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Publicado: 2013-08-18

Estudio de la USM analiza la calefacción de invernaderos a través de energías renovables

Una de las alternativas que propone es la geotermia de baja entalpía, innovación que permite disminuir los costos del gas licuado de petróleo (LPG) y el impacto ambiental por el uso de combustibles.Fecha de publicación original: 16/8/2013

 

Múltiples posibilidades de ahorro energético son las que ofrece la utilización de energías renovables en la agroindustria, sobre todo en lo referido a  la disminución de gastos y el impacto ambiental por los combustibles. En base a lo anterior, es que el Centro de Innovación Energética de la Universidad Técnica Federico Santa María trabaja en estudios orientados al aporte de calefacción de invernaderos a través de energía renovables.  

Esta investigación se enmarca dentro del proyecto “Plataforma de apoyo a la utilización de las energías renovables en el sector agroindustrial de la V región” y es financiada por el Fondo de Innovación para la Competitividad del Gobierno Regional. En ella participan los alumnos memoristas de Ingeniería Civil Mecánica, Daniela Sánchez, Pilar Escobar, Vanesa Romero y Maximiliano Ramírez, bajo la guía de Jaime Espinoza, académico y Director del Centro de Innovación Energética de la USM y del profesor Georg Jander.  

Según detalla el profesor Espinoza, un invernadero tiene distintos requerimientos energéticos en el ámbito de la calefacción, ya sea de aire (convección) o de tierra (conducción), y dependerá del tipo y etapa de cultivo, además de las condiciones ambientales observadas en la zona donde se localice el invernadero, el sistema de calefacción a instalar.

“Para el caso de los invernaderos de tomates, los cuales requieren una temperatura 15-17ºC mínima y 20-24ºC de máxima, el aporte de energía para calentar el aire se realiza actualmente circulando aire previamente calentado con gas licuado de petróleo (LPG). Al disponerse de un sistema de calefacción se puede cultivar durante todo el año, lo cual es un gran beneficio económico para el agricultor”, precisa.  

Por otro lado, agrega que existe un proceso importante en el que se requiere calefacción por conducción,  llamado  “enraizamiento o maternidad de las plantas”, dónde éstas se encuentran dispuestas en camas de tierra y sustrato que deben ser calentadas para que la planta pueda crecer. Este sistema consiste en tuberías por las cuales se hace circular agua caliente entre 19 y 20°C.

La “geotermia de baja entalpía” corresponde al aprovechamiento del potencial energético cuando el salto de temperaturas necesario es relativamente pequeño (15 o 20°C) y la profundidad a la que se extrae también lo es (3 o 4 metros). Esto permite utilizar el suelo como una fuente de calor para sistemas de calefacción, todo esto gracias a que la temperatura del suelo es prácticamente constante todo el año a las profundidades señaladas donde pueden ser de 10 a 15°C dependiendo de la localidad.

“Por ejemplo el recalentamiento diurno del invernadero se envía al suelo, reduciendo la temperatura de éste desde 35° a 22°C, y en la noche se aprovecha el calor acumulado en la tierra, permitiendo elevar la temperatura del invernadero de 5° a 20°C”, explica.  

Acumulador de lecho de piedras     

Otro sistema de calefacción que sigue la línea de las energías renovables es el ventilador para conducir el flujo de aire desde el invernadero a un acumulador de piedras y viceversa. Este flujo permite liberar calor desde el lecho de piedras, que funciona también como receptáculo de ellas y absorben el calor del aire caliente que entra durante el día, y que luego puede liberarlo cuando el aire que entra en él posee una temperatura menor a las piedras (estas pueden llegar a los 28°C). Esto permite entregar aire tibio al invernadero durante la fase nocturna, cuya temperatura dependerá de la potencia del ventilador, y que fácilmente puede alcanzar los 20°C.

“Al analizar los sistemas para un invernadero tipo de la zona de Quillota, los costos de inversión fluctúan entre 1 millón de pesos para el intercambiador geotérmico y unos 4 millones de pesos para los acumuladores de lecho de piedras, pero al considerar los costos de operación, los acumuladores de lecho de piedras pueden llegar a ser más económicos que las otras opciones y que sumando a esto un análisis técnico, los acumuladores de lecho de piedras resultan ser más simples en su implementación y uso, siendo esta una tecnología conveniente para la agricultura de nuestro país logrando insertar las energías renovables en nuestros ciclos productivos”, explica el académico.

http://www.dgc.usm.cl/2013/08/16/estudio-de-la-usm-analiza-la-calefaccion-de-invernaderos-a-traves-de-energias-renovables/

 

 

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