ES2958517T3 - Invernadero - Google Patents
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Abstract
Invernadero, que comprende un recinto sustancialmente hermético que tiene un espacio interior, que comprende un espacio de cultivo en el que se van a cultivar los cultivos, y una cámara de control climático configurada para controlar el clima en el espacio de cultivo, que comprende al menos una abertura de entrada de aire y al menos una abertura de salida de aire a través de la cual un interior de la cámara está en comunicación fluida con el espacio de cultivo, un medio de desplazamiento de aire configurado para crear un flujo de aire desde el espacio de cultivo al interior de la cámara a través de al menos una abertura de entrada de aire, y desde el interior de la cámara al espacio de cultivo a través de al menos una abertura de salida de aire, y un medio de acondicionamiento de aire configurado para acondicionar el aire en el interior de la cámara de manera que se crea un clima acondicionado en el interior de la cámara, en donde el clima La cámara de control está configurada y ubicada con respecto al espacio de cultivo de manera que la al menos una abertura de entrada de aire y la al menos una abertura de salida de aire de la cámara de control climático estén distribuidas a través del espacio de cultivo de manera que la cámara reciba y entregue aire desde y al espacio de cultivo, respectivamente, localmente en una pluralidad de ubicaciones distribuidas a lo largo del espacio de cultivo, y en donde la cámara de control climático comprende una o más cámaras de control climático. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Invernadero
Descripción
La presente invención se refiere a un invernadero. El documento US-2014/150.336 A1 divulga un invernadero que comprende una sección de cultivo y un sistema de control climático adyacente a la sección de cultivo.
La producción sostenible de hortalizas y frutas en gran volumen se está volviendo cada vez más importante, ya que las hortalizas y las frutas son un pilar para el suministro mundial de alimentos. En comparación con la carne, los mariscos, los lácteos, las aves, las legumbres y otras categorías de alimentos, las hortalizas y frutas brindan el mayor impacto positivo en la salud humana y la mejor huella ambiental. En consecuencia, los invernaderos juegan un papel importante en la producción mundial de alimentos y se espera que este papel crezca considerablemente a medida que crezca la población de la tierra y los recursos alimentarios se basen cada vez más en las plantas.
Sin embargo, el diseño tradicional de un invernadero tiene un impacto negativo significativo en el medio ambiente, debido al alto consumo de energía, el alto uso de agua, y el uso de pesticidas, por ejemplo. Por ejemplo, muchos invernaderos tradicionales usan la apertura de ventanas o similares salidas de aire para disminuir la temperatura en el invernadero, al sacar el aire del invernadero al exterior. Al hacerlo, estos invernaderos pierden una enorme cantidad de energía, agua y CO2.
Asimismo, en áreas del mundo donde el clima exterior es cálido y húmedo durante al menos parte del año, los invernaderos tradicionales no pueden económicamente crear un clima interior adecuado para el crecimiento eficiente de las plantas.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un invernadero independiente del clima exterior y eficiente en recursos.
La presente invención proporciona un invernadero según la reivindicación 1, o un invernadero según la reivindicación 2.
Debido a la configuración específica de la cámara de control climático, que comprende una o más cámaras de control climático, y su ubicación específica en el espacio interior del recinto del invernadero, la al menos una abertura de entrada de aire y la al menos una abertura de salida de aire de la cámara de control climático se distribuyen a lo largo del espacio de cultivo, de forma que el aire del espacio de cultivo se reciba y entregue localmente, es decir, cerca de los cultivos que se van a cultivar en el espacio de cultivo, en una pluralidad de ubicaciones en el espacio de cultivo, para que el acondicionamiento del aire se realice también localmente en la pluralidad de ubicaciones. Debido a esta creación y entrega de clima local, se crea un clima homogéneo en todo el invernadero, y se puede usar un sistema de calefacción de baja temperatura y se reducen las pérdidas de distribución de energía. Específicamente, la energía y el agua en el aire del espacio de cultivo se pueden reutilizar de forma eficiente, y no se desperdicia energía para transportar aire acondicionado y no acondicionado hacia y desde la cámara de control climático, respectivamente. En otras palabras, dado que tanto los procesos de acondicionamiento de aire -que incluye calefacción, enfriamiento, humidificación y deshumidificación- como el transporte de aire, se llevan a cabo localmente en múltiples ubicaciones en el espacio de cultivo, la ruta de recirculación de aire desde y hacia el espacio de cultivo a través de la cámara de control climático, es corta, de modo que cualquier desviación en los niveles de temperatura y humedad relativa en relación con el clima requerido en el espacio de cultivo, se puede compensar con una cantidad mínima de intercambio de calor y agua, ya que no se desperdicia energía ni agua, entre otras cosas debido a la ausencia de transporte de aire a larga distancia desde y hacia el espacio de cultivo.
Específicamente, tratar el aire localmente y tener el invernadero cerrado con un buen aislamiento, permite utilizar sistemas de calefacción de baja temperatura, tales como bombas de calor, que son más de un 400 % más eficientes en la generación de energía que las calderas. También reduce la pérdida de calor en las tuberías de distribución. Por ejemplo, reducir la temperatura de flujo de 82 °C a 50 °C reducirá la pérdida de calor en un 55 %. Además, el clima se vuelve más homogéneo en todo el invernadero debido a la distribución uniforme del aire acondicionado. Así mismo, al tener el sistema de calefacción funcionando a bajas temperaturas, el calor residual de procesos como el enfriamiento de almacenes, se puede utilizar para mejorar aún más la eficiencia, y se puede implementar la recuperación de calor entre secciones.
Debido a la creación y entrega del clima local, que permite la configuración específica de la cámara de control climático y su ubicación específica en el espacio interior, se puede crear y entregar un clima optimizado a los cultivos, sin exponer los cultivos a, por ejemplo, altas velocidades de aire que afecten negativamente el crecimiento y la salud de los cultivos que se van a cultivar. En otras palabras, dado que la cámara está dispuesta para crear y brindar el clima requerido cerca de los cultivos, solo un flujo de aire suave ya es suficiente para mantener el clima requerido en el espacio de cultivo en la mayoría de las circunstancias. En aras de la exhaustividad, se observa que la cámara de control climático según la reivindicación 1, incluye cualquier disposición de la cámara por encima y/o por debajo y/o junto al espacio de cultivo, siempre que la al menos una abertura de entrada de aire y la al menos una al menos una abertura de salida de aire de la cámara de control climático, se distribuya por el espacio de cultivo de forma que la cámara reciba y entregue aire desde y hacia el espacio de cultivo, respectivamente, localmente en una pluralidad de ubicaciones distribuidas por el espacio de cultivo, incluyendo, por ejemplo, una disposición diagonal por encima y/o por debajo del espacio de cultivo, una disposición perpendicular por encima y/o por debajo y/o al lado del espacio de cultivo, una disposición bidimensional de cámaras, por ejemplo, en forma de una rejilla, y similares.
