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Tapa:Imagen combinada de la Supernova Remnamt captadapor el telescopio Hubble - NASA.

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PRESIDENTE DE LA NACIÓN

Dr. Néstor Kirchner

MINISTRO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Lic. Daniel Filmus

SECRETARIO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Prof. Alberto E. Sileoni

DIRECTORA EJECUTIVA DEL INSTITUTO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Lic. María Rosa Almandoz

DIRECTOR NACIONAL DEL CENTRO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Lic. Juan Manuel Kirschenbaum

Invernadero automatizado

Carlos Colombini,

Ernesto Forgan,

Manuel González,

Susana Ibáñez,

Enrique Martín,

Graciela Pellegrino,

Pablo Pilotto,

con la colaboración de Federico Sar.

Colombini, CarlosInvernadero automatizado / Carlos Colombini; Ernesto Forgan; EnriqueMartin; coordinado por Juan Manuel Kirschenbaum.- 1a ed. - Buenos Aires : Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología de laNación - Instituto Nacional de Educación Tecnológica, 2005.120 p.; 22x17 cm. (Recursos Didácticos; 1)

ISBN 950-00-0496-8

1. Invernaderos-Automatización. I. Forgan, Ernesto II. Martin, Enrique III.Kirschenbaum, Juan Manuel, coord. IV. Título

CDD 690.892 4

Fecha de catalogación: 12/05/2005

Colección Serie “Recursos didácticos”.Coordinadora general: Haydeé Noceti.

Distribución de carácter gratuito.

Queda hecho el depósito que previene la ley n° 11.723. © Todos los derechosreservados por el Ministerio de Educación, Ciencia y Técnologia - InstitutoNacional de Educación Tecnológica.

La reproducción total o parcial, en forma idéntica o modificada por cualquiermedio mecánico o electrónico incluyendo fotocopia, grabación o cualquier sis-tema de almacenamiento y recuperación de información no autorizada en formaexpresa por el editor, viola derechos reservados.

Industria Argentina.

ISBN 950-00-0496-8

Instituto Nacional de Educación TecnológicaCentro Nacional de Educación TecnológicaCeNET-Materiales

Serie: “Recursos didácticos”

1 Invernadero automatizado

2 Probador de inyectores y motores paso a paso

3 Quemador de biomasa

4 Intercomunicador por fibra óptica

5 Transmisor de datos bidireccional por fibre óptica, entre computadoras

6 Planta potabilizadora

7 Medidor de distancia y de velocidad por ultrasonido

8 Estufa de laboratorio

9 Equipamiento EMA -Características físicas de los materiales de construcción-

10 Dispositivo para evaluar parámetros de líneas

Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología.Instituto Nacional de Educación Tecnológica.Saavedra 789. C1229ACE.Ciudad Autónoma de Buenos Aires.República Argentina.

El Instituto Nacional de EducaciónTecnológica -INET- enmarca sus líneas deacción, programas y proyectos, en las metasde:

• Coordinar y promover programasnacionales y federales orientados a for-talecer la educación técnico-profesional,articulados con los distintos niveles y ci-clos del sistema educativo nacional.

• Implementar estrategias y acciones decooperación entre distintas entidades,instituciones y organismos –gubernamen-tales y no gubernamentales-, que permi-tan el consenso en torno a las políticas,los lineamientos y el desarrollo de lasofertas educativas, cuyos resultados seanconsiderados en el Consejo Nacional deEducación-Trabajo –CoNE-T– y en elConsejo Federal de Cultura y Educación.

• Desarrollar estrategias y acciones desti-nadas a vincular y a articular las áreas deeducación técnico-profesional con lossectores del trabajo y la producción, aescala local, regional e interregional.

• Diseñar y ejecutar un plan de asistenciatécnica a las jurisdicciones en los aspectosinstitucionales, pedagógicos, organizativosy de gestión, relativos a la educación téc-

nico-profesional, en el marco de los acuer-dos y resoluciones establecidos por elConsejo Federal de Cultura y Educación.

• Diseñar y desarrollar un plan anual decapacitación, con modalidades presen-ciales, semipresenciales y a distancia, consede en el Centro Nacional de EducaciónTecnológica, y con nodos en los CentrosRegionales de Educación Tecnológica ylas Unidades de Cultura Tecnológica.

• Coordinar y promover programas deasistencia económica e incentivos fis-cales destinados a la actualización y eldesarrollo de la educación técnico-profe-sional; en particular, ejecutar lasacciones relativas a la adjudicación y elcontrol de la asignación del CréditoFiscal –Ley Nº 22.317–.

• Desarrollar mecanismos de cooperacióninternacional y acciones relativas a dife-rentes procesos de integración educativa;en particular, los relacionados con lospaíses del MERCOSUR, en lo referente ala educación técnico-profesional.

Estas metas se despliegan en distintos pro-gramas y líneas de acción de responsabilidadde nuestra institución, para el período 2003-2007:

VVIIIIII

LAS METAS, LOS PROGRAMAS Y LAS LÍNEAS DE

ACCIÓN DEL INSTITUTO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Programa 1. Formación técnica, media ysuperior no universitaria:

1.1. Homologación y validez nacional detítulos.

1.2. Registro nacional de instituciones deformación técnica.

1.3. Espacios de concertación.

1.4. Perfiles profesionales y ofertas formati-vas.

1.5. Fortalecimiento de la gestión institu-cional; equipamiento de talleres y la-boratorios.

1.6. Prácticas productivas profesiona-lizantes: Aprender emprendiendo.

Programa 2. Crédito fiscal:

2.1. Difusión y asistencia técnica.

2.2. Aplicación del régimen.

2.3. Evaluación y auditoría.

Programa 3. Formación profesional para eldesarrollo local:

3.1. Articulación con las provincias.

3.2. Diseño curricular e institucional.

3.3. Información, evaluación y certifi-cación.

Programa 4.Educación para el trabajo y laintegración social.

Programa 5. Mejoramiento de la enseñanzay del aprendizaje de la Tecnología y de laCiencia:

5.1. Formación continua.

5.2. Desarrollo de recursos didácticos.

Programa 6. Desarrollo de sistemas de infor-mación y comunicaciones:

6.1. Desarrollo de sistemas y redes.

6.2. Interactividad de centros.

Programa 7. Secretaría ejecutiva del ConsejoNacional de Educación Trabajo –CoNE-T–.

Programa 8. Cooperación internacional.

Los materiales de capacitación que, en estaocasión, estamos acercando a la comunidadeducativa a través de la serie “Recursosdidácticos”, se enmarcan en el Programa 5del INET, focalizado en el mejoramiento dela enseñanza y del aprendizaje de la Tec-nología y de la Ciencia, uno de cuyos pro-pósitos es el de:

• Desarrollar materiales de capacitacióndestinados, por una parte, a la actua-lización de los docentes de la educacióntécnico-profesional, en lo que hace a co-nocimientos tecnológicos y científicos; y,por otra, a la integración de los recursosdidácticos generados a través de ellos, enlas aulas y talleres, como equipamientode apoyo para los procesos de enseñanzay de aprendizaje en el área técnica.

Estos materiales didácticos han sido elabora-dos por especialistas del Centro Nacional deEducación Tecnológica del INET y por espe-cialistas convocados a través del Programa delas Naciones Unidas para el Desarrollo–PNUD– desde su línea “Conocimientoscientífico-tecnológicos para el desarrollo deequipos e instrumentos”, a quienes estaDirección expresa su profundo reconoci-miento por la tarea encarada.

María Rosa AlmandozDirectora Ejecutiva del Instituto Nacional de

Educación Tecnológica.Ministerio de Educación, Ciencia y

Tecnología

IIXX

Desde el Centro Nacional de EducaciónTecnológica –CeNET– encaramos el diseño,el desarrollo y la implementación de proyec-tos innovadores para la enseñanza y el apren-dizaje en educación técnico-profesional.

El CeNET, así:

• Es un ámbito de desarrollo y evaluaciónde metodología didáctica, y de actuali-zación de contenidos de la tecnología yde sus sustentos científicos.

• Capacita en el uso de tecnología a do-centes, profesionales, técnicos, estudian-tes y otras personas de la comunidad.

• Brinda asistencia técnica a autoridades e-ducativas jurisdiccionales y a edu-cadores.

• Articula recursos asociativos, integrandoa los actores sociales involucrados con laEducación Tecnológica.

Desde el CeNET venimos trabajando en dis-tintas líneas de acción que convergen en elobjetivo de reunir a profesores, a especialistasen Educación Tecnológica y a representantesde la industria y de la empresa, en accionescompartidas que permitan que la educacióntécnico-profesional se desarrolle en la escuelade un modo sistemático, enriquecedor, pro-fundo... auténticamente formativo, tanto paralos alumnos como para los docentes.

Una de nuestras líneas de acción es la de di-señar y llevar adelante un sistema de capaci-

tación continua para profesores de educacióntécnico-profesional, implementando trayec-tos de actualización. En el CeNET contamoscon quince unidades de gestión de apren-dizaje en las que se desarrollan cursos,talleres, pasantías, conferencias, encuentros,destinados a cada educador que desee inte-grarse en ellos presencialmente o a distancia.

Otra de nuestras líneas de trabajo asume laresponsabilidad de generar y participar enredes que vinculan al Centro con organismose instituciones educativos ocupados en laeducación técnico-profesional, y con organis-mos, instituciones y empresas dedicados a latecnología en general. Entre estas redes, seencuentra la Red Huitral, que conecta aCeNET con los Centros Regionales deEducación Tecnológica -CeRET- y con lasUnidades de Cultura Tecnológica –UCT–instalados en todo el país.

También nos ocupa la tarea de producirmateriales de capacitación docente. DesdeCeNET hemos desarrollado distintas seriesde publicaciones –todas ellas disponibles enel espacio web www.inet.edu.ar–:

• Educación Tecnológica, que abarca mate-riales que posibilitan una definición cu-rricular del área de la Tecnología en elámbito escolar y que incluye marcosteóricos generales, de referencia, acercadel área en su conjunto y de sus con-tenidos, enfoques, procedimientos yestrategias didácticas más generales.

XX

LAS ACCIONES DEL CENTRO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

• Desarrollo de contenidos, nuestra segundaserie de publicaciones, que nuclea fascícu-los de capacitación en los que se profun-diza en los campos de problemas y decontenidos de las distintas áreas del cono-cimiento tecnológico, y que recopila, tam-bién, experiencias de capacitación docentedesarrolladas en cada una de estas áreas.

• Educación con tecnologías, que propicia eluso de tecnologías de la información y dela comunicación como recursos didácti-cos, en las clases de todas las áreas yespacios curriculares.

• Educadores en Tecnología, serie de publica-ciones que focaliza el análisis y las pro-puestas en uno de los constituyentes delproceso didáctico: el profesional queenseña Tecnología, ahondando en losrasgos de su formación, de sus prácticas,de sus procesos de capacitación, de suvinculación con los lineamientos curricu-lares y con las políticas educativas, deinteractividad con sus alumnos, y consus propios saberes y modos de hacer.

• Documentos de la escuela técnica, quedifunde los marcos normativos y curricu-lares que desde el CONET –ConsejoNacional de Educación Técnica- deli-nearon la educación técnica de nuestropaís, entre 1959 y 1995.

• Ciencias para la Educación Tecnológica,que presenta contenidos científicos aso-ciados con los distintos campos de la tec-nología, los que aportan marcos concep-tuales que permiten explicar y funda-mentar los problemas de nuestra área.

• Recursos didácticos, que presenta con-tenidos tecnológicos y científicos,

estrategias –curriculares, didácticas yreferidas a procedimientos de construc-ción– que permiten al profesor de la edu-cación técnico-profesional desarrollar,con sus alumnos, un equipamientoespecífico para integrar en sus clases.

Desde esta última serie de materiales decapacitación, nos proponemos brindar he-rramientas que permitan a los docentes nosólo integrar y transferir sus saberes y capaci-dades, sino también, y fundamentalmente,acompañarlos en su búsqueda de solucionescreativas e innovadoras a las problemáticascon las que puedan enfrentarse en el procesode enseñanza en el área técnica.

En todos los casos, se trata de propuestas deenseñanza basadas en la resolución de pro-blemas, que integran ciencias básicas ytecnología, y que incluyen recursos didácti-cos apropiados para la educacióntécnico–profesional.

Los espacios de problemas tecnológicos, lasconsignas de trabajo, las estrategias deenseñanza, los contenidos involucrados y,finalmente, los recursos didácticos estánplanteados en la serie de publicaciones queaquí presentamos, como un testimonio derealidad que da cuenta de la potencialidadeducativa del modelo de problematización enel campo de la enseñanza y del aprendizajede la tecnología, que esperamos que resultede utilidad para los profesores de la edu-cación técnico-profesional de nuestro país.

Juan Manuel KirschenbaumDirector Nacional del Centro Nacional de

Educación Tecnológica.Instituto Nacional de Educación Tecnológica

XXII

Desde esta serie de publicaciones del CentroNacional de Educación Tecnológica, nos pro-ponemos:

• Poner a consideración de los educadoresun equipamiento didáctico a integrar enlos procesos de enseñanza y de apren-dizaje del área técnica que coordinan.

• Contribuir a la actualización de losdocentes de la educación técnico-profe-sional, en lo que hace a conocimientostecnológicos y científicos.

Inicialmente, hemos previsto el desarrollo deveinte publicaciones con las que intentamosabarcar diferentes contenidos de este campocurricular vastísimo que es el de la educacióntécnico-profesional.

En cada una de estas publicaciones es posiblereconocer una estructura didáctica común:

1 Problemas tecnológicos en el aula. Enesta primera parte del material sedescriben situaciones de enseñanza y deaprendizaje del campo de la educacióntécnico-profesional centradas en la re-solución de problemas tecnológicos, y sepresenta una propuesta de equipamientodidáctico, pertinente como recurso pararesolver esas situaciones tecnológicas ydidácticas planteadas.

2 Encuadre teórico para los problemas.En vinculación con los problemas didác-ticos y tecnológicos que constituyen elpunto de partida, se presentan conceptos

tecnológicos y conceptos científicos aso-ciados.

3 Hacia una resolución técnica. Manualde procedimientos para la construc-ción y el funcionamiento del equipo.Aquí se describe el equipo terminado y semuestra su esquema de funcionamiento;se presentan todas sus partes, y los mate-riales, herramientas e instrumentos nece-sarios para su desarrollo; asimismo, sepauta el “paso a paso” de su construc-ción, armado, ensayo y control.

4 El equipo en el aula. En esta parte delmaterial escrito, se retoman las situa-ciones problemáticas iniciales, aportandosugerencias para la inclusión del recursodidáctico construido en las tareas quedocente y alumnos concretan en el aula.

5 La puesta en práctica. Este tramo dela publicación plantea la evaluacióndel material didáctico y de la experien-cia de puesta en práctica de las estrate-gias didácticas sugeridas. Implica unaretroalimentación –de resolución vo-luntaria– de los profesores destinata-rios hacia el Centro Nacional deEducación Tecnológica, así como elpunto de partida para el diseño denuevos equipos.

Esta secuencia de cuestiones y de momentosdidácticos no es azarosa. Intenta replicar –enuna producción escrita– las mismas instanciasde trabajo que los profesores de Tecnologíaponemos en práctica en nuestras clases:

XXIIII

LA SERIE “RECURSOS DIDÁCTICOS”

XXIIIIII

Es a través de este circuito de trabajo (pro-blema-respuestas iniciales-inclusión teórica-respuestas más eficaces) como enseñamos ycomo aprenden nuestros alumnos en el área:

• La tarea comienza cuando el profesorpresenta a sus alumnos una situacióncodificada en la que es posible recono-cer un problema tecnológico; para con-figurar y resolver este problema, es nece-sario que el grupo ponga en marcha unproyecto tecnológico, y que encare análi-sis de productos o de procesos desarro-llados por distintos grupos sociales pararesolver algún problema análogo.Indudablemente, no se trata de cualquierproblema sino de uno que ocasionaobstáculos cognitivos a los alumnosrespecto de un aspecto del mundo artifi-cial que el profesor –en su marco curri-cular de decisiones– ha definido comorelevante.

• El proceso de enseñanza y de aprendiza-je comienza con el planteamiento de esasituación tecnológica seleccionada por elprofesor y con la construcción del espa-cio-problema por parte de los alumnos, ycontinúa con la búsqueda de respuestas.

• Esta detección y construcción derespuestas no se sustenta sólo en losconocimientos que el grupo disponesino en la integración de nuevos con-tenidos.

• El enriquecimiento de los modos de “ver”y de encarar la resolución de un proble-ma tecnológico –por la adquisición denuevos conceptos y de nuevas formastécnicas de intervención en la situación

desencadenante– suele estar distribuidamaterialmente –en equipamiento, enmateriales, en herramientas–.

No es lo mismo contar con este equipamien-to que prescindir de él.

Por esto, lo queintentamos des-de nuestra seriede publicacio-nes es acercar alprofesor distin-tos recursos di-dácticos que a-yuden a sus a-lumnos en estatarea de proble-matización y dei n t e r v e n c i ó n– s u s t e n t a d ateórica y técni-camente– en elmundo tecno-lógico.

Al seleccionar los recursos didácticos queforman parte de nuestra serie de publica-ciones, hemos considerado, en primer térmi-no, su potencialidad para posibilitar, a losalumnos de la educación técnico-profesional,configurar y resolver distintos problemas tec-nológicos.

Y, en segundo término, nos preocupó quecumplieran con determinados rasgos que lespermitieran constituirse en medios eficacesdel conocimiento y en buenos estructurantescognitivos, al ser incluidos en un aula por unprofesor que los ha evaluado como perti-

XXIIVV

Caracterizamos comorecurso didáctico a to-do material o compo-nente informático se-leccionado por un edu-cador, quien ha evalua-do en aquél posibili-dades ciertas para ac-tuar como mediadorentre un problema de larealidad, un contenidoa enseñar y un grupode alumnos, facilitandoprocesos de compren-sión, análisis, profundi-zación, integración,síntesis, transferencia,producción o evalua-ción.

nentes. Las cualidades que consideramosfundamentales en cada equipo que promove-mos desde nuestra serie de publicaciones”Recursos didácticos”, son:

• Modularidad (puede adaptarse a diversosusos).

• Resistencia (puede ser utilizado por losalumnos, sin peligro de romperse confacilidad).

• Seguridad y durabilidad (integrado pormateriales no tóxicos ni peligrosos, ydurables).

• Adaptabilidad (puede ser utilizado en eltaller, aula o laboratorio).

• Acoplabilidad (puede ser unido o combi-nado con otros recursos didácticos).

• Compatibilidad (todos los componentes,bloques y sistemas permiten ser integra-dos entre sí).

• Facilidad de armado y desarmado (posi-bilita pruebas, correcciones e incorpo-ración de nuevas funciones).

• Pertinencia (los componentes, bloquesfuncionales y sistemas son adecuadospara el trabajo con los contenidos cu-rriculares de la educación técnico-pro-fesional).

• Fiabilidad (se pueden realizar las tareaspreestablecidas, de la manera esperada).

• Coherencia (en todos los componentes,bloques funcionales o sistemas se siguenlas mismas normas y criterios para elarmado y utilización).

• Escalabilidad (es posible utilizarlo enproyectos de diferente nivel de com-

plejidad).

• Reutilización (los diversos componentes,bloques o sistemas pueden ser desmonta-dos para volver al estado original).

• Incrementabilidad (posibilidad de iragregando piezas o completando elequipo en forma progresiva).

Haydeé NocetiCoordinadora de la acción “Conocimientoscientífico-tecnológicos para el desarrollo de

equipos e instrumentos”.Centro Nacional de Educación Tecnológica

XXVV

1. Invernadero

automatizado

Este material de capacitación fuedesarrollado por:

Carlos Colombini,Ernesto Forgan,Manuel González,Susana Ibáñez,Enrique Martín,Graciela Pellegrino,Pablo Pilotto,coordinadores de acciones de capacitacióndel Centro Nacional de EducaciónTecnológica, con la colaboración deFederico Sar.

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Coordinación general:Haydeé Noceti

Diseño didáctico:Ana Rúa

Administración:Adriana Perrone

Monitoreo y evaluación:Laura Irurzun

Diseño gráfico:Tomás Ahumada

Karina LacavaAlejandro Carlos Mertel

Diseño de tapa:Laura Lopresti

Juan Manuel Kirschenbaum

Diseño de CD:Sergio Iglesias Pablo Pilotto

Con la colaboracióndel equipo de profesionales

del Centro Nacionalde Educación Tecnológica

Las metas, los programas y las líneas de accióndel Instituto Nacional de Educación Tecnológica VIIILas acciones del Centro Nacional de Educación Tecnológica XLa serie “Recursos didácticos” XII

1 Problemas tecnológicos en el aula 4• El recurso didáctico que proponemos

2 Encuadre teórico para los problemas 9• ¿Qué es un invernadero?• Tipos de cultivos• Diseño del invernadero• Automatismos involucrados

3 Hacia una resolución técnica.Manual de procedimientos para la construcción yel funcionamiento del equipo 34• El producto • Los componentes• Los materiales, herramientas e instrumentos• La construcción• El armado• El ensayo y el control• La superación de dificultades

4 El equipo en el aula 64• Producción del cultivo de lechuga para épocas

otoñales y primaverales, en un ambiente al aire librey en otro bajo cubierta

• Otras propuestas de actividades

5 La puesta en práctica 80

Anexo• CD Especificaciones para la construcción del equipo

Índice

Profesores de una escuela agrotécnica (conEducación Polimodal, Trayecto Técnico-Profesional en Producción agropecuaria,Trayecto Técnico-Profesional en Equipos einstalaciones electromecánicas) se proponenabordar con sus alumnos problemas y con-tenidos referidos a cultivos protegidos.Resulta importante para ellos contar con unrecurso didáctico que permita a sus alumnosmodelizar el desarrollo y la explotación deespecies vegetales cultivadas de este modo.

La necesidad está planteada y consiste enintegrar a sus clases un modelo eficaz paraque sus alumnos experimenten y observenlos cambios en las condiciones de cultivoprotegido que se desea ensayar, y para quesimulen situaciones climáticas diversas a par-tir del control de variables, en función de lasespecies que están estudiando.

Una vez establecidos los márgenes devariación aceptables para estas condicionesde cultivo, entre los requisitos que seplantean está que el dispositivo se maneje en

forma automática.

