Por Michelle Moore
La mayoría de nosotros, en un momento u otro, cuando éramos niños, utilizábamos una lupa para algún medio tortuoso. (Puede que conozca a algunos adultos que todavía lo hacen). Nuestro objetivo puede haber sido prender fuego a las hojas o incluso dar a alguien un «sofoco». En aquel momento, probablemente no nos dimos cuenta de que estábamos aprovechando una de las fuerzas más poderosas de nuestro planeta. Probablemente tampoco nos dimos cuenta de que podíamos utilizar ese poder para medios mucho más honorables para proporcionar comodidad, para salvar nuestros recursos naturales o para ayudar a nuestro jardín a crecer y a comer mejor. A decir verdad, si lo sabíamos, en ese momento probablemente no nos importaba. Prender fuego a las cosas era más divertido.
En el año 214 a.C. un científico, Arquímedes, aprovechó la energía del sol para la guerra cuando dirigió la energía solar hacia los mástiles de los barcos romanos invasores. Los intensos rayos incendiaron las velas y evitaron la invasión. Desde Arquímedes, muchos de los pensadores más progresistas han aprovechado el poder del sol. Sócrates construyó la primera casa solar conocida. Excavó su casa en el suelo con grandes ventanas orientadas al sur y una pared norte fuertemente aislada. Leonardo De Vinci, al igual que muchos otros, defendió el uso de la energía solar para la calefacción. Estos grandes pensadores fueron sólo algunos de los que creyeron en el poder de la energía solar. El potencial sigue sin explotarse, pero beneficiarse de la energía solar es sorprendentemente fácil y barato.
En 1970, el coste medio de la energía en Estados Unidos era de 2,2 céntimos por kilovatio hora (kWh). Hoy ese coste medio es de 10,67 céntimos. El coste de la energía varía drásticamente en todo el país, con máximos de hasta 20,7 céntimos en 2005. Entre 2005 y los años pasados no se ve el final. Recoger el calor solar podría reducir los costes de calefacción tradicionales entre un 30% y un 40% simplemente aumentando su masa térmica y utilizando una cubierta aislante.
Los invernaderos, por su propia naturaleza, son estructuras solares. Los invernaderos aprovechan la luz y el calor del sol, y luego atrapan el calor dentro de la estructura para crear un entorno (con suerte) más propicio para el crecimiento de las plantas que el mundo exterior. El efecto es similar al de nuestra atmósfera, que atrapa la luz solar y calienta la tierra. Los invernaderos utilizan lo que se conoce como energía solar pasiva. La energía solar pasiva consiste simplemente en utilizar las fuerzas naturales y la exposición al sur para obtener calor. Lo creas o no, las estructuras solares pasivas pueden incluso ayudar a la refrigeración si se diseñan adecuadamente. La calefacción solar pasiva no requiere un equipo caro o lujoso ni requiere muchos conocimientos para hacerlo. De hecho, casi todo el mundo experimenta y en 2006, ¡el precio medio nacional se disparó un 28%! Ha ido subiendo constantemente hasta un 11% al año por la radiación solar pasiva en un día de verano cuando se aparca el coche al sol. Si se dejan las ventanillas subidas, en poco tiempo la temperatura interior del coche alcanza temperaturas insoportables e incluso peligrosas. Esa no es ciertamente la imagen que se desea para un ambiente de invernadero, pero el ejemplo ilustra ciertamente lo poderoso que puede ser el sol.
Crear un invernadero solar no sucede sin un poco de trabajo y planificación, pero no es difícil. Aquí es quién se beneficiará de la mejora de su invernadero solar. Cualquiera que:
– Quiere disminuir su huella en el planeta
– Quiere ahorrar dinero calentando su invernadero el ahorro de energía puede ser de hasta un 30-40%
– Quiere tener alimentos de mejor sabor más del año
– Tiene exposición al sur para su invernadero
– Le gusta experimentar y probar algo nuevo
– Quiere mantener una temperatura más consistente en su invernadero y no tiene calor añadido
– Quiere tener mejores tomates que su vecino
Cuatro maneras fáciles de conseguir una mejor captación solar ahora:
1. Maximice la orientación al sur
Mire su patio y el sol de invierno. Oriente el lado de su invernadero orientado lo más posible hacia el Sur. Lo ideal es que tenga la mayor superficie posible absorbiendo el sol. Muchas personas no pueden poner un invernadero en el lado sur de su propiedad debido a limitaciones de espacio, accesibilidad u otros factores. Si no tienes luz solar completa, intenta maximizar toda la luz que puedas teniendo en cuenta que el sol está más bajo en el horizonte en los meses de invierno y que la energía solar más intensa incidirá en el lado sur del invernadero. Lo ideal es que la parte superior del invernadero discurra a lo largo de un eje este-oeste (por ejemplo, la parte delantera del invernadero orientada al este y la trasera al oeste) para maximizar la recogida diaria. La idea es recoger la mayor cantidad posible de rayos cálidos entre las 10:00 am y las 2:00 pm, que proporcionan la mayor cantidad de radiación solar (1).
