Calculadora de pérdida de calor en invernadero: calefacción en kW y BTU y gasto de combustible
Calcula la pérdida de calor de tu invernadero según su cubierta, el viento y la noche más fría, el calefactor que necesitas en kW y BTU/h y el gasto de la temporada.
Cómo funciona
Q = U × A × ΔT × factor de viento + 0.018 × volumen × renovaciones/h × ΔT · calefactor = Q × 1.25 · BTU de la temporada = (U·A × viento + 0.018 × V × renovaciones/h) × 24 × grados-día · combustible = BTU ÷ (BTU por unidad × eficiencia). U en BTU/h·ft²·°F; 1 kW = 3,412 BTU/h.
Un invernadero es casi pura cubierta, y la cubierta aísla muy poco: el plástico de una capa o el vidrio sencillo pierden unos 1.1–1.2 BTU por hora por pie cuadrado y por grado Fahrenheit (6–7 W/m²·°C), y el doble plástico inflado o el policarbonato alveolar, alrededor de 0.65–0.7 (unos 4 W/m²·°C). Por eso la pérdida de calor de diseño es la superficie cubierta total por el valor U por la diferencia de temperatura en la noche más fría, más el aire que se cuela. Si dimensionas el calefactor para esa pérdida con un margen moderado, tus plantas sobreviven la noche de diseño; y si multiplicas ese mismo coeficiente por los grados-día de calefacción de la temporada, obtienes el gasto de combustible. Ahí se ve por qué una segunda capa de plástico o una cortina nocturna se pagan en un solo invierno, y por qué bajar la temperatura nocturna es el ahorro más barato de todos. Ojo: las temperaturas y los grados-día se capturan en °F (10 °C = 50 °F).
Ejemplo resuelto
Don Ernesto tiene un túnel de 6.1 × 3.66 m con paredes laterales de 1.5 m y cumbrera de 2.7 m: unos 61 m² de cubierta sobre 22 m² de piso. Con doble plástico inflado (U 0.7) en un terreno con viento moderado, mantener 13 °C (55 °F) dentro contra −12 °C (10 °F) afuera le hace perder unos 6.9 kW (23,400 BTU/h), infiltración incluida, así que necesita un calefactor de unos 8.6 kW (29,000 BTU/h). En una temporada de 3,500 grados-día (°F) eso suma unos 43.7 millones de BTU: cerca de 2,260 L de gas LP (597 galones) con 80% de eficiencia, unos $1,553.
Preguntas frecuentes
¿Qué temperatura nocturna conviene mantener en el invernadero?
Solo para evitar heladas, 2–4 °C (35–40 °F). Cultivos de clima fresco como lechuga o brócoli, 7–10 °C (45–50 °F). Jitomate, chile y pepino, 16–18 °C (60–65 °F). En clima frío, cada 3 °C de más cuesta aproximadamente entre 10 y 20% del combustible.
¿El calor del sol compensa la pérdida?
De día sí, al grado de que los invernaderos se sobrecalientan y hay que ventilarlos; la pérdida de diseño es para la noche, cuando no hay sol. La masa térmica (tambos con agua, un piso de concreto) guarda unas horas del calor del día y reduce la carga nocturna entre 10 y 20%.
¿Qué son los grados-día de calefacción?
Es la suma, día por día, de cuántos grados queda la temperatura media por debajo de tu temperatura de consigna. Una temporada con 3,500 grados-día (°F) equivale a unos 1,944 grados-día en °C; cuantos más haya, más combustible gastas.
¿Cuántos BTU tiene un kW?
1 kW equivale a 3,412 BTU/h. Un calefactor de 30,000 BTU/h entrega unos 8.8 kW de calor.
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Son reglas prácticas de servicios de extensión agrícola y de la literatura de productores (acuaponía de la UVI, guías de hongos de Cornell y Penn State, manuales de nutrientes hidropónicos). El cultivo, la variedad, la química del agua y el clima cambian los números: empieza con valores conservadores y ajusta según tus propias mediciones.