La tarea se organiza, inicialmente, en dosgrandes grupos de docentes y alumnos losque, a su vez, subdividen sus actividades deacuerdo con el nivel, la profundidad de loscontenidos a abordar y el interés demostradopor los integrantes.

Los profesores de Ciencias Naturales delPolimodal y del área de Producción Vegetal delTTP se abocan a la tarea de analizar con susalumnos aquellos cultivos con los que van atrabajar en el microclima automatizado, en de-terminar cuáles son las variables intervinientesa considerar en el proceso, así como el rangoaceptable de variación de estas variables paralograr que los cultivos resulten productivos.

El segundo grupo, compuesto por profesoresy alumnos del área de Tecnología delPolimodal y de Equipos e instalaciones electro-mecánicas, tiene a su cargo, inicialmente, labúsqueda de información acerca de lainfraestructura utilizada para la producción

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Lo invitamos a considerar estas situaciones. En ellas podrá usted reconocer algunos

problemas tecnológicos y didácticos que se presentan en el proceso de enseñar y de

aprender en la educación técnico-profesional.

Construyendo un microclima

1. PROBLEMAS TECNOLÓGICOS EN EL AULA

Una empresa desarrolla productos medicinales a partir de hierbas; su planta elaboradora estásituada en la localidad de Aguas Turbias, a 1200 m sobre el nivel del mar. La empresa ha expe-rimentado una demanda tal de producción, que sus empleados trabajan durante las veinticua-tro horas del día.

Los productos elaborados necesitan tener una temperatura entre 20 y 25 ºC, y una humedadrelativa ambiente del 40%, para optimizar su rendimiento y mantener la calidad.

En Aguas Turbias, durante el día, la temperatura ambiente puede ascender hasta los 35 ºC;pero, dada la altura a la que se encuentra el laboratorio y su cercanía al mar, casi siempre cir-cula viento de aire fresco con una velocidad variable entre los 20 y los 30 km/h. De noche, latemperatura desciende bruscamente a los 5 ó 10 ºC, según la época del año.

Dados los requerimientos de trabajodiurno y nocturno, se necesita automa-tizar la planta para mantener una tem-peratura constante y una iluminaciónadecuada, aprovechando al máximolas condiciones climáticas de la zona.

de cultivos protegidos y el análisis de aque-llos dispositivos que ya están funcionando enla zona. Luego, contando con los datos apor-tados por el otro grupo, iniciarán la etapa dediseño del modelo, para la cual tienen encuenta la selección y utilización de los mate-riales, procesos, herramientas, procedimien-tos y técnicas constructivas más apropiados.

¿Cómo pueden concretar este microclimaartificial y automático para que resulte unbuen recurso didáctico?

En otra escuela...Los alumnos de Tecnología están detectandosituaciones que implican mecanismos de re-gulación y de control.

Ya han analizado productos tecnológicos deuso cotidiano y, ahora, se dedican a precisarlos componentes de su proyecto tecnológico;para esto, se han dividido en grupos y, eneste momento, están inmersos en dosconsignas diferentes:

55

FITOTERAPIA

A

• Identifiquen no menos de dos alternati-

vas para solucionar el problema.

• Opten por una de ellas y justifiquen la

elección.

• Realicen un croquis del modelo de

automatización.

• Construyan el sistema.

• Ensayen su funcionamiento.

• Desarrollen un informe técnico.

Un grupo de microemprendedores ha decidido explotar un predio semiabandonado, propiedadde uno de sus integrantes, para convertirlo en un salón para usos múltiples. Según los estu-dios realizados, no existe ningún salón de este tipo en las cercanías, y la demanda de un lugarpara eventos y reuniones va en aumento, dada la prosperidad y el crecimiento demográfico dela zona.

En este predio hay un gran galpón de 10 m x 15 m, cuyas paredes son de aluminio anodizado.El techo es de chapa con claraboyas de policarbonato –que brindan una espectacular vistade las estrellas– y de tipo parabólico, con una altura máxima central de 4 metros. Las ventanaslaterales están realizadas en paneles de policarbonato transparente; son corredizas y, en laactualidad, se hace necesario contar con una escalera para poder abrirlas.

El piso es de cerámica y, aparentemente, está en buenas condiciones.

La idea del equipo es aprovechar este salón para reuniones de 50 a 200 personas.

Pero, uno de los inconvenientes que se les plantea a los microemprendedores es que, cuandola cantidad de personas sea muy grande, va a necesitar mantenerse el lugar ventilado y resul-tará complicado –en medio de la reunión– desplegar las escaleras para la apertura de las ven-tanas.

Para que el proceso resulte más sencillo, tienen que implementar un dispositivo automáticoque posibilite la apertura y el cierre de lasventanas, a distancia. Además, si la fiesta serealiza en invierno, tendrán que proveer decalefacción al salón.

66

B

SALÓN PARA USOS MÚLTIPLES

• Precisen el problema.

• Diseñen una respuesta que ayude a los

emprendedores a resolver el problema.

• Planteen el proyecto constructivo.

• Construyan el o los dispositivos

automáticos.

• Ensáyenlo y vuelquen los datos en un

informe.

Existen factores comunes entre estas situa-ciones:

• profesores que necesitan un recursodidáctico eficaz para que sus alumnosaprendan acerca de la automatización delos cultivos protegidos,

• empresa de fitoterapia cuya producciónvegetal demanda condiciones estables,

• microemprendedores que proyectan unambiente siempre confortable para susalón.

En cada una de ellas se requiere mantenerdeterminadas variables –temperatura, hume-dad, iluminación y ventilación– dentro deparámetros preestablecidos.

En cada situación en particular existen,además, otros factores que influyen en lasolución tecnológica a desarrollar:

• Construyendo un microclima requieretener en cuenta, entre otros, el riego delas especies que se desea cultivar;

• Fitoterapia, la orientación y velocidad del viento;

• Salón para usos múltiples exige considerarla contaminación ambiental, un riesgocierto si no se procede a una adecuadaaireación del ambiente.

En cada caso, resultaría oportuno contar conun recurso didáctico que permitiera manejary controlar las variables, adecuándolas a cadademanda en particular.

77

El recurso didáctico que proponemos

Nuestra propuestaes la de construir unmicroclima o biocli-ma artificial contro-lado automática-mente; es decir, unespacio en el cualciertas característi-cas climáticas pue-dan mantenersedentro de paráme-tros preestablecidos.

El recurso didác-tico que vamos aproponer, cumpleexactamente conlos requerimien-tos planteados enla situación pro-blemática Cons-truyendo un micro-clima; y, conpocas modifica-ciones, puede per-fectamente adap-tarse a las demás –y a las que usted presentea sus alumnos–.

El recurso didáctico que proponemos es unespacio en el que podemos observar el com-portamiento de especies vegetales, y contro-lar los factores que influyen en él: un inver-nadero automatizado.

En la vida real, las variables a controlarque tomamos en consideración tardan untiempo relativamente largo en modificarse–comparándolo con la duración de unaactividad escolar–. Por esta razón, hemosincorporado la posibilidad de que el dis-positivo IInnvveerrnnaaddeerroo aauuttoommaattiizzaaddoo res-ponda simulando externamente estoscambios, sin perjuicio de manifestarse dela misma forma ante variaciones reales dedichos parámetros.

¿Hubiera resultado conveniente desarrollareste invernadero de tamaño real? En algunasescuelas puede no haber espacio disponiblepara tal emprendimiento; y, entonces, su usoimplicaría a profesor y alumnos trasladarsehasta el lugar de su emplazamiento, con lasconsecuentes complicaciones, sobre todo si

el espacio elegido para la ubicación delinvernadero real se encuentra alejado; porotra parte, el costo de este recurso didácticopodría ser demasiado elevado. Por esto, nosdecidimos por la opción de modelizar uninvernadero factible de ser ubicado en lamesa de un aula convencional, aún cuandoestas dimensiones limitan el tamaño y lacantidad de las especies a cultivar (El mode-lo de invernadero propuesto no está realiza-do a escala, por las razones que trataremosmás adelante, en la tercera parte de estemódulo).

Ahora bien, nues-tro problema con-siste en recrear, através de esterecurso didáctico,las distintascondiciones de uncultivo protegido,jugando con lasvariables indis-pensables para el desarrollo del cultivo ymodificándolas según las distintas necesi-dades.

El recurso didácti-co que propone-mos, modeliza uninvernadero equi-pado con mediosde control quenos permiten in-cidir sobre situa-ciones climáticasque puedan pre-sentarse en eldesarrollo de uncultivo protegido.

88

Definir qué problemastecnológicos –relevan-tes para sus alumnos yajustados al área cu-rricular que usted en-seña– puede ayudar amodelizar el IInnvveerrnnaa--ddeerroo aauuttoommaattiizzaaddoo quelo invitamos a desa-rrollar, puede llegar aconvertirse en unasituación problemáticaen sí misma.

El sistema cultivo pro-tegido es aquél que seproduce en un micro-clima diferente del airelibre, con el objetivo demaximizar la produc-tividad y la calidad, yde disminuir los ries-gos climáticos.

Un invernadero es unámbito cerrado, cu-bierto por materialestransparentes, dentrodel cual es posibleobtener condicionesartificiales de microcli-ma y, con ello, cultivarplantas fuera deestación, en condi-ciones óptimas.

Un invernadero es un espacio con el micro-clima apropiado para el óptimo desarrollo deuna plantación específica. Partiendo de unestudio técnico de ambientación climática, esnecesario obtener en él, la temperatura, lahumedad relativa y la ventilación apropiadaspara alcanzar alta productividad a bajo costo,en menos tiempo, sin daño ambiental, prote-giendo al cultivo de lluvias, granizo, heladas,insectos o excesos de viento perjudiciales.

99

2. E N C U A D R E T E Ó R I C O PA R A L O SP R O B L E M A S

Un microclima es un entorno o ámbito reducidoque tiene diferentes condiciones ambientales a lasencontradas en la misma área. Por ejemplo, unmicroclima puede existir cerca de una enormepiedra; porque, al calentarse con la luz solar, lapiedra emite calor y, consecuentemente, la tem-peratura a su alrededor es más alta que la del árealocalizada a distancia; la piedra, así, define el con-torno de un microclima. De igual forma, la sombraproducida por un árbol puede considerarse comomicroclima, porque la temperatura debajo de unárbol es diferente a la del área en donde éste noprovee sombra. También podemos encontrar cons-trucciones hechas por el hombre en las cuales secrean microclimas artificiales –una heladera, unhorno, una pecera, un invernadero–. Un microclimapuede estar tipificado, también, por elementostopográficos, acción del calor, temperatura mediaanual, humedad, lluvias y vientos, altura sobre elnivel del mar, hidrografía, naturaleza del suelo,potencial electromagnético, espacio atmosférico...

¿Qué es un invernadero?Las ventajas del empleo de invernaderosson:

• Producción fuera de época.

• Posibilidad de obtener más de un ciclode cultivo al año.

• Aumento de la calidad y del rendimiento.

• Precocidad en los frutos.

• Ahorro de agua y fertilizantes.

• Mejora del control de insectos y enfer-medades.

La elección de un tipo de invernadero seconcreta en función de una serie de fac-tores:

• Tipo de suelo: Se eligen suelos con buendrenaje y alta calidad –aunque, con lossistemas modernos de fertirriego, esposible utilizar suelos pobres con buendrenaje o con sustratos artificiales–.

• Topografía: Son preferibles aquelloslugares con poca pendiente.

• Vientos: Es importante la dirección, laintensidad y la velocidad de los vientosdominantes.

• Exigencias bioclimáticas de la especie encultivo.

• Características climáticas de la zona o delárea geográfica donde va a construirse.

• Disponibilidad de mano de obra (factorhumano).

• Imperativos económicos locales (merca-do y comercialización).

Cuando una planta no resulta productiva esporque ha tenido problemas de exceso o faltade humedad, de exceso o falta de temperatu-ra, de exceso o falta de ventilación, de exce-so o falta de luminosidad; es decir, porque hatenido problemas derivados de la humedad,la temperatura, la iluminación, dados enforma independiente o bien por combi-nación de dos o más de ellos

Si consideramos que las plantas son seresvivos, no podemos dejar a la improvisación unaspecto tan clave como su microclima. Si en elespacio cerrado no creamos un microclimafavorable al desarrollo de las plantas, la pro-ductividad va a reducirse.

Cada planta tiene un rango de temperaturasy de humedad relativa dentro del cual pro-ducen eficientemente; por debajo o por enci-ma de este rango, las plantas se estresan y suproductividad declina. Existen, también,niveles de tolerancia a partir de los cuales sedetiene el proceso fotosintético.

Los invernaderos se pueden clasificar dedistintas formas, según se atienda a deter-minadas características de sus elementosconstructivos:

• según su perfil externo,

• según su fijación o movilidad,

• según el material de cubierta,

• según el material de la estructura, etc.

1100

Vamos a detenernos en tres grupos de deci-siones que es necesario tomar para el desa-rrollo de un invernadero:

1. Tipos de cultivo

La fotosíntesis es un proceso biológico.Durante la reacción, el dióxido de carbono(CO2) es absorbido por las hojas y, junto con elagua (H2O) que es absorbida por las raíces, enpresencia de luz, se produce glucosa(C6H12O6) y oxígeno (O2), que es emitido alaire.

6 CO2 + 12 H2O C6H12O6+ 6 O2 + 6 H2O

La glucosa es un azúcar, base de los alimen-tos para las plantas mismas y para los her-bívoros.

Luz

La expresión hhuummeeddaadd rreellaattiivvaa ddeell aaiirree serefiere al porcentaje de vapor de agua con-tenido en el aire. En vista de que su fuentenormal está localizada en la superficie de laTierra, el vapor de agua de la atmósferaestá, casi siempre, fuertemente concentradoen las capas bajas de la troposfera; y, nor-malmente, alrededor del 50% del con-tenido total se encuentra por debajo de los2000 metros. La humedad relativa es unamedida del contenido de humedad del airey, de esta forma, es útil como indicador deevaporación, transpiración y probabilidadde lluvia convectiva. No obstante, los va-lores de humedad relativa tienen la des-ventaja de que dependen fuertemente de latemperatura y de la presión de cadamomento; entonces, en las zonas tropicalescontinentales, en donde las variaciones dela temperatura que se dan entre la mañanay la noche son generalmente grandes, lahumedad relativa cambia considerable-mente en el curso del día.

En general, el rango de tteemmppeerraattuurraass quepermite obtener una óptima productividadse encuentra entre los 12 ºC y los 32 ºC detemperatura ambiente. Ahora bien, por de-bajo de los 10 ºC, las plantas suelen dete-ner sus procesos para entrar en un períodode latencia o hibernación, proceso que serevierte cuando la temperatura ambientevuelve a ser estable por encima de los 12 ºC,lo que les permite continuar con su cre-cimiento.

En el otro extremo del rango tambiénpodemos tener inconvenientes; por encimade los 35 ºC de temperatura, las plantas re-ducen su actividad para evitar la deshidra-tación producida por el excesivo calor.

Existe un rango de temperaturas óptimasdiferenciado para la germinación de las semi-llas y para la vida de las plantas:

• Para la ggeerrmmiinnaacciióónn, las temperaturasoscilan, generalmente, entre los 28 ºC ylos 32 ºC.

• Para el normal ccrreecciimmiieennttoo de las plantas,entre los 22 ºC y los 28 ºC.

Esto nos lleva a entender que:

1111

Las especies hortícolas pueden clasificarse enfunción al rango de temperaturas mediasóptimas de producción –termoperíodo–. Así,tenemos dos grupos bien diferenciados dehortalizas:

• aquéllas cuyo rango es amplio y queoperan en dos extremos, con tempera-turas que oscilan entre 13 ºC y 24 ºC,por un lado (cultivos de hoja, de raíz,inflorescencias y legumbres), y con tem-peraturas entre 20 ºC y 30 ºC, por el otro(batata y frutos carnosos);

• aquéllas cuyo rango es específico; es elcaso de los bulbos –que requieren tem-peraturas entre 15 ºC y 20 ºC– y de losfrutos jugosos (bayas, cucurbitáceas,maíz dulce), cuyo rango se encuentraentre 20 ºC y 25 ºC.

En función del clima y de la estación del año,por un lado, y de la duración del ciclo, lasnecesidades de temperatura y radiación, y elórgano a obtener de las distintas especieshortícolas, por el otro, se hace necesariodecidir los momentos óptimos en los cuales ini-ciar la producción de una determinada especiey poder controlar (o escapar de) los fenómenosclimáticos que pueden afectarla.

Considerando estos datos, podemos generarinformación adicional, ya que a través delanálisis del termoperíodo es posible dividirlas especies hortícolas según su respuesta alas heladas: Aquéllas cuyo rango se encuen-tra por encima de los 20 ºC se deben consi-derar sensibles, ya que sus órganos puedensufrir congelamientos temporarios y poste-rior pérdida por abortos, deshidratación oputrefacción (flores y frutos), en cualquierestadio de la etapa reproductiva por la cualtranscurren para completar su ciclo.

Estos factores clave no siempre son tenidosen cuenta por quienes diseñan y construyensus invernaderos.

Encontramos construcciones que, porerrores de diseño, tienen altísimos niveles dehhuummeeddaadd rreellaattiivvaa que contribuyen al desa-rrollo de plagas y enfermedades, lo cualinduce a aplicar agroquímicos, decisión queeleva los costos de operación y que reduce lacalidad de los frutos. Adicionalmente, elexceso de humedad bloquea la polinización yocasiona la pérdida de gran parte de lacosecha debido a que, por esta razón, las flo-res no se transforman en frutos o se pro-ducen malformaciones.

Otros aspectos, importantísimos en un inver-nadero, que son ignorados debido a laimprovisación, están relacionados con lavveennttiillaacciióónn. En un invernadero de am-bientación climática natural, el único motorque cumple la función de regulador de tem-peraturas y humedad relativa es el viento.Éste, a la vez que desempeña una funciónvital en la polinización, expulsa los exce-dentes de humedad y reduce los excesos detemperatura. Esto explica que, en el diseño

de un invernadero, tienen que considerarsela altura y las dimensiones de las aperturascenitales, para que exista el volumen de airerequerido y para que se produzca la reno-vación necesaria.

La apertura cenital posibilita la ventilacióndel invernadero, dejando escapar en formalenta y controlada los excesos que se generanen su interior, sin necesidad de abrir las ven-tanas, lo cual requiere, por un lado, mayoresfuerzo debido a su tamaño y, por el otro,buenas condiciones climáticas o fenómenosadversos leves –su apertura se evita enmomentos de vientos y lluvias de elevadaintensidad–.

Cuando existe exceso de humedad, el vaporde agua asciende hasta la cumbrera y, alencontrar una salida al exterior, sigue sucamino. Si la apertura está cerrada o noexiste, el vapor puede llegar a condensarse ya formar gotas de agua sobre la pared inte-rior del techo, concentrando la humedad, yfavoreciendo la formación de hongos y degotas de tamaño mayor –que generan unefecto lupa sobre las plantas, debido a la con-centración de los rayos solares que pasan através de ellas, perjudicando el efecto positi-vo que ocasionan los plásticos al difundir laradiación solar que los atraviesa–.

1122

En nuestro equipo didácticoInvernadero automatizado hemos

incluido una abertura cenital que nospermite controlar tanto la temperaturacomo la humedad relativa ambiente.

1133

1.- La cantidad de calor "Q" que se necesita para mo-dificar la temperatura de un cuerpo es directamenteproporcional a la masa "m" de la sustancia y al cambiode la temperatura "�T"

Es decir:

Q � m. �T

Q= c. m. �T

�T= Tf - Ti - diferencia entre la temperatura inicial "Ti"y la temperatura final "Tf"

“c” - constante de proporcionalidad recibe el nombrede ccaappaacciiddaadd ccaalloorrííffiiccaa eessppeeccííffiiccaa o ccaalloorr eessppeeccííffiiccoo

Podemos definir el ccaalloorr eessppeeccííffiiccoo como la cantidadde energía requerida para elevar 1 ºC la temperaturade 1 kg de una sustancia.

Entonces,

c= Q / m.�T y [c] = [Q] / [m] . [�T]

Por ello, las unidades de calor específico son:

[c] = J / kg . K o [c] = kcal / kg . ºC

2.- El calor específico es característico de cada sus-tancia. Da una indicación de su configuración y de lasustancia molecular interna.

Ejemplo:•Calor específico del aluminio es 920 J/kg .ºC ó

0,22 kcal/kg-ºC•Calor específico del plomo es 130 J/kg .ºC ó

0.31 kcal/kg-ºC•Calor específico del mercurio es 149 J/kg .ºC ó

0,0033 kcal/kg-ºC•Calor específico del vidrio es de 840 J/kg .ºC ó

0,20 kcal/kg-ºC

La ttrraannssmmiissiióónn ddee ccaalloorr (transferencia de energía)entre cuerpos, sustancias, etc. sucede cuando éstostienen diferente temperatura.

Existen tres formas de transmisión de calor:

• conducción,

• convección, y

• radiación.

La ccoonndduucccciióónn de calor se produce cuando las distin-tas partes de un cuerpo se encuentran a distinta tem-peratura, provocándose un flujo calórico desde elpunto de mayor hacia el de menor temperatura.Cuando en un extremo de un sólido aumenta la tempe-ratura –de modo que existe una diferencia de tempe-ratura entre los extremos del material–, el calor setransmite hacia el lado que está más frío, por conduc-ción.

El fenómeno de conducción se explica del siguientemodo: El aumento de temperatura provoca un aumentoen la energía cinética de las moléculas; así, aumentanlos choques entre moléculas; a su vez, estos choquesse realizan con moléculas que están a menor tempe-ratura y que se mueven a menor velocidad, transmi-tiendo energía térmica a éstas. De este modo, el calorse va transmitiendo desde el extremo más calientehacia el más frío.

El flujo calórico atraviesa la sección S del sólido desdeel punto de mayor temperatura (T1) hacia el de menor(T2). La cantidad de calor que atraviesa la plancha esproporcional a la sección y a la diferencia de tempe-ratura (T1�T2), e inversamente proporcional al espesor.

