altitud y radiacion solar.unlocked

8/19/2019 Altitud y Radiacion Solar.unlocked

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La rad iac ión solarn invernaderos

medi te r ráneosHERNÁNDEZ,J. ,ESCOBAR,L2,CASTILLA,Na31 Univ. Almería

Esr. a Nacla. Caja Rural Granada

3 CIFA Granada


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INVERN DEROS

ses de otoño e invierno, la radia-

ción es, tambikn en nuestro entor-no, un recurso limitante para laproducción (Hanan, 199 l) , pues,aunque tenemos días soleados, es-tos no son lo suficientemente lar-gos (horas de sol limitadas) y laintensidad con la que llega la ra-diación en estas épocas está pordebajo de las exigencias de loscultivos hortícolas usuales. Es ne-cesario, por tanto, aprovechar almáximo este recurso gratuito paraaumentar nuestras producciones,sobre todo en otoño e invierno.

La radiación solar.Conceptos básicos

La parte de la radiación solarque proviene directamente del sol

(en línea recta) se denomina ra-diación directa. La radiación difu-sa es la que proviene de diversasdirecciones al haber sido refleja-dos, desviados o dispersados losrayos solares por las nubes, la tur-bidez atmosférica, los accidentestopográficos o simplemente di-fundidos al atravesar un materialtransparente o traslúcido (plásti-co, por ejemplo, en un invernade-ro). La suma de radiación directay radiación difusa constituye laradiación solar total o global.

La radiación solar directa si-gue una trayectoria recta (con mí-nimas desviaciones al atravesar laatmósfera terrestre), es decir, si-gue una dirección (proviniendo

del so l), mientras que la radiación

a calidad de laradiación solar recibida

Esquema e incidencia de la radiación luz) solar directa almedlodía en verano, invierno y primavera u otoño.Latitud 379N Costa de Granada)

Verano2 iunio

Primavera 2 n rzoOtoño 2 septiembre

En verano la superficie horizontal

recibe más radiaciónque en invierno

En primavera y otono,

la situación e s intermedia

En el ecuador la radiación es alta todo el año

solar difusa es adireccional ,procediendo de toda la bóveda ce-leste.

La turbidez de la atmósf e-ra contribuye a aumentar la pro-porción de radiación difusa en de-trimento de la radiación directa.En un día nublado, la radiaciónsolar es, en su mayor parte o en sutotalidad , radiac ión difusa En undía soleado, prevalece la radia-

ción directa sobre la difusa si elsol ticne una cierta elevación so-bre el horizonte. Cuando la eleva-ción del sol es pequeña, en un díasoleado, puede prevalecer la ra-diación difusa.

La radiación difusa (por su

PAR) útil para la fotosíntesis.Otros componentes de la iadia-ción solar son la radiacióninfrarroja, que aporta gran canti-dad de energía (contribuyendo acalentar los objetos que la reci-ben), y la radiación ultravioleta,que tiene gran importancia en elenvejecimiento de los materialesplásticos de los invernaderos. Lacalidad de la radiación solar re-

cibida es muy importante para lasplantas. La atmósfera qlie rodeaal globo terráqueo filtra la radia-ción del sol limitando sus compo-nentes nocivos y alterando, portanto, su calidad en la superf i-cie terrestre.


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de toda la bóveda celeste. Desde

En Invlerno los rayos i o l i r r sdm mn

atriva8ir mayor empmrorel Punto de vista de los

de I 8tmbdmri t a r n i t r a m1 hiomrlm dm modo m i 8 oblleuo la radiación directa es mayorita-tramo AB) quo an vanao trmmo CD). L figura lo n p m s r n t i rl riamente recibida por l s partesmadlodli rolar momento d d d h en que e1 espemor de t más altas de éstos, sombreandomtmbsferm t e m s t r r que 8trivlmsa los rayo8 solares s menor l s partes bajas que de

menos luz, por lo que queda limi-tada su capacidad productiva. La

radiación difusa. no obstante, al

Invierno Verano

Ángulos BAH Miden la elevación solar máximaDCH, para el obervador situado en y C

AH Define la horizontal para observador situado en Aoef ie ia ~ o r t z m u i n o s n cl

ser adireccional , penetra mejorentre el cultivo, en especial entre

las hojas inferiores. La presenciade nubes reduce notablemente lacantidad de radiación, a la vezque incrementa la proporción deradiación (luz) difusa en detri-mento de la directa.

I n f l u e n c i a d e l p o s i c i ó ns o l a r s o b r e l r a d i a c i ó n

La cantidad de energía solarque llega a un punto de la superfi-cie terrestre depende de la incli-nación con que los rayos solaresinciden sobre la superficie, ya quecuanto más perpendiculares seandichos rayos (a la superficie te-

RIEGO


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rrestre), mayor será la intensidad

de radiación solar. La mayor o Evc n horarla de la mlmvicl6n solar a latitud 37gNmenor perpendicularidad de losrayos solares varía con la situa-ción del sol, que depende de la lo-calización geográfica (latitud dellugar), de la época del año en laque nos encontremos y de la horadel día. Por ejemplo, en la costagranadina nos encontramos aunos 37 de latitud norte, lo queimplica que los rayos solares enverano incidan más perpendicula-res a la superficie (más verticales)que en invierno (figura 1 y quesu intensidad sea mayor. Debido anuestra elevada latitud, en ningúnmomento del año los rayos sola-res incidirán totalmente verticales(perpendiculares a la horizontal).

