en las lecturas con el termómetro de calibración que a su vez

43

fue verificado con el punto de ebullición del agua que en Colima a una altitud de 444

msnm y a una presión de 1.0132 bares es de 98.61 °C.

Se verificó la precisión de los termómetros TIF y Taylor al comparar sus lecturas

simultáneas a la misma temperaturas encontrándose con una diferencia no mayor a

0.2%

Los HOBOS U12 Onset se han calibrado con las lecturas de temperatura tomadas

del ambiente con el termómetro de precisión comparadas con las lecturas arrojadas

por los mismos HOBOS.

Ubicación del equipo en las unidades de análisis:

HOBOS: Dentro y al centro de cada invernadero a la altura del follaje de la plantación

ANEMÓMETRO: Mediciones al centro de cada invernadero y antes de la entrada de

ambos a la altura de 1 metro.

TERMÓMETRO DE PRECISIÓN: Como referencia de los HOBOS y medición del

agua de riego y nebulización a la salida del filtro de riego y nebulización

Procedimiento de medición.

Para el anemómetro, higrómetro y termómetro TIF VA500I: Se enciende y se le dan 3

minutos para que se estabilice. Se realizan las lecturas de HR, Velocidad del viento y

Temperatura.

Para el termómetro Taylor se le quita la protección al bulbo y se le dan 2 min. De

estabilización térmica y se toman las lecturas.

Los HOBOS U12 Onset se colocan en su sitio y se les permite un tiempo de 24 horas

en el sitio para que se estabilicen; cada dos semanas se bajan las lecturas a la PC y

se vuelven a programar.

Como parte complementaria del experimento, y para verificar la efectividad de las

estrategias de enfriamiento por separado, se colocaron 3 hobos en el invernadero

bioclimático, al frente, en medio (que siempre había estado) y al final, de esta

manera los resultados arrojados permiten saber cómo se interrelacionan dichas

estrategias.

44

En cuanto al sistema de nebulización, se estableció una humidificación durante 1

minuto cada 15, durante las horas de mayor temperatura que resultaron ser de 12:00

a 16:00 horas; sólo durante las de temperatura máxima (alrededor de las 15:00 hrs)

se activó el sistema 1 minuto cada 10. Éste se encontraba a una altura de 3 metros

sobre la mitad de la plantación donde empezaba el túnel de viento del invernadero; la

otra mitad era enfriada con la brisa que caía de la parte con boquillas nebulizadoras,

las cuales eran 20 que estaban distribuidas cada 3 X 1.5 m con los flujos de chorro

orientados en cruz y en equis para abarcar mayor área de nebulizado, el agua que

utilizaban provino del mismo tanque de 30 m3 con el que se regaban las plantas,

cuya manguera de alimentación estaba enterrada para evitar la ganancia de calor por

radiación solar.

6.2 Recomendaciones técnicas empleadas en la metodología de la

estrategia para obtener lo mejor del sistema de enfriamiento

Usar sólo la ventilación necesaria y no escatimarla ya que será la base del sistema

de enfriamiento, si se sobre ventila se pueden marchitar y desecar las plantas, si no

es suficiente la ventilación no sacará el aire húmedo del interior del invernadero.

No humidificar sin ventilación. Es suficiente con sólo elevar la humedad, ya que esto

reduce el valor de DPV. Las plantas que se encuentran en un baño de vapor no

sufren problemas por un alto valor de DPV, pero se pueden cocer si la temperatura

se eleva.

Ventilar siempre bajo sistemas de sombreado. Siempre hay que permitir el suficiente

intercambio de aire incluso si se tienen que dejar las cortinas abiertas un poco.

No aventar sólo agua o aire al problema. Cuando ocurra un problema se debe hacer

un buen diagnóstico para ver cuál es la necesidad: puede ser falta de agua, de

ventilación o de sombreado, pero hay que ver cuánto y en qué condiciones. Después

del análisis, entonces sí la solución debe ser acorde a las necesidades.

45

Boquillas de techo. Las boquillas que pulverizan el agua sobre las plantas funcionan

mejor con ventilación natural y bajas necesidades de enfriamiento; se debe tener

cuidado con las manchas de depósitos calcáreos por las sales minerales.

(http://www.Treejet-fog.com)

Monitorear todos los factores y las variables que afectan la cosecha es uno de los

mejores procedimientos para que se logren los resultados deseados.

46

7. RESULTADOS

7.1 Resultados de clima Es importante recalcar que las condiciones agroclimáticas óptimas (CAO) de la fresa,

varían con el año, por ello, en el Anexo 1, se encuentran los resultados obtenidos de

las CAO contra los todos los datos horarios obtenidos durante todo el mes para

ambas unidades de análisis durante todo el periodo de observación, que fue de un

año completo.

Con la implementación de solo dos estrategias bioclimáticas de manera simultanea,

que fue la colocación de una cubierta plástica con sombreado y difusión solar mas el

uso de una envolvente en las paredes frontal y trasera de una malla de 12 X 20 hilos

por pulgada cuadrada se obtuvo una disminución en la temperatura máxima de hasta

4.8 grados centígrados en los días más soleados durante los días de primavera.

7.1.1 TEMPERATURAS

A continuación se muestran las gráficas de temperatura a través del año, que

evidencian el incremento en la diferencia de temperaturas entre ambas U. de A.

Fig. 7.1 Comportamiento de la temperatura al interior de las dos unidades de análisis en un típico día de primavera de 2008. Fuente: Elaboración propia

Temp. 5 Jun 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

06/05

/08 00:0

0:00.0

06/05

/08 01

:00:00

.0

06/05

/08 02

:00:00

.0

06/05

/08 03:0

0:00.0

06/05

/08 04:0

0:00.0

06/05

/08 05:0

0:00.0

06/05

/08 06:0

0:00.0

06/05

/08 07:0

0:00.0

06/05

/08 08

:00:00

.0

06/05

/08 09:0

0:00.0

06/05

/08 10:0

0:00.0

06/05

/08 11:0

0:00.0

06/05

/08 12:0

0:00.0

06/05

/08 13:0

0:00.0

06/05

/08 14:0

0:00.0

06/05

/08 15

:00:00.0

06/05

/08 16:0

0:00.0

06/05

/08 17:0

0:00.0

06/05

/08 18:0

0:00.0

06/05

/08 19:0

0:00.0

06/05

/08 20:0

0:00.0

06/05

/08 21

:00:00

.0

06/05

/08 22

:00:00.0

06/05

/08 23:0

0:00.0

Hora

°C

T° Inv BioclimT° Inv Conv

47

En la figura 7.1 se aprecia cómo a partir de las 10 de la mañana se empiezan a

separar las temperaturas de los invernaderos, llegando a su temperatura máxima a

las 16:00 horas, donde se observa una diferencia cercana a 5 °C de la temperatura

del invernadero convencional que la del bioclimático, esa diferencia es palpable

hasta las 18:00 horas que disminuye la radiación solar y los vientos descienden su

velocidad a menos de 1 m/s.

