Respuesta breve
Un deshumidificador comercial para una granja de interior es un equipo de uso intensivo que elimina el vapor de agua que transpiran las plantas, normalmente entre 50 y varios cientos de litros al día. Dimensiónelo a partir de la absorción de agua del cultivo, no del volumen de la sala: aproximadamente el 90–97% del agua absorbida se transpira, por lo que debe convertir la transpiración horaria máxima en una capacidad nominal de 24 horas a sus condiciones reales de temperatura y humedad y añadir después un margen del 20–30%.
¿Qué es un deshumidificador comercial y por qué lo necesitan las granjas de interior?
Un deshumidificador comercial es una máquina de uso intensivo que elimina grandes volúmenes de vapor de agua del aire, normalmente con una capacidad nominal de entre unos 50 L (más de 100 pintas) y varios cientos de litros al día, y diseñada para funcionar de manera continua en almacenes, piscinas, fábricas y granjas de interior. En una granja vertical, una granja en contenedor o una fábrica de plantas, elimina el agua que transpiran las plantas para mantener la humedad dentro del intervalo que necesitan los cultivos y los equipos.
Las plantas devuelven al aire casi toda el agua que absorben. En una sala hermética sin ventilación exterior, esa humedad solo puede eliminarse mediante el deshumidificador o el serpentín del aire acondicionado. Si la capacidad de deshumidificación es insuficiente, aumenta la humedad relativa (RH), se ralentiza la transpiración, se dificulta el transporte de calcio y aumenta la probabilidad de enfermedades como el moho gris y el oídio. Esta guía explica cómo dimensionar un sistema de deshumidificación a partir de la transpiración del cultivo, compara las opciones por refrigeración, por desecante e integradas en HVAC, y aborda la circulación del aire y las comprobaciones de compra para granjas de interior.
¿Qué humedad y temperatura debe mantener una granja de interior?
La mayoría de las hortalizas de hoja y las hierbas aromáticas crecen bien a unos 20–24°C (68–75°F) con las luces encendidas y una RH del 60–75%, lo que corresponde a un déficit de presión de vapor (VPD) de aproximadamente 0.6–1.2 kPa. El VPD describe la capacidad desecante del aire y es un objetivo de control más adecuado que la RH por sí sola, porque una misma RH afecta de forma muy distinta a una planta a 18°C y a 26°C.
- Plántulas y propagación: humedad más alta, a menudo del 70–85% de RH, para proteger las raíces jóvenes y los esquejes.
- Hortalizas de hoja y hierbas aromáticas: aproximadamente un 60–75% de RH. Una humedad muy alta reduce la transpiración y se asocia con la necrosis marginal de las hojas de lechuga, un trastorno relacionado con el calcio.
- Cultivos de fruto, como fresas y tomates: un aire con humedad similar o ligeramente menor durante la floración favorece la polinización y limita las enfermedades fúngicas.
- Salas de cultivo de hongos: humedad muy alta, a menudo del 85–95% de RH, por lo que requieren un manejo diferente; consulte nuestra guía sobre granjas de hongos.
El momento más difícil suele ser el apagado de las luces. La temperatura desciende, la RH aumenta rápidamente y puede formarse condensación sobre las superficies frías y las hojas. Una buena estrategia de control reduce la temperatura gradualmente y mantiene el deshumidificador en funcionamiento durante la transición. La humedad sobre las hojas durante la noche es un desencadenante habitual de las enfermedades que se abordan en nuestra guía para el control de las mosquitas del sustrato y el oídio.
¿Qué tipos de sistemas de deshumidificación se utilizan en las granjas de interior?
Las granjas de interior utilizan tres enfoques principales: deshumidificadores independientes por refrigeración, deshumidificadores por desecante y deshumidificación integrada en el sistema HVAC. Muchas granjas combinan un sistema de aire acondicionado para la refrigeración sensible con deshumidificadores específicos para la carga latente.
| Tipo | Cómo funciona | Ventajas | Limitaciones | Uso habitual en granjas de interior |
|---|---|---|---|---|
| Deshumidificador comercial portátil | Serpentín refrigerante en un equipo con ruedas y descarga libre de aire | Bajo costo, fácil de incorporar o trasladar | Capacidad limitada, ruido, ocupa espacio en el suelo | Salas de cultivo pequeñas, deshumidificación comercial temporal |
| Deshumidificador suspendido del techo o montado en la pared | Equipo por refrigeración instalado en altura o en una pared | Ahorra espacio en el suelo, buena distribución del aire | Requiere soporte estructural y desagüe de condensados | Granjas en contenedor, salas de cultivo, pequeñas fábricas de plantas |
| Deshumidificador comercial por conductos (en línea) | Equipo por refrigeración conectado a conductos de impulsión y retorno | Sala silenciosa, distribución uniforme, puede instalarse fuera de la sala | Costo y diseño de los conductos | Granjas verticales de varios niveles, salas más grandes |
| Deshumidificación integrada en HVAC | Una unidad de tratamiento de aire o un equipo compacto enfría el aire por debajo del punto de rocío para condensar la humedad, a menudo con recalentamiento | Un solo sistema para temperatura y humedad, control centralizado | Mayor complejidad de diseño; el recalentamiento aumenta el consumo energético salvo que se utilice recuperación de calor | Grandes fábricas de plantas, almacenes |
| Deshumidificador industrial por desecante | Una rueda adsorbente elimina la humedad y se regenera mediante calor | Funciona a bajas temperaturas y permite alcanzar puntos de rocío muy bajos | Requiere energía para la regeneración; aporta calor al aire de proceso | Cámaras frigoríficas, salas de secado, cultivos y almacenamiento a baja temperatura |
Los deshumidificadores por refrigeración (mecánicos) son la opción habitual para salas de cultivo cálidas y húmedas porque eliminan la mayor cantidad de agua por kWh en las condiciones típicas de una granja de interior. Los sistemas de deshumidificación por desecante resultan adecuados cuando la temperatura del aire es baja, aproximadamente por debajo de 15°C (59°F), condiciones en las que los serpentines refrigerantes pierden capacidad y pueden congelarse.