2. Aumentar la masa térmica
Hay varios materiales comúnmente utilizados para aumentar la masa térmica: piedra, hormigón y agua. La grava es un excelente suelo para el invernadero que aumenta la masa térmica y también permite que el agua drene. Para aumentar la masa térmica, el agua es un excelente modo de almacenamiento de calor porque distribuye el calor de forma muy uniforme y lo libera lentamente. Los grandes contenedores de agua en un invernadero irradiarán calor toda la noche, mucho después de que se desvanezcan los últimos destellos de la luz vespertina. El calor emitido por los contenedores de agua solar es un calor lento, sutil y uniforme que ayuda a mantener una temperatura uniforme en el invernadero. Nota: los cubos de plástico de cinco galones o los barriles de 30 galones funcionan muy bien en un invernadero (2). Los recipientes se llenan con agua hasta los ¾ de su capacidad y se tapan herméticamente para evitar la evaporación y la humedad. Los cubos más pequeños se organizan fácilmente para crear una bonita estantería, mientras que los barriles grandes también son buenos soportes para las plantas. El plástico negro funciona bien para los contenedores de almacenamiento. El negro absorbe la mayor parte de la radiación que incide en su superficie y transfiere el calor al agua. Los recipientes de acero inoxidable y cobre también funcionan. Se calentarán mucho más rápido y transferirán una mayor intensidad de calor al agua, que absorberá más calor como resultado. Los recipientes de metal pueden suponer un gasto excesivo y ser difíciles de encontrar. No he probado los recipientes de metal, pero creo que sería interesante ver una prueba de lado a lado.
3. Utilizar una superficie reflectante para captar más sol
Dirigir la mayor cantidad de luz posible a la masa térmica puede aumentar significativamente la capacidad de calentamiento. Samuel Pierpont Langley, astrofísico, realizó en California una serie de experimentos solares en el monte Whitney (14.491 pies) en 1881. Estaba intrigado por la energía solar y quería estudiarla en un rango de temperaturas. Subió a la montaña hasta que encontró suelo congelado. Procedió a hervir agua en una olla de cobre colocada en el suelo utilizando únicamente trozos de vidrio (3). Hervir el agua no es el objetivo, pero concentrar el mayor número posible de rayos en la pared del agua aumentará el calor y, por tanto, la duración de la eficacia. Un aislamiento reflectante en la pared norte ayudará a redirigir la luz de la parte trasera del invernadero hacia la masa térmica, además de crear una luz más saludable para las plantas. Lo ideal es que las únicas superficies oscuras del invernadero sean los recipientes con plantas y el almacenamiento de agua. El papel de aluminio es excelente para cubrir las estructuras oscuras o redirigir la luz donde sea necesario en el invernadero.
Recientemente hablé con una mujer que tenía uno de nuestros invernaderos en Montana. Me dijo que era capaz de cultivar lechugas y otros cultivos en su invernadero durante todo el año a pesar de que el suelo estaba cubierto de nieve. Dijo que sus vecinos estaban asombrados, pero que su secreto era la nieve. El invernadero estaba situado en un gran campo con exposición directa al sur. La nieve reflejaba tanta luz adicional en el invernadero que ella podía ver (y saborear) literalmente los resultados. No es necesario que haya nieve para que este concepto funcione. Añadir grava blanca o plástico en el exterior del invernadero también reflejará luz adicional en la estructura.
4. Añadir aislamiento
Recoger el calor es sólo el primer paso. Almacenar el calor es importante, ya que es más necesario por la noche, cuando el sol ya se ha puesto. Utilizar una cubierta aislante es fundamental para retener el calor durante un tiempo cuando se necesite. Aislar aún más la pared norte puede ser muy eficaz (véase la información sobre la cubierta más abajo para conocer las propiedades de aislamiento detalladas de las distintas cubiertas de los invernaderos). Los materiales aislantes, como el bateo de fibra de vidrio de dos o tres pulgadas de espesor, son eficaces en la pared norte. La pared norte transmite muy poca luz, por lo que minimizar la pérdida de calor es una compensación por la luz en este caso.