Fig. 7.2 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de verano de 2008. Fuente: Elaboración propia

Temperaturas máximas durante el mes de Julio en las dos U de A

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35Días

Te

mp

. (°

C)

Ref (°C)Bio (°C)Linear (Bio (°C))Linear (Ref (°C))

En la figura 7.2 se observa que la temperatura máxima de ambas unidades de

análisis tuvieron una diferencia 3.8 °C apreciada con ambas líneas de tendencia

graficada durante los días de Julio en la primavera de 2008 y aún sin plantas en el

invernadero. Durante este mes de Julio, se emplearon las siguientes estrategias de

climatización pasiva.

Malla de sombreado al 20% y difusividad de luz al 55%

Ventilación con malla de 10X10 hilos/cm2

El 1 de Septiembre se introdujo la plantación y para el mes de Noviembre ya se

había llegado al máximo crecimiento vegetativo y estaban floreando las primeras

plantas, por ello la evotranspiración se encontraba en su apogeo como medio de

48

enfriamiento, aunado a los dos anteriores, se llegó a un descenso en la temperatura

más considerable. Como se aprecia e la figura 7.3

Fig. 7.3 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de otoño de 2008. Fuente: Elaboración propia

Temperaturas máximas durante el mes de Noviembre en las U de A.

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35Días de Noviembre

Te

mp.

(°C

)

Ref (°C)Bio (°C)Linear (Bio (°C))Linear (Ref (°C))

Existe una mayor diferencia entre las temperaturas máximas de ambas unidades de

análisis, llegando a un promedio de 4.8 °C menor que la del invernadero común.

Fig. 7.4 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de invierno de 2009. Fuente: Elaboración propia

Temperaturas máximas durante el mes de Enero 09 en las U de A.

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35Días de Enero 09

Te

mp

. (°

C)

Ref (°C)Bio (°C)Linear (Bio (°C))Linear (Ref (°C))

49

Al incidir la sombra de una higuera sobre el invernadero bioclimático, justo en esta

época del año, se obtuvo una pequeña disminución en la temperatura del mismo, y

se refleja en la gráfica anterior (figura 7.4), al alcanzar ya un promedio de 5.3 °C de

enfriamiento con respecto a la unidad de análisis de referencia.

Fig. 7.5 Comportamiento de la temperatura máxima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de primavera de 2009. Fuente: Elaboración propia

Temperaturas máximas durante el mes de Abril 09 en las U. de A.

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35Días de Abril 09

Te

mp.

(°C

)

Ref (°C)Bio (°C)Linear (Bio (°C))Linear (Ref (°C))

Se aprecia en la gráfica de la figura 7.5 que se ha enfriado el invernadero

bioclimático al menos 7.5 °C en promedio, con respecto al invernadero de referencia,

incluso la línea de tendencia es ya notoriamente opuesta, la del bioclimático a la baja

y la del convencional a la alta, y se debe al uso del enfriamiento evaporativo por el

sistema de nebulización que empezó a funcionar el día 3 de Abril de 2009 el cual

funciona mejor con temperaturas altas.

A continuación se muestra una gráfica de un solo día donde se aprecia con más

claridad las horas a la cual la diferencia entre ambos invernaderos es mayor y son

precisamente aquellas en las que el sistema de nebulización se encuentra

funcionando, es decir, de 12:00 a 16:00 horas, el punto de las 13:00 horas donde se

nota un pico de bajo de temperatura seguramente se debe a un nublado que

lógicamente afectó a ambos invernaderos. Si se compara con la figura 7.1 se notará

la diferencia en el comportamiento de la unidad de análisis bioclimática.

50

Fig. 7.6 Comportamiento de la temperatura al interior de las dos unidades de análisis en un típico día de primavera de 2009 Fuente: Elaboración propia

Temp. 27 Apr 09

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

00:00

.0

27/04

/09 01:0

0:00.0

27/04

/09 02:0

0:00.0

27/04

/09 03:0

0:00.0

27/04

/09 04:0

0:00.0

27/04

/09 05:0

0:00.0

27/04

/09 06:0

0:00.0

27/04

/09 07:0

0:00.0

27/04

/09 08:0

0:00.0

27/04

/09 09:0

0:00.0

27/04

/09 10:0

0:00.0

27/04

/09 11:0

0:00.0

27/04

/09 12:0

0:00.0

27/04

/09 13:0

0:00.0

27/04

/09 14:0

0:00.0

27/04

/09 15:0

0:00.0

27/04

/09 16:0

0:00.0

27/04

/09 17:0

0:00.0

27/04

/09 18:0

0:00.0

27/04

/09 19:0

0:00.0

27/04

/09 20:0

0:00.0

27/04

/09 21:0

0:00.0

27/04

/09 22:0

0:00.0

27/04

/09 23:0

0:00.0

Hora

°C

T° Inv BioclimT° Inv Conv

En la figura se observa ya una diferencia máxima de hasta 10 °C a las 15:00 horas, y

una diferencia diurna sostenida de al menos 8 °C, sin duda son condiciones

agroclimáticas ya muy diferentes las de ambas unidades de análisis

El comportamiento térmico observado en un periodo de un año fue el siguiente que

muestra la figura 7.7

Fig. 7.7 Líneas de tendencia y curvas de temperaturas máximas de ambos invernaderos datos diarios obtenidos durante todo un año de investigación. Fuente: Elaboración propia

Temperaturas máximas diarias de ambas U. de A. durante 1 año

Sombreado Ventilación Evotranspiración Sombreado forestal Sistema de nebulización

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

21/0

5/20

08

04/0

6/20

08

18/0

6/20

08

02/0

7/20

08

16/0

7/20

08

30/0

7/20

08

13/0

8/20

08

27/0

8/20

08

10/0

9/20

08

24/0

9/20

08

08/1

0/20

08

22/1

0/20

08

05/1

1/20

08

19/1

1/20

08

03/1

2/20

08

17/1

2/20

08

31/1

2/20

08

14/0

1/20

09

28/0

1/20

09

11/0

2/20

09

25/0

2/20

09

11/0

3/20

09

25/0

3/20

09

08/0

4/20

09

22/0

4/20

09

06/0

5/20

09

20/0

5/20

09

Fecha

Te

mp

. (°

C)

StraightBioclimatic

Linear (Straight)Linear (Bioclimatic)

51

Esta gráfica tiene una tendencia muy clara de ambos invernaderos y empieza en

Mayo de 2008 con una diferencia de temperaras apenas mayor a 2 °C a causa de la

malla de sombreo y la ventilación, después ya con la evotranspiración del cultivo se

llegan a 4 °C de enfriamiento y con el sombreado del árbol se avanza hasta 5 °C de

diferencia mientras que el paso final, el sistema de enfriamiento evaporativo, nos

lleva hasta los 8 °C de enfriamiento sostenido.