En concreto, la configuración y ubicación específica de la cámara de control climático permite proporcionar un flujo de aire regulado, continuo o intermitente, dentro del espacio interior.
Según la invención, las ubicaciones de la pluralidad de ubicaciones se distribuyen por el espacio de cultivo de forma que se crea un clima sustancialmente homogéneo en el espacio de cultivo.
Preferiblemente, las ubicaciones de la pluralidad de ubicaciones se distribuyen de forma sustancialmente uniforme a través del espacio de cultivo. Más preferiblemente, las ubicaciones de la pluralidad de ubicaciones se distribuyen de forma sustancialmente uniforme a lo largo de sustancialmente todo el espacio de cultivo.
Dado que el recinto es sustancialmente hermético, el calor, el frío y el agua del espacio de cultivo se mantienen, en la medida lo posible, dentro del invernadero, lo que permite optimizar el clima en el espacio de cultivo con un consumo mínimo de energía. Otro efecto beneficioso de que el recinto sea sustancialmente hermético, es que se puede evitar, o al menos reducir, la entrada de contaminantes, tales como partículas, insectos, bacterias, virus y otros microbios, tales como mohos, hongos, viroides, lo que representa un avance muy importante en la protección de cultivos totalmente sostenibles y en la salud humana y la de cultivos, mediante la protección de los cultivos y los seres humanos contra los insectos, las bacterias y/o los virus y otros microbios en el espacio interior del invernadero. Otra ventaja es que el CO<2>se usa mucho más eficientemente en comparación con los invernaderos totalmente ventilados. Específicamente, solo se debe agregar al interior del invernadero el CO<2>utilizado por las plantas más el volumen muy limitado de CO<2>que se pierde debido a la renovación limitada del aire.
En aras de la exhaustividad, se observa que la cámara de control climático está configurada para extraer aire del espacio de cultivo, acondicionar el aire extraído, y suministrar sucesivamente el aire acondicionado al espacio de cultivo. Preferiblemente, los medios de desplazamiento de aire y los medios de acondicionamiento del aire, están formados integralmente con la cámara de control climático, es decir, como una unidad. Más preferiblemente, los medios de desplazamiento del aire y los medios del acondicionamiento de aire, están dispuestos dentro o cerca de las aberturas de entrada de aire y/o las aberturas de salida de aire de la cámara de control climático.
Cabe señalar que el término acondicionamiento del aire no se limita al enfriamiento. Puede referirse a los procesos de enfriamiento, calentamiento, ventilación, desinfección y/o control de la humedad en el aire, y similares. Preferiblemente, los medios de acondicionamiento del aire están configurados para calentar, enfriar, humidificar y deshumidificar el aire, de forma que pueda adaptarse a cualquier diferencia entre el clima interior requerido en el interior del invernadero, en particular en el espacio de cultivo, y el clima exterior fuera del invernadero.
Preferiblemente, los medios de acondicionamiento del aire comprenden cualquier unidad disponible en el mercado que sea capaz de calentar, enfriar, humidificar, deshumidificar, manipular y/o desinfectar el aire.
Más preferiblemente, los medios de acondicionamiento del aire comprenden un intercambiador de calor de líquido a aire.
Preferiblemente, la cámara de control climático está hecha de un material sólido, un material semisólido o un material flexible. El material puede ser transparente, semitransparente u opaco. Preferiblemente, el material del recinto de la cámara de control climático es transparente para maximizar la entrada de luz en el espacio de cultivo. Preferiblemente, el material está hecho de vidrio, plástico o similar. Más preferiblemente, el material del recinto de la cámara de control climático es sustancialmente impermeable al aire y/o sustancialmente impermeable al agua. Preferiblemente, al menos una parte de un techo del recinto del invernadero forma parte de la cámara de control climático.
Cabe señalar que el invernadero según la invención no se limita a ningún tipo específico de invernadero, sino que incluye cualquier estructura de construcción para el crecimiento cubierto de todo tipo de plantas, tales como hortalizas, frutas, patatas, plantas en maceta, plantas de jardín, flores cortadas, ornamentales, hierbas, cannabis medicinal, flores y otros tipos de organismos, tales como algas y hongos, etc. Además, cabe señalar que, aunque la cámara de control climático se describe en relación con su funcionamiento dentro de un invernadero, puede usarse también en cualquier otra estructura de edificio.
Asimismo, los cultivos que se van a cultivar en el espacio de cultivo se proporcionan preferiblemente como hileras de cultivos, preferiblemente en canalones de cultivo, en donde la mayoría de las hileras de cultivos están dispuestas preferiblemente no paralelas a los canalones de un techo del invernadero. Esta disposición particular de las hileras de cultivos asegura que se minimice cualquier obstrucción del flujo de aire debido a la presencia de cultivos, en particular plantas altas, dentro del invernadero, lo que beneficia el libre flujo de aire dentro del invernadero, contribuyendo así aún más a la eficiencia y eficacia de la creación y suministro de clima por parte de la cámara de control climático.
En una realización preferida, los medios de desplazamiento del aire y los medios de acondicionamiento del aire, están formados por una pluralidad de unidades de ventiloconvector dispuestas en al menos una abertura de entrada de aire y al menos una abertura de salida de aire, comprendiendo cada unidad de ventiloconvector un ventilador y un serpentín de intercambio de calor.
El ventilador aspira aire de forma que pase sobre un serpentín de enfriamiento o calentamiento, que enfría o calienta el aire, respectivamente. Un efecto beneficioso importante de las unidades de ventiloconvector es que son eficientes en términos de uso de energía y funcionales en cualquier clima, es decir, en cualquier parte del mundo, en particular en climas cálidos y húmedos. Por el contrario, por ejemplo, los sistemas de enfriamiento por evaporación no funcionan de forma efectiva y eficiente en áreas cálidas y húmedas, ya que dependen de la evaporación del agua para enfriar el aire. Por lo tanto, mientras que los invernaderos tradicionales tienen que cerrarse durante al menos parte del año, cuando las condiciones climáticas exteriores son demasiado calurosas y/o demasiado húmedas, el invernadero según la presente invención permite estar completamente operativo durante todo el año, proporcionando un clima interior adecuado para un crecimiento de cultivos eficiente y, por lo tanto, económicamente viable.
En una realización preferida, la pluralidad de unidades de ventiloconvector comprende unidades de ventiloconvector de entrada y unidades de ventiloconvector de salida, dispuestas de tal forma que el aire del espacio de cultivo se introduzca en la cámara de control climático a través de las unidades de ventiloconvector de entrada, y se expulse de la cámara de control climático hacia el espacio de cultivo, a través de las unidades de ventiloconvector de salida.