En los Estados Unidos, se utilizan dos medidas para evaluar el aislamiento, el valor R y el valor U. El valor R, a menudo llamado «factor R», mide la retención de calor de un material determinado. El aire es un muy buen aislante, siempre que el aire quede atrapado y no pueda moverse dentro del espacio. El aire caliente sube naturalmente y el aire frío baja. El aire que no está bien sellado dentro de un espacio creará convección, lo que disminuirá las propiedades de aislamiento. El aire atrapado que no puede circular es una de las formas más eficaces de aislamiento. El valor U es el inverso del valor R, es decir, mide la pérdida de calor de un material. El valor R es el más utilizado; sin embargo, el valor U es quizás una mejor medida para nuestros propósitos. Cuanto menor sea el valor U, menor será la cantidad de calor que pase a través del material. Cuando retenga el calor solar, busque el valor U más bajo que pueda permitirse. Si conoce el valor R de un material y desea calcularlo, la ecuación es sencilla: Valor U=1/R.
Aquí tiene algunos materiales comunes de acristalamiento para invernaderos y sus correspondientes valores R y U:
Solexx (3,5mm) 2,10R, 0,48U (Más información sobre el revestimiento para invernaderos Solexx)
Policarbonato de triple pared de 8 mm 2,00R, 0,50U
Ventanas de doble panel para tormentas 2,00R, 0,50U
Policarbonato de doble pared de 10 mm 1,89R, 0,53U
Policarbonato de doble pared de 8 mm 1.60R, 0,63U
6 mm Policarbonato de doble pared 1,54R, 0,65U
4 mm Policarbonato de doble pared 1,43R, 0,70U
Vidrio de una hoja, 3 mm 0,95R, 1,05U
Película de poliéster 0,83R, 1,20U
Veamos la diferencia en los costes de calefacción de varios tipos de cubiertas. Suponiendo que la única diferencia entre los invernaderos es el acristalamiento. Si se cubre con un acristalamiento de 2,1R, se necesitan algo más de 4.000 BTU por hora para calentar el espacio a la temperatura deseada. Ese mismo invernadero cubierto con un acristalamiento de 0,83R requerirá más de 10.000 BTU por hora. ¡Eso es un 156% más de combustible consumido por cada hora que el calentador está funcionando! (4)
La energía solar pasiva es la forma más fácil y barata de mantener temperaturas constantes en un invernadero. ¡Y qué jardinero no busca lo gratis o lo barato! Los componentes clave para el calor solar: el agua, el sol y el aislamiento, son gratuitos o muy baratos. Incluso si no tienes la exposición perfecta al sur, puedes beneficiarte de los principios que hemos comentado. Una vez que empiece a ver los beneficios por sí mismo, se divertirá casi tanto como cuando era niño y jugaba con la lupa.
Nota: La mayor parte de este artículo se centra en la mejora de un invernadero existente o en la modificación de un kit de invernadero para proporcionar almacenamiento solar adicional. Si todavía no tienes un invernadero y te gustaría construir uno desde cero hay muchas buenas opciones y diseños. Estaré encantado de dirigirle a más recursos.
Recursos adicionales
Invernaderos Solexx – luz difusa perfecta para el cultivo de tomates
Cubierta de invernadero Solexx – cubierta para hacerlo usted mismo (DIY) que es fácil de trabajar y proporciona un alto aislamiento.
Contacte con nuestros expertos en invernaderos en el 1-800-825-1925 o envíenos un correo electrónico a [email protected] para obtener ayuda en la planificación de su diseño de invernadero.
Michelle Moore es la directora general de The Greenhouse Catalog. Es maestra jardinera de la Universidad Estatal de Oregón y tiene casi 20 años de experiencia trabajando con invernaderos. Vive en Oregón con su marido, donde cultivan por primera vez fuera de un invernadero. Puede ponerse en contacto con Michelle en [email protected] o puede visitar su sitio web en www.greenhousecatalog.com.
Recursos:
Añadir calor solar a su hogar. Robert W. Adams. Tab Books, 1979
Going Solar. Tomm Stanley. 2004
The Passive Solar Energy Book. Edward Marzria. 1979
The Greenhouse Gardener’s Companion. Shane Smith
Servicio Nacional de Información sobre Agricultura Sostenible. http://attra.ncat.org/attra-pub/solar-gh.html
Estadísticas eléctricas de EE.UU.
(1) La colección solar ideal es de 0,25 pies cuadrados de material con exposición directa de 10:00 am a 2:00 pm por cada pie cuadrado
de superficie. Un invernadero de 8′ x 8′ tendría idealmente un área solar de 8′ x 2′. The Passive Solar Energy Book.
(2) Para obtener resultados óptimos, por cada pie cuadrado de captación solar se necesita 1 pie cúbico de agua. (aprox. 7,5 galones de agua).
(3) Going Solar por Tomm Stanley.
(4) Las suposiciones: El invernadero como 288 pies cuadrados de superficie con una huella de 8’x 8′. Las temperaturas
son constantes. La temperatura exterior nocturna es 30° F menos que la del invernadero.