Fig. 7.8 Correlación de los datos horarios de ambas unidades de análisis correspondientes al mes de Abril de 2009. Fuente: Elaboración propia

Correlación de datos horarios de ambos invernaderos, Abril 09y = 0.7475x + 3.4181

R2 = 0.9688

10

15

20

25

30

35

15 20 25 30 35

Invernadero convencional (°C)

Inve

rnad

ero

Bio

clim

átic

o (°

C)

En la gráfica anterior de dispersión donde se comparan los resultados de

temperatura en ambos invernaderos. Muestra un indicie de correlación alto

(R2=0.9688), tal que permite utilizar la ecuación de la línea de tendencia (Y=0.7475x

+ 3.4181) para calcular a que temperatura se encontraría un invernadero bioclimático

con las mismas características que el de esta investigación, dada una temperatura

del invernadero convencional, nótese que a mayores temperaturas, mayor diferencia

existe entre las U. de A. así pues una temperatura de 40 °C del invernadero

convencionales tendrían 32.3 °C en el bioclimático, una diferencia de 7.7 °C.

7.1.2 HUMEDAD RELATIVA

52

La humedad relativa (HR) se comporta inversamente proporcional a la temperatura y

ese fenómeno se comprende mejor al ver las gráficas de los resultados.

Fig. 7.9 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de primavera de 2008. Fuente: Elaboración propia

HR mínimas de ambos invernaderos, Julio 08

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Días de Julio de 2008

% H

R

Ref R.H. (%)Bio R.H. (%)Linear (Bio R.H. (%))Linear (Ref R.H. (%))

Usualmente, al aumentar la temperatura disminuye la HR, y en el caso del

experimento, el comportamiento fue un incremento de hasta 5% en el invernadero

bioclimático en las horas de mayor temperatura, debido a que su temperatura

disminuyó al menos 4.8 °C con respecto al convencional. Sin embargo aun se puede

apreciar que su línea de tendencia oscila entre el 30 y 40%, esto da lugar a la

posibilidad del empleo de la estrategia de climatización de enfriamiento evaporativo

por nebulización.

La tendencia linear, así como la HR mínima del invernadero bioclimático fueron

mayores que la del convencional. La fig. 7.2 tiene una correlación con la figura 7.9

donde se nota una diferencia en las temperaturas. En una gráfica del

comportamiento de la HR horaria de ambas unidades de análisis, también se hace

notar este efecto del aumento de la HR con la disminución de la temperatura y como

es de esperarse, a mayor diferencia de temperaturas entre ambos invernaderos,

53

mayor será la diferencia de humedades relativas que se encuentre, como lo

demuestran las dos gráficas siguientes:

En comparación con el verano de 2008 (Fig. 7.9), la primavera de 2009 nos muestra

una diferencia mayor entre la HR de ambos invernaderos.

Fig. 7.10 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un mes de primavera de 2009. Fuente: Elaboración propia

HR Mínima de ambos invernaderos, Abril 09

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Días de Abril de 2009

% H

R

Ref R.H. (%)Bio R.H. (%)Linear (Bio R.H. (%))Linear (Ref R.H. (%))

Al hacer uso del enfriamiento evaporativo, las condiciones de humedad favorecen

bastante más al cultivo del invernadero bioclimático, ya se observa una diferencia de

8 puntos porcentuales a la alza de la UA2.

Fig. 7.11 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un día de verano de 2008. Fuente: Elaboración propia

54

Existe una correlación entre esta gráfica y la figura 7.1, la HR de la UA2 es mayor

que la UA1 como se puede observar.

Fig. 7.12 Comportamiento de la humedad relativa mínima al interior de las dos unidades de análisis durante un día de primavera de 2009. Fuente: Elaboración propia

HR - Apr 27 '09

0

10

20

30

40

50

60

70

80

00:00

.0

27/04

/09 01:0

0:00.0

27/04

/09 02:0

0:00.0

27/04

/09 03:0

0:00.0

27/04

/09 04:0

0:00.0

27/04

/09 05:0

0:00.0

27/04

/09 06:0

0:00.0

27/04

/09 07

:00:00

.0

27/04

/09 08:0

0:00.0

27/04

/09 09:0

0:00.0

27/04

/09 10:0

0:00.0

27/04

/09 11:0

0:00.0

27/04

/09 12:0

0:00.0

27/04

/09 13:0

0:00.0

27/04

/09 14:0

0:00.0

27/04

/09 15:0

0:00.0

27/04

/09 16:0

0:00.0

27/04

/09 17:0

0:00.0

27/04

/09 18:0

0:00.0

27/04

/09 19:0

0:00.0

27/04

/09 20

:00:00

.0

27/04

/09 21:0

0:00.0

27/04

/09 22:0

0:00.0

27/04

/09 23:0

0:00.0

Hora

HR

(%)

RH (%) Inv Bioclim

RH (%) Inv Conv

En abril de 2009 con el equipo de nebulización funcionando, las diferencias de HR se

incrementaron significativamente, y se aprecia que la primavera es una buena

estación para la aplicación de este método, ya que es la temporada más seca, dando

cabida al uso del enfriamiento evaporativo.