En otra realización preferida, las unidades de ventiloconvector de entrada y las unidades de ventiloconvector de salida, están dispuestas de tal forma que el aire del espacio de cultivo fluya sustancialmente horizontalmente hacia la cámara de control climático, a través de las unidades de ventiloconvector de entrada, y sustancialmente verticalmente fuera de la cámara de control climático, hacia el espacio de cultivo a través de las unidades de ventiloconvector de salida, o viceversa.
En una realización preferida, cada una de la pluralidad de unidades de ventiloconvector está configurada para ajustar la velocidad de su ventilador a fin de ajustar el caudal de aire que pase a través de la misma. De esta forma, se puede controlar el caudal de aire en el espacio interior, así como la tasa de intercambio de calor.
En una realización preferida, cada una de la pluralidad de unidades de ventiloconvector está configurada para controlar la temperatura de su serpentín para calentar o enfriar el aire que pase a través de la misma. De esta forma, se puede ajustar la cantidad de intercambio de calor por unidad de volumen de aire, de modo que se puedan controlar las condiciones del aire.
En una realización preferida, al menos un sensor de temperatura y/o al menos un sensor de humedad y/o al menos un sensor de CO<2>, se proporcionan en el espacio de cultivo y/o cerca de la cámara de control climático.
Preferiblemente, al menos un sensor de temperatura y/o al menos un sensor de humedad y/o al menos un sensor de CO<2>, se proporcionan en la cámara de control climático.
Los sensores de temperatura y/o humedad y/o CO<2>en el espacio de cultivo, la cámara de control climático y/o cerca de la cámara de control climático, permiten que un operario del invernadero controle las condiciones climáticas en varias partes del espacio interior, en particular, en la cámara de control climático, para poder determinar la eficacia de la cámara. Específicamente, para poder crear y brindar condiciones climáticas óptimas en el espacio de cultivo, la cantidad de intercambio de calor en la cámara de control climático se controla con precisión, basándose en las temperaturas medidas y los niveles de humedad relativa, mediante sensores de temperatura y sensores de humedad proporcionados en el espacio de cultivo y la cámara de control climático. Para una optimización climática precisa, cada ventiloconvector comprende un ventilador, cuya velocidad es ajustable, de modo que se pueda controlar el caudal de aire. Además, se puede ajustar la tasa de intercambio de calor del serpentín.
Preferiblemente, el invernadero está provisto en su exterior de al menos un sensor de temperatura y/o al menos un sensor de humedad, para medir las condiciones climáticas exteriores. Al monitorizar continuamente el clima externamente, dentro del espacio de cultivo y/o la cámara de control climático, el calentamiento y/o enfriamiento proporcionados por los ventiloconvector se pueden adaptar para maximizar la eficiencia, y proporcionar temperaturas variables en diferentes áreas dentro del espacio de cultivo. Por ejemplo, los cultivos en las partes del invernadero orientadas al sur pueden tener mayores ganancias solares que en otras partes, por lo que esa parte del invernadero podría necesitar enfriamiento, mientras que otras partes podrían necesitar calor.
En una realización preferida, se proporcionan medios de desinfección del aire cerca o en la cámara de control climático. Preferiblemente, los medios de desinfección del aire comprenden una luz de desinfección del aire, tal como una luz UV, para reducir o eliminar insectos y microbios, como piojos, mosca blanca, trips, bacterias, levaduras, hongos y virus que puedan estar presentes en el aire. También puede haber otros medios de desinfección, tal como un dispositivo de calentamiento o el uso de ozono.
En una realización preferida, la cámara de control climático se extiende entre una de las paredes laterales opuestas y las paredes de extremo opuestas del invernadero.
En una realización preferida, la cámara de control climático comprende múltiples cámaras de control climático que se extienden paralelas entre sí.
En una realización preferida, el invernadero comprende, además, en el espacio de cultivo una red de tuberías provista en la proximidad de los cultivos que se van a cultivar, en donde la red de tuberías está conectada a una fuente y un sumidero de fluido caliente o frío, y una bomba para bombear el fluido a través de las tuberías.
De esta forma, se puede bombear agua fría o caliente y/o un refrigerante, a través de la red de tuberías, para proporcionar calefacción, enfriamiento y/o deshumidificación del aire para mejorar las condiciones climáticas dentro del invernadero en la proximidad del cultivo. La deshumidificación se efectuará bombeando agua fría o refrigerante, a través de las tuberías, provocando condensación en las tuberías. Preferiblemente, este condensado es recogido por un canalón y/o cualquier otro tipo de recipiente por debajo de la red, y reutilizado mediante bombeo a una planta de tratamiento de agua, o utilizado directamente sin más acondicionamiento. De esta forma, se aprovecha el agua y se ahorran recursos.
En una realización preferida, el invernadero comprende, además, un sistema de preparación de clima que está en comunicación fluida con el espacio interior para suministrar aire fresco al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, y que está configurado para preacondicionar el aire fresco, que comprende una abertura de admisión, a través de la cual el aire exterior del ambiente externo del invernadero puede ingresar al interior del sistema de preparación de clima, un medio de preacondicionamiento de aire configurado para ajustar la temperatura y la humedad del aire dentro del sistema de preparación de clima, para preacondicionar el aire antes de que se suministre al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, respectivamente, aguas abajo del medio de preacondicionamiento de aire, una abertura de suministro, a través de la cual el aire preacondicionado por los medios de preacondicionamiento de aire se debe entregar al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, respectivamente, y aguas arriba del medio de preacondicionamiento de aire, una abertura de transferencia, a través de la cual un extremo de la cámara de control climático está en comunicación fluida con el sistema de preparación de clima.
El sistema de preparación de clima permite un control adicional del clima en el espacio de cultivo, es decir, además del control climático proporcionado por la cámara de control climático. Para ello, el sistema de preparación de clima está configurado para suministrar aire exterior, opcionalmente, preacondicionado por el medio de preacondicionamiento de aire, tal como aire fresco al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, a través de la abertura de suministro. Como la cámara de control climático está en comunicación fluida con el sistema de preparación de clima a través de la abertura de transferencia, cualquier ganancia de calor en el espacio interior del invernadero se puede recuperar a través de la cámara de control climático y el sistema de preparación de clima, para que no se disperse directamente a la atmósfera exterior. El sistema de preparación de clima es así un sistema separado configurado para preacondicionar el aire exterior antes de entrar al espacio interior del recinto, preferiblemente cerca o en el espacio de cultivo y/o en la cámara de control climático.
En una realización preferida, la abertura de transferencia está cerca de la abertura de admisión del sistema de preparación de clima. De esta forma, el aire exterior puede calentarse, enfriarse, humidificarse o deshumidificarse con aire procedente de la cámara de control climático, dependiendo de las condiciones del aire en la cámara de control climático y del aire exterior.
En una realización preferida, el sistema de preparación de clima está configurado para crear una sobrepresión en el espacio interior con respecto a la presión de aire en el sistema de preparación de clima, de forma que se evite la entrada de elementos no deseados desde el exterior del invernadero.