1133

. .S

PLANCHA SÓLIDA QUE SE ENCUENTRA ADOS TEMPERATURAS: T1 > T2

Si bien en el SI (Sistema Internacional) para el calorespecífico se expresa la unidad de temperatura en gra-dos Kelvin, el uso de grados Celsius es aceptado.

1144

La cantidad de calor que traspasa la lámina, por tiem-po, es:

Donde:

K es el coeficiente de conducción térmica .

El valor de K = 0, significa que se trata de una sus-tancia aisladora perfecta.

El valor de K = �, significa que es una sustancia con-ductora perfecta.

Considerando la plancha de espesor “l” y la diferencia de

temperatura �T = T1� T2, se define

como cambio en la temperatura por unidad de longitud

(gradiente térmico).

Como planteábamos, cuando existen diferencias detemperatura en un fluido o sustancia, se produce unatransmisión de calor. Las diferencias de temperaturadan lugar a variaciones de la densidad de la sustancia.La densidad disminuye al aumentar la temperatura y,de este modo, las moléculas de la sustancia setrasladan hacia los sectores de menor densidad, ge-nerándose una corriente de ccoonnvveecccciióónn en el reci-piente o recinto donde de encuentra la sustancia.

Por ejemplo, si se coloca agua en un recipiente y se lacalienta, se observa el movimiento del agua:

La fórmula para calcular la transmisión de calor entreuna pared plana y una sustancia (gas o líquido) es:

Q=h.S.(T2��)

Donde:

Q es la corriente calórica por convección (calor quegana o pierde la superficie por unidad de tiempo).

S es el área de la superficie.

�T es la diferencia de temperatura entre la masa de

fluido y la superficie.h es el coeficiente de convección; el calor que setransmite en unidades prácticas entre la pared y el flu-ido, para una temperatura determinada.

El coeficiente h es dependiente de cada caso en par-ticular. Su obtención no es simple; pero, existen tablasen las que se puede encontrar h con gran precisión.

Si un cuerpo tiene mayor temperatura que el medio enel que se encuentra, ésta decrece con el transcursodel tiempo, lo que significa que el cuerpo está perdien-do energía. Si se aisla el cuerpo dejándolo en vacío (deeste modo, se asegura que no se produce ni conduc-ción ni convección), se observa que la temperaturatambién disminuye con el tiempo, es decir, que el cuer-po pierde energía. A la energía que emite un cuerpo sela denomina energia radiante.

La radiación es la emisión continua de energía desdela superficie de los cuerpos. Es una emisión de ondaselectromagnéticas de distintas longitudes de onda �,que se propagan a la velocidad de la luz y se transmitentanto en el vacío como en el aire.

Cuando la energía radiante incide sobre la superficiede un cuerpo:

• Parte de ésta es transmitida o propagada por elcuerpo, con un determinado coeficiente de trans-misión “t”.

• Parte de la energía es reflejada por el cuerpo, con undeterminado coeficiente de reflexión “r”.

• Parte de la energía es absorbida por el cuerpo ytransformada en energía térmica. El cuerpo posee uncoeficiente de absorción “�”.

Se cumple que:� + r + t = 1

1144

K.S . �T

�T

J

m.s.ºC[ ]

h = kcalm2.horaºC

�Q�t l

l

=

1155

Cuando no es posible utilizar la aberturacenital por condiciones climáticasextremas –fuertes vientos, temporales delluvia y vientos, etc.– o por resultar insu-ficiente la capacidad de dicha aperturapara realizar las necesarias evacuacionesde temperatura o de humedad, se recurrea dispositivos electromecánicos(forzadores) que permiten insuflar oextraer los excesos detectados en el am-biente saturado.

Si las condiciones climáticas son nor-males, estas dos variables –temperatura yhumedad relativa ambiente del inver-nadero– se controlan a través de un sis-tema de ventilación natural pasivo, esdecir, sin consumo de energía: simple-mente, con la apertura de ventanas la-terales, las que deben ser lo suficiente-mente amplias como para producir unarenovación total del aire del ambiente enel menor tiempo posible, cada vez que elcultivo lo requiere.

Por estos motivos, es importante prestarespecial atención al decidir el o los lugaresdonde deben registrarse los valores deestas variables, ya que de ellas depende laviabilidad de las plantas. La posición y laubicación de los sensores están rela-cionadas con las dimensiones del inver-nadero, por lo que debemos asegurarnosque las mediciones registradas sean repre-sentativas del ambiente.

En algunas ocasiones, alta humedad y altísi-mas temperaturas –así como graves proble-mas de plagas y enfermedades– se producendebido a errores en la ddeennssiiddaadd ddee ssiieemmbbrraa.Algunas personas piensan que sembrando

Para el caso de los cuerpos opacos t ≅ 0; entonces, � + r = 1.

Los gases presentan valores elevados de t.

Un cuerpo que absorbe toda la radiación (� = 1) sedenomina cuerpo negro; está representado por unacavidad o caja con un orificio, por el cual ingresa unaonda electromagnética, con la particularidad de que esabsorbida completamente por el cuerpo (Éste consti-tuye un modelo teórico, ya que ningún cuerpo puedeabsorber toda la energía con la cual es radiado).

La ley de Stefan Boltzmann dice que la cantidad deenergía emitida por unidad de tiempo desde la superfi-cie de un cuerpo, es proporcional a la temperatura delcuerpo a la cuarta potencia.

La ecuación que permite su cálculo es:

Donde:

•� es una constante,

•T es la temperatura de la superficie.•e es una magnitud denominada poder emisivo de la

superficie; su valor está comprendido entre 0 y 1.

�Q�t

=e.�.T4.Area

Jm2 .s.ºK4

� = 5,76 . 10-8

1166

más plantas que las recomendables obten-drán más cosecha y se lanzan a la aventura decrear una selva en el invernadero, por la queno se puede caminar para realizar las laboressin dañar flores, frutos y tallos, además degenerar un microclima inapropiado. Eseexceso de follaje bloquea el paso de la luzque es el factor vital para la fotosíntesis, hacebarrera al viento limitando la polinización, yocasiona el aumento de la humedad y de latemperatura, con lo que se baja la produc-tividad y se aumentan los costos.

Además de considerar los requerimientos detemperatura, de humedad, de ventilación yde densidad de siembra, resulta impres-cindible analizar el ffoottooppeerrííooddoo de las plantasque van a desarrollarse en el invernadero. Elfotoperíodo es la cantidad de horas luz plenadiaria (duración del día), principal respon-sable de la inducción a la floración, a la bul-bificación y a la tuberización.

El fotoperíodo puede presentarse con signopositivo o con signo negativo, es decir condías alargándose o acortándose; en él es posi-

ble identificar dos puntos de inflexión, unomáximo y uno mínimo, momentos en losque cambia la tendencia y que se producen alinicio del período invernal y del período esti-val de cada año (21 de junio y 21 de diciem-bre, respectivamente, para nuestro hemisfe-rio), tomando valores mínimos –cercanos alas 8 horas de luz/día– y máximos –supe-riores a las 14 horas de luz/día–.

Esto permite dividir las especies, en general,y a las hortalizas, en particular, en plantascuya producción se realiza en los períodos:

• otoño–invernal (O– I),

• primavero–estival (P–E).

Algunas de ellas suelen ocupar, también,parte de algún período (anterior o posterior)al que las identifica, por lo que podemosespecificar especies cuyo ciclo es:

• otoño–inverno–primaveral (O–I–P),

• primavero–estivo–otoñal (P–E–O),

• inverno–primavero–estival (I–P–E).

La construcción de un invernadero sin partirde un diseño previo es una improvisaciónque puede resultar catastrófica, con los con-siguientes riesgos tanto en lo que hace a laproducción agrícola como en cuanto a losresultados económicos.

Un incorrecto diseño puede traer como con-secuencia la derivación en problemas en la

sanidad del cultivo –que exijan la utilizaciónde agroquímicos, y mayor gasto y menorrendimiento–. Un diseño erróneo en cuantoa la ventilación, al control de humedad o alcontrol de temperatura del ambiente, oca-siona la presencia de hongos y, por otraparte, disminuye la calidad y la cantidad delos frutos. Cuando, por ejemplo, los traslapesson muy cortos, quedan espacios que per-

2. Diseño del invernadero

1177

miten filtraciones de agua. Igual sucede conlos canales que no tienen la cavidad correcta,la extensión o la pendiente adecuadas. Valedecir que uno de los principales problemasque afectan a una plantación se derivan delexceso de humedad producida por proble-mas de diseño.

Nos centraremos en los siguientes compo-nentes de diseño:

Hay varias formas de invernadero; cada una deellas es más o menos adecuada para cada tipode cultivo, para cada lugar de emplazamientoy para las condiciones climáticas del lugar.

El conocimiento de la forma del invernaderonos va a permitir seleccionar de una maneramás adecuada aquellos materiales que uti-lizaremos para la construcción de la estruc-tura, de las paredes laterales y frontales, delos techos, de acuerdo con sus característi-cas, comportamiento frente a factores exter-nos e internos, ventajas y desventajas.

Algunas de las ccoonnffiigguurraacciioonneess ddee iinnvveerr--nnaaddeerroo más comunes son1:

• invernadero plano

• invernadero en raspa y amagado,

• invernadero asimétrico,

• invernadero de capilla,

• invernadero de doble capilla,

• invernadero túnel o semicilíndrico,

• invernadero de cristal.1 Periódico digital Infoagro:

http//www.infoagro.com/industria_auxiliar/tipo_invernaderos2.asp

Usted puede trabajar con susalumnos la resolución de estos

problemas, refiriéndolos no sólo a losmateriales, sino también a toma dedecisiones acerca de uniones o fijacio-nes, esfuerzos, mecanismos, influen-cias ambientales, desgaste o duración,mantenimiento, costos involucrados,etc.

1188

El invernaderoplano está com-puesto de dos partes:

una estructura vertical y otra horizontal,bien diferenciadas. Generalmente, seutiliza en zonas con escasas precipita-ciones. La estructura vertical está con-formada por soportes rígidos perime-trales de madera o acero galvanizado,usualmente cilíndricos, que tienen unainclinación hacia el exterior de unos 30ºcon respecto a la vertical; estos soportesestán situados en las bandas laterales yen las esquinas, y sujetados en su partesuperior; sirven para tensar las cuerdasde alambre de la cubierta. Posee, tam-bién, soportes o pies interiores interme-dios. La estructura horizontal está cons-tituida por dos mallas de alambre galva-nizado superpuestas, implantadas man-ualmente, las que sirven para portar ysujetar la lámina de plástico. Los inver-naderos planos tienen una altura decubierta que varía entre 2.15 y 3.5 m; laaltura de las bandas oscila entre 2 y 2.7 m.Los soportes del invernadero se apoyanen bloques troncopiramidales prefabri-cados, de hormigón, colocados sobrepequeños pozos de cimentación.

El invernadero enraspa y amagadotiene una estructurasimilar a la del inver-nadero plano; pero,

varía la forma de la cubierta. En la cum-brera, la altura máxima del invernaderooscila entre 3 y 4.2 m, formando unaraspa. En la parte más baja -amagado- seunen las mallas de la cubierta al suelomediante vientos y horquillas de hierro

que permiten colocar los canalones parael desagüe de las aguas pluviales. Laaltura del amagado oscila de 2 a 2.8 m;la de las bandas, entre 2 y 2.5 m; la se-paración entre apoyos y los vientos delamagado es de 2 x 4. El ángulo de lacubierta oscila entre 6 y 20º -este últimoes el valor óptimo-. La orientaciónrecomendada es en dirección este-oeste.

El invernaderoasimétrico difieredel de tipo raspa y

amagado, en el aumento de la superficieen la cara expuesta al sur; este aumentotiene por objeto acrecentar la capacidadde captación de la radiación solar; paraello, el invernadero se orienta en sentidoeste-oeste, paralelo al recorrido aparentedel Sol. La inclinación de la cubierta estal que permite que la radiación solarincida perpendicularmente sobre ella almediodía solar, durante el solsticio deinvierno, época en la que el Sol alcanzasu punto más bajo. Este ángulo -próxi-mo a 60º- ocasiona grandes inconve-nientes por la inestabilidad de la estruc-tura a los fuertes vientos; por ello, sue-len implementarse ángulos comprendi-dos entre los 8 y 11º en la cara sur, yentre los 18 y 30º en la cara norte. Laaltura máxima de la cumbrera varíaentre 3 y 5 m, y su altura mínima de 2.3a 3 m; la de las bandas oscila entre 2.15y 3 m; la separación de los apoyos inte-riores suele ser de 2 x 4 m.

En el invernaderode capilla simple,la techumbre formau n o o d o s p l a n o s

Invernaderoplano

Invernaderoasimétrico

Invernaderoen raspa y

amagado

Invernaderode capilla

simple

1199

inclinados, según sea a un agua o a dosaguas. El ancho que suele darse a estetipo de invernadero es de 12 a 16 m. Laaltura en cumbrera está comprendidaentre 3.25 y 4 m. Si la inclinación de losplanos de la techumbre es mayor a 25º,no ofrece inconvenientes en la eva-cuación del agua de lluvia. La venti-lación se realiza a través de ventanasfrontales y laterales; pero, cuando setrata de estructuras formadas por variasnaves unidas, la ausencia de ventanascenitales dificulta la ventilación.

El invernadero dedoble capilla estáformado por dosnaves yuxtapuestas.Su ventilación es

mejor que en otros tipos de invernadero,debido a la ventilación cenital -en lacumbrera de los dos escalones que formala yuxtaposición de las naves-; estasaberturas de ventilación suelen per-manecer abiertas constantemente y, porlo general, cuentan con malla mosqui-tera. También posee ventilación verticalen las paredes frontales y laterales. Estetipo de invernadero no está muy exten-dido debido a que su construcción esmás dificultosa y costosa, respecto deltipo de invernadero de capilla simple ados aguas.

El iinnvveerrnnaaddeerroo ttúúnneello sseemmiicciillíínnddrriiccoo secaracteriza por la

forma de su cubierta y por su estructuratotalmente metálica. El empleo de estetipo de invernadero se está extendiendoen razón de su mayor capacidad para el

control de los factores climáticos, sugran resistencia a fuertes vientos y surapidez de instalación -al constar deestructuras prefabricadas-. Sus soportesson tubos de hierro galvanizado quetienen una separación interior de 5 x 8,ó 3 x 5 m. La altura máxima oscila entre3.5 y 5 m. En las bandas laterales seadoptan alturas de 2.5 a 4 m. El anchode las naves está comprendido entre 6 y9 m, y se permite el adosamiento devarias naves. La ventilación se realizamediante ventanas cenitales que seabren hacia el exterior del invernadero.

El iinnvveerrnnaaddeerroo ddeeccrriissttaall2, que se em-plea generalmenteen el norte de

Europa, consta de una estructurametálica prefabricada y de una cubiertade vidrio. El techo está formado porpaneles de vidrio que descansan sobrelos canales de recogida de pluviales ysobre un conjunto de barras transver-sales. El ancho de cada módulo es de3.2 m. Desde los canales hasta la cum-brera hay un solo panel de vidrio de unalongitud de 1.65 m y ancho que varíadesde 0.75 m hasta 1.6 m. La sepa-ración entre columnas en la direcciónparalela a los canales es de 3 m. En sen-tido transversal, están separadas 3.2 m -si hay una línea de columnas debajo decada canal- o 6.4 m -si se construyealgún tipo de viga en celosía-.

1 El invernadero de cristal ACM-Venlo(r) que describi-mos es una marca registrada:

* http://www.acm-spain.com/contenidos/productos/invcristal/venlo.htm

Invernaderode túnel

Invernaderode cristal

Invernaderode capilla

doble

2200

TIP

OD

EIN

VE

RN

AD

ER

O

Plan

oRa

spa

yam

agad

oA

sim

étri

coCa

pilla

y d

oble

cap

illa

Túne

l ose

mic

ilínd

rico

Cris

tal

Economía.Adaptación al terreno.Resistencia al viento.Aprovechamiento del agua de lluvia en perío-dos secos.Luminiosidad uniforme.

Economía.Mayor volumen unitario y, por tanto mayor inerciatérmica, lo que aumenta la temperatura nocturna.Buena estanqueidad a la lluvia y al aire.Mayor superficie libre de obstáculos.Posibilidad de instalar ventilación cenital,situada junto a la arista de la cumbrera.

Economía.Estanqueidad a la lluvia y al aire.Buena ventilación, dada su altura.Aprovechamiento de la luz en invierno.Elevada inercia térmica, dado su gran volumenunitario.Instalación de ventilación cenital a sotavento.

Fácil construcción y fácil conservación.Posibilidad de incluir todo tipo de plástico en lacubierta.Fácil ventilación vertical en las paredes.Fácil instalación de ventanas cenitales.Grandes superficies de ventilación conmecanización sencilla.Fácil evacuación del agua de lluvia.Escalabilidad, por unión de varias naves.

Estructuras con pocos obstáculos.Buena ventilación.Buena estanqueidad a la lluvia y al aire.Instalación de ventilación cenital a sotavento,con posibilidad de un accionamiento mecaniza-do.Reparto de la luminosidad en el interior.Fácil instalación.

Buena estanqueidad, lo que facilita una mejorclimatización

Rápido envejecimiento de la instalación.Peligro de hundimiento por bolsas de agua delluvia.Destrucción del plastico y de la instalación.Goteo del agua de lluvia y filtraciones de aire.Poco volumen de aire.Mala ventilación.Excesivo número de postes, alambres, piedrasde anclaje... que dificulta la operatividad.Compleja instalación de ventanas cenitales.

Diferente luminosidad entre la vertiente sur yla norte.Desaprovechamiento de las aguas pluviales.Dificultad en el cambio del plástico de lacubierta.Pérdida de calor a través de la cubierta.

Desaprovechamiento del agua de lluvia.Cambios en el plástico de la cubierta.Pérdidas de calor a través de la cubierta.

Elevado costo.Desaprovechamiento del agua de lluvia.

Reducción en la transmisión de luz por abun-dancia de elementos estructurales.Elevado costo.Naves pequeñas, debido a la complejidad desu estructura.

V E N T A J A S I N C O N V E N I E N T E S

La ddiissppoonniibbiilliiddaadd ddee llooss mmaatteerriiaalleess en el mer-cado y el precio de éstos, obligan a tomardecisiones menos ideales y más realistas encuanto al tipo y al tamaño final del inver-nadero.

Las ddiimmeennssiioonneess ddee uunn iinnvveerrnnaaddeerroo siempreestán regidas por las característicasexcluyentes del cultivo principal que desea-mos realizar –pero, sin descuidar aquellosaspectos generales que permiten introducir, amodo de salvaguarda, cultivos alternativos–.

En la decisión respecto de las dimensiones,también inciden las condiciones topográficasy climáticas de la zona. Si bien la orientaciónideal consiste, como decíamos, en que lalínea de la cumbrera acompañe el recorridodel Sol –es decir, de este a oeste–, muchasveces existen impedimentos naturales (mon-tañas, bosques) o artificiales (casas, galpones,edificios) que producen sombras o que, porsu ubicación dentro del predio, generan tur-bulencias ante la presencia de vientos inten-sos; y, aún cuando los vientos no encuentrenestos obstáculos, el otro efecto que causan esla presión contra las paredes del invernadero,que puede provocar un deterioro importantey acortar la vida útil de los materiales que locomponen.

El conocimiento previo deestas limitaciones ambien-tales permite modificartanto la ubicación como lasdimensiones, sin resignarsuperficie cultivable, pres-tando atención a la parte dela estructura que queda ex-puesta a estos fenómenosclimáticos y a la economía.

Como vemos, el campo de aplicación es muyvasto y la profundidad con la que se puedenabordar esta diversidad de contenidos, tam-bién.

2211

El invernadero automatizadoque proponemos como recurso

didáctico no está sometido a condi-ciones ambientales extremas, ya quevamos a ubicarlo en un aula o en untaller. No obstante, resulta impres-cindible estudiar qué influencias inci-den en su estructura, cubierta y mate-riales componentes, en función delclima del lugar de emplazamiento real:

• temperaturas extremas,• exceso de precipitación, sequía, • nieve, granizo,• vientos fuertes,• tipos de suelo.

Este análisis climático hace a la for-taleza del invernadero y es de vitalimportancia en el momento de consi-derar su ubicación, su orientación, losmateriales implicados, los anclajes,etc.

Para una misma área cultivable, por ejemplo para 350 m2, el recin-to puede tener las siguientes dimensiones: 8 x 43,75 m, ó 10 x 35 m,ó 12.5 x 28 m, ó 15 x 23,33 m. Si bien se trata de la misma superfi-cie cubierta, la cantidad de material de cobertura necesario paralos laterales –componente del sistema con mayor recambio y conmás incidencia en el costo final del invernadero–, cambia sustan-cialmente en función de las dimensiones. Siguiendo el ejemploanterior, los metros lineales necesarios para cubrir el perímetrode cada recinto son: 103.50 m para el primero, 90 m para el segun-do, 81 m para el tercero y 76.66 m para el último.

Tenemos que tener en cuenta que el inver-nadero, como herramienta de producción,exige algunas condiciones para maximizar suaprovechamiento.

Debe permitir, por ejemplo, una buena ven-tilación o circulación de aire, la que favoreceel control de la humedad y de la temperatu-ra; en el interior del invernadero, el aire secalienta por la acción de la energía solar se-gún la estación del año y por la incidencia delas especies que están cultivándose.

Por otra parte, es necesario que las plan-tas, a través de las paredes y del techo,reciban la mayor cantidad de iluminacióny de energía calórica, las que inciden deci-sivamente en su crecimiento. El materialde la cubierta y la sombra que pueda efec-tuar la estructura merecen, entonces, par-ticular atención.

Otro aspecto importante a considerar es elrelacionado con la accesibilidad. La disposi-ción y la forma de los soportes y aberturasdeben ser de fácil manejo, permitir elmovimiento de las personas y brindar laposibilidad de realizar modificaciones inter-nas, si éstas fueran necesarias.

Detengámonos, ahora, en la eessttrruuccttuurraa delinvernadero.

La estructura es el armazón del invernadero;en términos generales, se intenta que reúnalas siguientes condiciones.

• ser ligera y resistente,

• estar conformada por material econó-mico y de fácil conservación,

• ser susceptible a una ampliación -esca-lable-,

• ocupar poca superficie,

• adaptarse a los materiales de la cubierta.