¿Cuándo conviene un sistema de deshumidificación centralizado?
Un sistema de deshumidificación centralizado resulta adecuado cuando una granja tiene varias salas de cultivo o una gran nave con varios niveles. En lugar de muchos equipos pequeños, uno o dos deshumidificadores comerciales grandes, o un deshumidificador HVAC integrado en la unidad de tratamiento de aire, atienden las salas mediante conductos, de forma similar a la deshumidificación de edificios comerciales como oficinas o piscinas. Estos deshumidificadores de alta capacidad facilitan el mantenimiento desde fuera de la zona de cultivo y mantienen el ruido y el calor alejados de las plantas. El mismo deshumidificador de tamaño industrial que se utiliza en un almacén puede funcionar en una granja de interior, siempre que esté diseñado para trabajar de forma continua con humedad elevada y sus serpentines estén protegidos contra la corrosión.
¿Cómo se dimensiona un deshumidificador comercial para una granja de interior?
Un deshumidificador comercial para una granja de interior se dimensiona a partir del consumo de agua del cultivo, porque en una sala hermética se transpira la mayor parte del agua de riego que absorben las plantas. Basarse únicamente en el volumen de la sala, el método utilizado para sótanos y oficinas, subestima considerablemente la carga de una sala de cultivo.
- Mida la absorción diaria de agua. Registre cuánta agua recibe el sistema al día, por ejemplo, las reposiciones del depósito de un sistema hidropónico, y reste cualquier drenaje que se deseche. Si la granja aún no está construida, utilice los datos del cultivo y del sistema proporcionados por el proveedor y trátelos como una estimación.
- Estime la proporción transpirada. En condiciones de interior, las plantas suelen transpirar alrededor del 90–97% del agua que absorben; solo una pequeña parte permanece en la biomasa cosechada. Utilice un 95% como primera estimación.
- Determine la tasa horaria máxima. La mayor parte de la transpiración ocurre con las luces encendidas. Divida el volumen transpirado entre las horas de luz y añada cierto margen para la transpiración nocturna.
- Convierta el resultado en una capacidad nominal diaria. La capacidad nominal de los deshumidificadores se expresa por 24 horas, así que multiplique la tasa horaria máxima por 24. Un litro equivale aproximadamente a 2.1 pintas estadounidenses.
- Ajuste según las condiciones nominales. La capacidad depende en gran medida de la temperatura del aire y de la RH. La capacidad de los equipos residenciales estadounidenses se determina a 65°F (18°C) y un 60% de RH, mientras que la de muchos equipos comerciales y para salas de cultivo se determina a 80°F (27°C) y un 60% de RH. Utilice la curva de capacidad del fabricante para sus valores de consigna reales.
- Reste con cuidado la humedad eliminada por otros equipos. Los serpentines del aire acondicionado eliminan parte de la humedad, pero solo mientras funcionan; no dependa de ellos al apagar las luces, cuando disminuye la demanda de refrigeración.
- Añada margen y redundancia. Añada un 20–30% para los picos y la suciedad de los serpentines, y distribuya la capacidad entre al menos dos equipos para que una avería no arruine el cultivo.
Ejemplo de cálculo
Suponga que una granja en contenedor absorbe 120 L (unos 32 galones estadounidenses) de agua al día. Si se transpira el 95%, aproximadamente 114 L/día pasan al aire. Si alrededor del 80% de ese volumen se transpira durante 16 horas de luz, la tasa máxima es de unos 5.7 L/h, equivalente a una capacidad nominal de 137 L/día (unas 290 pintas/día) en las condiciones de la sala. Con un margen del 25%, debería especificar aproximadamente 170 L/día (unas 360 pintas/día) a su temperatura y RH reales, preferiblemente repartidos entre dos equipos. Considere este cálculo como un ejemplo; sus propios registros de agua son la mejor referencia.
¿Qué capacidad de refrigeración necesita el sistema HVAC de una granja de interior?