En una realización preferida, el invernadero comprende un ventilador cerca de la abertura de transferencia, para crear un flujo de aire en la cámara de control climático hacia el sistema de preparación de clima.
En una realización preferida, los medios de preacondicionamiento del aire comprenden un intercambiador de calor aire-aire cerca de la abertura de transferencia. El intercambiador de calor aire-aire puede calentar o enfriar el aire exterior entrante con aire que se descargue de la cámara de control climático. Por ejemplo, si la temperatura dentro del invernadero es de 20 °C, y la temperatura exterior es de 10 °C, la energía térmica del aire que se descarga desde la cámara de control climático puede calentar el aire exterior que ingresa al sistema de preparación de clima hasta 18 °C, manteniendo el 80 % de la energía dentro del invernadero. Lo mismo se aplica al revés, es decir, en una situación en donde la temperatura del aire exterior sea más alta que la temperatura del aire dentro del invernadero.
Preferiblemente, la energía térmica recuperada del aire expulsado de la cámara de control climático se usa también, o en su lugar, para calentar agua o para calentar otro espacio interior del invernadero u otro invernadero.
En una realización preferida, el sistema de preparación de clima comprende, cerca de la abertura de transferencia, medios para recuperar el agua del aire que se va a expulsar de la cámara de control climático.
En una realización preferida, el sistema de preparación de clima comprende un filtro de aire que cubre la abertura de admisión. El filtro detiene la entrada de cualquier contaminación, insectos o microbios no deseados.
En una realización preferida, los medios de preacondicionamiento de aire comprenden un intercambiador de calor entre la abertura de admisión y la abertura de entrega. El intercambiador de calor puede calentar y/o enfriar si las condiciones del aire exterior son extremas, por ejemplo, si hay una diferencia de temperatura de 20 °C o más entre el aire exterior y el aire en el espacio de cultivo.
En una realización preferida, el sistema de preparación de clima comprende en su interior medios de desinfección del aire. Los medios de desinfección del aire comprenden preferiblemente una luz de desinfección del aire, tal como una luz UV, para reducir o eliminar, por ejemplo, bacterias, levaduras, hongos, microbios y virus que puedan estar presentes en el aire.
En una realización preferida, el sistema de preparación de clima comprende una abertura de descarga de aire dispuesta entre la abertura de admisión y la abertura de transferencia, a través de la cual se puede descargar el aire de la cámara de control climático al ambiente externo. Esto permite la descarga de aire al ambiente exterior en los casos en que se necesite expulsar el aire del espacio interior, para cumplir con los requerimientos climáticos del espacio de cultivo. En estos casos, el sistema de preparación de clima se configura preferiblemente de modo que el aire de la cámara de control climático que se va a descargar y el aire exterior que se introduce en la preparación de clima, se desvíen del intercambiador de calor aire-aire.
En una realización preferida, los medios de preacondicionamiento del aire comprenden un intercambiador de calor dispuesto entre el intercambiador de calor aire-aire y el filtro y/o entre el intercambiador de calor aire-aire y la abertura de entrega. Este intercambiador de calor permite un mayor control sobre el proceso de preacondicionamiento proporcionado por el sistema de preparación de clima.
En una realización preferida, la cámara de control climático está dispuesta en uno o más compartimentos del invernadero. Preferiblemente, al menos una parte de un techo de uno o más compartimentos forma parte de la cámara de control climático.
En una realización preferida, la cámara de control climático está dispuesta debajo de uno o más canalones dispuestos entre uno o más tramos del invernadero. Una ventaja de ello, es que la cámara de control climático no produce una cantidad adicional de sombra en el espacio de cultivo, ya que los canalones suelen ser opacos. Preferiblemente, la cámara de control climático está unida a uno o más canalones. Los canalones suelen ser la parte más fuerte de un invernadero, por lo que brindan resistencia y soporte a la cámara de control climático.
En una realización preferida, la cámara de control climático está dispuesta en una o más estructuras de techo, en forma de pirámide, del invernadero.
Se observa que los intercambiadores de calor del sistema de preparación de clima pueden ser cualquier tipo de intercambiador de calor, como un intercambiador de calor aire-aire, un intercambiador de calor líquido-aire o un intercambiador de calor sólido-aire.
Preferiblemente, el sistema de preparación de clima comprende, opcionalmente, una chimenea, conducto, tiro o medios similares para crear un tiro natural para un suministro de aire fresco de respaldo.
Para lograr el control deseado del clima dentro del invernadero, se utilizan preferiblemente varios equipos directamente, o en un área de equipos técnicos, en donde se puede disponer un sistema de calefacción y enfriamiento, y en donde se pueden instalar otros equipos técnicos relacionados con el tratamiento de aire, agua y clima.
La sustancia de calentamiento y/o enfriamiento es preferiblemente agua, o una mezcla de líquidos, que puede calentarse y/o enfriarse mediante bombas de calor, calderas, enfriadores de agua, refrigeración, energía solar, o enfriamiento directo del aire exterior, por ejemplo.
Preferiblemente, la distribución de aire entre las diferentes partes y sistemas del invernadero podría ser directa o indirecta, a través de, pero sin limitarse a, conductos, tuberías o equipos de distribución de aire similares.
Preferiblemente, el sistema de preparación de clima, la cámara de control climático y el espacio de cultivo están configurados para monitorizar y/o ajustar automáticamente varios parámetros para optimizar el rendimiento del invernadero, incluyendo una o más temperaturas ambientales externas, temperaturas ambientales internas, preferiblemente a diferentes niveles de altura y ubicaciones dentro del invernadero, niveles de dióxido de carbono, niveles de oxígeno, niveles de monóxido de carbono, condensación en varios lugares, niveles de humedad relativa, niveles de éster, presión del aire (para diferencial de presión de vapor), flujo de aire, para equilibrar el aire fresco que ingresa al invernadero, y temperaturas del agua.
Por tanto, el invernadero está diseñado preferiblemente para cerrarse de forma controlable, y proporcionar un entorno totalmente controlable.
El invernadero puede tener más de un espacio interior, dependiendo de la configuración interna. Por ejemplo, el invernadero puede tener más de un piso. El invernadero puede ser una estructura con techo y paredes, o cualquier otro recinto cubierto que incluya una estructura en forma de cúpula.
Preferiblemente, el invernadero está provisto de iluminación artificial para el cultivo de plantas.
Las paredes externas del invernadero y/o el techo del invernadero y/o el techo del túnel de control climático pueden tener un mayor nivel de aislamiento y resistencia contra el ambiente externo que el de las paredes internas. Por ejemplo, el techo del túnel de control de clima puede comprender una membrana con aire presurizado (preferiblemente, aire seco) en el medio para proporcionar aislamiento. Estas capas brindan una mayor resistencia a las condiciones climáticas extremas, tales como tormentas de granizo.