Esta armazón estructural es la encargada desoportar y transmitir las cargas permanentes yaccidentales: peso de la cubierta, el viento, lanieve, los tutores de plantas, los mecanismos yaparatos instalados en su interior —por ejem-plo, los que posibilitan la apertura y el cierre deventanas, techos o puertas, los ventiladores oextractores, los sistemas de riego y atomizacióndel agua, la iluminación artificial, diferentestipos de de detectores y sensores, etc.—.

La estructura del invernadero es uno de loselementos constructivos que más detenida-mente debemos estudiar, desde el punto devista de su solidez y de su economía, a lahora de definirnos por un determinado tipo

2222

Usted puede solicitar a sus alumnosun análisis comparativo entre las

distintas características y propiedades delos diferentes materiales utilizados en laconstrucción de la estructura de un inver-nadero, datos de decisiva importancia en elmomento de iniciar el diseño definitivo.

También pueden realizar un análisis de losmateriales utilizados en la estructura delinvernadero que proponemos como recursodidáctico, sacar conclusiones acerca de lasrazones por las cuales fueron selecciona-dos y desarrollar propuestas para sustituir-los.

de invernadero.

Los materiales más utilizados en la construc-ción de las estructuras de los invernaderosson madera, hierro, aluminio, alambre galva-nizado y hormigón armado; es difícil encon-trar un tipo de estructura que utilice sola-mente una clase de material, ya que locomún es emplear varias.

Para escoger la ccuubbiieerrttaa adecuada, es nece-sario tener en cuenta la situación geográfica,las temperaturas máximas y mínimas, laposibilidad de heladas, el régimen de vien-tos, la humedad relativa, el régimen de llu-vias, la radiación solar y los requerimientosclimáticos de la especie que vamos a sembrar.

El material de la cubierta constituye uno de loselementos que se deben tener en cuenta almomento de diseñar y calcular la estructura.

Para permitir una conjunción equilibradaentre cubierta y estructura, se prefieren losmateriales plásticos a, por ejemplo, el vidrio.

Un material perfecto para la cubierta es aquélque reúne los requisitos de:

• buen efecto de abrigo,

• gran retención de calor,

• gran rendimiento térmico,

• gran transparencia a las radiacionessolares,

• gran opacidad a las radiaciones infrarro-jas largas emitidas por suelo y plantasdurante la noche.

Pero, los materiales que pueden cumplirtodas estas exigencias son caros y exigenestructuras también costosas; se requiere deellos que cuenten con el espesor y la flexibi-lidad de los plásticos, y con las propiedadesópticas del vidrio –muy permeable, duranteel día, a las radiaciones de longitud de ondainferiores a 2.500 nanómetros o 3000 nm; y,por la noche, lo más opaco posible a lasradiaciones de longitud de onda larga queson las que mantienen calientes a los inver-naderos–.

Los materiales de cubierta pueden ser:

• Vidrio impreso o catedral.

• Plástico:

• Plástico rígido: polimetacrilato de meti-lo (PMM), policarbonato (PC),poliéster con fibra de vidrio, poli-cloruro de vinilo (PVC).

• Plástico flexible: policloruro de vinilo(PVC), polietileno de baja densidad(PE), etileno vinilo de acetato (EVA),policloruro de vinilo (PVC) y mate-riales coextruidos.

El vviiddrriioo es el primer material en utilizarseen la cubierta de invernaderos, hasta laaparición de los materiales plásticos. Seemplea, principalmente, en zonas de climaextremadamente frío o en cultivos especiali-zados que requieren una temperatura establey elevada.

El cristal que se utiliza como cubierta deinvernadero es siempre el vidrio impreso–pulido por un lado y rugoso por el otro–.

2233

En la colocación del cristal sobre la cubiertade la instalación, la cara rugosa queda hacíael interior y la cara lisa hacia el exterior. Así,recibe por la parte exterior casi todas lasradiaciones luminosas que, al pasar a travéssuyo, se difunden en todas las direcciones alsalir por la cara rugosa.

El vidrio es el material que presenta unatransmisión óptica y térmica óptima; es nocombustible, resistente a la radiación ultra-violeta y a la polución, y mantiene suspropiedades iniciales a lo largo de su vida.

El principal problema del vidrio es su vul-nerabilidad a los impactos; por esto, sedesaconseja su uso en zonas con altas posi-bilidades de granizo. Otro inconveniente essu peso y que se comercializa en unidadespequeñas que requieren, por tanto, estruc-turas sólidas y estables que las soporten yque eviten la rotura del material pordesplazamientos. Esto provoca, también, quelos elementos estructurales produzcanimportantes sombras dentro del invernaderoy que se requiera un mantenimiento cons-tante de limpieza y de sellado.

Si la opción para la cubierta del invernaderoes el pplláássttiiccoo, es muy importante hacer unabuena selección, para lograr los resultadosdeseados y para reducir los riesgos de lainversión.

Los avances tecnológicos de los últimos añospermiten disponer de una amplia gama deopciones de protección para los cultivos,consistente en diferentes tipos de películasplásticas.

Para seleccionar la cubierta plástica para un

invernadero, debemos tener en cuenta:

LLuummiinnoossiiddaadd. La luz es la fuente de vida delas plantas y cumple un papel determinanteen el crecimiento y en el desarrollo vegetati-vo; las plantas dependen de la energía solarpara el funcionamiento de su complejo pro-ceso fotosintético, por lo que los plásticosdeben tener las propiedades de permitir quea ellas llegue la cantidad y la calidad de luzque las favorece. En consecuencia, los plásti-cos para invernaderos deben tener buenatransmisión global de luz visible, poder dedifusión de luz (eliminación o reducción desombras) y antiadherencia al polvo.

2244

Las ondas luminosas tienen asociada energía, laque se transmite en paquetes denominadosfotones. La energía que posee la onda es propor-cional a su frecuencia:

E= h�

Donde:• E es la energía.• h es la constante de Planck;

h= 6,624. 10-34 joule . s • � es la frecuencia.

La frecuencia de la onda que se propaga es pro-porcional a la distancia que recorre en un período,denominada longitud de onda �.

Donde:• � es la frecuencia de la onda que se propaga.• � = longitud de onda.• c es la velocidad de la luz; c = 3. 10 8 m/s para

el vacío.

� = c�

SSaanniiddaadd vveeggeettaall. La administración de laluz mediante la tecnología del plásticocontribuye de manera muy positiva en lasanidad vegetal ya que, con la aplicaciónde filtros fotoselectivos, puede modifi-carse tanto la cantidad, como el rango dela luz solar, su calidad o su duración,provocando ambientes en los que sereduce de modo sustantivo la presenciade insectos y, por ende, la contaminaciónpor virosis; la fotoselectividad es emplea-da, también, en el control de patógenos,bloqueando las radiaciones que favore-cen la germinación de las esporas. Otroaspecto que involucra riesgos en lasanidad vegetal es la condensación de lasgotas que se forman en el interior delinvernadero, la cual puede causar seriosproblemas por germinación depatógenos; esto puede evitarse con laaplicación de aditivos que brindanpropiedades antigoteo y que posibilitanque las gotas, en lugar de caer sobre loscultivos, se deslicen por la cubierta hacialos laterales y, luego, hacia el suelo delinvernadero.

TTeemmppeerraattuurraa. El factor más importante acontrolar dentro de un invernadero es latemperatura; por lo tanto, el plásticodebe tener propiedades IR (infrarrojo)–para brindar termicidad, cuando esnecesario– y propiedades termorregu-ladoras –para limitar las oscilaciones tér-micas–.

RRaaddiiaacciióónn uullttrraavviioolleettaa. Los plásticospara invernaderos tienen que tenerestabilizantes, para impedir sudegradación por el efecto de la luzultravioleta (UV).

La cubierta requiere, entonces, de un blo-queador de radiación UV de, por lo menos315 nm. Si bien es conveniente que la pro-tección o bloqueo de radiación UV sea supe-rior a los 500 o 600 nm, el aumento del costode un plástico con esta protección no siem-pre alcanza a justificarse.

DDuurraacciióónn. La duración es uno de los aspectosque más interesa y preocupa a los usuarios.Está, en gran medida derivada de los estabi-lizantes, de la dispersión homogénea de losaditivos y depende, también, de la materiaprima con la que se fabrique la cubierta y delsistema de extrusión empleado.

2255

• La luz ultravioleta es perjudicialpara el desarrollo del cultivo enel espectro que va desde los 280hasta los 315 nanómetros delongitud de onda, ya que pro-duce quemazón y ennegre-cimiento.

• Desde los 315 nm a los 400 nm,tenemos la posibilidad de for-mación de plagas o virus.

• En el rango comprendido entrelos 400 y los 510, la radiaciónUV provoca efectos sobre elcrecimiento de tallos y hojas.

• Desde los 510 a los 610, oca-siona poca respiración biológi-ca.

• De los 610 a los 700, obtenemosla máxima actividad fotosintéti-ca y de síntesis de la clorofila.

UV

Los aspectos que se tienen en cuenta paraevaluar la duración de un plástico paracubierta, están en función de las propiedadesmecánicas del material:

• Resistencia al rasgado.

• Resistencia al envejecimiento.

• Flexibilidad.

• Resistencia a la acción de pesticidas einsecticidas.

El policarbonato, por ejemplo, es un polímerotermoplástico con buena resistencia alimpacto y más ligero que el polimetacrilatode metilo –PMM–. La presentación de estematerial es en planchas alveolares, que cons-tan de 2 ó 3 paredes paralelas unidas trans-versalmente por paredes del mismo material.Las múltiples paredes de que consta la placaforman una cámara de aire dentro de loscanales internos, la que hace aumentar elpoder aislante en un porcentaje muy elevado,respecto al mismo material en placa sencilla.El grosor de las placas que se puede encon-trar en el mercado es de 4 a 16 mm; éstastienen una gran resistencia al impacto (grani-zo, piedras, etc.) y, en su cara expuesta alexterior, están provistas de una película queprotege de los rayos UV al resto del material,para evitar su degradación; su cara interiorpuede llevar un tratamiento anticonden-sación y antigoteo, que permite el desliza-miento de las gotas de agua para que nocaigan sobre el cultivo. El policarbonatoposibilita una buena difusión de la luz trans-mitida, reduciendo sombras y permitiendoque las plantas reciban la luz en toda susuperficie y no solamente en la zona de inci-dencia. Es un material muy ligero, en funcióndel grosor de la placa; a igualdad de espesor,su peso es de 10 a 12 veces menor que el delvidrio. Incluso en frío, sus placas puedenadaptarse a estructuras con perfiles curvos deradio suave. Su duración está garantizada en10 años por los fabricantes.

Para completar la toma de decisiones respec-to del diseño del invernadero –además deconsiderar los tipos, las dimensiones, laestructura y la cubierta– es necesario preverlas uunniioonneess, fijaciones, encastres, etc.

2266

La cubierta ideal debe, entonces,bloquear la radiación UV –pero,ser permeable a la radiaciónsolar del resto de la banda hasta3000 nm–, retener la energíacalorífica generada por las radia-ciones IR que emanan del suelo yde las plantas, eliminar los pro-blemas que se derivan de la con-densación; tener alta resistenciaal rasgado y al envejecimiento;poseer propiedades coestabi-lizantes (resistencia a la acciónde pesticidas e insecticidas),brindar buena transmisión globalde luz visible, permitir buenadifusión para homogeneizar ladistribución de la luz y reducir lassombras, contar con propieda-des fotoselectivas para bloquearla presencia de insectos, virus yhongos, disponer de una capaantiadherente al polvo, y garanti-zar larga duración.

2277

Hasta aquí hemos analizado los requerimien-tos de los cultivos protegidos a desarrollar enel invernadero y los rasgos fundamentales desu diseño. Nos centraremos, ahora, en losautomatismos de ese invernadero.

Porque, en él existen variables físicas am-bientales que deben ser controladas, segúnlos requerimientos específicos de cadaespecie vegetal. En términos generales, lasvariables a controlar son:

• temperatura ambiente,

• humedad relativa ambiente,

• nivel de iluminación,

• aireación ambiental.

En todos los casos, el grado de automati-zación va a estar asociado a los recursosdisponibles tanto económicos como tec-nológicos; pero, cualquiera sea el grado y elsistema de control, que se diseñe, debecumplir con los siguientes requisitos indis-pensables:

• equilibrio de cada una de las variables acontrolar (realimentación negativa) y

• confiabilidad de funcionamiento

Con el nombre genérico de ssiisstteemmaass ddee ccoonn--ttrrooll se abarca a las operaciones básicas cons-titutivas de la automatización. Dichas opera-ciones son la rreegguullaacciióónn y el mmaannddoo, quepueden ser subsistemas de un sistema másamplio del cual forman parte.

Las acciones de rreegguullaacciióónn están asociadas alconcepto de control automático, que implicala existencia de un lazo cerrado en el sistemade control.

Es usual representar esquemáticamente a lossistemas de control de lazo cerrado mediantediagramas en bloques, de la siguiente forma:

En consecuencia, el proceso de regulaciónconsiste en una comparación entre el valorreal de la magnitud considerada con el valorespecificado para ella, dentro de un lazo ce-rrado, y en modificar la magnitud reguladacuando existe desviación.

3. Automatismos involucrados

Los ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddee llaazzoo cceerrrraaddoo sonaquéllos en los que la magnitud de la variableconsiderada de salida de un proceso, planta oequipo se compara con la variable considera-da de entrada a él (valor prefijado); a efectosde corregir la desviación entre la salida real yla especificada, el sistema de control efectúalos ajustes necesarios para que la salida realse aproxime lo más posible a salida especifica-da. En este sistema de control existe reali-mentación (feed-back).

El regulador actúa a través del dispositivo deajuste, cuando el valor real de la magnitudde salida se aparta del valor especificado; esdecir, cuando la desviación del sistema (señalde error) es distinta de cero. Este proceso deregulación se denomina regulación por reali-mentación negativa (tiende al equilibrio de lamagnitud de salida).

Es decir que un circuito de regulación se caracte-riza porque las señales describen un lazo cerrado.

Decíamos que los sistemas de control impli-can operaciones de regulación y de mando.Refirámonos, ahora, a las segundas.

El concepto de mmaannddoo se asocia a la idea de“gobernar”.

En el diagrama se muestra la configuraciónde un sistema de regulación de velocidad, deun motor de corriente continua.

2288

En el diagrama podemos observar que el GT–generador tacométrico– envía una señal,que depende de la velocidad real de giro delmotor de cc (señal de realimentación), alcomparador, que contrasta esta magnitudcon la prefijada, emitiendo una señal dedivergencia al regulador para mantener re-gulada la velocidad de rotación del motor decc.

Ahora, si desconectamos el GT del compara-dor –es decir, si quitamos la conexión del GTal comparador–, interrumpimos el lazo deregulación, con lo cual sólo es posiblerealizar la acción de mando (gobernar); dichaacción se hace posible modificando la posi-ción del dispositivo de selección de veloci-dad. En este caso, se puede ajustar una deter-minada velocidad de giro del motor; pero siésta, por alguna causa, varía posteriormente,no existe realimentación a la entrada ni tam-poco regulación; entonces, decimos que ellazo de acción está abierto.

Al realizar acciones de mmaannddoo, las magni-tudes de entrada modifican a las magnitudesde salida, formando un lazo de acción abier-to.

Los sensores –también denominados detec-tores o transductores– son dispositivos quereconocen señales de entrada de magnitudesfísicas reales (mecánicas, eléctricas, térmicas,químicas, radiantes, etc.) procedentes de unproceso o entorno externo, y convierten lainformación en señales de tipo eléctrico, uti-lizando estas señales para supervisar y/ocontrolar una determinada operación o pro-ceso.

Los sensores se pueden clasificar según eltipo de su señal de salida; es decir, según laforma en que presentan la magnitud sensada,en:

AAnnaallóóggiiccooss. La señal de salida queproporcionan es un valor de ten-sión o de intensidad dentro de unrango determinado por las carac-terísticas propias del sensor. Porejemplo, termocupla.

DDiiggiittaalleess. Son los que proporcio-nan una señal codificada en pulsoso código digital (binario, BCD,etc.). Por ejemplo, un codificadorde velocidad angular.

DDooss eessttaaddooss (sí–no, todo–nada, on-off, cerrado-abierto). Son aquéllosque únicamente poseen dos esta-dos, los cuales están separados porun valor de la magnitud sensada.Por ejemplo, termostato bimetáli-co.

2299

Los ssiisstteemmaass ddee ccoonnttrrooll ddee llaazzoo aabbiieerrttoo sonaquéllos en los que la única señal que ejerceuna acción de control sobre el sistema, es laque entra a él (señal de referencia); en estoscasos, la salida no actúa sobre la entrada –lasalida no influye en la acción de control–.

3300

Analicemos, ahora, los sistemas de control enel recurso didáctico IInnvveerrnnaaddeerroo aauuttoommaattiizzaa--ddoo.

El invernadero que proponemos como recur-so didáctico incluye subsistemas de controlpara:

• temperatura,

• humedad/ventilación,

• iluminación artificial.

El ssuubbssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll tteemmppeerraattuurraa estádestinado a evitar el exceso de temperaturaen el interior del invernadero: Trata de evitarque la temperatura máxima supere valorespreestablecidos. Para ello, actúa de dos for-mas:

• produciendo la apertura del cierre ceni-tal, cuando se sobrepase un primer valorprefijado de temperatura (magnitud dereferencia 1) y

• si, a pesar de estar abierto el cierre ceni-tal, se sobrepasa un segundo valor prefi-jado (magnitud de referencia 2), se habilitael mecanismo que produce la apertura delos cierres laterales del invernadero.

Se recorre un camino inverso cuando los va-lores de temperatura real –debido alaccionamiento de los dispositivos en el inte-rior del recinto– van siendo inferiores a cadauno de los valores previamente prefijados.

Un diagrama en bloques de este subsistemaes el siguiente:

En este subsis-tema de control,la magnitud desalida (magnitudreal) es la tempe-ratura en el inte-rior del recintodel invernadero.Esta magnitud estomada por elsensor de tempe-ratura que latransforma enuna señal que setransmite al dis-positivo de regu-lación.

En el dispositivo de regulación, se com-para el valor de la magnitud enviada porel sensor de temperatura (magnitudreal) con el valor prefijado de tempe-ratura que la especie cultivada requiere.Para la magnitud de referencia 1, cuandoeste último valor se ve superado por lamagnitud real, el dispositivo de regula-ción emite una señal de desviación(señal de error) que actúa sobre eldispositivo de ajuste correspondiente ala referencia indicada.

Asimismo, en el caso de que la magni-tud real supere el valor prefijado detemperatura para la magnitud de referen-cia 2, el dispositivo de regulación emiteuna señal de desviación que actúasobre el dispositivo de ajuste correspon-diente a la referencia indicada.

El dispositivo de ajuste está integrado

por componentes que activan el motorde accionamiento del mecanismo deapertura del techo cenital o bien el fun-cionamiento del motor de apertura delos cierres laterales.

Si, como consecuencia de estasacciones, al cabo de un cierto tiempo latemperatura interna comienza a dis-minuir, el sensor continúa enviando aldispositivo de regulación las sucesivasseñales correspondientes a los diferen-tes valores de temperatura (magnitudreal) que se van presentando. El dispo-sitivo de regulación compara los dife-rentes valores recibidos del sensor, conlos valores prefijados de temperatura(magnitudes de referencia 1 ó 2) para elcierre de las ventanas laterales, y man-tiene activo o desactiva el funciona-miento del dispositivo de cierre cenital.El sistema de regulación y controlrecorre el camino inverso al recorrido,cuando se incrementa la temperaturainterna del recinto del invernadero.

El invernadero cuenta, también, con unsegundo subsistema, el ssuubbssiisstteemmaa ddeeccoonnttrrooll ddee hhuummeeddaadd. Este subsistema decontrol está destinado a mantener lahumedad relativa ambiente en el inte-rior del invernadero dentro de paráme-tros prefijados en función del cultivoconsiderado. Para ello, el subsistema decontrol actúa sobre dispositivos (venti-ladores/extractores de aire) que pro-ducen una circulación de aire en el inte-rior del recinto del invernadero.

3311

Un tteerrmmiissttoorr es un dis-positivo de dos termi-nales, un resistor quevaría su valor en fun-ción de la temperaturadel medio en que seencuentra. En general,está formado pormateriales como el sili-cio o germanio. En untermistor NTC (coefi-ciente de temperaturanegativo), al aumentarla temperatura, el valorde la resistencia dis-minuye.

3322

Este subsistema es similar al de controlde temperatura; pero, opera para unaúnica magnitud de referencia, ya que setrata de activar y desactivar dispositivosde extracción de aire (motores de losextractores).

El invernadero también cuenta con un ssuubb--ssiisstteemmaa ddee ccoonnttrrooll ddee lluuzz aarrttiiffiicciiaall, destinado

al suministro de iluminación artificial a loscultivos, una vez que la iluminación naturaldisminuye de cierto nivel.

Para lograr este resultado, el subsistema decontrol actúa sobre dispositivos que pro-ducen el encendido y el apagado de la lumi-naria fluorescente disponible en el inver-nadero.

• Especificaciones técnicas:

> La resistencia del sensorvaría 10

6~ 10

3 con una

humedad relativa de 30 a90 %.

> El valor máximo de la tensiónalterna de alimentación es de5VAC (pico); posee una frecuenciade operación de 50 Hz a 1 kHz.

> Su velocidad de respues-ta es de, aproximada-mente, 120 segundos.

El sensor de humedad es un dis-positivo de tres terminales queestá constituido por un elementosensible a la humedad y un termis-tor (para compensar las varia-ciones por temperatura). El valorde la resistencia en alterna delelemento sensible a los cambiosde humedad (Rs) se modificasegún los cambios en la humedadrelativa, siguiendo una curvaexponencial:

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

30 40 50 60 70 80 90 Humedad relativa (%)

Coc

ient

e de

resi

sten

cia:

Rt/R

t+R

s)

0

Mediciones a 25 °C

Como se observa en el diagrama en blo-ques, éste es un subsistema de mando,es decir de lazo de control abierto.

La magnitud deentrada (nivelde iluminaciónnatural) actúasobre el dispo-sitivo de man-do, un fotore-sistor (LDR;resistor depen-diente de laluz). Este fo-torresistor, através de uncircuito asocia-do, produce elacc ionamien tode un relé (cir-cuito y relé for-man el dispo-sitivo de ajuste)que efectúa elencendido oapagado de laluminaria delsistema de ilu-minación artifi-cial del interior del invernadero.