HR - 7 Jul 08

0

20

40

60

80

100

120

07/07

/08 00:0

0:00.0

07/07

/08 01:0

0:00.0

07/07

/08 02:0

0:00.0

07/07

/08 03:0

0:00.0

07/07

/08 04:0

0:00.0

07/07

/08 05:0

0:00.0

07/07

/08 06:0

0:00.0

07/07

/08 07:0

0:00.0

07/07

/08 08:0

0:00.0

07/07

/08 09:0

0:00.0

07/07

/08 10:0

0:00.0

07/07

/08 11:0

0:00.0

07/07

/08 12:0

0:00.0

07/07

/08 13:0

0:00.0

07/07

/08 14:0

0:00.0

07/07

/08 15:0

0:00.0

07/07

/08 16:0

0:00.0

07/07

/08 17:0

0:00.0

07/07

/08 18:0

0:00.0

07/07

/08 19:0

0:00.0

07/07

/08 20:0

0:00.0

07/07

/08 21:0

0:00.0

07/07

/08 22:0

0:00.0

07/07

/08 23:0

0:00.0

Horas

% H

R RH (%) Inv BioclimRH (%) Inv Conv

55

Fig. 7.13 Comportamiento de la humedad relativa mínima durante toda la investigación.

H.R. Máxima diarias de ambas U. de A. durante un añoSombreado Ventilación Evotranspiración Sombreado forestal Sistema de nebulización

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

21/0

5/20

08

04/0

6/20

08

18/0

6/20

08

02/0

7/20

08

16/0

7/20

08

30/0

7/20

08

13/0

8/20

08

27/0

8/20

08

10/0

9/20

08

24/0

9/20

08

08/1

0/20

08

22/1

0/20

08

05/1

1/20

08

19/1

1/20

08

03/1

2/20

08

17/1

2/20

08

31/1

2/20

08

14/0

1/20

09

28/0

1/20

09

11/0

2/20

09

25/0

2/20

09

11/0

3/20

09

25/0

3/20

09

08/0

4/20

09

22/0

4/20

09

06/0

5/20

09

20/0

5/20

09

Fecha

% H

R Straight

BioclimaticLinear (Straight)Linear (Bioclimatic)

En la gráfica anterior, se aprecia cómo al final del experimento la diferencia de HR

era de cerca de 8% entre ambos invernaderos, curiosamente esa fue la diferencia en

grados centígrados de ambos invernaderos, (Fig. 7.7) Donde también se observa

como se van separando las líneas de tendencia de ambas U. de A. a medida que se

emplean más estrategias pasivas de climatización.

7.1.3 VELOCIDAD DEL VIENTO

La velocidad del viento juega un papel fundamental para alterar las dos variables que

se han visto con anterioridad, por una parte disminuye la humedad relativa, como ya

se vio en el marco teórico y también hace que decaiga la temperatura, esto, favorece

ampliamente a los cultivos.

La velocidad del viento fue monitoreada durante las horas del día, sin las noches,

donde aparentemente está en calma, en verano y otoño de 2008 y en invierno de

2009, llegándose a los siguientes resultados

Fig. 7.14 Comportamiento de la velocidad del viento a la entrada y al interior de las dos unidades de análisis durante el verano de 2008. Fuente: Elaboración propia

56

Velocidades del viento a a la entrada y en ambos invernaderos, en verano 08

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.000

:0001

:0002

:0003

:0004

:0005

:0006

:0007

:0008

:0009

:0010

:0011

:0012

:0013

:0014

:0015

:0016

:0017

:0018

:0019

:0020

:0021

:0022

:0023

:00

Horas

m/s

Entrada de ambas UAUA BioclimáticaUA Convencional

Las velocidades del viento al interior de ambos invernaderos y en el punto de entrada

del viento, fueron monitoreadas durante los últimos días de la primavera 2008 y el

verano de ese mismo año, se observó que la velocidad del invernadero bioclimático

duplicó la del invernadero convencional mientras que la velocidad a la entrada de

ambos, era casi el doble de la del invernadero bioclimático.

Fig. 7.15 Comportamiento de la velocidad del viento a la entrada y al interior de las dos unidades de análisis durante el otoño de 2008. Fuente: Elaboración propia

Velocidad del viento en ambas unidades de análisis y a la entrada de aire, Otoño 08

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

00:00

01:00

02:00

03:00

04:00

05:00

06:00

07:00

08:00

09:00

10:00

11:00

12:00

13:00

14:00

15:00

16:00

17:00

18:00

19:00

20:00

21:00

22:00

23:00

Horas

m/s

Entrada de ambas UAUA BioclimáticaUA Convencional

Nuevamente parece haber una correlación en mitades, a la entrada del viento es al

doble que la de la UA bioclimática mientras que la UA convencional es por mitad del

bioclimático, estos eran resultados esperados dado el mayor orificio de malla del

invernadero bioclimático.

57

Fig. 7.16 Comportamiento de la velocidad del viento a la entrada y al interior de las dos unidades de análisis durante el invierno de 2009. Fuente: Elaboración propia

Velocidades del viento a la entrada y dentro de ambos invernaderos, Invierno 09

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.000

:00

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Horas

m/s

Entrada de ambas UAUA BioclimáticaUA Convencional

Como era de esperarse, la velocidad a la entrada de ambos invernaderos (sin una

malla que le impida el libre paso) es mayor que la de ambos invernaderos

7.1.4 CONDICIONES AGROCLIMÁTICAS ÓPTIMAS

Para la fresa, a diferencia de los humanos, la “temperatura de confort” o mejor dicho

sus condiciones agroclimáticas óptimas (CAO), tienen un cambio a medida que el

año transcurre, así pues las condiciones agroclimáticas del mes de Julio son muy

distintas en materia de temperatura y humedad que las del mes de Febrero, esto se

debe a las diferentes ciclos reproductivos por las que pasa la planta, floración,

fructificación, crecimiento vegetativo, etc.

Con datos de las normales climatológicas de la ciudad de Zamora, Michoacán y las

de Guanajuato, Guanajuato del periodo comprendido de 1981 al 2000, aportados por

el Observatorio Sinóptico de las dependencias SMN-CNA (Anexo II), se obtuvieron

los datos para determinar las zonas de condiciones agroclimáticas de los diferentes

meses que se mantuvo con vida el cultivo de fresa, para hacer esto, se obtuvo la

temperatura promedio mensual y se hizo lo mismo con la HR de las ciudades de

Zamora y Guanajuato, luego, se estableció un rango de +/- 5.5 °C y +/- 40%

respectivamente y en ellas se graficaron los resultados de humedad relativa y

temperaturas promedio obtenidos cada día, por cada unidad de análisis.

58

En el anexo I se encuentran las gráficas de las condiciones agroclimáticas óptimas

contra los datos horarios de cada mes por cada invernadero, en éste anexo se puede

observar la evolución que ha ido sufriendo el invernadero bioclimático y cómo sus

lecturas de humedad relativa y temperatura horarias, entran a la zona de las CAO o

quedan fuera, por el momento, a manera ilustrativa solo se muestran las

correspondientes a los primeros meses de la investigación cuando solo se

empleaban dos estrategias de enfriamiento y los resultados obtenidos en los últimos

meses donde se muestran diferencias significativas entre ambos invernaderos y sus

lecturas de temperatura y HR.

