Calor intenso durante el día, y noches con temperaturas muy bajas

Cómo el solucionar el problema de uno de nuestros clientes nos convirtió en nerds de la ciencia de la pérdida de calor durante la noche

En la zona de invernaderos de Almería y El Ejido, a menudo tienes que seguir coordenadas en el mapa para encontrar a tu cliente.

"¿No tenemos la dirección?" preguntó una colega que visitaba Almería por una semana.

"¿Cómo es posible que el cliente no tenga una dirección?"

Almería tiene la mayor concentración de invernaderos en el mundo – solo en Almería hay más de 32,000 hectáreas.

Afortunadamente, un GPS puede seguir las coordenadas por satélite, y los clientes saben compartirlas cuando hacemos una visita.

La visita de nuestra compañera a Almería estaba relacionada con una situación que estaba pasando con el clima de un invernadero durante las noches. Era como si estuviera conduciendo con los frenos puestos. Algo estaba frenando los rendimientos.

Sabíamos que si encontrábamos una buena solución para el productor, podríamos ayudar a muchos de nuestros clientes. 

Fue entonces que nos convertimos en nerds de la pérdida de calor durante la noche.

Cualquiera que cultive durante el invierno en un invernadero tradicional debería volverse un poco nerd sobre lo que sucede en el invernadero durante la noche.

Entender algunos de los principios físicos hace que el invernadero funcione mejor.

Viajamos al corazón de El Ejido para uno de nuestras pruebas donde realizamos una comparación entre un invernadero que no tenía pantalla y otro en el que colocamos una pantalla de alta transmisión de energía para combatir la pérdida de calor durante la noche. Los resultados fueron buenos el primer año, pero estaban a punto de sorprendernos aún más. Juntos decidimos llevar a cabo un segundo año de pruebas utilizando una pantalla optimizada para las condiciones de crecimiento durante el día, en lugar de para el ahorro de energía en las noches – la Harmony 3845.

¿Me preguntaba si realmente fue la mejor opción?

Después de todo, mantener las plantas más calientes durante la noche era el objetivo inicial. Aquí estábamos buscando a una gama más amplia de variables para el invernadero, así que pensamos que valía la pena. 

La pérdida de calor en la noche está llena de sorpresas. Creo que la mayoría de nosotros todavía seguimos un poco sorprendidos por la cantidad de física involucrada en eso. 

Un buen comienzo es aclarar algunos términos. Los términos clave son... 

• Conducción. La mayoría de nosotros entendemos que las cosas pierden calor cuando tocan algo frío y transmiten ese calor hacia ese objeto.

• Convección. Esto ocurre cuando el cultivo está rodeado de aire más frío. Esto puede ocurrir cuando el aire frío se infiltra o el aire caliente sale del invernadero.

• Radiación. Para algunos puede resultar sorprendente que después de un día muy cálido, un cielo despejado por la noche puede provocar una importante radiación infrarroja, ya que la energía se mueve desde el cultivo más cálido, hacia el helado cosmos abierto.

Estoy seguro de que ninguno esta pensando que después de un día con una temperatura de 30 °C (86°F), un cultivo podría estar bajando su temperatura hasta casi 0 °C porque las nubes se apartaron para revelar un cielo nocturno claro y abierto.

La física de la pérdida de calor por radiación fue descrita por los físicos Stefan y Boltzman en la década de 1880. Explican por qué en la primera Guerra del Golfo los soldados que habían soportado temperaturas de 40°C (+100°F) y cielos despejados durante el día, se despertaban en el desierto para encontrar hielo en sus sacos de dormir.

Estaban irradiando su calor hacia el objeto más cercano: el espacio.

"Aquí tienes un ejemplo de lo que sucede sin una pantalla de energía de Svensson en el exterior desde el punto más cercano hasta el punto más lejano visible para el ojo."

Durante mucho tiempo hemos tenido curiosidad sobre los bajos rendimientos de algunos cultivos durante el invierno en regiones muy cálidas, y estas pruebas fueron una gran oportunidad para explorar y encontrar una solución. Observamos grandes descensos de temperatura en noches despejadas con mucha humedad y sin viento. Cuando esto ocurre, el interior del invernadero puede volverse aún más frío que la temperatura en el exterior, un fenómeno llamado inversión térmica.

Sin nubes que cubran o una pantalla en el interior del invernadero, el calor escapa rápidamente hacia la atmósfera, provocando una pérdida de energía significativa, y en combinación con una ventilación deficiente y la falta de viento, esto puede reducir aún más la temperatura dentro del invernadero por debajo de la temperatura exterior.

Durante la visita consideramos varias soluciones para este problema. 

Habíamos asumido que una pantalla de energía – diseñada para aislamiento – sería lo mejor para evitar la pérdida de calor durante la noche.

Pero en realidad, algo tan delgado como un pedazo de papel detendría la radiación saliente, al menos por un tiempo. Interrumpe la línea de visión. Es posible que hayas experimentado esto.

Si estás sentado bajo una sombrilla en una barbacoa en un día caluroso y se pone el sol, es posible que sientas un repentino frío al salir de debajo de la sombrilla.

En nuestro caso, nos dimos cuenta de que podíamos utilizar una tela de sombreo para reflejar la energía de vuelta al interior del invernadero al caer la noche. Tendría la ventaja añadida de poder sombrear el invernadero de los picos de radiación durante el día, cuando las temperaturas eran extremas.

Esto cambió el juego. Hicimos los ajustes necesarios y nos preparamos para una nueva prueba con nuestro productor. Ahora, una única pantalla Harmony reemplazaría a la pantalla de energía Luxous en la tarea de reducir la pérdida de calor durante la noche y el impacto de la inversión térmica en el invernadero

Cuando revisamos los resultados en algún punto de la segunda prueba, obtuvimos algunos resultados notables. Hemos documentado estos resultados en una guía titulada "El ladrón en la noche", que te recomiendo que consultes aquí.

Mayor participación en el rentable mercado de invierno

Hugo Plaisier, Consultor Climático en los Países Bajos, y yo, estuvimos conversando sobre los resultados realmente alentadores. Comenzamos a hablar sobre el tiempo oportuno.

Dice que, en última instancia, es nuestro éxito en quitar el frío en estas noches de invierno lo que marca la diferencia.

"Que tanto frío hace es lo que determina cuánto tiempo pueden participar en el mercado", explica. "La pantalla les da de 1 a 3°C más de calor por la noche y también aumenta el punto de rocío", agregó.

¿Cuál ha sido tu experiencia?

¿Esta ciencia un poco extraña coincide con lo que observas en una noche clara y estrellada después de un día caluroso de cultivar? ¿Tienes algunos datos para compartir? ¡Nos encantan los datos!

Voy a escribir un poco más sobre esto en un artículo futuro de este blog, así que si tienes alguna experiencia con la inversión térmica u otros impactos de la pérdida de calor durante la noche, incluyendo cómo superarla, estoy interesado en escucharlo.