Asimismo, es posible observar que noexiste ningún sensor de la magnitud desalida (iluminación artificial). Este sub-sistema es gobernado sólo por el dispo-sitivo LDR que actúa según el nivel de lamagnitud de entrada (nivel de ilumi-nación natural). No obstante, se puededecir que este subsistema de ilumi-nación artificial es de realimentaciónnegativa ya que, cuando baja el nivel deiluminación natural, se enciende laluminaria interna del invernadero (ilu-minación artificial) y viceversa.

De acuerdo a como está proyectado elinvernadero que proponemos, la canti-dad de horas de luz que recibe el culti-vo que se encuentra en su interior es 24horas (horas de luz natural + horas deluz artificial).

3333

LDR es un dispositivode dos terminales. Elvalor de la resistenciaentre sus bornes, varíalinealmente con laintensidad de luz queestá recibiendo. Estefotorresistor estáconstruido con mate-riales como el sulfurode cadmio (CdS).

La energía suministra-da por la luz al disposi-tivo, posibilita que loselectrones que se en-cuentran en los áto-mos del material que-den libres, gracias alos paquetes de ener-gía que está asociadosa la intensidad de la luzincidente. Cuando au-menta la cantidad deelectrones libres, laresistencia del disposi-tivo disminuye.

3344

Se trata de un invernadero con techo a dosaguas y ventilación cenital, la que permite laeliminación de la humedad relativa am-biente. Posee, también, ventanas lateralesubicadas en el sentido longitudinal que sedeslizan verticalmente en forma automáticapermitiendo, de esta forma, airear la nave yequilibrar la temperatura de su interior conaquélla del medio ambiente exterior.

Está montado sobre una base-soporte de

fibrofácil, que también sostiene a la caja decontroles.

Tiene una puerta de acceso frontal compues-ta por dos hojas corredizas. En nuestro mo-delo, la apertura y el cierre de esta puerta serealizan en forma manual.

La iluminación artificial es provista por unúnico tubo fluorescente (esto, debido altamaño de la maqueta).

3. HACIA UNA RESOLUCIÓN TÉCNICA

El producto

Manual de procedimientos para la construcción yel funcionamiento del equipo

3355

La automatización incorporada permitecontrolar temperatura, luz, humedad yventilación.

3366

En este modelo de IInnvveerrnnaaddeerroo aauuttoommaattiizzaaddoopodemos identificar tres partes compo-

nentes; precisarlas nos ayudará, luego, en lasdiferentes etapas de la construcción:

En un invernadero real, el hecho de podercontrolar y/o manejar las variables men-cionadas permite alcanzar una alta produc-tividad a bajo costo, en menor tiempo, sindaño ambiental, protegiendo a las especiesde la lluvia, el granizo, las heladas, los insec-tos o los excesos de viento que podrían per-judicar el cultivo.

Las dimensiones del modelo que pro-ponemos –que no corresponden a una escalarespecto del invernadero real– están directa-mente vinculadas a su practicidad y a suaplicabilidad. Respecto de la practicidad,tomamos en cuenta el ancho de una puertaestándar; es por esta razón que una de lasmedidas de la base del prototipo es de 60 cm,lo que permite poder trasladar el modelo eingresarlo en cualquier lugar de la escuela sintener inconvenientes. Esta medida es condi-cionante de las demás, de modo tal de man-tener una cierta escala. La altura del inver-nadero permite ubicar con comodidad lasplantas seleccionadas.

Otra de las diferencias que podemos obser-var entre nuestro modelo y un invernaderoreal, es el hecho de que en la maqueta hemosincorporado la posibilidad de alterar ciertasvariables en forma manual, simulando unaseñal proveniente de los sensores y, de estaforma, comprobar la respuesta del automa-tismo del sistema ante estas variaciones.

Los componentes

Existe un sistema que no hemosincorporado a nuestro modelo y

que es el riego automático, que la ma-yoría de los invernaderos “reales”integra; en nuestro equipo didáctico, elriego se efectúa en forma manual. Dosson los motivos de esta exclusión: unode ellos es el de evitar más complica-ciones en la automatización; el otro, elencarecimiento que este sistema aca-rrearía.

Base

Estructura

Mecanismos ydispositivos de control

COMPONENTESDEL EQUIPO

INVERNADERO AUTOMATIZADO

La bbaassee es el elemento que soporta a laestructura del invernadero propiamentedicho; contiene la caja de mando con los cir-cuitos eléctricos y electrónicos para el controly la alimentación del sistema.

La eessttrruuccttuurraa está conformada por unarmazón metálico, realizado en perfiles dealuminio que sirven de sostén. Constituye elesqueleto donde van montadas las paredes,la puerta de acceso, las ventanas, el techo,etc.

Los mmeeccaanniissmmooss yy ddiissppoossiittiivvooss ddee aamm--bbiieennttaacciióónn son todos aquellos elementos demando o respuesta mecánica, eléctrica y/oelectrónica que utilizamos para crear un

microclima aceptable. Incluyen los motoresque accionan las ventanas y el techo, los ven-tiladores y los sensores que brindan la infor-mación del estado de las variables a contro-lar; todos ellos, con sus correspondientesaccesorios, y circuitos de alimentación y deconexión.

3377

3388

Detallamos el listado de aquéllos utilizadosen la construcción de nuestro equipo, dejan-do a su criterio la posibilidad de reemplazarlos que considere convenientes o los que no

consiga en su lugar de trabajo, por otros quecumplan con la misma función o funcionali-dad que los que le presentamos.

Los materiales, herramientas e instrumentos

Materiales:� 1 plancha de fibrofácil de 1830

mm x 1500 mm, espesor 12 mm.

� Perfiles de aluminio “ángulo” de20 mm x 20 mm de ala, espesorde aproximadamente 2 mm:10 metros de longitud.

� Perfiles de aluminio “ángulo” de16 mm x 16 mm de ala, espesorde aproximadamente 2 mm:3 metros de longitud.

� Perfiles de aluminio “U” de 9 mmx 8 mm, espesor de aproximada-mente 1.75 mm: 2 metros de lon-gitud.

� Perfiles de aluminio “U” de 12mm x 12 mm, espesor de aprox-imadamente 2 mm: 0.3 metros delongitud.

� Planchuela de aluminio deaproximadamente 10 mm x 1.75mm de espesor: 6 metros de lon-gitud.

� Caño de aluminio ø 6.5 mm: 1 metro.

� Caño de aluminio ø 8 mm: 1 metro.

� Chapa de aluminio, espesor 1.5mm: 200 mm x 200 mm.

� 1 plancha de policarbonatotransparente de 1 mm de espesor.

� Acrílico de 3 mm de espesor,color a elección: 1500 mm x 200mm.

� Bujes de bronce, cantidad nece-saria.

� Tornillos rosca métrica, cabezagota de sebo, ranura en cruz.

� Tornillos M 4 x 13 mm. 100 u.

� 10 de ø 4 mm x 15 mm.

� 10 de ø 4 mm x 25 mm.

� 10 de ø 3 mm x 12 mm.

� 10 de ø 4 mm x 25 mm.

� Tornillos rosca métrica, cabezafresada, ranura en cruz:

� 10 de ø 4 mm x 10 mm.

� Tornillos rosca métrica, cabezacilíndrica, ranura en cruz:

� 10 de ø 4 mm x 20 mm.

� 10 de ø 5 mm x 70 mm.

� Tornillo cilíndrico para chapa,cabeza plana, ranura en cruz:

� 10 de ø 3 mm x 12 mm de lon-gitud.

� Tirafondo cabeza plana fresada,ranura en cruz:

� 10 de ø 4 mm x 12 mm.

� 20 de ø 5 mm x 60 mm.

� Tuercas:

� 20 hexagonal M3.

� 130 hexagonal M4.

� 10 hexagonal M5.

� Arandelas:

� 10 plana M3.

� 130 plana M4.

� 10 plana M5.

� Varilla roscada, rosca métrica:

� 2 de 4 mm x 540 mm de longi-tud.

� 1 de 4 mm x 460 mm.

� Remaches, cantidad necesaria.

� Tanza, cantidad necesaria.

� 2 ruedas dentadas de plásticode 32 dientes, tipo Scalectric.

� 2 sin fin (para corona).

� 2 poleas de nylon de aproxi-madamente ø 30 mm.

� 5 poleas de aluminio de aproxi-madamente ø 6.5 mm

1.

� Papel de lija, cantidad nece-saria.

� Barras para pistola de encolar,cantidad necesaria.

� Pintura.

Materiales y elementos eléctri-cos y electrónicos:

� Cables de 0.25 mm2 de sección, 8colores diferentes. 5 metros decada uno.

� Cable de 0.8 mm2 de sección: 2metros.

� Spaghetti termocontraible, ø 3mm; ø 6 mm y de ø 8 mm: 1 metrode cada uno.

� Conectores bipolares de 2 pines.Cant.: 8.

� Conectores bipolares de 4 pines.Cant.: 2.

� Conectores bipolares de 3 pines.Cant.: 1.

1Para estas poleas –integradas en el mecanis-mo de izaje y bajada de las ventanas (dos porcada panel) y como torno en el motor que lasacciona–, hemos utilizado un tubo de alu-minio de ø 6.5 mm x 15 mm de longitud,colocándole una arandela en cada extremo.

3399

� 1 conector tipo AMP de 9 pines(macho–hembra).

� 1 tubo fluorescente 20 watt.

� 2 zócalos para tubo fluorescente.

� 1 balasto electrónico.

� 2 motores eléctricos 12 VCC.

� 1 sensor de humedad.

� 1 sensor de temperatura NTC.

� 1 celda fotoresistiva LDR.

� 1 transformador 220 VCA 50 Hz –12 VCC. 100 watt.

� 2 fines de carrera –micro-

switch–, accionamiento a palan-ca.

� 2 fines de carrera –micro-switch–.

� 2 cooler 12 VCC.

� 1 ficha macho con toma de tierra220 V 50 Hz.

� 1 cable de alimentación tipoInterlock.

� 3 llaves selectoras doble inversora.

� 3 potenciómetros, fijación enplaca 10 k, lineal.

� 3 perillas para potenciómetro.

� 3 LED color verde.� 3 LED color rojo.� Estaño, cantidad necesaria

El ttrraannssiissttoorr es un dispositivo semiconductor quese utiliza, básicamente, para amplificar señalesque pueden ser de tensión o corriente.

Existen de varios tipos, según sea su estructurainterna. Los transistores bipolares de juntura (TBJ),de efecto de campo (FET), de metal-óxido-semicon-ductor (MOS).

El ttrraannssiissttoorr TTBBJJ es un dispositivo que tiene tresterminales: emisor, base y colector. Existen dostipos de transistores bipolares, según sea suestructura interna (PNP o NPN). La forma deconectarlos básicamente reside en tres configura-ciones: emisor común (EC), colector común (CC) ybase común (BC).

Para que el transistor funcione, es necesario quese encuentre polarizado; es decir, que las ten-siones en sus bornes sean las adecuadas para eluso que se le va a dar.

El transistor cumple con la ley de Kirchhoff denodos:

IE = IB + IC

La corriente que circula por la base es muypequeña, comparada con las corrientes de colec-tor y emisor.

Se define como ganancia de corriente del transis-tor:

Si = 100 significa que la corriente del colector es100 veces mayor que la de base; por lo tanto, la de

colector es prácticamente igual a la de emisor.

Como IB << IC entonces IC � IB

La polarización en la juntura o unión base-emisortiene un comportamiento similar a un diodo; esta jun-tura debe estar polarizada en directa, es decir,VBE ≅ 0.7 V. La tensión VCE tiene que ser mayor de 0.2 V.

El ttrraannssiissttoorr eenn ssuuss mmooddooss ccoorrttee yy ssaattuurraacciióónn esutilizado para conmutación, es decir, trabaja comosi fuese una llave de interrupción, que puede estarcerrada o abierta. Para ello, se lo hace funcionaren las zonas extremas de su curva característica.

Para un transistor NPN en configuración emisorcomún, se analizan las tensiones que llevan al tran-sistor a estos dos estados. Para un transistor PNPes análogo, teniendo en cuenta que las tensionesde polarización son las puestas.

En el modo corte, la condición principal es que latensión VBE < 0.7 V

La corriente que circula por el colector es cero; porlo tanto, IE = 0, IB = 0 y la tensión VCE = VCC (debidoa que no circula corriente por Rc).

Entonces, si VBE < 0.7 V ⇒ El transistor funcionacomo una llave abierta.

En el modo saturación, las condiciones principalesson que las tensiones VBE � 0.7 V y VCE � 0.2 V.

Entonces, si VBE � 0.7V y VCE� 0.2V ⇒ El transis-

= IC

IBIC = VCC - VCE

RC

4400

Placa de control de los automatismosNomenclador del producto

Cant. Denominación Tipo de Material Ubicaciónpiezas Denominación

1 Placa Elaborada Placa fotosensible positivade 100 x 80 mm

5 Transistor Estándar Transistor 337 T1, T2, T3, T4, T5

4 LED Estándar LED Ø 3 mm, color rojo L1, L2, L3, L4

1 LED Estándar LED Ø 3 mm, color verde L5

4 Resistencia 100 Estándar Resistencia 100 , 1/8 watt R2, R4, R6, R8

4 Resistencia 12 Estándar Resistencia 12 , 1/8 watt R1, R3, R5, R7

2 Resistencia 10 k Estándar Resistencia 10 k, 1/8 watt R9, R10

2 Resistencia 1.6 k Estándar Resistencia 15 k, 1/8 watt R11, R12

4 Resistencia 470 Estándar Resistencia 470 , 1/8 watt R13, R14, R15, R16

1 Resistencia 220 Estándar Resistencia 220 , 1/8 watt R17

4 Relé Estándar Relé doble inversor 12 VCC, 500 mA Re1, Re2, Re3, Re4

4 Preset Estándar Preset 10 k P1, P2, P3, P4

2 Capacitor 0.1µF Estándar Capacitor cerámico 0.1 µF C1, C2

1 Capacitor 0.01µF Estándar Capacitor cerámico 0.01 µF C3

1 Diodo 4004 Estándar Diodo 4004 D1

2 Diodo 1N666 Estándar Diodo 1N666 D2, D3

4 CI 741 Estándar CI 741 CI1, CI2, CI3, CI4

1 CI 555 Estándar CI 555 CI5

5 Conector Estándar Conector de 2 salidas

1 Conector Estándar Conector de 3 salidas con polarización

1 Conector Estándar Conector de 4 salidas con polarización

5 Conector Estándar Conector de 2 salidas con polarización

4411

Placa de la fuente de alimentación de 12 voltNomenclador del producto

Cant. Denominación Tipo de Material Ubicaciónpiezas Denominación

1 Placa Elaborada Placa fotosensible positivade 57 mm x 25 mm

1 Bornera Estándar Bornera de entrada de TB12 bornes, 220 V 50 Hz

1 Bornera Estándar Bornera de salida de 4 bornes, TB2bipolar, 220 V 50 Hz

1 Relé Estándar Relé simple inversor 12 VCC, TRe1500 mA

Placa de la fuente de alimentación de 12 voltNomenclador del producto

Cant. Denominación Tipo de Material Ubicaciónpiezas Denominación

1 Placa Elaborada Placa fotosensible positivade 59 mm x 68 mm

1 Bornera Estándar Bornera de entrada de RB12 bornes, 220 V 50 Hz

1 Bornera Estándar Bornera de salida de RB24 bornes, 220 V 50 Hz

1 Puente Puente rectificador RPu1de 2 A, 400 V

1 Regulador 7812 Regulador 7812 RG1

1 Regulador 317 Regulador 317 RG2

1 Capacitor 1000 µF Capacitor 1000 µF, 50 V RC1

1 Capacitor 4.7 µF Capacitor 4.7 µF, 63 V RC2

1 Capacitor 0.1µF Capacitor cerámico 0.1 µF RC3

1 Resistencia 180 Resistencia 180 , 1/4 watt RR1

1 Resistencia 220 Resistencia 220 , 1/4 watt RR2

1 Preset 1 k Preset 1 k RP1

1 Transistor 2N3055 Transistor 2N3055 RT1

4422

Vamos a dividir el proceso de construcciónen cinco etapas que van a permitirnos contarcon las partes componentes del equipoIInnvveerrnnaaddeerroo aauuttoommaattiizzaaddoo; pero, el orden demención en el que planteamos esas etapaspuede ser otro:

Etapa 1.Construcción de la base.Etapa 2.Construcción de la estructura.Etapa 3. Desarrollo de los circuitos impresos.Etapa 4.Construcción del tablero de mando.Etapa 5.Construcción de mecanismos y dis-positivos para el accionamiento.

Sí, en cambio, son importantes los procesosy pasos a seguir para, luego, pasar a lasecuencia de armado final, cuando ten-gamos “listos” todas las piezas y elementoscomponentes.

Herramientas:

� Pinza universal.

� Pinza punta plana.

� Alicate.

� Llaves fija.

� Llaves tubo.

� Sierra con arco.

� Tijera para cortar chapa.

� Destornillador philips.

� Trincheta.

� Tijera.

� Perforadora de banco.

� Perforadora manual.

� Sierra caladora (opcional).

� Torno.

� Pistola de encolar.

� Remachadora para remachestipo pop.

� Punta de trazar.

� Macho M3, M4.

� Escuadra.

� Morza.

� Limas.

� Martillo.

� Soldador eléctrico.

� Tupí (opcional).

� Mechas (medidas varias).

� Amoladora de banco.

� Compás de punta.

� Prensas metálicas.

Instrumentos:

� Regla metálica.

� Multímetro.

� Calibre pie de rey.

� Cinta métrica.

La construcción2

Etapa 1. Construcción de la base

Comencemos con la determinación de laspiezas que conforman la estructura delapoyo del modelo.

Para ello, necesitamos cortar las siguientespiezas, a partir de la plancha de fibrofácil:

Pieza Dimensiones Denominación Cantidad(en mm)

M-1 Placa de 700 x 910 Base 1

M-2 Placa de 85 x 834 Lateral largo 2

M-3 Placa de 85 x 600 Lateral corto 2

M-4 Placa de 162 x 810 Base caja control 1

M-5 Placa de 79 x 165 Tabiques intermedios 2

M-6 Placa de 85 x 810 Lateral caja control 1

Una buena tarea para el grupo de alumnos queasume esta tarea es la de analizar el trazado delas diferentes partes sobre la plancha, paraobtener su mayor aprovechamiento; esto es, el

menor desperdicio posible.2Recuerde que en el CD que integra este material de capa-

citación hemos incluido imágenes que pueden serle útiles eneste procedimiento de construcción.

La pieza M-1 es la que realmente sirve deapoyo al invernadero. En nuestro modelo,realizamos una terminación en los bordes deltipo pecho de paloma, ya que contamos conun tupí manual; pero, esta operación no esimprescindible ni necesaria: la terminaciónqueda a criterio del equipo encargado de laconstrucción que tenga esta tarea, la quepuede consistir, simplemente, en el limadode los cantos.

Esta pieza cuenta con un calado que sirve dealojamiento para los controles y circuitos.Este alojamiento tiene las distancias y dimen-siones indicados en la figura siguiente –que,por supuesto, resultan de la opción delequipo de alumnos que ha diseñado suequipo–:

El corte puede hacerse utilizando sierra ma-nual o sierra caladora.

Luego, armamos un cajón con las piezas M-2y M-3. Realizamos las fijaciones con tornillospara madera de las dimensiones apropiadas.A la distancia correspondiente, colocamos laplaca intermedia o lateral de la caja de con-troles (pieza M-6) uniéndola, también, me-diante tornillos.

A continuación, colocamos la base de la cajade controles (pieza M-4) en posición y, porúltimo, los dos tabiques.

4433

Etapa 2. Construcción de laestructura

En primer lugar, comenzamos a realizar laestructura de aluminio de nuestro inver-nadero. Esta etapa involucra dos momentos:

• Construcción de la base y de la alzadadel invernadero.

• Construcción del techo y de la aperturacenital.

A continuación, los planteamos en esteorden.

Datos para el cortede la placa

Base terminada

4444

2.1. Construcción de la base y de la alzada del invernadero

Marcamos y cortamos los perfiles de aluminio. Las cantidades y dimensiones finales de lostramos son:

Desplieguede las piezasA-1, A-2, A-3 yA-4 de la base y dela alzada del modelo

Pieza Perfil Dimensión Denominación Cantidad(en mm)

A-1 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 750 Largueros laterales 42 mm de espesor

A-2 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 450 Largueros transversales 42 mm de espesor

A-3 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 185 Parantes 42 mm de espesor

A-4 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 34 Empatillado 82 mm de espesor

A-5 Tipo “U” de 9 mm x 8 mm x 1.75 mm 190 Guía de ventana 4de espesor

A-6 Tipo “U” de 9 mm x 8 mm x 1.75 mm 410 Guía de puerta 2de espesor

A-7 Planchuela 10 mm 714 Borde pared lateral fija 2A-8 Planchuela 10 mm 702 Borde ventana móvil 4A-9 Planchuela 10 mm 215 Borde puerta 4

A-10 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 2 mm 44 Soporte portarrollos 62 mm de espesor

En nuestro caso, hemos realizado los cortescon sierra manual; por esta razón, el corte noes efectuado justo sobre la traza, ya que luegollevamos a la medida final mediante el limadode sus bordes. Si usted cuenta con un disco decorte, no hay necesidad del rectificado final y,entonces, el corte se realiza justo a medida.

Antes de efectuar la unión con los tornillos ytuercas correspondientes, tenemos que realizarun corte del ancho del perfil (20 mm) y 2 mmde profundidad, en algunas de las alas de laspiezas, para facilitar la ejecución del vínculo, sindejar relieves. Las imágenes que mostramos acontinuación pueden ayudarlo a tener una ideamás acabada al respecto.

4455

El detalle de las uniones realizadas se mues-tra en las siguientes figuras:

Nos ha servido de gran ayuda asistirnos conuna plantilla –puede verla en la foto–, pararealizar todas las perforaciones de los perfilesen las posiciones correspondientes a cadavínculo o encuentro.