El techo del invernadero puede estar hecho de vidrio u otros materiales que transmitan la luz, como plexiglás, plástico, acrílico o policarbonato. Las paredes externas del invernadero pueden estar hechas de vidrio u otros materiales que transmitan la luz, como plexiglás, plástico, acrílico o policarbonato, o de materiales de construcción sólidos, o de una doble capa de membrana presurizada con aire, como se describió anteriormente.
Manteniendo una presión de aire positiva interna dentro del espacio interior, se controla y minimiza preferiblemente la entrada de aire desde el exterior del espacio interior.
Se puede proporcionar una esclusa de aire en forma de una cámara de esclusa de aire provista por separado, o integralmente con el invernadero. Una cámara de esclusa de aire de este tipo busca definir una región de presión variable para ubicar entre el ambiente externo y el ambiente interno del espacio interior. Puede proporcionarse una entrada a la cámara de la esclusa de aire desde el entorno externo, y puede proporcionarse una entrada desde la cámara de la esclusa de aire al espacio interior: cada entrada es preferiblemente sellable, para minimizar la entrada de aire.
La cámara de esclusa de aire, si está presente, está diseñada preferiblemente para minimizar un cambio de presión, un cambio de temperatura y un cambio de humedad del aire dentro del espacio interior, al entrar en el espacio interior. Aunque la presente invención se describe específicamente en relación con una aplicación de invernadero, es aplicable a otros tipos de edificios, incluidos edificios residenciales, educativos, institucionales, comerciales, industriales y de almacenamiento. La aplicación de invernadero se describe e ilustra porque presenta condiciones particularmente difíciles de abordar.
Las características y ventajas adicionales se expondrán en la descripción detallada que sigue, y en parte serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica a partir de la descripción, o se reconocerán al poner en práctica las realizaciones como se describen en la descripción escrita y en sus reivindicaciones, así como en los dibujos adjuntos.
Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada, son meramente ilustrativas y pretenden proporcionar una visión general o un marco para comprender la naturaleza y el carácter de las reivindicaciones.
Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar una mayor comprensión, y se incorporan y constituyen una parte de esta especificación, en donde:
- la Figura 1 muestra una vista lateral de una realización preferida del invernadero según la presente invención; - la Figura 2 muestra una vista superior de la realización que se muestra en la Figura 1;
- la Figura 3 muestra una vista en perspectiva de una realización preferida adicional del invernadero según la presente invención;
- la Figura 4 muestra una vista lateral de una sección transversal vertical de la realización de la Figura 3, tomada a lo largo de la línea A-A;
- la Figura 5 muestra una vista desde arriba de una sección transversal horizontal de la realización de la Figura 3, tomada a lo largo de la línea A-A;
- la Figura 6 muestra una vista frontal de una sección transversal vertical de la realización de la Figura 3, tomada a lo largo de la línea B-B;
- la Figura 7 muestra una vista frontal de otra realización preferida del invernadero según la presente invención;
- la Figura 8 muestra una parte superior de nuevamente otra realización preferida del invernadero según la presente invención;
- la Figura 9 muestra una vista frontal de una sección transversal vertical de la realización de la Figura 8, tomada a lo largo de la línea de trazos y puntos.
El invernadero 1 según la presente invención permite un control del clima, independientemente del clima exterior, y eficiente en recursos. Para ello, en su forma más simple, como se muestra en las Figuras 1 y 2, el invernadero 1 está dispuesto como un recinto hermético 10 que tiene un espacio interior 11, que comprende un espacio 12 de cultivo, dentro del cual se cultivan los cultivos 16, y una cámara 13 de control climático, en comunicación fluida con el espacio 12 de cultivo. La cámara 13 de control climático comprende aberturas de entrada de aire y aberturas de salida de aire, a través de las cuales el interior de la cámara está en comunicación fluida con el espacio 12 de cultivo. Sobre las aberturas de entrada de aire y las aberturas de salida de aire, se dispone una pluralidad de unidades ventiloconvector 14 (en otras realizaciones, la configuración de los medios de desplazamiento de aire y los medios de acondicionamiento de aire, pueden ser diferentes). Por ejemplo, se pueden colocar ventiladores cerca de las aberturas de entrada de aire y/o las aberturas de salida de aire, y se pueden disponer uno o más intercambiadores de calor dentro de la cámara 13 de control climático. Estas unidades ventiloconvector 14 están configuradas para crear un flujo de aire desde el espacio 12 de cultivo hacia el interior de la cámara 13 de control climático, a través de las aberturas de entrada de aire y desde el interior de la cámara 13 de control climático hacia el espacio 12 de cultivo, a través de las aberturas de salida de aire, así como para acondicionar el aire en el interior de la cámara 13 de control climático, de forma que se cree un clima acondicionado en el interior de la cámara 13, para controlar el clima en el espacio 12 de cultivo. Como se ve mejor en las Figuras 1, 2, 4, 5, 6, 7 y 9, las aberturas de entrada de aire y las aberturas de salida de aire de la(s) cámara(s) 13 de control climático, están distribuidas por el espacio de cultivo de forma que la(s) cámara(s) 13 reciba y suministre aire desde y hacia el espacio de cultivo, respectivamente, localmente en una pluralidad de ubicaciones distribuidas por el espacio de cultivo. Como resultado, se puede crear y entregar un clima optimizado a los cultivos 16, sin exponer los cultivos 16 a, por ejemplo, altas velocidades de aire que afecten negativamente el crecimiento y la salud de los cultivos 16 a cultivar. En otras palabras, dado que la cámara 13 está dispuesta para crear y brindar el clima requerido cerca de los cultivos 16, solo un flujo de aire suave ya es suficiente para mantener el clima requerido en el espacio 12 de cultivo, en la mayoría de las circunstancias.
La cámara 13 de control climático es un elemento crítico para permitir la creación y entrega optimizada de clima a los cultivos 16. El aire circulante entre el espacio 12 de cultivo y en la cámara 13 de control climático, puede proporcionar todos los elementos necesarios para el espacio 12 de cultivo, tal como calefacción, enfriamiento y deshumidificación, mientras usa una cantidad mínima de energía, y aprovechando al mismo tiempo cualquier exceso de agua.
La cámara 13 de control climático se basa en el aire que ingresa a la cámara 13 de control climático en el lado de la cámara, y luego lo descarga desde el fondo de la cámara 13 de control climático nuevamente al espacio 12 de cultivo, o viceversa, que puede ser a través de ventilación natural o a través de equipos mecánicos, como ventiladores o sopladores 17.