En invierno, además, los rayossolares deben atravesar mayor es-pesor de atmósfera terrestre (figu-ra 2 . El 21 de diciembre es el día

Hora sol r

del 'año en que menos radiaciónsolar recibimos (en ausencia de 21 de junio- 1 de diciembrenubes con atmósfera limpia),

El nuevo sistema Compact de Sinclairpara etiquetar platones y alvealos

e una sola pasadawrvo s l s ~ompact de ShcFalr es muy verdtil:

eci todas lor k m e p l a t o m y a lvadas m6rcomuilY um r o parPdou puede cu lqukr dn mnsportodon sin necesidadd i z u ningp t po de modiffuci6n.rs (kmu -ente u i to tná t i a

porici6n dd* Jdqusg.rposición del f


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Fiaura 4:

Radiación baJo invemsderos en invierno 2-1 dkiembm)y verano 21 junio). Dfas soleado8

Verano

Invierno

2

Hora solar

Figura :La transmistvidad a la tadiaclbn dfrectr os funclón del lngulocon qu nciden los rayos sml ier sobm la cubierta plasticotricapa nuevo de 0 2 mm de espesor

puesto que la máxima elevaciónsolar sobre la horizontal en esedía es de alrededor de 30 (en lalatitud 37 N) y el número de ho-ras de sol es de unas nueve (figura3) . Al contrario ocurre el día 21de junio, que será el día de mayorduración del año (con más dequince horas de luz) y unos 78 demáxima elevación solar. Esto.unido a la nubosidad y otros fac-

tores, hace que en el mes de juniose reciba del orden de tres vecesmás radiación que el mes de di-ciembre 26,5 y 8,3 MJrm2dia-'megajulios por m2 y día- de radia-ción global media, respectivamen-te). Los altos niveles de radiacióncorresponden a días soleados (conpredominio de radiación directa).

En nuestras latitudes, la elevacióno altura máxima del sol se alcanzaal mediodía solar (en nuestro ho-rario adelantado, corresponde,aproximadamente, a la una de latarde en otoño e invierno y a lasdos de la tarde en primavera y ve-rano). Desde el orto (momentode aparición del sol por el hori-zonte) al mediodía la elevaciónva aumentando y del mediodía alocaso esta elevación solar vuel-

ve a descender de un modo simé-trico (figura 3 . Como puede ob-servarse, existe un gran númerode horas en que la elevación solares baja, lo que implica una bajaradiación.

Si tenemos en cuenta aue los

cultivos hortícolas necesitan unagran cantidad de radiación ycomo se dijo anteriormente, radia-ción producción son proporcio-nales, podemos saber cuales se-rían las limitaciones productivas alas que se ven sometidas nuestros

l i i i (fi 4 E


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u iones r

y e f ¡cace.i de ULM Agrícola


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e ncldenclr sobre un Invernrdmro sim6trico y unop i 6 o mmdlodia del 21 e diclembie 37 do latitud ñorte

Simétrico 15°1150 Plano

que en otoño e invierno, esasmáquinas , que son las plantas

de nuestro s cultivo s, trabajanmuy por debajo de su potencialproductivo por falta de radiación(luz).

T r a n s m i s i v i d a dla r a d ia c ió n s o l a r

La radiación so lar que incidesobre una Iámina de plástico quecubre un invernadero puede ser

transmitida (atravesando d icha 1á-mina), reflejada por dicha Iáminao absorbida. La proporción de ra-diación que atraviesa la lámina seconoce como transmisividad y de-penderá de las características dela Iámina y del tipo de radiación

e un modo muy simple

se puede decir que enotoño e invierno, esasmáquinas , que son las

plantas de nuestroscultivos, trabajan muypor debajo de su potencialproductivo por falta deradiación (luz)

E f e c t o s d e l c u b i e r t aCuanto mayor sea la per-

pendicularidad del rayo solar in-d d d ó d

mas (a la luz solar directa) del or-den del 85 al 92% (Montero ycols., 2001). Cuando la radiaciónsolar atraviesa la Iámina, se modi-fica la proporción entre radiacióndirecta y difusa. En algunos mate-riales escasamente difusores, laproporción entre radiación directay difusa es poco alterada. Otrosmateriales, como algunos tipos deplástico existentes en el mercado,tienen un gran poder de difusiónde la luz, de modo que aumentannotablemente la proporción de luzdifusa dentro del invernadero cu-bierto con esas Iáminas plásticas.Ello tiene interés agronómicosiempre que dicho poder difusorno conlleve una reducción rele-vante de la transmisividad, pues

la radiación difusa, por su carác-ter adireccional , es más eficien-te para la fotosíntesis que la di-recta, a igualdad de cantidad deradiación.