A continuación, cortamos las piezas corres-pondientes a esta parte de la estructuradesde la plancha de policarbonato. Le suge-rimos verificar las medidas una vez armadala estructura de aluminio:

Le recomendamos no quitar la cubierta protec-tora del policarbonato hasta el armado final,para evitar rayaduras o deterioros.

4466

• Realizamos el rebaje necesario al soporteportarrollos utilizado para sujetar elmecanismo levantaventanas (pieza A-10):

• Mediante tornillos, unimos a la estruc-tura a la distancia necesaria que permitaque el mecanismo se mantenga en equi-librio. El sistema de accionamiento de lasventanas laterales ocupa una longitudaproximada equivalente a las tres cuartaspartes de la longitud total del lado; dichalongitud se considera a partir del fondodel recinto, encontrándose un primeranclaje en este extremo, un segundoanclaje a una cuarta parte de éste y el ter-cero a las tres cuartas partes del fondo.

• Para la abertura correspondiente a lapuerta de acceso al invernadero, rea-lizamos un calado de 180 mm x 180 mm,centrado horizontalmente, a 10 mm dela base del piso. Efectuamos, también, elcorte correspondiente en el larguerotransversal.Base metálica

Para el armado, procedemos de la siguienteforma:

• Comenzamos armando la parte inferiorde la estructura. Esto es, unimos los per-files de aluminio (largueros laterales A-1con largueros transversales A–2, me-diante los empatillados A-4).

• Unimos la parte superior del empatilladocon los parantes y, a continuación, rea-lizamos lo mismo para la parte superior,teniendo en cuenta que ésta debe con-tener a las paredes del habitáculo.

• Colocamos las paredes fijas; luego, lasguías de puertas y ventanas (las guías sefijan con puertas y ventanas montadas, alas cuales hemos fijado planchuelas de ri-gidización). Las ventanas móviles tienenlos anclajes necesarios para enganchar lacuerda o tanza de izaje y descenso (dospor ventana) que se vincula al dispositivoconformado por la varilla roscada y por elmecanismo de accionamiento.

Soporteportarrollos

Pieza Dimensiones Denominación Cantidad(en mm)

P-1 110 x 745 Pared lateral 2

P-2 440 x 218 Pared de fondo 2y frente

P-3 100 x 705 Ventana 2

P-4 110 x 215 Puerta 2

4477

2.2. Construcción del techo y de la apertura cenital

Para el techo, tenemos que disponer de las siguientes piezas:

Pieza Perfil Dimensión Denominación Cantidad(en mm)

A-20 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 450 Base menor 22 mm de espesor

A-21 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 750 Base lateral 22 mm de espesor

A-22 Tipo “ángulo” 16 mm de ala, 535 Perímetro superior 22 mm de espesor de cabreada

A-23 Tipo “ángulo” 16 mm de ala, 748 Soporte mecanismo 22 mm de espesor

A-24 Tipo “ángulo” 20 mm de ala, 60 Soporte transversal 22 mm de espesor

A-25 Chapa 1 mm de espesor Base: 89, Soporte triangular 2altura 35 de cumbrera

A–26 Tipo “ángulo” 16 mm de ala, 65 Soporte caño 22 mm de espesor de cableado

A–27 Caño de 6,5 mm de diámetro 600 Caño pasacable 1 1A–28 Caño de 8 mm de diámetro 600 Caño pasacable 2 1A–29 Tipo “U” 12 mm x 12 mm 120 Mecanismo cenital 1 2A-30 Tipo “U” 9 mm x 8 mm 65 Mecanismo cenital 2 2

Pieza Dimensiones (en mm) Denominación Cantidad

P–10 746 x 236 Lateral del techo 2

P–11 Trapecio base mayor: 446 Frente y fondo del techo 2base menor: 88; altura: 131

P-12 755 x 120 Cenital 1

P-13 Triángulo de 90 de base x 40 de altura Frente y fondo del cenital 2

Las placas de policarbonato que corresponden a esta parte de la estructura son:

Tal como le hemos sugerido en la etapa previa, le recomendamos verificar estas medidascuando haya prearmado la estructura metálica.

Estas piezas, con sus correspondientes medidas, se han representado en las siguientesfiguras:

4488

En la pared del frente y fondodel techo (pieza P-11), rea-lizamos orificios dispuestosdiametralmente, cuyo centroestá ubicado, en el sentidovertical, a 70 mm de la basedel trapecio y está centradohorizontalmente. En estelugar, vamos a montar, luego,los extractores –coolers–.

Los orificios destinados a lacirculación de aire estáninscriptos en la superficiefrontal del cooler selecciona-do.

La pieza A-22, parte de lacabreada, la hemos construí-do utilizando un único perfil.Para ello, hemos cortado dosmuescas en “V” en una de lasalas del perfil “ángulo” y,luego, doblamos la chapa,conformando, de este modo,la estructura cubierta. Estotambién puede realizarse entres tramos separados yunidos mediante tornillos,remaches, etc.

La placa de policarbonato quecorresponde al cenital estárealizada de una única pieza ala cual le hemos quitado laprotección. Luego, la calenta-mos en su parte central paraefectuar el doblado. Lerecomendamos tener especialcuidado al realizar estaoperación, controlando la

Techo

Cenital

Detalle del techo

temperatura de calentamiento y teniendouna base rígida para la linealidad del doblez.

A modo de terminación, hemos colocado enlos bordes libres de policarbonato, las vainasque se utilizan para rigidizar lomos de carpe-ta o mapas.

La pieza A-26 es la que sirve de soporte a loszócalos del tubo fluorescente y a los cañospasacables (piezas A-27 y A-28) que per-miten alojar los conductores para alimen-tación, del tubo fluorescente y el extractorubicado en la parte frontal. Por lo tanto, sefijan a la estructura a la distancia conve-niente.

Las piezas A-24, soporte vertical, van colo-cadas entre los dos largueros centrales, a unadistancia aproximada de 330 mm y 685 mmdesde el borde del frente. Estas distanciasdependen de la configuración y de la ubi-cación del mecanismo del izaje del cenital.

4499

Etapa 3. Desarrollo de loscircuitos impresos

En esta parte realizamos los circuitos impre-sos necesarios para automatizar nuestroinvernadero.

Vamos a desarrollar tres placas de circuitoimpreso:

• Plaqueta de control de los automatismos.

• Plaqueta de 12 volt (Fuente regulada).

• Plaqueta de 220 volt –que alimenta altransformador (220 V–12 V) y al balastoelectrónico del tubo fluorescente–.

Para cada una de ellas, a continuación,mostramos la distribución de componentes,la vista desde el lado del cobre y una foto dela placa terminada.

Techocon detallesde la aperturacenital

5500

3.1. Plaqueta de control de los automatismos

Distribución de los componentes

5511

Vista lado cobre

Terminada

5522

3.2. Plaqueta de 12 volt (Fuente regulada)

Distribución de los componentes

Terminada

5533

Vista lado cobre

3.3. Plaqueta de 220 volt

Terminada

La plaqueta de circuito impreso puede realizarsede varias formas, sin que ello modifique o alteresus prestaciones. No obstante, cualquiera sea laopción seleccionada, necesitamos de un diseñodel circuito. Para Invernadero automatizadohemos realizado el dibujo en Autocad3.

A continuación, detallamos los pasos a seguirpara realizar cualquiera de las tres placas.Sólo tenemos que tener en cuenta que susdimensiones son diferentes.

Si bien es conveniente proceder a cortar lasplacas antes de fotosensibilizarlas, puedenrealizarse los pasos siguientes en las tres pla-cas en forma simultánea. También puedehacerse la copia de los circuitos en una únicafilmina, con la debida separación entre ellos.

PPaassoo 11.. Para poder fotosensibilizar la placa,necesitamos tenersu dibujo impresoen una filmina ot r anspa renc i a .Esto puede lle-varse a cabo, porejemplo, foto-copiando la hojasobre ese material.(Tenga en cuentaque de la calidadde la fotocopiadepende la calidaddel resultado).

PPaassoo 22.. Cortamos las placas con las dimen-siones correspondientes; esto es: una de 100mm x 80 mm, otra de 59 mm x 68 mm y de57 mm x 25 mm.

SSeeccuueenncciiaa ddee ttrraazzaaddoo,, mmaarrccaaddoo yy ccoorrttee ddee llaa ppllaaccaa ffoottoosseenn--ssiibbllee

PPaassoo 33.. Colocamos la filmina, con el diseñodel circuito del lado del cobre, sobre la placafotosensible, a la cual le hemos quitado elfilm protector. Sugerimos colocar un vidrio oacrílico transparente para evitar que la filmi-na se deforme o se deslice. Sometemos a esteconjunto a la acción de luz ultravioleta (lám-para de bajo consumo) durante un tiempode, aproximadamente, 10 minutos.

El tiempo de exposición de la placa a la luzultravioleta puede ser diferente al que nosotrosmencionamos, ya que va a depender de las ca-racterísticas de la lámpara. Le recomendamosprobar el resultado que obtiene, tomando comobase un tiempo de 10 minutos; luego, lleve laplaca al revelador y compruebe si el circuito sevisualiza perfectamente. De no ser así, enjuaguela placa con agua, séquela y vuelva a colocarlacon la transparencia, bajo la acción de la luz.

5544

Placa fotosensible y el circuito impresoen transparencia bajo la luz

Los pasos 1 a 4 corres-ponden a aquéllos queusted y sus alumnosvan a seguir si utilizanla placa fotosensiblepositiva para la rea-lización de la plaquetade circuito impreso. Sidisponen de algún otroproceso para su rea-lización, siguen losrequerimientos pro-pios de éste.

3 Si usted desea conocer el software Autocad® puede dirigirse a lapágina: www.autodesk.com. Allí obtendrá la información referida atodos los sistemas de CAD de Autodesk®.

PPaassoo 44.. Retiramosla placa ya foto-sensibilizada (elcircuito aún no esvisible) y la su-mergimos en elrevelador, hastaque el trazado delcircuito se logrever perfectamente.Esta operación notiene un tiempo determinado; es necesarioseguir con atención todo el proceso.Verifique que las líneas sean absolutamentevisibles; si esto no ocurre, vuelva a sumergirla placa en el revelador durante el tiemponecesario; de otra forma, podrían llegar aocasionarse cortocircuitos entre las pistas.Una vez cumplido el revelado, enjuague laplaqueta con agua; un enjuagado antes detiempo provoca la inacción posterior del re-velador.

PPaassoo 55.. Colocamos la plaqueta obtenida en elpercloruro, durante el tiempo necesario paratener perfectamente definido el circuito.

Luego, enjuagamos con agua.

Tanto el percloruro férrico como el reveladorutilizados en la realización de la plaquetason compuestos altamente corrosivos, tóxi-cos y, por lo tanto, perjudiciales para lasalud. No trabaje con ellos sin adoptar lasmedidas adecuadas. Tenga en cuenta lasrecomendaciones de uso brindadas por elfabricante que, seguramente, se encuentranen el cuerpo del envase y/o en el instructivocorrespondiente.

PPaassoo 66.. Usando como referencia los centrosindicados, procedemos a realizar las perfora-ciones correspondientes. Aconsejamos uti-lizar una mecha de � 0.75 mm.

PPaassoo 77.. Ahora, colocamos y soldamos loscomponentes electrónicos en cada una delas plaquetas. Preste especial atención a lacolocación de los transistores y LED –veri-ficando las patas 1, 2 y 3 en el caso de lostransistores, y la polaridad de los LED y delpuente rectificador –. Realizamos lo mismocon los zócalos, teniendo en cuenta la posi-ción de la pata 1 (marcada en el circuitocon un punto) y, a continuación, los con-densadores, relés, fichas conector, etc.,según corresponda.

En nuestro caso, hemos optado por colocarconectores en las entradas y salidas de la pla-queta de control de los automatismos, parafacilitar la posterior conexión de los emisoresde señal y de los dispositivos de acciona-miento. También –tal como puede observar-se en la imagen–, hemos cortado estas partesde la plaqueta y las hemos dispuesto a 90º dela placa principal, realizando las uniones co-rrespondientes mediante puentes o cables(Esto último no es imprescindible y no afec-ta al funcionamiento ni a la funcionalidad dela placa).

5555

Revelado de la placa ya fotosensibilizada

El recipiente utilizadopara realizar estaoperación es de mate-rial plástico o similar(por ejemplo, una ban-deja de polipropilenocomo las que se usanen los supermerca-dos). No utilice mate-riales metálicos.

5566

Conexión externa

5577

Para el tablero, utilizamos una placa de acríli-co de 190 mm x 160 mm (las dimensionesde esta placa dependen del alojamiento co-rrespondiente en la base de fibrofácil), en lacual hemos realizado las perforacionesrequeridas.

Colocamos los potenciómetros, las llaves

selectoras y los LED. Luego, procedemos arealizar la conexión. Este tablero nos permiteseleccionar entre un control automático omanual, de entre los diferentes controles delos que dispone el invernadero. En nuestrocaso, tenemos tres variables a controlar: ilu-minación, humedad / ventilación y tempera-tura.

Luego de realizar las pruebas correspon-

dientes, colocamos una lámina autoadhesivacon la impresión de los controles.

Por último, fijamos las perillas en los poten-ciómetros.

Como terminación, realizamos tapas enacrílico para cerrar, independientemente, losalojamientos correspondientes a los controlesy a los circuitos.

Etapa 4. Construcción deltablero de mando

Tablero de control

Conexión de componentes en el tablero de mando

5588

Nos centramos, ahora, en los dispositivosconstruidos para:

• realizar la apertura y cierre de las ven-tanas,

• mover la apertura cenital.

5.1. Sistema de apertura y cierre de lasventanas laterales

Opera a través de un accionamiento moto-rizado. Este accionamiento está constituido,básicamente, por dos partes:

• Motor, reductor de accionamiento.

• Mecanismos de apertura y cierre

El motor, reductor de accionamiento estáconstituido por un motor eléctrico de 12VCC (volt de corriente continua) y por unmecanismo compuesto de piñón, corona ypolea que, a través de dos vinculaciones,acciona los mecanismos de apertura y cierrede las ventanas laterales.

La reducción se logra por una cadena de

engranajes sin fin y corona. El conjunto estásoportado en una estructura de aluminiodoblado que, a su vez, sirve para sujetarlo ala estructura del invernadero.

El mecanismo de apertura y cierre está com-puesto por dos sistemas. Cada uno de ellosdispone de una varilla roscada accionada poruna polea vinculada al motor, reductor deaccionamiento. Estos dispositivos estánsoportados por cada uno de los largueros la-terales superiores (pieza A-1) por medio detres soportes portarrollos (pieza A-10). Elmovimiento de rotación de la varilla permiteel ascenso o descenso de las ventanas la-terales, mediante el arrollado o desenrolladode un par de cables (en nuestro caso, uti-

lizamos tanza) sujetos en los anclajes ubica-dos en ellas.

Etapa 5. Construcciónde mecanismos y dispositivospara el accionamiento

Motorreductor

de laventana

Dos finales de carrera, en la parte superior einferior del lateral derecho del invernadero,permiten accionar o detener el motor, reduc-tor de accionamiento; en cada caso, además,preparan la próxima secuencia de trabajo, yasea ésta de ascenso o de descenso.

5.2. Movimiento de la apertura cenital

Se hace a través de un mecanismo accionadopor un motor eléctrico de 12 VCC al que, pormedio de sin fin y corona, se reduce; éstetransmite el movimiento a una varilla rosca-da M4 que, a su vez, a través de un sistemade palancas, logra movimiento vertical. Tantoen la apertura como en el cierre, se detiene lamarcha utilizando finales de carrera.

Cuando el techo está cerrado, los soportestriangulares de la cumbrera (pieza A–25) quesoportan la placa de policarbonato apoyansobre la estructura. A su vez, estos soportesse articulan con las piezas A-29 y A-30mediante tornillos y bujes a la varilla rosca-da, permitiendo la transmisión delmovimiento.

La varilla roscada pasa a través de una de las

alas del perfil “ángulo” de los soportes trans-versales A-24, sujetos a la estructura.

Por último, sujetamos el motor eléctrico en ellugar adecuado para que pueda transmitir sumovimiento a la corona ubicada en la varillaroscada. Para esto, es necesario diseñar yarmar un soporte que permita fijar el motora la estructura.

5599

Mecanismo cenital

Mecanismo ventana

6600

A través de las secuencias de armado, comen-zamos a ensamblar todas las partes construi-das.

Sobre la base de fibrofácil, ubicamos simétri-camente, la alzada de aluminio, fijándolamediante tornillos para madera. Luego, colo-camos sobre ésta el techo y comprobamosque “calce” perfectamente.

Dado que el techo es desmontable, puedeocurrir que durante el armado del conexio-nado eléctrico (sobre todo, cuando rea-lizamos el tendido de los cables) sea nece-sario sacarlo varias veces de su posición final,hasta que hayamos puesto todo “a punto”.

Colocamos el soporte para los sensores. Esconveniente hacerlo lejos del frente, a un 70 %de la distancia hacia el fondo y a un 70 % dela altura a partir de la base, para que lasinformaciones tomadas resulten más uni-formes y sean indicativas de lo que sucede enel interior del invernadero.

Luego, realizamos el tendido de cables co-

rrespondientes a los diferentes dispositivos ylos pasamos por la estructura hacia la parteinferior de la base de fibrofácil. Desde allí sedistribuyen hacia el tablero de control y haciala caja de control de automatismos. En nuestro caso, hemos colocado un conectorde 9 pines macho y hembra, para que seaposible desmontar el techo en cualquier mo-

También hemos colocado una ficha macho,con toma de tierra para la alimentación de220 V 50 Hz, al equipamiento del inver-nadero y el correspondiente tendido de cablepor la base, desde esta ficha hasta la caja decontrol de automatismos.

Motor, reductor delmecanismo del cenitalcon soporte

El armado

Secuenciade armado

6611

mento, sin que exista riesgo de corte en loscables de conexión.

Colocamos las diferentes plaquetas de cir-cuitos impresos, el balasto electrónico y eltransformador en la caja destinada a ellos,fijándolos a la estructura con tornillos.

Caja de control

El ensayo y el control

El modelo didáctico IInnvveerrnnaaddeerroo aauuttoo--mmaattiizzaaddoo permite controlar los disposi-tivos de accionamiento en formaautomática –mediante la señal emitidapor los diferentes sensores ubicados ensu interior– y en forma manual, a volun-tad del usuario.

Las variables de las que tomamos refe-

rencia son: temperatura, iluminación yhumedad/ventilación.

Analicemos cómo se comporta nuestro mo-delo ante variaciones (Tenga en cuenta quelos valores que mencionamos corresponden aun cultivo en particular y que los límitesaceptados de estas variables son distintos deacuerdo con la especie):

En la base de fibrofácil tenemos que realizartres orificios para pasar los cables:

• el primero de ellos, en una de las piezasque hacen de tabique de separación de labase, para pasar los cables desde el panelde control hasta el alojamiento de los cir-cuitos;

• el segundo, desde la caja del panel decontrol hacia la parte inferior de la base,para los cables que conectan los disposi-tivos dentro del invernadero;

• el tercero, desde la caja de ubicación delos circuitos también hacia la parte infe-rior de la base, para los conectores quereciben información de los diferentessensores.

Hemos colocado conectores de dos o tres pines, en todos los cables que conectan la informa-ción proveniente de los sensores enviada a los dispositivos, para facilitar su conexión ydesconexión; esto también puede realizarse mediante soldadura.

6622

• Nuestro modelotrata de mante-ner una tempe-ratura interiordel orden de los15 ºC –mínima–y 20 ºC –máxi-ma–. Cuando lat e m p e r a t u r aambiente superaeste valor, laapertura cenitalse abre, per-mitiendo la circulación de aire y posibilitan-do el descenso de la temperatura. Si la tem-peratura aún se mantuviera en ese nivel o losuperara por encima de los 28 ºC, se abrenlas ventanas. Cuando la temperaturadesciende, en primer lugar se cierran lasventanas y, posteriormente, el cenital.

• Los rangos de variación de humedad con-templados están en el orden de los 50 % a60 %. Cuando la humedad aumenta porsobre este valor, el modelo reaccionaactivando los extractores de aire; losdesconecta cuando el porcentaje dehumedad disminuye.

• La iluminación artificial está previstapara cuando se produzca ausencia de luz,ya sea natural –proveniente de la luzsolar– o bien de luminarias existentes enel lugar donde se ubica el modelo. Eltubo fluorescente en el interior del inver-nadero se apaga cuando la iluminaciónexterior alcanza un nivel determinado.

También puede observarse que el hecho deproducir la apertura de cenital y ventanasante un aumento de la temperatura influye,en alguna manera, sobre los niveles dehumedad ambiente, sin necesidad de activarlos extractores.

La superación de dificultades

Conocemos algunos de los efectos fisiológi-cos del pasaje de la corriente eléctrica por elcuerpo humano y, alguna vez, hemos leídosobre algún accidente que produjo unamuerte por electrocución.

Pero, nadie ha sufrido daños por electrocu-ción con una linterna o cambiando las pilasde la radio, aunque con ellos existe contactodirecto. Esto es porque funcionan con bajatensión. Por lo tanto, para valores bajos detensión no hay riesgo de daño fisiológico,aunque exista contacto directo con la fuente

de tensión. Se recomienda que esta tensiónsea del orden de los 24 volt.

Por esto, en nuestro sistema IInnvveerrnnaaddeerrooaauuttoommaattiizzaaddoo, la obtención de tensión de

Tensiones de entre 0 y 24 volt son las que obliga-toriamente deben usarse en dispositivos eléctri-cos de uso público, como así también en configu-raciones de circuitos que se utilizan en la activi-dad educativa, denominados MBTS –muy bajatensión de seguridad–.

En nuestro kit nohemos contempladocómo reaccionar anteun descenso de tem-peratura por debajodel valor mencionado.Éste puede ser unproblema tecnológicopara sus alumnos: Unamodificación al modelopara incorporarle cale-factores ante la pre-sencia de unasituación de este tipo.

6633

corriente continua para el funcionamiento delos motores y circuitos eléctricos se concretaa través de un transformador de 220 V / 12 V– 50 Hz, el que se conecta a un circuito tipopuente con diodos rectificadores y a uncapacitor electrolítico en su salida, lográn-dose una tensión de salida de corriente con-tinua de 17 V –valor que resulta de multi-plicar los 12 V de tensión alterna (valor efi-caz) por raíz de 2 (1.4142)–.