En las figuras siguientes se muestran las condiciones y las lecturas del mes de

Agosto para ambas unidades de análisis, haciendo uso de las dos primeras

estrategias de enfriamiento ya se nota que muchos más puntos del invernadero

convencional salen del zona CAO que los que se salen en el invernadero

bioclimático.

Fig. 7.17 Condiciones agroclimáticas óptimas contra datos horarios de la UA1 en el mes de Agosto de 2008. (Fuente CNA-SMN y datos propios)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Agosto 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p.

(°C

)

59

Fig. 7.18 Condiciones agroclimáticas óptimas contra datos horarios de la UA2 en el mes de Agosto de 2008, donde solo operaban la malla de sombreado y la ventilación.

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Agosto 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Como las CAO varían a través del año, existen meses que son más fáciles de

obtener que otros, pero las estrategias de enfriamiento juegan un papel básico.

Fig. 7.19 Condiciones agroclimáticas óptimas contra datos horarios de la UA1 en el mes de Mayo de 2009. (Fuente CNA-SMN y datos propios)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Mayo 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

60

Fig. 7.20 Condiciones agroclimáticas óptimas contra datos horarios de la UA2 en el mes de Mayo de 2009, todas las estrategias de enfriamiento estaban funcionando.

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Mayo 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p.

(°C

)

Se aprecia en las gráficas anteriores que las CAO se logran en muchas más horas

en el invernadero bioclimático que en el convencional, éste último además tiene

puntos a muy altas temperaturas (entre 35 y 45 °C), llegando así a las temperaturas

letales del cultivo, aquellas en las que la plantación simplemente muere.

El 1 de Septiembre se introdujo la plantación de fresa, con 700 macetas con

aproximadamente 2800 plantas por cada invernadero, a partir de esa fecha hasta

Noviembre se dio lugar al crecimiento vegetativo de la misma, dando lugar a nuevos

estolones, hojas y tallos, de esta manera, entró en juego la evotranspiración del

cultivo, la cual se reflejaría en los meses posteriores.

El 3 de Abril de 2009 se introdujo el sistema de nebulización, para “absorber” a

manera de calor latente, (aquel que se utiliza para que el agua del sistema, cambie

del estado líquido a vapor) el calor que no se pudo eliminar de otras formas. Al

principio se probaron la configuración de 40 nebulizadores a una distancia de 1.5 X 3

metros unos de otros, activados con una bomba de ¾ de HP, luego con los primeros

61

10 a la entrada del flujo del viento, para posteriormente quedarnos con 20

nebulizadores con la misma configuración que se plantea en el diseño del

experimento, propiamente en el punto 6.1.4, método.

Al hacer uso del enfriamiento evaporativo, se obtiene un enfriamiento de al menos

7.5 °C sostenibles en su temperatura máxima, las condiciones agroclimáticas

óptimas del cultivo se cumplen, y ello se refleja en la plantación, la cual sigue viva a

diferencia de aquella que vegeta en el invernadero convencional, que ya tiene a

principios de mayo, el 70% de sus plantas muertas a causa de las elevadas

temperaturas letales y las muy bajas HR que imperan en el.

7.2 Resultados de producción

La floración apareció en ambos invernaderos al mismo tiempo, el día 23 de

septiembre, es decir a principios de Otoño. Por lo que se hicieron orificios pequeños

para que entraran las abejas a polinizar, aunque la fresa es autopolinizada, es algo

recomendado por la literatura.

Fig. 7.21 – Floración

La fructificación empezó primero en el invernadero convencional, la primera semana

de Noviembre, al parecer el calor afecta el ciclo reproductivo de la planta y la hace

acelerarse.

62

Fig. 7.22– Fructificación

Hasta el día 30 de Abril de 2009 los frutos obtenidos fueron:

Fig. 7.23– Rendimiento de fruta producido en las unidades de análisis

Rendimiento de fruta producido en las unidades de análisis

0

2

4

6

8

10

12

14

2° de

Nov

iembre4°

de N

oviembre

2° de

Dicie

mbre4°

de D

iciembre

2° de

Enero4°

de E

nero1°

de Feb

rero

3° de

Febrer

o1°

de M

arzo

3° de

Marz

o1°

de Abril

3° de

Abril

Semanas

Kg.

BioclimaticoConvencional

229.26 kg.

196.45 Kg.

7.3 Resultados de calidad

Además existen ciertas diferencias que se deben tomar en cuenta:

El 50% de los frutos del invernadero bioclimático corresponden a la talla

Premium, que se puede vender en presentación de caja de 400 gr. A $15 cada

caja, el resto se puede vender por kilo a $18/Kg mientras que los frutos del

invernadero convencional tienen solo un 20% de esta talla.

63

Fig. 7.24– Rendimiento de fruta de talla Premium producida en las UA

Rendimiento de fruta talla premium en los invernaderos

0

1

2

3

4

5

6

71°

de N

oviem

bre

2° de

Nov

iembre

3° de

Nov

iembre

4° de

Nov

iembre

1° de

Dici

embre

2° de

Dici

embre

3° de

Dicie

mbre

4° de

Dicie

mbre

Diciembre

-Enero

2° de

Enero3°

de Enero

4° de

Enero5°

de Enero

1° de

Febrer

o

2° de

Febrer

o

3° de

Febrer

o

4° de

Febrer

o1°

de M

arzo

2° de

Marz

o3°

de M

arzo

4° de

Marz

o1°

de Abri

l2°

de Abri

l3°

de Abri

l4°

de Abri

l

Semanas

Kg.

BioclimaticoConvencional

114.63 kg.

39.29 Kg.

Existen un mayor número de malformaciones en los frutos en el invernadero

convencional que en el bioclimático, un 30% contra un 4% respectivamente.

Fig. 7.25 Cantidades de fruta defectuosa producida en los invernaderos

Cantidades de fruta defectuosa producida en los invernaderos

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1° de

Nov

iembre

2° de

Nov

iembre

3° de

Nov

iembre

4° de

Nov

iembre

1° de

Dici

embre

2° de

Dicie

mbre

3° de

Dici

embre

4° de

Dicie

mbre

Diciembre

-Enero

2° de

Enero3°

de Enero

4° de

Enero5°

de Enero

1° de

Feb

rero

2° de

Feb

rero

3° de

Feb

rero

4° de

Feb

rero

1° de

Marz

o2°

de M

arzo

3° de

Marz

o4°

de M

arzo

1° de

Abri

l2°

de A

bril

3° de

Abri

l4°

de A

bril

Semanas

Kg.

