Ingeniería Innovación 

ARQUITECTURA SOLAR

Un sistema “todo terreno” de confort térmico para invernaderos

Un investigador del Centro Atómico Bariloche diseñó un proyecto para optimizar el uso de invernaderos en regiones de clima frío, como la Patagonia, y de gran amplitud térmica, como la Puna. Es fácil de construir, implica bajos costos y es ideal para localidades alejadas de la red eléctrica.

Nadia Luna (Agencia CTyS) - A los habitantes de la región del fin del mundo les cuesta recordar el sabor de las verduras. Cultivar en una zona como la Patagonia no resulta productivo debido al constante acecho de las heladas. Importar verduras de otros pagos implica costos mayores. Y acondicionar un invernadero para afrontar el clima extremo suele requerir de importantes inversiones adicionales.

Para que las verduras no sean un privilegio de las regiones cálidas, el doctor en Ingeniería Nuclear Luis Juanicó, investigador del CONICET en el Centro Atómico Bariloche, diseñó un sistema activo de arquitectura solar para mejorar el confort de invernaderos, que permitiría extender su uso a climas fríos y de gran amplitud térmica.

Al utilizar la energía proveniente del sol, se convierte en la única opción factible en localidades aisladas de la red eléctrica. Incluso la batería necesaria, de apenas un vatio, podría recargarse mediante un pequeño panel fotovoltaico. Otras ventajas son los bajos costos de sus componentes y la sencillez técnica requerida para construirlo.

“Para colectar el exceso de calor que se origina en los invernaderos durante el día, el sistema emplea un gran volumen de agua, que es la sustancia natural de mayor capacidad calorífica. Así, ese calor se almacena en un tanque para ser usado a la madrugada, momento crítico en el que se producen las heladas”, explica Juanicó a la Agencia CTyS, quien decidió no patentar el proyecto, sino darlo a conocer públicamente en la Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente (ASADES) para su uso universal.

Problemas que te dejan helado

Un invernadero es una herramienta indispensable para la sustentabilidad del hombre en regiones de clima frío, como la Patagonia, o de gran amplitud térmica, como la Puna. Sin embargo, posee dos desventajas importantes.

Por un lado, el calor que llega al invernadero a través de la radiación solar no se acumula en su estructura, ocasionando un rápido descenso de la temperatura por la tarde y noche. “El invernadero es como una carpa: de día te cocinás de calor adentro, y de noche, te morís de frío”, grafica el ingeniero.

Por otro lado, el sobrecalentamiento diurno también es perjudicial para la producción y obliga a efectuar estrategias que implican importantes costos extra, entre ellas: instalar ventiladores, colocar toldos media-sombra, y diseñar la clásica “bizona”, un invernadero de techo alto que contiene el exceso de calor en la parte superior, lejos de las plantas.

“La mayoría de los sistemas de arquitectura solar diseñados con agua son pasivos, es decir, el agua está quieta. Lo que pasa es que se crearon a fines de los ´60 y las computadoras eran muy básicas como para mover el agua y automatizar el proceso”, señala el investigador. La desventaja de un sistema pasivo es que libera calor a lo largo del día y, cuando llega la madrugada, su capacidad térmica se encuentra en el mínimo nivel. Hoy, la realidad tecnológica es otra, por lo que implementar un sistema “activo” no implica grandes inconvenientes y puede ser construido por el propio usuario.

Una solución a fuego lento

El sistema de confort térmico para invernaderos está inspirado en el techo solar “de agua” creado anteriormente por Juanicó. Consta de dos intercambiadores de calor hechos con manguera flexible, conectados a un gran tanque con agua emplazado al costado del invernadero. El tanque debe estar aislado térmicamente, para lo cual también se proponen materiales aislantes baratos.

Así, el primer intercambiador, colgado del techo, absorbe el sobrecalentamiento diurno gracias a su cubierta transparente especial, y transfiere el calor hacia el tanque, donde se almacenará. Cuando el descenso de la temperatura llega a un nivel crítico, una pequeña bomba de agua se enciende automáticamente. Entonces, el agua circula por el segundo circuito de manguera plástica, ubicado en el suelo, y brinda confort al invernadero.

El ingeniero destaca que el sistema puede aplicarse tanto en invernaderos nuevos como en aquellos ya establecidos, de cualquier forma y tamaño, aunque los primeros tienen la ventaja de que pueden realizarse directamente con un techo parabólico de baja altura y pasillos internos soterrados (como se observa en el gráfico). De este modo, el dinero que se ahorra al no construir la bizona, sirve para solventar algunos costos del sistema.

Pero una cuestión fundamental que involucra a todo proyecto que utilice energía solar es: ¿qué pasa durante los días nublados? En este caso, el investigador propone montar un sistema híbrido, mediante el uso de un calefactor eléctrico de pequeña potencia que complemente el calentamiento solar en jornadas de baja irradiación.

El próximo paso del proyecto apunta a la realización de investigaciones experimentales que prueben el funcionamiento del sistema en distintos climas, por lo que Juanicó invita a todos los colegas que quieran sumarse a la iniciativa. “Por eso no lo patentamos, para que todos lo puedan usar libremente y nos consulten cuanto sea necesario. Ojalá podamos contactarnos con muchas organizaciones interesadas en construirlo”, concluye.

Para todos aquellos que estén interesados en el proyecto, el mail del doctor Luis Juanicó es juanico@cab.cnea.gov.ar


Fecha de Publicación: 2011-11-09
Fuente: Agencia CTyS