Para mantener la estabilidad de tensión decorriente continua en los circuitos eléctricosse usa el CI LM7812 que sostiene la tensiónconstante en 12 VCC.

Los motores utilizados para la apertura deventanas laterales y techo cenital son de co-rriente continua con rotor bobinado e imanespermanentes como estator; el sentido de girode dichos motores depende de la polaridadde alimentación y su velocidad del valor detensión que reciben.

Para poder regular la velocidad de los

motores se utiliza un transistor 2N3055 enconfiguración base común, que tiene aplica-dos los 17 VCC por el emisor. Del colector sealimentan los motores. La tensión de base esregulada con un regulador 317.

Para mover el techo y las ventanas, es nece-sario bajar la velocidad de giro; pero, al dis-minuir la tensión de alimentación de losmotores disminuye, correspondientemente,su cupla motora. Por esto se requiere utilizarun reductor mecánico constituido por un sis-tema de tornillo sin fin y corona.

A los efectos de aislar la operación de encen-dido del tubo fluorescente de los circuitos decomando (por las razones de seguridad quele mencionábamos, dado que el tuborequiere de 220 VCA – 50 Hz para su fun-cionamiento), se crea la placa que hemosdenominado Placa de 220 V. En ella, un relésimple inversor con bobina de 12 VCC operael circuito de alimentación al tubo fluores-cente.

6644

Una vez construido el invernadero, lo uti-lizamos para cultivar una variedad delechuga de hojas sueltas. Hemos elegido estavariedad debido a que –como todas las dehoja– permite realizar ciclos cortos y, de estamanera, aprovechar el invernadero la mayorparte del año.

La producción de plantines de calidad es elprimer paso para llevar adelante un cultivoexitoso. Todos los esfuerzos que pongamosen esta etapa redundan en beneficios directosen el cultivo.

Comenzamos el proyecto, analizando losrequerimientos la especie que vamos a pro-ducir, exigencias que van a ser resguardadasen el lugar de producción de los plantines,provisto de las comodidades para podersuperar todas las dificultades.En general, el crecimiento de las especies

hortícolas se detiene por debajo de los 12 °Cy por encima de los 35 °C, con un nivel ópti-mo dado por los 25 °C. Durante la germi-nación y las fases posteriores es necesariomantener una temperatura ambiental y delsustrato adecuadas, para promover un rápidodesarrollo y para evitar el ataque de agentespatógenos. También es necesario realizar unmonitoreo diario para estar atentos a la apari-ción de insectos, ácaros o trips.

El control ambiental en la etapa posterior a lagerminación hace que los plantines tenganuna relación entre la parte área y la radicularóptima para una buena implantación. Elinvernadero debe garantizar, entonces, lacalefacción en invierno y una adecuada ven-tilación en verano1.

Destinamos esta parte del módulo a plantearle algunas propuestas de trabajo con

el equipo.

4. EL EQUIPO EN EL AULA

Producción del cultivo de lechuga para épocas otoñalesy primaverales, en un ambiente al aire libre y en otrobajo cubierta

Presentamos el uso del modelo desde diversos puntos de vista, tales como el cultivo prote-gido de alguna especie comparándolo con el mismo cultivo al aire libre, la ampliación deeste análisis a otras especies cuyo cultivo sea factible de realizar en nuestro modelo, eluso de automatismos en los diversos ámbitos de acuerdo con las situaciones problemáticasplanteadas, las características y los criterios de selección de los materiales utilizados, etc.

1Francescangeli, N., Mitidieri, M., 1995 El invernadero hortí-cola: Estructuras y manejo de cultivos. INTA EstaciónExperimental Agropecuaria San Pedro.

La lechuga es una planta anual, perteneciente

a la familia de las Compositae. Su nombrecientífico es Lactuca sativa L. El nombreLactuca deriva de Lac, que significa “leche”(en relación con el aspecto del látex que se-grega al cortar alguna de sus hojas) y sativaporque es cultivada.

Es una planta anual cuyo consumo se iniciahace 2500 años, aproximadamente. Los grie-gos y los romanos la conocían, aunque susvariedades no se corresponden con las va-riedades cultivadas en la actualidad.

Es una hortaliza fresca, de bajas calorías, dealto contenido en minerales y vitaminas; esconsumida todo el año pero con predominioen verano. En la Argentina, el consumo delechuga per capita es de más de 15 kg/año.

Las variedades de lechuga cultivadas se clasifi-can en función de su morfología y de suadaptación a una determinada estación del año.

De la clasificación por grupos morfológicos,resulta4:

•• LLeecchhuuggaass ddee hhoojjaass ssuueellttaass. Poseen hojasde 30–40 cm de largo, de aspecto va-riable en cuanto a la superficie y color dellimbo, y al festoneado de los bordes delas hojas. Son las que cumplen el ciclo enmenos tiempo en el invernadero, llegan-do a durar éste de 35 días en prima-vera–verano a 45 días en otoño–invierno.

•• LLeecchhuuggaass rroommaannaass (L: sativa var. longuifo-lia Lam.). Poseen hojas de 30–40 cm delargo, redondeadas en el ápice, con formade cuchara, superficie algo abullonada olisa, bordes poco ondulados, color engeneral verde oscuro. Las hojas formanuna cabeza compacta, por lo que se sue-len atar las plantas para que al final delciclo; las hojas centrales se blanquean. Elciclo de invernadero, en otoño–invierno,es de 70–80 días.

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2Francescangeli, N., Mitidieri, M., op..cit.3Marotto, J. V. 1995. Horticultura herbácea especial.

Mundi–Prensa. Madrid.

4Garcia Palacios, A. 1987. La lechuga: cultivo y comercializa-cion. Oikos–Tau. Citado en Francescangeli, N., Mitidieri, M.,1995. El invernadero hortícola: Estructuras y manejo de cul-tivos. INTA. Estación Experimental Agropecuaria San Pedro.

Temperaturas (°C), porcentaje de germinación(%) y tiempo promedio de emergencia (días)para distintas especies2

Cultivo Mínima Máxima Óptima°C % Días °C % Días °C % Días

Lechuga 6 99 15 25 80 4 20 99 5

Pimiento 15 70 25 30 95 8 24 98 8

Tomate 14 82 22 30 83 6 24 97 6

Apio 10 70 6 25 65 7 20 97 7

Composición nutritiva de lechuga (100 g deproducto comestible)3

Nutriente LechugaAgua (%) 95Prótidos (g) 0.8Grasas (g) 0.1Hidratos de carbono (g) 2.3Fibra (g) -Cenizas (g) -Calcio (mg) 13Hierro (mg) 25Sodio (mg) 1.5Potasio (mg) 5Vitamina A (UI) 100Valor energético (cal) 300Cloro (mg) 13

6666

•• LLeecchhuuggaass ddee ccaabbeezzaa (L: sativa var. capita-da L.). Dentro de este grupo se encuen-tran variedades de hojas consistentes yde hojas blandas mantecosas. Cuando lascabezas tienen madurez comercial, lasplantas tienen una altura de 20-25 cm yun diámetro de 15–20 cm.

• Dentro de las mantecosas, hay materialesde color verde claro, oscuro, con tonali-dades rojizas y cabezas más o menos com-pactas. El ciclo en invernadero, enotoño–invierno, es de 70–80 días.

• En cuanto a las variedades de hoja con-sistente, se debe prestar atención a uti-lizar materiales adaptados al cultivo eninvernadero, ya que las bajas intensi-dades luminosas y las altas temperat-uras que pueden producirse en otoño,pueden promover la producción dehojas delgadas y largas, e impedir laformación de la cabeza.

Las temperaturas óptimas para el desarrollode los plantines es de 15 °C durante el día y10 °C durante la noche; para el desarrollo delcultivo, éstas varían en función de la luzdisponible: Cuanto más abundante es la luz,más elevada puede ser la temperatura, queoscila entre los 16 y 20 °C para el día y los10–12 °C para la noche. El desarrollo vegeta-tivo se detiene por debajo de los 6 °C.

La temperatura óptima del suelo es de 10 °C;por debajo de 5 °C, no se forman raíces

nuevas. En la medida de lo posible, las tem-peraturas nocturnas deben rebajarse, cuantomás superen las diurnas el nivel óptimo; poreso, se recomienda ventilar los invernaderospor la noche, lo que presenta dos ventajas:las plantas se hacen robustas y las pérdidaspor respiración se reducen5.

La implantación del cultivo puede hacersepor siembra directa o por transplante. Eltrasplante se efectúa cuando las plantitastienen 4-5 hojas definitivas. Esta modalidadde manejo permite obtener mayor uniformi-dad ya que, desde su inicio, las plantas cre-cen sin competencia. Sin embargo, enimplantes de verano, el estrés del trasplantepuede provocar retardos en el crecimiento ydisminución en el lote de plantas.

¿Cómo se desarrolla nuestra experiencia decultivo de lechuga?

La idea es que nuestros alumnos –que estánabordando temas referidos a la producciónde cultivos y, en especial, aquéllos que sepueden desarrollar bajo cubierta– com-prueben la evolución, el crecimiento y elresultado tanto en un ambiente protegido(utilizando nuestro modelo) como al airelibre.

En nuestra experiencia para el espacio exter-no, elegimos un lugar reparado de los vientosque, durante el día, recibe luz solar la mayorcantidad de horas.

5Marotto, J. V. 1995. Horticultura herbácea especial. EdicionesMundi–Prensa. Madrid.

6Marotto, J.V. 1995. Op. Cit

Extracciones de fertilizantes para un cultivo de lechuga bajo cubierta (kg/ha)6

Cultivo Rendimiento Manejo N P2 O5 K2O CaO MgOLechuga 4,5 kg/m 2 Invernadero,18 pl/m2 100 50 250 - 12

La experiencia se lleva a cabo en dos momen-tos: época otoñal y primaveral, realizando eltrasplante de los plantines, el 4 de mayo y el4 de agosto, respectivamente.

Los plantines son obtenidos en bandejas ytrasplantados a raíz desnuda con cuatro hojasverdaderas.

Para el cultivo, realizamos la siembra sobreun semillero. En éste, las semillas se esparcenal voleo y son recubiertas con una fina capade tierra, procurando que en ningún caso lassemillas queden en una profundidad mayor a5 mm.

Como “bandejas de germinación” utilizamosrecipientes de 20 cm de largo por 10 cm deancho. (Nos resultan adecuadas las bandejasplásticas que se usan en los supermercadospara contener galletitas).

El sustrato utilizado para nuestro semillero seconforma con una mezcla. Utilizamos trespartes de tierra para almácigo, una parte deperlita y una parte de turba (Recordemosque una buena mezcla no debe ser excesiva-mente compacta, debe tener buena retenciónde agua, no debe tener niveles muy altos denutrientes y debe estar desinfectada.)

Perforamos las bandejas para permitir su co-rrecto drenaje, llenamos los recipientes conla mezcla preparada y sembramos las semi-llas. Utilizamos cua-tro recipientes y unsobre de 2 gramos desemillas.

Colocamos bandejasde soporte, regán-dolas a todas conigual cantidad deagua (por ejemplo,un vaso), de modo talde producir un riegopor subirrigación.Las bandejas estánniveladas para que elriego sea lo más uni-forme posible.

6677

Para la produc-ción de planti-

nes con pande tierra, e-xiste en elmercadogran va-riedad de

e n v a s e sque cum-

plen funciónde almácigos.

Entre ellos losspeedlings, bandejas re-

dondas o cuadradas con celdas de capacidadvariable (en general, 25 a 50 cm3 de capacidad porunidad) con forma de cono invertido o piramidal.Pueden ser de diferentes materiales (plástico o depoliestireno expandido). Tanto el material como suestructura deben producir los menores daños enel sistema radicular, en el momento de la extrac-ción de los plantines para su transplante. Ubicación de las

bandejas

6688

Dentro del invernadero, ubicamos las bande-jas en sentido longitudinal, a lo largo de lasventanas, para que reciban más luz.

Realizamos el control ambiental7 de nuestroinvernadero, regulando los sensores con losvalores necesarios para este tipo de cultivo:

Una vez que las plantitas alcanzan 8 a 10 cmde altura y 5-6 hojas verdaderas, efectuamossu trasplante, a raíz desnuda.

7Control ambiental. El control ambiental está basado en el manejo adecuado de todos aquellos sistemas instalados en el inver-nadero –calefacción, ventilación, fertilización carbónica, luminosidad–, manteniendo los niveles adecuados de radiación, tem-peratura, humedad relativa y nivel de CO2. De esta manera, se obtiene la mejor respuesta del cultivo y, por lo tanto, mejorasen el rendimiento, precocidad y calidad del producto. El cultivo bajo invernadero favorece producciones de mayor calidad yrendimiento. También permite alargar el ciclo del cultivo, produciendo en las épocas del año más difíciles; se obtienen, de estamanera, mejores precios. Parámetros a considerar en el control climático. El desarrollo de los cultivos, en sus diferentes fases de crecimiento, estácondicionado por cuatro factores ambientales o climáticos: temperatura, humedad relativa, luz y CO2. Para que las plantaspuedan realizar sus funciones, es necesaria la conjunción de estos factores dentro de unos límites mínimos y máximos, fuerade los cuales las plantas cesan su metabolismo, pudiendo llegar a la muerte.

Niveles medios para las variables: temperatu-ra (°C), humedad relativa (%) y luz artificial enla etapa de producción de plantines

Parámetro NivelesTemperatura (°C)

Diurna 15-18Nocturnas 4-6Humedad 55-60relativa %

Luz artificial Si en este período se mantiene unatemperatura de 5 °C durante lanoche y de 16 °C durante el día, conbaja luminosidad, se produce unagran superficie foliar que aumentala capacidad de asimilación. Fuerade estos valores, para uniformar laemergencia en especies de semillasmuy pequeñas como las de la le-chuga –que tienen pocas reservas ydependen muy pronto de la fotosín-tesis–, la suplementación con luzartificial tiene efectos beneficiosossobre el crecimiento del plantín.

Regamos el almácigo con un día de antici-pación y retiramos los plantines con grancuidado, para que conserven la mayor canti-dad posible de raíces. Descartamos las plan-tas muy débiles.

La plantación en el “terreno” definitivo serealiza con plantadores, a través de laoperación simultánea de hacer el hoyo y deplantar. Para esta etapa, utilizamos envasesdescartables (vasitos de yogur) con sustratoconstituido por una mezcla de resacaenriquecida con compost.

Regamos después de la plantación, paraproducir un adecuado asentamiento de latierra alrededor de las raíces.

Distribuimos el total trasplantado en dospartes; una mitad se coloca en el invernaderoy la otra en el exterior. Ubicamos los envasessobre bandejas de soporte y regamos todaslas plantas con igual cantidad de agua. La fre-cuencia de riego de las plantas colocadas enel exterior depende de las condiciones am-bientales naturales (temperaturas medias,cantidad de lluvia, vientos, etc.)

6699

Es necesario controlar que el suelo cuente conuna humedad constante, para mantener a laplanta con un desarrollo ininterrumpido. Sinembargo, debe estar seco en superficie paraevitar podredumbre del cuello y de la ve-getación que toma contacto con el suelo,condiciones que favorecen la esclerotinia.

La esclerotinia implica la caída o el marchita-miento (Sclerotinia sclerotiorum y S. Minor).Ambas enfermedades tienen síntomas simi-lares y pueden atacar a la lechuga en sus dis-tintos estadios; especialmente, cuando lasplantas se encuentran próximas a la madurezcomercial. La infección se produce en el tallo,a nivel del suelo; las hojas seniles de plantasmaduras sirven de sustrato para la colo-nización de los hongos. Las primeras hojas quese marchitan son las exteriores y, luego, lascentrales; finalmente, muere toda la planta.Por medio de los esclerocios, los hongospueden persistir en la tierra por varios años.

Regulamos los sensores del invernadero paraesta etapa.

El excesivo calor acelera la aparición de la etapade floración y produce quemaduras de los ex-tremos de las hojas, las que se tornan amargas,constituyendo cabezas poco compactas. Tam-bién se produce la aparición del tipburn –que-madura del borde de la hoja o necrosis apical–.

Las temperaturas bajas y aún las heladas deescasa magnitud no producen daños en las

plantas pequeñas; encambio, ocasionan dañosen las hojas extremas y, aveces, en las internas deplantas que se encuen-tran en su madurez com-ercial. Estos daños favo-recen la aparición de en-fermedades, y dismi-nuyen la calidad y el ren-dimiento comercial.

En presencia de unaluminosidad mínima,aumenta notablementeel peso de la planta y eltamaño de las hojas,siempre y cuando otrosfactores del cultivo nosean limitantes. Cuanto

mayor es la luminosidad, mayor es la tempe-ratura diurna óptima para el crecimiento.

La temperatura nocturna debe bajarse cuandomás excedan las temperaturas diurnas el nivelcorrespondiente de iluminación disponible.

Los ciclos de cultivo se extienden entre 35 a45 días, para la segunda siembra. Para elperíodo de frío más intenso (mayo, junio,julio) dura entre 45 a 55 días.

7700

Disposición de lasbandejas con los envasesdentro del invernadero yen el exterior

Niveles medios para las variables: temperatu-ra (°C), humedad relativa (%) y luz artificialdesde el transplante hasta la cosecha

Parámetro NivelesTemperatura (°C)

Diurna 20-24Nocturnas 7-12Humedad 60-65relativa %

Luz artificial 7 a 10 h - 17 a 20 h

7711

Existen diferencias significativas en elrendimiento final de la lechuga cosechada ennuestro invernadero frente a la de campo,lográndose precocidad –de hasta una se-mana– entre el primer sistema y el segundo.

El efecto de trasplante en pleno inviernofavorece el cultivo de la lechuga en el inver-nadero, ya que permite una rápidaimplantación con menores requerimientosde reposición y una mayor producción através de pesos por planta más elevados y demenores porcentajes de descarte.

Durante el trimestre de ocurrencia de valoresextremos de temperatura, los ritmos de cre-cimiento se equiparan. En ese período no seobserva prácticamente ninguna diferencia enlas velocidades de crecimiento.

Sin embargo, lavelocidad de cre-cimiento eviden-cia una diferenciamás pronunciadaen otros momen-tos del cultivodebida, probable-mente, a mejoresvalores de temper-atura del suelo,estabilidad de esta temperatura y un estadohídrico más adecuado, en el cultivo de inver-nadero.

En el cuadro se muestran los resultadosobtenidos

Cuando los plantinesse producen en invier-no es fácil encontrardesequilibrios entre latemperatura ambiental(donde se desarrolla laparte aérea) y la tem-peratura del sustrato(donde se desarrolla laradicular).

Evaluación de la producción de lechuga de hoja (Grand Rapids) en cultivo otoñal y primaveral,para dos fechas de siembra, en dos ambientes de cultivos –a campo y en invernadero–

Ciclo En días de siembra a cosecha.% Porcentaje de plantas cosechadas respecto de la cantidad total (20 plantas en invernadero y

20 plantas en el exterior).Gramos Totales sobre plantas cosechadas y promedio por planta.Descarte Expresado en porcentaje sobre el total y la causa.

Fecha de Fecha de Fecha de Ambiente Ciclo % Gramos Descartesiembra transplante cosecha Total Promedio % Causa

/planta

7/4/04 4/5/04 22/7/04 Invernadero 50 90 1162,6 64,58 10 Mildiu ySclerotinia

22/7/04 Campo 50 65 699,8 53,83 35 Sclerotinia8/7/04 4/8/04 11/9/04 Invernadero 40 95 1286,7 68,24 5 Sclerotinia

11/9/04 Campo 40 75 866,6 57,77 25 Sclerotinia

Encontramos diferencias significativas entrela producción en diferentes ambientes, paralas variables del peso medio por planta y derendimiento total en cada fecha de siembra.

Las temperaturas medias diurnas y noctur-nas registradas en el cultivo protegido per-miten satisfacer más apropiadamente lasdemandas térmicas generales determinadaspara la especie, que en el de campo.

Como consecuencia, se obtienen diferenciassignificativas en el peso por planta, en elnúmero de plantas, en el porcentaje dedescarte y en el rendimiento total.

El descarte debido a Sclerotinia muestradiferencias para la primera fecha de siem-bra. El descarte debido a Mildiu se mani-

fiesta en la producción de invernadero en laprimera fecha de siembra. Las pérdidas de-bido a Sclerotinia son mayores en la produc-ción al exterior, debido a las condiciones quese presentan durante algunas etapas del cul-tivo (altas temperaturas y baja luminosidad).

7722

Mildiu o Bremia (Bremia lactucae Regel) esuna enfermedad que ataca a las hojas exte-riores, desmejorando la calidad de la planta.Ocurre, especialmente, con tiempo fresco yhúmedo. Los primeros síntomas aparecensobre la cara superior de las hojas, en forma demanchas angulosas, de color amarillo pálido, yde tamaño y forma variable, que pueden per-manecer aisladas o hacerse confluentes abar-cando grandes zonas de la superficie foliar. Enel envés de las hojas y en correspondencia conlas zonas cloróticas, puede observarse unaeflorescencia blanca pulvurulenta (conidios).

7733

> Por supuesto, usted puede realizar otras experiencias eva-luando otras variedades de hojas, como así también realizar laproducción de plantines de variedades de cabeza (Lorca,Patriot), romanas (Capri, Vicotria), mantecosas (Cóndor,Babylon), con otros ciclos y con otros requerimientos ambi-entales, para luego terminar su ciclo en espacios más amplios.

> También, es posible evaluar, comparar otros cultivos: florales,aromáticas, y algunos cultivos sencillos y rápidos como, porejemplo, de cactus.

> Otra utilidad que damos a nuestro prototipo o modelo didác-tico es la de producir plantines de distintos cultivos: albaha-cas, apios, puerros, copetes, caléndulas, violas, etc., que luegoson trasplantados a un recinto más amplio o al aire libre.

7744

1. Análisis de automatismos

Le proponemos realizar con sus alumnos unestudio de los sistemas que se controlan oregulan en un invernadero real y cómo sepodrían adaptar éstos al modelo.

Sobre la base de estos análisis, usted puedeplantear a sus alumnos los interrogantes quereseñamos a continuación, vinculados alproyecto Invernadero automatizado, a lasdos situaciones problemáticas planteadas–Fitoterapia y Salón para usos múltiples. ¿Lasrecuerda?– o a otro problema que sea rele-vante para presentar a su grupo.