BioclimaticoConvencional

9.17 kg.

58.94 Kg

Las malformaciones en la fruta se deben al calor excesivo de acuerdo con la

literatura

64

Fig. 7.26 – Fruta con malformaciones

7.3.1 PLAGAS

Hongo gris (Botrytis cinerea/Sclerotinia fuckeliana) se observó solo en el invernadero

convencional a temperaturas cerca de 20 °C

Oidium (Oidium fragariae) se observó solo en el invernadero convencional a

temperaturas cercanas a 20-25 °C

Araña roja (Tetranychus urticae Koch) infectó de igual forma a ambos invernaderos

Thrips (Frankliella occidentalis) atacó ambos invernaderos

Gusano gris, se observó solo en el invernadero convencional

7.3.2 EVALUACION SENSORIAL

Características generales de la fruta según un panel de degustación integrado por 10

personas de la U de C.

Fig. 7.27 – Evaluación en panel de degustación. Fuente: Elaboración propia

65

Fruto de Invernadero Convencional

Escala 5 4 3 2 1Color Rojo Intenso Descolorido

Tamaño 4 cm 4 cm 3 cm 2 cm 1 cmOlor Agradable Desagradable

Sabor Muy Dulce Muy ÁcidoTurgenciaMuy firme Flácida

Fruto de invernadero bioclimático

Escala 5 4 3 2 1Color Rojo Intenso Descolorido

Tamaño 4 cm 4 cm 3 cm 2 cm 1 cmOlor Agradable Desagradable

Sabor Muy Dulce Muy ÁcidoTurgenciaMuy firme Flácida

EVALUACIÓN DE LOS FRUTOS DE FRESA EN PANEL DE DEGUSTACIÓN

El recuadro coloreado es el promedio marcado por los degustadores:

7.4 Análisis financiero

Dados los tres puntos anteriores se puede hacer un pequeño análisis financiero que

arroja que debido al rendimiento, las tallas y las deformaciones en los frutos, el

invernadero bioclimático obtuvo $ 6,361.93 mientras que el convencional solo se

obtuvo $ 4,302.28 durante toda la producción. Una diferencia de $ 2,059.65 o sea, un

48% más de ganancias.

Tabla 7.1 – Tabla de producción y rendimiento

TOTALES DE FRUTA KG TAMAÑO PREMIUM KG tamaño pequeño

Bioclimático Convencional Bioclimático Convencional Bioclimático Convencional

Total Kg. 229.26 Kg. 196.45 Kg. 114.63 Kg. 39.29 Kg. 114.63 Kg. 157.16 Kg.

$ Total $ 6,361.93 $ 4,302.28 $ 4,298.60 $ 1,473.38 $ 2,063.33 $ 2,828.90

Para llevar a cabo, un análisis de costo beneficio, extrapolaremos estos datos a su

máxima producción, su capacidad instalada y los compararemos con la inversión

inicial de ambos invernaderos, de esta forma sabremos la conveniencia de producir

bajo este sistema de agricultura.

66

Los invernaderos se trabajaron a solo 1/4 de su capacidad, la extrapolación de estos

datos nos lleva a los siguientes:

Tabla 7.2 – Tabla de producción y rendimiento a capacidad máxima

TOTALES DE FRUTA KG TAMAÑO PREMIUM KG tamaño pequeño

Bioclimatico Convencional Bioclimatico Convencional Bioclimatico Convencional

Experimento 229.26 Kg. 196.45 Kg. 114.63 Kg. 39.29 Kg. 114.63 Kg. 157.16 Kg. Capacidad Instalada 917.04 Kg. 785.81 Kg. 458.52 Kg. 157.16 Kg. 458.52 Kg. 628.64 Kg.

$ Capacidad Instalada $ 25,447.72 $ 17,209.13 $ 17,194.41 $ 5,893.54 $ 8,253.32 $ 11,315.59

NOTA: No es seguro que llevados a esta escala, los datos de producción del experimento serán

exactamente el cuádruple de los obtenidos, esto es solo una aproximación.

Así, la diferencia por producción anual sería de $8,238.59

Mientras que la inversión inicial del invernadero convencional fue de $98,000.00

Incluyendo la mitad de los gastos del sistema de riego, la del invernadero

bioclimático fue de $112,000.00, haciendo una diferencia de inversión inicial de

$14,000.

Aplicando Costo de ciclo de vida (CCV) considerando que la duración de ambos

invernaderos es de 10 años (dato del fabricante) y considerando una tasa de

descuento de 5% anual:

Fig. 7.28 – Análisis financiero a 10 años de ambos invernaderos

196,496$ VPN Cosechas Inv. Bioclimático. e=5% 63,613$ Diferencia de VPN de ambos invernaderosInv. Inicial

Bioclimático 112,000$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ 25,447$ Convencional 98,000$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$ 17,209$

n = 10 años 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10e=0.05 132,883$ VPN Cosechas Inv. Convencional. e = 5%

Se obtuvo el Valor Presente Neto (VPN) de las 10 cosechas obtenidas con ambos

invernaderos usando el programa discount de Stephen R. Petersen del National

Institute of Standards and Technology. Este fue de $196,496 para el invernadero

bioclimático y de $132,883 para el convencional, descontando la inversión inicial y

los valores promedio para la mano de obra y los insumos (los cuales se desprecian

porque es igual para ambos invernaderos).

67

Fig. 7.29 – Utilidades brutas de ambos invernaderos

Inv. Inicial VPN Cosechas Mano de Obra Insumos Utilidad bruta

Bioclimático $ 112,000 $ 196,496 $ 8,000 $ 5,420 $ 71,076 Convencional $ 98,000 $ 132,883 $ 8,000 $ 5,420 $ 21,463

El invernadero bioclimático, aunque requiere una mayor inversión inicial, si se

produjera con 4 veces mayor densidad en la plantación de fresa de la variedad

aromas, se obtendría una utilidad bruta de $ 71,076.00 contra $ 21,463.00 es decir,

existe una diferencia a favor del invernadero bioclimático de $ 49,613.00. De esto se

deduce que es conveniente, la aplicación de este sistema cuando las condiciones

agroclimáticas óptimas están ligeramente por debajo de las que se encuentran en el

sitio de producción.