En una granja de interior hermética, casi toda la electricidad utilizada dentro de la sala termina convertida en calor que el sistema HVAC debe eliminar. Las luminarias LED, las bombas, los ventiladores y los propios deshumidificadores aportan calor sensible; solo un pequeño porcentaje de la energía luminosa se almacena mediante la fotosíntesis.
- Convierta la carga eléctrica en calor: 1 kW de equipos dentro de la sala aporta aproximadamente 3,412 BTU/h. Una tonelada de refrigeración equivale a 12,000 BTU/h, o unos 3.5 kW.
- Ejemplo: 20 kW de iluminación más 3 kW de bombas, ventiladores y controles aportan aproximadamente 78,500 BTU/h, unas 6.5 toneladas de refrigeración, sin contar las ganancias térmicas de la envolvente, el aire exterior ni el margen de seguridad.
- Los deshumidificadores aportan calor: al condensarse, el agua libera su calor latente, unos 0.68 kWh por litro, de nuevo a la sala en forma de calor sensible, además de la energía consumida por el compresor y el ventilador del equipo.
- El aislamiento importa: una envolvente bien aislada y hermética permite prever la carga y evita la condensación en las paredes.
La iluminación suele ser la mayor carga individual, por lo que las luminarias eficientes reducen tanto el consumo eléctrico como el tamaño del sistema HVAC; consulte luces de cultivo para agricultura de interior. Los sistemas HVAC de los invernaderos funcionan de otra manera, porque estos suelen expulsar el aire húmedo mediante aberturas de ventilación y ventiladores en lugar de condensar la humedad; nuestra guía de ventilación y calefacción de invernaderos explica ese enfoque.
¿Cómo debe circular el aire en una granja vertical?
La deshumidificación solo funciona si el aire circula realmente a través del dosel vegetal. Las estanterías densas de varios niveles crean bolsas de aire inmóvil y húmedo entre las hojas, incluso cuando el sensor de la sala indica un valor adecuado.
- Proporcione una circulación suave del aire en todos los niveles, normalmente de unos 0.3–1 m/s (60–200 ft/min) a la altura del dosel vegetal, mediante ventiladores de flujo horizontal o aire conducido a lo largo de cada estante.
- Ubique las vías de retorno del aire de forma que el aire húmedo de las estanterías llegue al deshumidificador, en lugar de recircular en cortocircuito cerca del equipo.
- Instale sensores de temperatura y RH a la altura del dosel vegetal en varios niveles, no solo cerca del techo o de la puerta.
- Conduzca el condensado hasta un desagüe o un depósito de recogida. El condensado contiene pocos minerales disueltos y a menudo puede reutilizarse para el riego tras filtrarlo y desinfectarlo, lo que permite recuperar una gran parte del agua de la granja.
Los datos climáticos de varios puntos se gestionan con mayor facilidad mediante un controlador central; consulte IoT en la agricultura inteligente para obtener información sobre sensores y alarmas.
Lista de verificación para comprar deshumidificadores industriales
Al comparar deshumidificadores comerciales, solicite los mismos datos a todos los proveedores para comparar la capacidad en sus condiciones de trabajo y no solo las cifras anunciadas. Estos son los puntos que comprobamos al especificar los equipos climáticos de nuestras fábricas de plantas.
- Capacidad a sus valores de consigna, por ejemplo, a 24°C y un 65% de RH, no solo en las condiciones nominales.
- Eficiencia energética en litros por kWh o pintas por kWh en esas condiciones; los equipos comerciales eficientes suelen alcanzar aproximadamente 2–4 L/kWh en condiciones nominales cálidas y húmedas.
- Intervalo de funcionamiento: temperatura mínima del aire, método de descongelación y temperatura ambiente máxima.
- Alimentación eléctrica: 220–240 V monofásica o 380–480 V trifásica, 50 o 60 Hz, y corriente de arranque.
- Construcción: serpentines con recubrimiento para aire húmedo cargado de fertilizantes, carcasa de acero inoxidable o con pintura en polvo, filtros lavables.
- Controles: humidostato integrado o control externo, contactos secos o Modbus para integrarse con el controlador de la granja.
- Instalación: por conductos o con descarga libre de aire, bomba de condensados, nivel de ruido y acceso para mantenimiento.
Próximos pasos
Un deshumidificador comercial dimensionado a partir de la transpiración, combinado con una refrigeración de capacidad adecuada y una buena circulación del aire, permite mantener estable el clima de una granja de interior durante cada ciclo de luz. Mars Vertical Farm diseña fábricas de plantas en contenedor y de interior con iluminación, HVAC, deshumidificación y fertirriego adaptados al plan de cultivo, como nuestra fábrica de plantas en contenedor totalmente automatizada y las granjas de interior a medida de la gama de fábricas de plantas. Para una comparación más amplia de los formatos, consulte granja en contenedor frente a fábrica de plantas de interior. Indíquenos su cultivo, las dimensiones de la sala y el clima local, y le propondremos un paquete de climatización directo de fábrica dimensionado para su proyecto.