Específicamente, las aberturas de entrada de aire y las aberturas de salida de aire de la cámara 13 de control climático, a través de las que existe una comunicación fluida entre la cámara 13 de control climático y el área circundante del espacio 12 de cultivo, están provistas de ventiloconvectores 18 de entrada y ventiloconvectores 19 de salida. El aire del espacio 12 de cultivo se introduce en la cámara 13 de control climático a través de estos ventiloconvectores 18 de entrada, y se expulsa desde la cámara 13 de control climático al espacio 12 de cultivo del invernadero 1 a través de los ventiloconvectores 19 de salida. Cada ventiloconvector 18 de entrada y ventiloconvector 19 de salida, puede calentar, enfriar y deshumidificar el aire, para proporcionar el clima deseado en el espacio 12 de cultivo. Los ventiloconvectores 18 de entrada y los ventiloconvectores 19 de salida se pueden calentar/enfriar directamente, utilizando electricidad, o mediante un líquido como agua y/o glicol, o una mezcla de líquidos o un refrigerante. Para poder crear y brindar condiciones climáticas óptimas para el espacio 12 de cultivo, la cantidad de intercambio de calor en la cámara 13 de control climático se controla con precisión, basándose en las temperaturas medidas y los niveles de humedad relativa mediante sensores 20 de temperatura y sensores 21 de humedad proporcionados en el espacio 12 de cultivo y en la cámara 13 de control climático. Para una optimización climática precisa, cada ventiloconvector comprende un ventilador 17, cuya velocidad es ajustable, de forma que se pueda controlar la cantidad de intercambio de calor. Además, se puede ajustar la tasa de intercambio de calor de cada serpentín 22.
La transpiración del agua de los cultivos 16 desarrollados en el espacio 12 de cultivo puede resultar en la condensación de esta agua en las paredes y techos del recinto 10 del invernadero 1 y/o la cámara 13 de control climático, la cual puede recuperarse a través de, por ejemplo, canalones o similares (no mostrados).
También se pueden disponer medios de desinfección del aire (no mostrados), tales como luces UV, en cualquier punto de la cámara 13 de control climático.
En otra realización preferida, como se muestra en las Figuras 3 a 6, el extremo de la cámara 13 de control climático está conectado, en una de las paredes del extremo del recinto 10 del invernadero 1, a un sistema 23 de preparación de clima, que está dispuesto fuera del recinto 10 (como alternativa, o adicionalmente, el sistema 23 puede disponerse también dentro del recinto 10 [no mostrado]) y que está en comunicación fluida con el espacio 12 de cultivo para suministrarle aire fresco, y que está configurado para preacondicionar el aire fresco.
El aire fresco puede entrar en el sistema 23 de preparación de clima a través de una abertura 24 de entrada, y a través de un filtro 25 que detiene cualquier entrada de insectos no deseados y otros microbios no deseados. Se proporcionan sensores 30, 31 para monitorizar los niveles de humedad relativa y la temperatura del aire entrante. Si los niveles de humedad relativa se consideran demasiado altos (basados en un punto de ajuste ajustable), se bombeará fluido caliente o frío (que puede ser agua o refrigerante, o cualquier otro tipo de fluido) a través de un intercambiador 26 de calor fluido-aire, por ejemplo, un serpentín 26 de calentamiento y/o enfriamiento. Este intercambiador 26 de calor se puede usar para agregar calefacción y/o enfriamiento si las temperaturas exteriores son extremas, es decir, /- 20 °C en comparación con la temperatura en el espacio 12 de cultivo.
El aire entrante pasa a través de un intercambiador 27 de calor aire-aire, que calienta o enfría el aire entrante con el aire que se descarga de la cámara 13 de control climático. Por ejemplo, si la temperatura dentro del dentro del espacio 12 de cultivo del invernadero 1 es de 20 °C, y la temperatura exterior es de 10 °C, la energía térmica del aire que se descarga desde la cámara 13 de control climático puede calentar el aire exterior que ingresa al sistema 23 de preparación de clima, hasta 18 °C, manteniendo el 80 % de la energía dentro del invernadero 1. Lo mismo se aplica al revés, es decir, en una situación en donde la temperatura del aire exterior sea más alta que la temperatura del aire dentro del invernadero 1.
Un segundo conjunto de sensores 40, 41 de temperatura y humedad está dispuesto en el sistema 23 de preparación de clima aguas abajo del filtro 25, del intercambiador 27 de calor aire-aire, y del serpentín 26 de intercambio de fluidocalor. Este segundo conjunto de sensores 40, 41 proporciona información valiosa para el sistema de control climático, en cuanto a si se necesita calefacción, enfriamiento o humidificación adicionales.
Se disponen luces 28 de desinfección del aire en el sistema 23 de preparación de clima, para matar cualquier bacteria o virus que pueda ingresar al sistema 23 de preparación de clima, para garantizar que no lleguen al espacio 12 de cultivo. Aunque las luces 28 de desinfección del aire de la Figura 4 están dispuestas directamente debajo del intercambiador 27 de calor aire-aire, estas luces 28 pueden estar dispuestas en cualquier lugar o en varios lugares del sistema 23 de preparación de clima.
Aguas abajo de las luces 28 de desinfección del aire se dispone un intercambiador 29 de calor fluido-aire adicional en el sistema 23 de preparación de clima. El fluido en ambos intercambiadores 26, 29 de calor de fluido-aire se bombea, y puede estar caliente o frío según los datos de medición tomados por el segundo conjunto de sensores 40, 41 de temperatura y humedad, y los puntos de consigna establecidos por el operario del invernadero.
Los ventiladores 32, 33 controlan el volumen de aire que pasa por el sistema 23 de preparación de clima. Este volumen se adapta basándose en la demanda del espacio 12 de cultivo, y lo establece un operario o se controla por ordenador.
Un tercer conjunto de sensores 50, 51 de temperatura y humedad se dispone después de todos los intercambiadores 26, 27, 29 de calor, en el punto donde el aire sale del sistema 23 de preparación de clima y entra al espacio 12 de cultivo.
Además, el invernadero 1 está provisto en su exterior de un sensor 60 de temperatura y un sensor 61 de humedad, para medir las condiciones climáticas exteriores. Al monitorizar continuamente el clima externamente, dentro del espacio 12 de cultivo y/o en la cámara de control climático, el calentamiento y/o enfriamiento proporcionados por los ventiloconvector 14 se pueden adaptar para maximizar la eficiencia, y proporcionar temperaturas variables en diferentes áreas dentro del espacio 12 de cultivo en el invernadero 1. Por ejemplo, los cultivos en las partes del invernadero 1 orientadas al sur pueden tener mayores ganancias solares que en otras partes, por lo que esa parte del invernadero 1 podría necesitar enfriamiento, mientras que otras partes podrían necesitar calor.
El aire de la cámara 13 de control climático es empujado o atraído hacia la pared final, donde se conecta al sistema 23 de preparación de clima usando un ventilador 34. Se dispone un amortiguador 35 en el sistema 23 de preparación de clima, donde el aire de la cámara 13 de control climático ingresa al sistema 23 de preparación de clima, lo que aumenta la capacidad de control del sistema, especialmente si se requiere una alta deshumidificación. Esto está controlado por un termostato (no mostrado), y se basa en datos de medición tomados por los sensores de humedad 20, 21 en el espacio de cultivo y puntos establecidos por el operario del invernadero 1.