Con la radiación difusa( adireccional ), la forma de lacubierta del invernadero tendrápoca relevancia sobre la trans-misividad global del invernadero.En cambio, con la radiación di-recta, la geometría de la cubiertadel invernadero y su orientación(norte-sur, este-oeste) determina-rán los ángulos de incidencia delos rayos solares sobre la cubiertay, en consecuencia, la transmi-sividad global del invernadero(Bot. 1983 .

La figura 6 representa, parael 21 de diciembre, los ángulos deincidencia sobre el lado sur, quees el que recibe la mayor parte dela radiación de esa época, de uninvernadero parral simétrico dependientes 15°/150 y sobre uno


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plano no cabe hablar de orienta-ción al carecer de cumbrera). Losinvernaderos a dos aguas conorientación este-oeste, de cumbre-

ombreos

La transmisividad del inver-nadero dependerá del sombreoque producen los elementos es-tructurales tubos alambres decubierta) y los equipos por ejem-plo, pantallas tkrmicas ). Los in-vernaderos industriales tienen encubierta elementos estructuralesque producen más sombreos,

a radiación solar queincide sobre una Iáminade plástico que cubreun invernadero puede sertransmitida atravesandodicha Iámina), reflejadapor dicha Iáminao absorbida

ra, reciben globalmente mayorcantidad de radiación en los me-ses de otoño e invierno que losorientados norte-sur Castilla ycol., 1990). En el lado sur de uninvernadero a dos aguas orientadoE-O, la cantidad de radiación dia-

ria recibida es mayor que la reci-bida en el lado norte Castilla ycol., 1990), mientras que en unoorientado N-S no hay diferenciasentre la radiación recibida en ellado este el lado oeste. Esto esdebido al movimiento relativo delsol de este a oeste. Así, los inver-naderos orientados E-O presentan

a proporción deradiación que atraviesala Iámina se conocecomo transmisividady dependerá de las

característicasde la Iámina y del tipode radiación directao difusa)

En la práctica, como no todala radiación es directa, las dife-rencias son menores.

OrientaciónLa orientación del inverna-dero influye igualmente en latransmisividad y en la uniformi-dad de dicha radiación dentro delinvernadero en un invernadero

una menor uniformidad de radia-ción que los orientados N-S. Estasituación es más patente en losmeses de otoño e invierno, cuan-do la elevación solar es menorCastilla, 1998).

Contenedores para cultivos hidropónicoss c o n cualq er ID sustral


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mientras que los invernaderos pa-rrales, que sostienen el plásticopor un doble tejido de alambre,producen menos sombras (Mora-les y c o k , 2000). Los canalonesde desagüe también generan som-bras que limitan la transmisivi-dad. La orientación (este-oeste onorte-sur) de estos elementos es-tructurales y d e los equipamientoscuando son continuos, como una

malla en la ventana o una pantallatérmica recogida o el canalón, in-duce que sus sombras se proyec-ten sobre una zona más o menosamplia, en los invernaderos cuyoselementos estén orientados este-oeste, o bien que las sombras sedistribuyan uniformemente portodo el invernadero al irse despla-zando durante el día siguiendo elmovimiento del sol, elementosorientados N-S. El hecho de teneruna zona más sombreada en el in-vernadero que el resto implicauna menor productividad, deriva-da de la menor radiación, de lazona sombreada. Por el contrario,una sombra móvil induce que lamerma de radiación generada porel sombreo se reparta por todo elinvernadero, con lo que se mejorala uniformidad.

Por tanto, los invernaderosorientados norte-sur (cumbrera)tienen en otoño e invierno mejoruniformidad de radiación entrelas diversas zonas, pero sutransmisividad global es menor

que esos mismos invernaderosorientados este-oeste (cumbrera)

Los invernaderos

Evolución horaria de la transmisividad e l día 21 de diciembreen un invernadero parral plano y otro de techo simétrico concubierta de po lietileno térmico de 200 mic ras de espesorde 15-e pendle nte orientados este-oeste

lano : Simétrico

o9 10 11 12 13 14 15 16

Hora solar

(Castilla, 1998). En primaveraverano estas diferencias son me-nores.

Si los invernaderos tienenpoca pendiente, por ejemplo, pa-rrales de raspa amagado con-vencionales, la orientación este-oeste mejora muy poco la trans-

misividad global, a la vez que in-duce diferencias de uniformidad.Por tanto, estos invernaderos debaja pendiente pueden orientarsenorte-sur (cumbrera) sin seria re-ducción de transmisividad siem-pre que tengan una pendiente li-mitada de cubierta (menor de

queda notablemente minorado.En cualquier caso, la orienta-

ción del invernadero buscando lamáxima uniformidad (orientaciónnorte-sur de cumbrera) implicaráuna menor transmisividad a la ra-diación que si se orienta este-oeste.

En aquellos casos, por ejem-

plo, semilleros, en que conseguirla máxima uniformidad de radia-ción es objetivo prioritario, debeprevalecer la orientación norte-sur.


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