7.5 Análisis de los resultados En la investigación realizada por Willtis, S. Li y C.A. Yunker mencionadas en la

primera parte de los antecedentes, en la que se compara un par de invernaderos con

ventilación natural y otro par con ventilación forzada, que además usaban sistema de

nebulización en todos los casos, se demostró que los segundos produjeron el doble

de cosecha que en el primero aunque con mayor número de defectos, esto debido a

las temperaturas menores obtenidas en los mismos. En comparación, el presente

trabajo de investigación aporta que una mejor ventilación incide de forma benéfica en

la calidad y la cantidad de los frutos de un cultivo, siempre y cuando las condiciones

agroclimáticas óptimas (CAO) de dicho cultivo contengan temperaturas menores que

las que se tienen en el invernadero.

En la investigación de cubiertas de blanqueado de Y. García et al, se menciona que

la cubierta probada disminuía la capacidad fotosintética, sin embargo no se

menciona cual era el porcentaje de sombreado ni de difusión, con la cubierta usada

en el presente experimento no se tuvo ese problema.

68

En la investigación de E. Rico García et al, sobre la comparación de los tipos de

invernaderos, de aleta de tiburón contra otro tipo túnel, se demostró que la

ventilación era casi tres veces mayor en el primero, como en el presente experimento

se necesitaba una gran ventilación, se usaron solo invernaderos tipo aleta de tiburón.

Los resultados de los investigadores japoneses S. Sase et al mostraron que mientras

mayor era la ventilación menor era la humedad relativa en el interior del mismo, el

presente experimento difirió en sus resultados y se debe a que aquí no se trabajó en

invernaderos construidos con los mismos materiales.

El trabajo de los doctores N. Katsoulas, et al en Grecia, comprobó que mientras el

sistema de nebulización estaba trabajando, la temperatura foliar y la del aire

disminuyó en al menos 3 °C con respecto al caso de que no estuviera trabajando

dicho sistema. Los resultados de la presente investigación arrojan que ciertamente

se disminuyen al menos 2.5 °C en el invernadero bioclimático cuando se utiliza el

sistema de atomización con respecto a cuando no se encontraba en funcionamiento.

La pequeña diferencia se da debido a que en nuestra investigación, se encontraban

trabajando simultáneamente otros medios pasivos para disminuir la temperatura en

la unidad de análisis bioclimática.

Resumen y conclusiones de los resultados En resumen, el invernadero bioclimático comparado con el convencional, obtuvo:

Mayor cantidad de fruta

Mayor calidad

Mayores tallas

Menores malformaciones

Menor ataque de plagas

Menor índice de mortandad en las plantas

69

Finalmente se obtuvieron las condiciones agroclimáticas del cultivo así como un

descenso en la temperatura máxima de al menos 7.5 °C en el invernadero

bioclimático (UA2), cumpliendo con ello la hipótesis de la presente tesis que afirma lo

siguiente:

Ante el uso de medios de enfriamiento pasivo en un invernadero es posible disminuir

la temperatura máxima en su interior, al menos 6 °C por debajo de aquella que

prevalece en el invernadero de referencia, y de ésta manera lograr las condiciones

agroclimáticas de un cultivo.

Nuevas preguntas de investigación:

1.) ¿Cuánto haría descender la temperatura el aplicar únicamente la estrategia de

enfriamiento de enfriamiento evaporativo?

2.) ¿Afecta a las condiciones del cultivo la humedad absoluta excedente

proveniente del sistema de nebulización?

3.) Es posible agregar nuevas estrategias de enfriamiento a las que ya se

encuentran funcionando en el invernadero, sin que esto represente un

problema para la plantación?

70

ANEXOS A N E X O I

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Mayo 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p.

(°C

)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Mayo 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Te

mp

. (°

C)

71

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Junio 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p.(

°C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático Junio 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

72

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Julio 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Julio 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

73

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Agosto 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Agosto 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

74

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Sept. 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Septiembre 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

75

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Octubre 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Octubre 08

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

76

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Nov. 08

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Nov. 08

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

77

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Dic. 08

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Dic. 08

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

78

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Enero 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Enero 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

79

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Febrero 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Febrero 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

80

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Marzo 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Marzo 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

81

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Abril 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Abril 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

82

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Convencional, Mayo 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

Condiciones Agroclimáticas Óptimas vs Datos horarios del Invernadero Bioclimático, Mayo 09

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0

H.R. (%)

Tem

p. (°

C)

83

A N E X O I I

LATITUD N 21° 00' 20" OBSERVATORIO SINOPTICOLONGITUD W 101° 17' 08" PERIODO 1981-2000 DEPENDENCIA: SMN-CNAALTITUD 1999 msnmP A R A M E T R O S ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL

TEMPERATURAMAXIMA EXTREMA 27.9 35.7 34.4 35.8 36.9 36.0 33.6 31.9 31.8 31.3 29.8 27.9 36.9PROMEDIO DE MAXIMA 21.9 24.1 26.7 29.1 30.4 29.0 26.8 26.9 25.9 25.3 24.4 22.9 26.1MEDIA 14.4 16.1 18.2 20.5 22.2 22.0 20.5 20.6 19.9 18.5 16.9 15.3 18.8PROMEDIO DE MINIMA 6.9 8.1 9.7 12.0 14.1 15.0 14.2 14.3 13.9 11.8 9.4 7.7 11.4MINIMA EXTREMA -1.9 -1.9 0.9 1.5 1.9 6.8 1.1 9.0 6.0 1.8 0.8 -2.4 -2.4OSCILACION 15.0 16.0 17.0 17.1 16.2 14.0 12.6 12.6 12.1 13.5 15.0 15.2 14.7TOTAL HORAS INSOLACION 276 236 200 204 223 210 231 234 224 241 266 277 2822

HUMEDADTEMPERATURA BULBO HUMEDO 10.2 11.1 12.4 13.9 15.9 16.6 16.0 16.1 15.8 14.2 12.5 10.9 13.8HUMEDAD RELATIVA MEDIA 61 59 54 51 57 65 70 71 70 68 65 65 63EVAPORACION 116 139 197 205 208 178 154 152 142 143 122 111 1867.0