Asimismo, el sistema 23 de preparación de clima comprende una abertura 36 de descarga de aire, para descargar aire al ambiente externo, lo que puede ser necesario si el aire del espacio interior 11 necesita ser expulsado para cumplir con los requisitos climáticos en el espacio 12 de cultivo.
Además de la cámara 13 de control climático y el sistema 23 de preparación de clima, se puede disponer una red de tuberías 37 entre los cultivos en el espacio de cultivo. Como puede verse en la Figura 6, la red de tuberías 37 está dispuesta de tal forma que parece una escalera acostada de lado. Sin embargo, también puede ser cualquier otro diseño que incluya, pero no se limite a, una construcción de tuberías cruzadas/en forma de X. Las tuberías pueden tener una variedad de espesores y estar hechas de varios materiales, incluidos plástico, multicapa, metal, o una combinación de materiales.
En cualquier caso, las tuberías 37 están conectadas con una fuente y un sumidero de agua caliente o fría y/o refrigerantes. El agua fría y caliente y/o un refrigerante se bombea a través de la red de tuberías 37 para proporcionar calefacción, enfriamiento y/o deshumidificación, para mejorar las condiciones dentro del invernadero 1 y/o en las proximidades del cultivo 16.
La red 37 se puede conectar a un intercambiador de calor o a múltiples intercambiadores de calor que se pueden calentar y/o enfriar directa o indirectamente para suministrar una temperatura variable a las tuberías 37. Si se utiliza un refrigerante, puede calentarse o enfriarse, ya sea directa o indirectamente, a través de un refrigerante secundario y/u otro líquido. El almacenamiento de agua caliente y agua fría se puede utilizar para este fin, y el equipo mecánico se puede utilizar para controlar la temperatura del líquido en los tanques de almacenamiento de agua caliente y/o fría.
El medio y la sustancia de calentamiento y/o enfriamiento pueden ser eléctricos, un refrigerante y/o un líquido tal como agua o una mezcla. La deshumidificación se efectuará bombeando agua fría o refrigerante a través de las tuberías 37, provocando condensación en las tuberías 37. Este condensado es recogido por un canalón 38 debajo de la escalera, y podría reutilizarse bombeándolo de regreso a una planta de tratamiento de agua, o usarse directamente sin más acondicionamiento.
En la realización preferida que se muestra en las Figuras 3 a 6, las paredes superiores de la cámara 13 de control climático están formadas y definidas por el techo del invernadero 1, que normalmente está hecho de material transparente o semitransparente. Por ende, si la pared inferior y la pared lateral de la cámara 13 de control climático son, por ejemplo, opacas, la cámara 13 de control climático producirá sombra en el espacio 12 de cultivo, lo que puede afectar negativamente a las condiciones de crecimiento de los cultivos 16 en el espacio 12 de cultivo.
En una realización alternativa, la cámara 13 de control climático está dispuesta, al menos parcialmente, debajo de los canalones del invernadero 1; véase la Figura 7, que muestra una vista frontal de esta realización alternativa del invernadero 1. Los canalones suelen ser elementos opacos, de modo que debido a la disposición de la cámara 13 de control climático debajo del canalón, la cámara 13 de control climático no provoca una cantidad adicional de sombra en el espacio 12 de cultivo. Las direcciones del flujo de aire dentro del espacio 12 de cultivo también se muestran en la Figura 7, que, además, muestra la entrada del aire desde el espacio 12 de cultivo a los lados de las cámaras 13, y la entrega del aire acondicionado desde el fondo de las cámaras 13. Otra ventaja de la realización que se muestra en la Figura 7, es que los canalones suelen ser la parte más resistente del invernadero 1, por lo que brindan resistencia y apoyo a las cámaras 13 de control climático.
En otra realización, múltiples cámaras 13 de control climático están dispuestas en estructuras de techo, en forma de pirámide, del invernadero 1 - véase Figuras 8 y 9. En la Figura 8, se muestra un invernadero 1, que se compone de tres secciones (separadas por las líneas verticales oscuras), en donde el techo de la sección izquierda comprende nueve estructuras de techo en forma de pirámide. El techo de la sección central comprende tres estructuras de techo en forma de pirámide, y el techo de la sección derecha comprende seis estructuras de techo en forma de pirámide. Debajo de las estructuras de techo en forma de pirámide, se disponen múltiples cámaras 13 de control climático. Como se puede ver en la Figura 8, las cámaras de control climático están dispuestas en cada sección, de tal forma que se distribuyan de forma sustancialmente uniforme a través del espacio 12 de cultivo, de tal forma que las cámaras 13 en cada sección reciban y entreguen aire desde y hacia el espacio 12 de cultivo, respectivamente, localmente en una pluralidad de ubicaciones distribuidas a través del espacio 12 de cultivo. La distribución de los puntos de creación y entrega del clima a través del espacio 12 de cultivo se realiza principalmente por la distribución espacial de las cámaras 13. Por el contrario, en las realizaciones de las Figuras 1 a 6, la distribución de los puntos de creación y entrega de clima en el espacio 12 de cultivo se realiza principalmente mediante la distribución espacial de las aberturas de entrada y salida de aire en cada cámara 13.
Los dibujos son ilustrativos de aspectos seleccionados de la presente divulgación y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios y el funcionamiento de los métodos, productos y sistemas abarcados por la presente divulgación.
Será evidente para los expertos en la técnica, que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones, sin apartarse de la invención tal como se define en las reivindicaciones.
Claims (15)
1. Invernadero (1), que comprende un recinto sustancialmente hermético que tiene un espacio interior (11), que comprende:
un espacio (12) de cultivo en donde se van a cultivar cultivos; y
una cámara (13) de control climático configurada para controlar un clima en el espacio de cultivo, que comprende:
una pluralidad de aberturas (20) de entrada de aire y una pluralidad de aberturas (30) de salida de aire, a través de las cuales el interior de la cámara está en comunicación fluida con el espacio de cultivo;
un medio de desplazamiento del aire configurado para crear un flujo de aire del espacio de cultivo al interior de la cámara, a través de la pluralidad de aberturas de entrada de aire, y del interior de la cámara al espacio de cultivo, a través de la pluralidad de aberturas de salida de aire; y un medio de acondicionamiento del aire configurado para acondicionar el aire en el interior de la cámara de manera que se cree un clima acondicionado en el interior de la cámara, en donde la cámara de control climático está configurada y ubicada en relación con el espacio de cultivo, de tal forma que la pluralidad de aberturas de entrada de aire y la pluralidad de aberturas de salida de aire de la cámara de control climático, se distribuyan espacialmente a través del espacio de cultivo, de tal forma que la cámara reciba y entregue aire desde y hacia el espacio de cultivo localmente, es decir, cerca de los cultivos que se van a cultivar en el espacio de cultivo, en una pluralidad de ubicaciones distribuidas espacialmente en el espacio de cultivo, de forma que el acondicionamiento de aire se lleve a cabo también localmente en la pluralidad de ubicaciones distribuidas espacialmente en el espacio de cultivo, y se cree un clima sustancialmente homogéneo en todo el espacio de cultivo.
