Una de las exigencias que debe cumplir cualquier material apto para el revestimiento de invernaderos es la de garantizar, a partir de sus propiedades ópticas, el equilibrio de luz correcto en la instalación.

En el momento de escoger el material de cerramiento el objetivo principal en este tipo de instalaciones, es el de conseguir que entre la mayor cantidad de luz posible. Puesto que, con ello, optimizamos los gastos destinados a iluminación, priorizando el uso de luz natural frente a fuentes de luz artificial. Pero para lograr esta máxima y además conseguir que la instalación sea eficiente energéticamente a la vez que productiva, no sólo se debe de tener en cuenta la transparencia del material elegido, sino que intervienen otros factores.

Conceptos como densidad de flujo fotónico fotosintético (PPFD), radiación fotosintéticamente activa (PAR), o luz infrarroja cercana (NIR) son elementos a controlar pues influyen en funcionamiento correcto del invernadero. Para mejorar la producción necesitaríamos más PAR (espectro luminoso comprendido entre 400 nm y 700 nm), ya que esta influye en la fotosíntesis. O utilizaremos los NIR para conseguir que el aire y la instalación se calienten, lo cual tiene una consecuencia directa en el comportamiento climático del invernadero.

Tras diferentes proyectos de investigación, se ha observado que existe una relación directa entre la integral de radiación recibida por el cultivo y su producción, estableciéndose por término medio un aumento de aproximadamente el 1% por cada unidad porcentual de aumento de dicha integral. A esta medición de la luz se la conoce como Integral de luz diaria (DLI), la cual indica la cantidad diaria de PAR acumulada en el transcurso de un periodo de 24 horas (1 día).

Factores afectación captación luz solar diaria

Pero aparte de este valor, hay otros muchos factores que afectan a la cantidad de luz que llega a las plantas a nivel de las hojas. Siendo estas de muchos tipos, por ejemplo:

• El ángulo de incidencia e irradiación solar.
• Ubicación geográfica.
• La estructura de soporte de la instalación.
• Las obstrucciones internas.

Ángulo incidencia solar y ubicación geográfica

Para una penetración óptima de la luz solar en la cubierta del invernadero, el ángulo del sol con respecto a la superficie terrestre desempeña un papel muy importante en las lecturas del DLI de efecto invernadero. Este ángulo varía a lo largo del día y del año, ya que la Tierra gira sobre sí misma y alrededor del Sol.

La latitud norte entorno a los 40′ atraviesan las zonas de invernaderos más concurridas del mundo, como España, Italia, Grecia, Turquía, el sur de Rusia, Kazajistán, el centro de China, el norte de California y Colorado.

Eso se traduce en que si, por ejemplo, estamos en hemisferio norte, en una latitud de 39º-42º en EUA en invierno las plantas en un mismo invernadero recibirán sólo una cuarta parte de DLI de verano. Con este tipo de variación, es imperativo que en los meses de invierno hagamos todo lo posible para que entre en el invernadero la mayor cantidad posible de luz PAR disponible. En esta instalación teórica si, por ejemplo, cultivásemos plantas que necesiten un mínimo de DLI diaria para un correcto desarrollo y floración, deberemos pensar qué material de cubrimiento es más adecuado para conseguir llegar a estos. Para lograrlo sería lógico pensar que el cerramiento ideal para el invernadero sería un material transparente, como es el vidrio plano, pero no resulta tan fácil.

A continuación, explicamos el motivo y porque otros materiales como el policarbonato corrugado (LC) son más adecuados.

Los materiales de revestimiento plano tienen peores resultados que los corrugados por un motivo físico. Al ser necesario medir la luz a lo largo de todo el día (intervalo comprendido salida-ocaso), el ángulo de incidencia del sol sobre la superficie de la cubierta desempeña un papel muy importante en la transmisión global de luz PAR al invernadero. Cuando el sol está en su punto más bajo en el cielo al amanecer y al atardecer, las cubiertas planas de los invernaderos reflejan más luz de la que transmiten. 

Es verdad, que a las 12h del mediodía con el sol en el punto más alto de todo el día, sí que una cubierta de vidrio plano transmite un 1% de luz extra, pero el problema viene antes de ese momento y después, debido al movimiento solar, las cantidades de luz reflejadas van aumentando. En cambio, un policarbonato ondulado es capaz de aumentar su transmitancia media de luz en el invernadero.

Material recubrimiento invernaderos a largo plazo

Gráfico comparativo LC /versus vidrio incoloro

Basado en datos del laboratorio de luz de la Universidad de Wageningen (Países Bajos)

Analizando el comportamiento de ambos materiales, vemos que mientras con un ángulo de incidencia directa el vidrio y los paneles de policarbonato muestran una transmitancia luminosa similar, en ángulos de incidencia bajos el policarbonato ondulado de 0,8 mm transmite casi un 50% más de luz.

Esto se debe a que el perfil ondulado es capaz de captar la luz solar en ángulos bajos y redirigirla hacia el interior en lugar de reflejarla hacia el exterior.

En latitudes de 45º-55º (Europa central y norte, norte de EUA, sur de Canadá y norte de China) esta ventaja es aún más significativa durante los 5 meses críticos del invierno en el hemisferio norte, entre noviembre y marzo, ya que el sol brilla la mayor parte del día en un ángulo de 15º-25º con el horizonte.

El policarbonato ondulado refracta la luz en ángulos de incidencia bajos, reduce la reflexión y facilita una mayor penetración de la luz en el invernadero que cualquier otro material.

Estructura de soporte y obstrucciones internas.

Por supuesto, la transmisión de la luz no es el único factor a tener en cuenta. Los elementos estructurales crean sombras y los acristalamientos incoloros generan un impacto luminoso directo que puede dañar las plantas.

Los fabricantes de policarbonato pueden mantener la misma alta transmisión de luz con el policarbonato ondulado, pero añadiendo agentes difusores o creando superficies en relieve difusoras de luz. Este factor provoca que, la luz, se disperse de manera uniforme por todo el dosel de la planta, lo que crea un entorno de crecimiento ideal sin el mayor riesgo de quemaduras en las plantas debido a un haz de luz intenso.

Además, la luz difusa disminuye la acumulación de calor en el invernadero. Esto permite mantener una temperatura adecuada para el cultivo, a la vez que garantiza un confort térmico para el trabajador.

Todas estas ventajas, se añaden a las propiedades habituales del policarbonato corrugado, como son:

• Peso ligero
• Resistencia a los impactos
• Durabilidad a la intemperie.