PRECIPITACIONTOTAL 19.6 6.5 12.9 9.1 46.5 132.9 182.2 135.3 107.7 39.2 12.1 7.2 711.1MAXIMA 243.0 24.0 90.0 44.0 131.0 285.0 485.0 256.0 212.4 146.5 67.0 38.0 485.0MAXIMA EN 24 HRS. 79.0 19.0 90.0 20.0 57.0 74.0 86.0 67.9 62.0 52.6 40.0 12.0 90.0MAXIMA EN 1 HORA 11.4 8.1 12.8 3.0 26.2 53.5 50.0 30.0 24.5 20.7 15.8 3.9 53.5

PRESIONMEDIA EN LA ESTACION 805.9 806.3 806.3 805.8 806.5 804.7 805.1 807.9 807.7 807.2 805.0 806.5 806.2

VIENTOVELOCIDAD MEDIA 2.9 3.3 3.5 3.7 3.1 3.1 3.0 3.1 3.1 3.0 2.7 2.8 3.1

FENOMENOS ESPECIALESLLUVIA APRECIABLE 2.4 1.5 1.6 2.1 6.0 10.8 14.6 12.1 9.1 4.9 1.6 1.8 68.2DESPEJADOS 10.4 9.6 11.1 6.7 5.1 2.2 4.3 0.9 4.4 5.3 8.3 10.7 79.0MEDIO NUBLADOS 11.4 11.6 14.2 14.8 13.9 9.6 8.9 10.7 12.9 14.1 15.2 11.0 148.2NUBLADO/CERRADO 9.2 6.8 5.8 8.5 12.0 18.2 17.8 19.5 12.7 11.7 6.5 9.4 137.8GRANIZO 0.0 0.1 0.1 0.1 0.5 0.4 0.6 0.6 0.3 0.3 0.1 0.0 3.0HELADA 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.2TORMENTA ELECTRICA 0.2 0.2 0.5 1.4 3.8 6.6 7.7 6.3 4.1 1.5 0.5 0.1 32.8NIEBLA 0.9 0.2 0.0 0.3 0.5 2.2 3.2 2.8 2.6 1.2 0.7 0.7 15.3

NORMALES CLIMATOLÓGICAS

GUANAJUATO, GTO.

UNIDADES: TEMPERATURA ( °C ), HUMEDAD RELATIVA ( % ), PRECIPITACION Y EVAPORACIÓN ( mm ), PRESION ( mb ), VIENTO ( m/s ) Y FENÓMENOS ESPECIALES ( días ).

LATITUD N 19° 59' OBSERVATORIO SINOPTICOLONGITUD W 102° 19' PERIODO 1981-2000 DEPENDENCIA: SMN-CNAALTITUD 1562 msnmP A R A M E T R O S ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL

TEMPERATURAMAXIMA EXTREMA 31.4 39.6 35.4 37.8 37.3 38.0 32.5 32.5 33.1 32.9 32.6 31.0 39.6PROMEDIO DE MAXIMA 26.0 27.5 29.3 31.6 32.7 30.7 27.4 27.8 27.9 28.4 28.1 26.3 28.6MEDIA 16.0 17.6 19.0 21.4 23.4 23.3 21.4 21.5 21.3 20.3 18.5 16.6 20.0PROMEDIO DE MINIMA 6.0 7.6 8.7 11.2 14.1 15.9 15.5 15.1 14.7 12.3 8.9 6.9 11.4MINIMA EXTREMA -3.2 -1.5 1.8 4.4 7.5 8.6 1.5 5.5 8.0 1.9 -0.2 -0.9 -3.2OSCILACION 20.0 19.9 20.6 20.4 18.7 14.8 12.0 12.6 13.2 16.1 19.2 19.4 17.2TOTAL HORAS INSOLACION 192 184 189 176 166 142 127 145 140 172 187 195 2015

6 7 6 6 6 5 4 5 5 6 6 6HUMEDAD

TEMPERATURA BULBO HUMEDO 10.8 11.6 12.2 13.7 15.4 17.4 17.4 17.4 17.1 15.4 13.3 11.5 14.4HUMEDAD RELATIVA MEDIA 55 52 49 47 49 64 72 71 70 64 61 58 59EVAPORACION

PRECIPITACIONTOTAL 10.2 3.8 4.6 4.6 42.6 166.6 195.0 144.6 106.0 30.9 8.7 7.8 725.4MAXIMA 40.0 12.2 32.8 33.0 138.1 361.7 298.6 228.9 200.5 89.6 46.9 38.3 361.7MAXIMA EN 24 HRS. 28.2 11.6 12.8 9.0 102.6 77.7 68.7 45.6 49.1 30.3 23.7 22.9 102.6MAXIMA EN 1 HORA 7.1 4.8 9.5 5.0 30.6 43.3 33.6 34.6 30.9 18.2 10.4 6.9 43.3

PRESIONMEDIA EN LA ESTACION 842.7 843.5 843.0 844.8 844.5 844.8 846.4 843.8 843.3 846.0 846.4 843.8 844.4

VIENTOVELOCIDAD MEDIA 8.6 8.8 8.8 8.6 8.8 8.4 8.6 8.4 9.0 9.4 8.2 8.4 8.7

FENOMENOS ESPECIALESLLUVIA APRECIABLE 1.9 1.3 1.2 2.3 6.5 17.4 22.4 19.7 14.8 7.1 2.1 1.7 98.2DESPEJADOS 15.3 13.9 18.6 13.7 13.8 3.0 1.2 1.7 3.0 9.0 17.4 15.1 125.5MEDIO NUBLADOS 12.9 12.0 10.2 13.8 13.3 16.4 13.7 15.6 15.1 15.2 10.8 12.7 161.7NUBLADO/CERRADO 2.8 2.1 2.2 2.6 4.0 10.6 16.0 13.7 11.9 6.8 1.9 3.2 77.8GRANIZO 0.0 0.1 0.0 0.1 0.1 0.3 0.0 0.3 0.0 0.0 0.3 0.0 1.2HELADA 1.1 0.3 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 1.8TORMENTA ELECTRICA 0.2 0.5 0.5 1.1 3.1 7.3 11.1 10.8 7.9 4.1 0.7 0.2 47.5NIEBLA 1.6 0.2 1.7 0.0 0.5 3.6 7.8 8.6 6.7 4.4 1.5 1.0 37.7

NORMALES CLIMATOLÓGICAS

ZAMORA, MICH.

UNIDADES: TEMPERATURA ( °C ), HUMEDAD RELATIVA ( % ), PRECIPITACION Y EVAPORACIÓN ( mm ), PRESION ( mb ), VIENTO ( m/s ) Y FENÓMENOS ESPECIALES ( días ).

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Publicaciones sin autor:

Ortho greenhouses book, 2004, Ortho Co.