2. Invernadero (1), que comprende un recinto sustancialmente hermético que tiene un espacio interior (11), que comprende:
un espacio (12) de cultivo en donde se van a cultivar cultivos; y
una pluralidad de cámaras (13) de control climático configuradas para controlar un clima en el espacio de cultivo, comprendiendo cada una:
al menos una abertura (20) de entrada de aire y al menos una abertura (30) de salida de aire, a través de las cuales el interior de la cámara está en comunicación fluida con el espacio de cultivo;
un medio de desplazamiento del aire configurado para crear un flujo de aire desde el espacio de cultivo al interior de la cámara a través de la al menos una abertura de entrada de aire, y del interior de la cámara al espacio de cultivo a través de la al menos una abertura de salida de aire; y un medio de acondicionamiento del aire configurado para acondicionar el aire en el interior de la cámara de manera que se cree un clima acondicionado en el interior de la cámara, en donde la pluralidad de cámaras de control climático están configuradas y distribuidas espacialmente a través del espacio de cultivo, de tal forma que las aberturas de entrada de aire y las aberturas de salida de aire de la pluralidad de cámaras de control climático se distribuyan espacialmente a través del espacio de cultivo, de tal forma que la pluralidad de cámaras reciban y entreguen aire desde y hacia el espacio de cultivo localmente, es decir, cerca de los cultivos que se van a cultivar en el espacio de cultivo, en una pluralidad de ubicaciones distribuidas espacialmente en el espacio de cultivo, de modo que el acondicionamiento de aire se realice también localmente en la pluralidad de ubicaciones espacialmente distribuidas en el espacio de cultivo, y se cree un clima sustancialmente homogéneo en todo el espacio de cultivo.
3. Invernadero según las reivindicaciones 1 o 2, en donde las ubicaciones de la pluralidad de ubicaciones se distribuyen de forma sustancialmente uniforme a través del espacio de cultivo.
4. Invernadero según las reivindicaciones 1, 2 o 3, en donde los medios de acondicionamiento de aire comprenden un intercambiador de calor de líquido-aire.
5. Invernadero según la reivindicación 4, en donde los medios de desplazamiento de aire y los medios de acondicionamiento de aire están formados por una pluralidad de unidades de ventiloconvector dispuestas en la al menos una abertura de entrada de aire y la al menos una abertura de salida de aire, comprendiendo cada unidad de ventiloconvector un ventilador y un serpentín de intercambio de calor, preferiblemente en donde la pluralidad de unidades de ventiloconvector comprende unidades de ventiloconvector de entrada y unidades de ventiloconvector de salida, dispuestas de tal manera que el aire del espacio de cultivo sea aspirado hacia la cámara de control climático a través de las unidades de ventiloconvector de entrada, y expulsado de la cámara de control climático hacia el espacio de cultivo a través de las unidades de ventiloconvector de salida, más preferiblemente, en donde las unidades de ventiloconvector de entrada y las unidades de ventiloconvector de salida estén dispuestas de tal forma que el aire del espacio de cultivo fluya sustancialmente horizontalmente hacia la cámara de control climático a través de las unidades de ventiloconvector de entrada, y sustancialmente verticalmente fuera de la cámara de control climático hacia el espacio de cultivo a través de las unidades de ventiloconvector de salida, o viceversa.
6. Invernadero según la reivindicación 5, en donde cada una de la pluralidad de unidades de ventiloconvector está configurada para ajustar la velocidad de su ventilador, a fin de ajustar el caudal de aire que pase a través del mismo, y/o en donde cada una de la pluralidad de unidades de ventiloconvector está configurada para controlar la temperatura de su serpentín para calentar o enfriar el aire que pase a través del mismo.
7. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
en donde al menos un sensor de temperatura y/o al menos un sensor de humedad y/o al menos un sensor de CO<2>se proporcionan en el espacio de cultivo y/o cerca de la cámara de control climático; y/o
en donde al menos un sensor de temperatura y/o al menos un sensor de humedad y/o al menos un sensor de CO<2>se proporcionan en la cámara de control climático; y/o
en donde se proporcionan medios de desinfección del aire, cerca o en la cámara de control climático.
8. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la cámara de control climático se extiende entre una de las paredes laterales opuestas y las paredes de extremo opuestas del invernadero.
9. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la cámara de control climático comprende múltiples cámaras de control climático que se extienden paralelas entre sí.
10. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende, además, en el espacio de cultivo, una red de tuberías provista en la proximidad de los cultivos que se van a cultivar, en donde la red de tuberías está conectada a una fuente y un sumidero de fluido caliente o frío, y una bomba para bombear el fluido a través de las tuberías.
11. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende, además, un sistema de preparación de clima que se encuentra en comunicación fluida con el espacio interior, para suministrar aire fresco al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, y que está configurado para preacondicionar el aire fresco, comprendiendo:
una abertura de admisión, a través de la cual el aire exterior procedente del entorno exterior del invernadero puede entrar en el interior del sistema de preparación de clima;
un medio de preacondicionamiento de aire configurado para ajustar la temperatura y la humedad del aire dentro del sistema de preparación de clima, para preacondicionar el aire antes de que se suministre al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, respectivamente;
aguas abajo del medio de preacondicionamiento de aire, una abertura de entrega, a través de la cual el aire preacondicionado por el medio de preacondicionamiento de aire debe entregarse al espacio de cultivo y/o a la cámara de control climático, respectivamente; y
aguas arriba del medio de preacondicionamiento de aire, una abertura de transferencia, a través de la cual un extremo de la cámara de control climático está en comunicación fluida con el sistema de preparación de clima.
12. Invernadero según la reivindicación 11, en donde el sistema de preparación de clima está configurado para crear una sobrepresión en el espacio interior con respecto a la presión de aire en el sistema de preparación de clima, de forma que se evite la entrada de elementos no deseados desde el exterior del invernadero.
13. Invernadero según las reivindicaciones 11 o 12, que comprende un ventilador cerca de la abertura de transferencia, para crear un flujo de aire en la cámara de control climático hacia el sistema de preparación de clima.
14. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde los medios de preacondicionamiento de aire comprenden un intercambiador de calor dispuesto entre el intercambiador de calor de aire-aire y el filtro, y/o entre el intercambiador de calor de aire-aire y la abertura de entrega.
15. Invernadero según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cámara de control climático está dispuesta en: uno o más compartimentos del invernadero, y/o debajo de canalones dispuestos entre uno o más compartimentos del invernadero, y/o en una o más estructuras de techo piramidales del invernadero.
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