Termodinámica del efecto invernadero solar

Los invernaderos solares dependen de Control térmico preciso de la radiación solar. Cuando las temperaturas internas aumentan, las superficies interiores emiten radiación infrarroja de onda larga. Los materiales de acristalamiento (vidrio o películas de plástico) atrapan esta radiación mediante impidiendo su escape al medio ambiente exterior.

Mecanismos de transferencia de calor

• • La pérdida de calor primaria se produce por convección a través de intercambio de aire entre el interior y afuera y conducción térmica a través de huecos estructurales.

• • Las contramedidas incluyen un mejor sellado y aislamiento para reducir dichas pérdidas.

Ciclo térmico diurno

• • Durante el día: La radiación solar incidente supera la pérdida de calor → la temperatura aumenta. El exceso de calor puede requerir ventilación activa para mantener las condiciones óptimas de la planta; los sistemas de almacenamiento térmico pueden capturar el excedente de energía.

• • Durante la noche: Emisión continua de calor sin aporte solar → fase de enfriamiento. Se utilizan capas aislantes ("mantas térmicas") para reducir la pérdida de calor, y se recurre a sistemas de calefacción auxiliar (de carbón o gas) durante los periodos de baja radiación solar.

Evolución de los materiales

Si bien las estructuras de vidrio tradicionales siguen siendo comunes, los invernaderos modernos utilizan cada vez más... polímeros transparentes y compuestos de fibra de vidrio, lo que permite diseños que van desde sencillos invernaderos hasta avanzadas fábricas agrícolas.

Aplicaciones agrícolas

Se utiliza a nivel mundial en la producción de hortalizas (invernaderos de túnel de plástico), instalaciones de cultivo avanzadas y sistemas integrados de acuicultura, aprovechando todos ellos el efecto invernadero solar fundamental para la producción durante todo el año.