Estudio de la distribución de temperatura de aire en un invernadero tipo en Almería ("raspa y amagado")

Abstract

RESUMEN: La Tesis Doctoral nace con el objetivo de estudiar el ambiente térmico en el interior de invernaderos y especialmente la infuencia que tiene sobre el trabajador, ya que la mayoría de estudios similares en invernaderos están centrados en el cultivo. En este trabajo se estudian las condiciones de temperatura de aire con respecto a los trabajadores, específi camente se analiza la heterogeneidad de temperatura de aire en el interior de un invernadero siguiendo los métodos recogidos en la norma ISO 7726. Para ello, se utiliza una red de sensores inalámbrica y se lleva a cabo una campaña experimental de un año de duración en un invernadero típico en Almería. Los resultados permiten caracterizar la distribución de temperatura de aire en el interior de un invernadero y con firma la existencia de heterogeneidad en la temperatura de aire conforme a la norma ISO 7726, así como identifi car patrones en su distribución. Derivado de este estudio, se encontraron di ficultades en medir con precisión y bajo coste la velocidad del viento en el interior de un invernadero, lo que lleva a realizar una calibración de un anemómetro de bajo coste. La calibración se centra en un anemómetro de hilo caliente, en el que se intenta solventar su principal inconveniente, que es la perdida de precisión causada por los cambios en la temperatura de aire o temperatura ambiente. Dicha calibración se realiza por medio de un Proceso de Regresión Gaussiana y se valida con datos reales, alcanzándose el objetivo de conseguir un dispositivo de bajo coste y capaz de realizar medidas con precisión de velocidad de aire en un rango típico de temperatura de aire. Finalmente, y también como consecuencia del estudio del ambiente térmico, se observó que los trabajadores de invernadero, a pesar de la cubierta plástica que cubre dichos invernaderos, pueden ser susceptibles de riesgos asociados a la radiación ultravioleta en piel y ojos. Por ello, mediante una red de sensores, se realiza una campaña de medida de la radiación ultravioleta durante un año de duración en el interior de un invernadero típico en Almería. Los resultados indican que se supera el límite de riesgo establecido por la Organización Mundial de la Salud, por lo que se con firma que existe riesgo sobre la salud de los trabajadores de invernaderos por radiación ultravioleta. ABSTRACT: This Doctoral Thesis was born with the aim of studying the thermal environment inside greenhouses and especially the inuence it has on the worker, since most similar studies in greenhouses are focused on the crop. In this work the air temperature conditions with respect to the workers are studied, specically the heterogeneity of air temperature inside a greenhouse is analysed following the methods gathered in ISO 7726. To achieve this goal, a network of wireless sensors and a year-long experimental campaign is carried out in a typical greenhouse in Almer a. The results allow the characterization of the air temperature distribution inside a greenhouse and con rms the existence of heterogeneity in air temperature according to the norm ISO 7726, as well identifying patterns in its distribution. Derived from this study, dificulties were found in accurately measuring and with low cost the wind speed inside a greenhouse, which leads to a calibration of a low cost anemometer. The calibration focuses on a hot-wire anemometer, which attempts to solve its main drawback, namely its loss of accuracy when air temperature or ambient temperature changes. This calibration is carried out by means of a Gaussian Regression Process and is validated with real data, reaching the goal of achieving a low-cost device capable of accurately measuring air velocity in a typical air temperature range. Finally, and also as a consequence of the study of the thermal environment, it was observed that greenhouse workers, despite the plastic cover covering such greenhouses, may be susceptible to risks associated to ultraviolet radiation on skin and eyes. For this reason, through a network of sensors, a measurement campaign of ultraviolet radiation is carried out for a year inside a typical greenhouse in Almería. The results indicate that the risk limit established by the World Health Organization is exceeded, so it is con rmed that there exist risk to the health of greenhouse workers by ultraviolet radiation.