Cuestiones referidas a regulacióny control:

• En un sistema invernadero, ¿existen sub-sistemas de regulación?

• ¿Cuáles son? ¿Qué variables regulan?¿Son subsistemas realimentados?

• ¿Qué tipo de realimentación selec-cionaría? ¿Por qué?

• Realice un diagrama en bloques para unode los subsistemas de regulación identifi-cados, señalando qué variable se regula ymediante qué dispositivo se realiza.

• ¿Para qué se utiliza el sistema de controlde luz artificial? ¿Qué función cumple?

¿Por qué es necesario?

• Indique una instalación en la cual se uti-lice el procedimiento de activar o desac-tivar, en forma automática, un sistema deiluminación artificial.

• ¿Por qué es necesario regular la humedadrelativa ambiente en un invernadero?¿Cómo se logra?

• Una heladera eléctrica, ¿dispone de unsistema de regulación? ¿Qué variable físi-ca es la que se regula? ¿Qué tipo de rea-limentación es el utilizado?

Referidas a los sensores:

• En un sistema invernadero, ¿existen sen-sores?

• ¿Cuáles son?¿Qué variables sensan? ¿Quétipo de magnitud física sensa cada uno?

• La información que recibe cada sensor,¿qué tipo de señal constituye? ¿Analógicao digital?

• Existen sensores de temperatura deno-minados ”termocuplas”, ¿cuál es su prin-cipio de funcionamiento? ¿Qué tiposdiferentes hay? ¿Cuál es su campo deaplicación?

• ¿Qué es un termistor PTC y un termistorNTC? ¿Cuáles son sus características

Otras propuestas de actividades

eléctricas?

• ¿Cuál es el motivo de sensar la magnitudhumedad relativa ambiente?

• ¿Qué es un LDR y cuáles son sus carac-terísticas eléctricas? Indique una insta-lación eléctrica urbana donde se utiliceeste dispositivo sensor.

2. Mejorando el modelo

Durante o después de construido el modeloque hemos propuesto –o bien aquél que elgrupo destinatario haya adoptado comosolución a la situación problemática plantea-da–, usted puede, además, trabajar los si-guientes aspectos:

Cuestiones relativas a los sensores:

• Describa sobre qué dispositivos demando operan las señales enviadas porcada sensor.

• ¿Qué nombre técnico reciben cada unode los diferentes sensores de las magni-tudes controladas, en el sistema inver-nadero?

• El sensor de la magnitud humedad relati-va ambiente emitirá una señal de infor-mación, ¿por reducida humedad o porexceso de humedad?

• ¿Cuál es el sensor del invernadero queactúa sobre un subsistema de transforma-

ción de movimiento?

• Realice el diagrama en bloques co-rrespondiente a diferentes subsistemasde control.

• Identifique cuál es el dispositivo sensorde la magnitud temperatura, instalado enel invernadero.

• ¿Cómo se denomina técnicamente a estedispositivo sensor? ¿Cuáles son sus ca-racterísticas?

• El sensor en estudio, ¿es de tipo analógi-co o digital?

• Analice el circuito asociado al sensorinstalado y explique su funcionamiento.

• Investigue sobre otros tipos de sensoresde temperatura, elaborando un informedonde se detallen características, princi-pios en que se basa su funcionamiento,campo de aplicación, etc.

• ¿Cómo funciona el sensor de nivel de luznatural?

• ¿Por qué dicho sensor requiere de un cir-cuito asociado para la acción de encendi-do y apagado de las luminarias?

Relativas a regulación y control:

• Si, de acuerdo con los requerimientosnecesarios para el o los cultivos, en elinterior del invernadero, el tiempo totalde iluminación tiene que ser mayor de 12horas y menor a 24 horas, con posibili-

7755

dad de regular la cantidad de horas endicho intervalo, ¿cuál sería la magnitudde ajuste? ¿Qué dispositivo seleccionaría,para incorporar al subsistema de ilumi-nación artificial, que posibilite cumplircon el requisito planteado? ¿Cómo fun-cionaría dicho dispositivo? ¿En qué partedel diagrama en bloques estará comoentrada la magnitud de ajuste?

• Realice el diagrama del circuito eléctrico(utilizando la simbología de norma), delencendido y apagado de la luminaria delinterior del invernadero, incluyendo elnuevo dispositivo regulador de tiempoincorporado al subsistema.

3. Un sistema de calefacción

Frente al kit terminado, es posible considerarcon sus alumnos cuál o cuáles son las mejo-ras a incorporar en el modelo.

Por ejemplo:

• En nuestro sistema de invernadero, si latemperatura desciende por debajo de los15 ºC, las ventanas y el cenital per-manecerán cerrados. Dado que no te-nemos sistema de calefacción, si el culti-vo requiriese de una temperatura contro-lada media del orden de los 20 ºC, porejemplo, no habría forma de lograrlosegún la configuración de este prototipo.

4. Riego automático para el equipo

Otro aspecto que no hemos abarcado en elequipo es el concerniente al riego automáticoque, en el kit ha de realizarse en forma manual.

Resultaría muy interesante que sus alumnosdiseñaran y concretaran este automatismo.

5. Otros problemas tecnológicos

• ¿Cómo administrar nutrientes –con unadeterminada frecuencia y dosificación– alos cultivos que crecen en este microcli-ma automatizado?

• Ciertas veces, la radiación solar diurna esexcesiva y puede afectar al cultivo. Enesos casos y para evitar este exceso, debepreverse de un sistema que contempleesta posibilidad de reducción de laradiación.

• Es oportuno incorporar al invernaderoautomatizado un sistema de apertura ycierre de puertas de acceso automático:la temperatura y la humedad ambientedeben mantenerse dentro de parámetrospreestablecidos y si, por descuido, sedeja abierto el acceso, tal estabilidad noes posible. Además, en un invernaderoreal es de gran ayuda contar con este sis-tema; sobre todo, si la persona que deseaingresar tiene las manos ocupadas.

7766

¿Qué dispositivos, instalaciones y/o equipospueden incorporarse para satisfacer estosrequerimientos? ¿Es factible introducir en elmodelo alguna de estas mejoras? ¿Qué debemodificarse? Los dispositivos a incorporar,¿deben tener regulación? ¿Por qué?

6. Cambios en los materiales

En el equipo que presentamos, hemos uti-lizado una serie de materiales tanto estruc-turales como de fijación, anclajes, compo-nentes eléctricos y electrónicos.

Consideramos que es de gran utilidad abor-dar con los alumnos la posibilidad deemplear otros materiales que puedan suplir alos descriptos, encarando todos los aspectosque hacen al diseño, desarrollo, construccióny funcionamiento, ya sea en un modelodidáctico como en un invernadero real.

• En el equipo hemos utilizado aluminiopara la estructura y policarbonato paralos cerramientos. ¿Cuál es la funcionali-dad del modelo si empleamos, por ejem-plo, madera, hierro, plástico... para laestructura; y, para los cerramientos, dife-rentes tipos de vidrio, PVC, plásticosflexibles?

7. Acortamos tiempos

Dado que, a veces, resulta tedioso esperar

que ocurran cambios en las variables de con-trol, en un tiempo relativamente corto, ustedy sus alumnos pueden llegar a simular laocurrencia de estos fenómenos y comprobarla respuesta del equipo ante una orden ma-nual.

Por ejemplo, podemos suponer o simularque la temperatura del habitáculo ha ascen-dido por sobre el valor máximo preestableci-do y comandar los dispositivos pertinentespara producir la adecuada aireación.

Para esto, utilizamos las palancas selectorasubicadas en el tablero de control, colocán-dolas en modo manual. Las tres variables acontrolar son independientes entre sí, demodo tal que podemos operar una o dos enmodo manual, y la o las restantes enautomático.

7777

7788

Sus propuestas de actividades

7799

8800

Esta parte final de nuestro módulo de capa-citación contiene un cuadernillo para la eva-luación del recurso didáctico que le presen-tamos y, de las experiencias didácticas y con-tenidos propuestos a partir de él:

Esta evaluación tiene dos finalidades:

• Brindarle a usted, como docente que uti-liza este material, la oportunidad de do-cumentar el seguimiento de las activi-dades que realice con sus alumnos, a par-tir de nuestras propuestas y, en funciónde esta memoria de acciones, propiciaruna reflexión acerca de los cambios,mejoras o enriquecimiento de su propiatarea de enseñanza.

• Obtener de su parte, como usuario deeste material, información sobre todoslos aspectos en torno a los cuales gira lapropuesta.

Para este relevamiento de información, ustedencontrará, a continuación, una serie decuestionarios organizados básicamente entablas o matrices para completar. Con losdatos que usted exprese en ellos esperamostener una realimentación que nos permitamejorar todos los componentes de la serie depublicaciones “Recursos didácticos” yenriquecerla con propuestas o docu-mentación complementaria para aquellosdocentes que planteen iniciativas, interro-

gantes o dificultades específicas con relacióna la construcción del recurso didáctico, a lasactividades de aula, a los contenidos cientí-ficos y tecnológicos, a la metodología deenseñanza, a los procedimientos incluidos, ala información sobre materiales y a otrosaspectos.

Dada la importancia que esta información deretorno tiene para nuestro trabajo deseguimiento, mejora y actualización, leagradecemos que nos remita el cuadernillocon todas las observaciones, comentarios osugerencias adicionales que nos quiera hacerllegar. Para ello puede remitirnos una copia,a través de correo postal, a

Área de Monitoreo y Evaluación –CeNET–Oficina 112Saavedra 789. C1229ACE.Ciudad Autónoma de Buenos Aires.República Argentina.

O, si lo prefiere, solicitarnos el archivo elec-trónico de las páginas que siguen aeevvcceenneett@@iinneett..eedduu..aarr, enviándonos la versióndigitalizada de sus respuestas a través delmismo correo electrónico.

Desde ya, muchas gracias.

5. LA PUESTA EN PRÁCTICA

Identificación del material:

Las dimensiones que se consideran para la evaluación del módulo de capacitación y delrecurso didáctico son:

IILa puesta en práctica

1. Nivel educativo

2. Contenidos científicos y tecnológicos

3. Componentes didácticos

4. Recurso didáctico

5. Documentación

6. Otras características del recurso didáctico

7. Otras características del material teórico

8. Propuestas o nuevas ideas

(*) Por favor, indique la modalidad, la orientación, la especialidad, etc.

Escuela técnica (*)Nivel educativo EGB2

Polimodal(*)

Trayecto técnico-profesional (*)

Formaciónprofesional (*)

Otra (*)

1 2 3 1 62 3 4 5

EGB3

Nivel en el queusted lo utilizó

Asignatura/espacio curricular en el que usted lo utilizó:

2. Contenidos científicos y tecnológicos trabajados:

1. Nivel educativo en el que trabajó el material:

3. Componentes didácticos:

3.1. Testimonios (situaciones problemáticas) presentados en el material

a. ¿Le resultaron motivadores para iniciar las actividades propuestas?

b. ¿Le facilitaron el desarrollo de contenidos curriculares que ustedtenía previstos?

c. A su criterio, ¿están vinculados con el recurso didáctico que se lepropone desarrollar?

d. ¿Le facilitan la organización de situaciones didácticas para el tra-bajo de los contenidos científicos y tecnológicos propuestos?

e. El nivel de las situaciones problemáticas que se plantean, ¿es eladecuado al nivel educativo para el que está previsto?

f. En caso negativo, ¿permiten adecuaciones para ser trabajados enel nivel educativo de sus alumnos o en otro nivel educativo?

g. Los testimonios iniciales, ¿permiten generar diferentes soluciones(soluciones tecnológicas o didácticas)?

En caso que su respuesta sea negativa (en cualquier ítem), le pedimos que nos indique porqué (señale el número del ítem a que corresponde su comentario)

Otro (indique el ítem al que corresponde el comentario):

La puesta en prácticaIIII

Sí Otro1No

1 Utilice esta opción para indicar que agregará comentarios al final de este sector de la matriz.

La puesta en práctica

3.2. Estrategias

A partir de la utilización de las propuestas de trabajo en el aula contenidas en el material ydel recurso didáctico con el que se asocian, le solicitamos que nos indique (tomando comoreferencia su forma de trabajo anterior a disponer del material), cómo resolvió las activida-des consignadas en la tabla siguiente:

IIIIII

Mej

or

Igua

l

No

aplic

ado2

Inco

rpor

ado3

3.2.1. Contextualización de la estrategia didáctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, usted logró:

a. Determinar las capacidades, habilidades, conocimientos previosnecesarios para iniciar las actividades propuestas.

b. Organizar, asociar, relacionar los conocimientos científicos y tec-nológicos para resolver un problema tecnológico.

c. Recortar (identificar) los contenidos científicos y tecnológicos atrabajar con sus alumnos para el desarrollo de un sistema/produc-to tecnológico como el propuesto por el material.

d. Vincular estos conocimientos con los saberes previos de los alum-nos.

e. Establecer la secuencia adecuada de los contenidos científicos ytecnológicos, y de los procedimientos para generar una solucióntecnológica (la propuesta por el material u otra diferente).

f. Organizar una experiencia didáctica integrando conocimientoscientíficos y tecnológicos, metodología de resolución de problemasy procedimientos propios del trabajo tecnológico.

g. Otras (que haya incorporado o hecho mejor con el recurso).

2 No aplicado: No lo hizo antes ni ahora con este recurso didáctico.3 Incorporado: Integró la estrategia a sus clases a partir de la utilización del recurso didáctico propuesto.

La puesta en prácticaIIVV

Mej

or

Igua

l

No

aplic

ado

Inco

rpor

ado

3.2.2. Desarrollo de la estrategia didáctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, usted logró:

h. Encuadrar la tarea a partir de la formulación de uno (o varios)problemas.

i. Explicitar consignas de trabajo que plantean una situación pro-blemática.

j. Organizar las actividades de aprendizaje atendiendo a las etapaspropias de la resolución de problemas.

k. Utilizar técnicas de trabajo grupal.l. Promover el trabajo colaborativo y cooperativo.m. Otras (que haya incorporado o hecho mejor con el recurso).

Mej

or

Igua

l

No

aplic

ado

Inco

rpor

ado

3.2.3. Aspectos cognitivos (proceso de aprendizaje de sus alumnos)

Con respecto a su forma habitual de trabajo, usted logró:

n. Estimular a sus alumnos en la búsqueda de información e investi-gación en torno al problema eje del material.

o. Promover la consulta a variadas fuentes de información.p. Rescatar, incorporar los aportes del grupo para identificar aspectos

o variables críticas del problema.q. Evaluar los conflictos cognitivos propios del proceso de aprendizaje.r. Detectar, evaluar, la comprensión asociativa.s. Promover la reflexión sobre las actividades realizadas y las estrate-

gias utilizadas en cada parte del proceso.t. Otras (que haya incorporado o hecho mejor con el recurso).

4. Recurso didáctico:

4.1. Construcción del recurso didáctico

Tomando en cuenta la finalidad prevista en el material para el recurso didáctico (equipamien-to o software), le pedimos que nos indique si, a partir de la propuesta contenida en el mate-rial:

4.1.1. Utilizó:

VVLa puesta en práctica

a. Un equipo ya construido, según lapropuesta del material.

c. Otro que ya tenía disponible(de características similares).

b. Un software.

d. Ninguno.

Si su respuesta fue “d.” indíquenos la razón, por favor:

a. ¿Pudo seguir sin dificultades los procedimientos indicados en el “Manual deconstrucción”?

b. La secuencia indicada, ¿fue la adecuada para la construcción?

c. El grado de complejidad, ¿fue el apropiado para el nivel educativo a que sedirige el recurso?

d. Los contenidos científicos asociados, ¿son pertinentes para el desarrollo delrecurso propuesto?

e. Los contenidos tecnológicos asociados, ¿son pertinentes para el desarrollodel recurso propuesto?

f. Con sus alumnos, ¿construyó el recurso didáctico siguiendo el proceso y lametodología de resolución de problemas?

g. ¿Siguió todos los procedimientos propuestos para la construcción peroincorporó sus propios contenidos científicos y tecnológicos?

h. Por el contrario, ¿hizo adaptaciones en los procedimientos de construcciónpero mantuvo los mismos contenidos?

i. ¿Realizó la construcción siguiendo las actividades de aula propuestas en elmaterial?

j. ¿Diseñó sus propias experiencias en función de su grupo de alumnos?

¿Completó todas las etapas del proceso de construcción propuesta?

En caso negativo, indíquenos a qué fase llegó:

Sí No

La puesta en práctica

4.1.2. ¿Realizó todo el proceso de construcción del recurso didáctico con susalumnos? (Conteste este apartado en caso de que haya construido un equipoigual al propuesto. En caso contrario, pase al apartado 5 “Documentación”)

4.1.3. En caso de que su respuesta sea afirmativa, le pedimos que nos indique:

Sí No

Sí No

a. Planificación.

c. Construcción, armado.

b. Diseño en dos dimensiones.

d. Ensayo y control.

e. Superación de dificultades (evaluación del funcionamiento, siguiendo las indica-ciones y la lista de control que brinda el material).

f. Construcción de otro equipo que se adapta más a sus necesidades curriculares(Si marcó esta alternativa, lo invitamos a responder, directamente, el apartado 4.1.5.).

VVII

VVIIIILa puesta en práctica

4.1.4. Complete este ítem sólo si realizó el proceso de construcción del equipo siguiendo losprocedimientos indicados en el Manual. Si no fue así, lo invitamos a responder elapartado 4.1.5.

Acerca de los materiales, herramientas e instrumentos:

a. La especificación de los materiales para la construcción, ¿fue suficiente paraconseguirlos?

b. ¿Utilizó los mismos materiales (en calidad y tipificación) indicados en ladocumentación?

c. ¿Reemplazó materiales, instrumentos, componentes, piezas, etc., sin alterarel resultado final previsto en el material?

d. La especificación de las herramientas a utilizar, ¿le resultó adecuada?

e. La cantidad de herramientas indicadas, ¿fue la necesaria?

f. Los instrumentos, ¿estuvieron bien especificados?

g. El tipo y cantidad de instrumentos, ¿fueron los adecuados para armar elrecurso didáctico?

Sí No

4.1.5. En caso de que usted haya construido un recurso didáctico diferente al propuesto porel material de capacitación, le pedimos que nos indique si la razón fue:

a. El propuesto no se ajustaba a susnecesidades curriculares.

c. No pudo interpretar el manual deconstrucción.

b. No pudo conseguir los materi-ales o instrumentos indicados.

d. Otra (Por favor, especifíquela).

La puesta en práctica

4.1.6. ¿Qué características específicas destacaría en este recurso didáctico diferente al pro-puesto por el material, que sus alumnos han construido. (Marque todas las opcionesque considere necesarias):

a. Se ajusta mejor a los contenidoscurriculares que necesita trabajar.

c.

b. Es más económico.

d. Es más adaptable(a diversos usos).

e. Otra (Por favor, especifique):

Permite su reutilización(mediante el desarme y armado, enfunción de necesidades didácticas).

Descripción del recurso didáctico construido:f.

Indique las principales diferencias con el equipo propuesto(estructurales, funcionales, didácticas):

g.

VVIIIIII

La puesta en práctica

a. Aprovechando todo el proceso y lasecuencia de construcción pro-puestos en el material.

c.

b. Aplicándolo (como algo ya comple-to) a la solución de problemas dife-rentes al propuesto en el material.

d. Otra (Por favor, especifique):

Utilizándolo como un sistema tecnológico (ya construido) en las funciones paralas que está pensado (manejo de las variables, control de operaciones, etc.).

4.2. Utilización del recurso didáctico

4.2.1. ¿Cómo utilizó el recurso didáctico (hecho por usted o ya construido), en las experien-cias didácticas que concretó? (Puede marcar todas las opciones que crea necesarias)

IIXX

La puesta en práctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, este recurso didáctico lepermitió a usted, como docente:

a. Integrar contenidos científicos y tecnológicos en la solución de situa-ciones problemáticas de carácter tecnológico.

b. Diseñar situaciones de enseñanza y de aprendizaje centradas en laresolución de problemas tecnológicos.

c. Planificar y promover en sus alumnos la organización del trabajo(planificación y secuenciación de tareas), según el proceso tecnológico.

d. Favorecer la identificación de aspectos o variables críticas de unasituación problemática.

e. Organizar las actividades de manera que facilite la toma de decisionespor parte de los alumnos (determinación y selección de alternativas,opciones de diseño, materiales, etc.).

f. Organizar la actividad de sus alumnos en función de solucionesdiversas a los problemas planteados.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

4

Otro

5

4.2.2. Ya sea que haya desarrollado el recurso didáctico con sus alumnos según las especifi-caciones del material, ya sea que haya construido otro diferente o que haya utilizadoun equipo ya construido, en relación con las actividades que usted venía realizando,la utilización del recurso didáctico propuesto por el material le permitió (seleccione laopción que coincida con sus experiencias):

g. Agregue otras que usted considere haber logrado de una mejor manera con este recursodidáctico

4 NA: No aplicable; es una actividad que no realizó antes ni ahora.5 Otro: Recuerde utilizar esta opción para indicar que agregará comentarios al final de este sector de la tabla.

XX

La puesta en práctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, este recurso le permitió alos alumnos (habilidades intelectuales):

Capacidad de planificar

h. Identificar variables o aspectos fundamentales de un problema tec-nológico.

i. Organizar su trabajo en etapas (identificar y seguir la secuencia deoperaciones de un proceso).

j. Ejecutar las actividades en los plazos o etapas previstas.

k. Seleccionar materiales, herramientas y piezas, de acuerdo con lasnecesidades del diseño.

l. Anticipar y resolver dificultades que podrían surgir en el proceso.

m. Prever puntos críticos de todo el proceso.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

Otro

n. Agregue otras que considere que sus alumnos alcanzaron mejor con este recurso didáctico

XXII

La puesta en práctica

Capacidad para tomar decisiones

o. Analizar alternativas en función de un problema.

p. Seleccionar alternativas en función de las restricciones planteadasen el problema, o en el contexto de enseñanza y de aprendizaje.

q. Adecuar la propuesta para la solución del problema planteado.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

Otro

r. Agregue otras que considere que sus alumnos alcanzaron mejor con este recurso didáctico

XXIIII

La puesta en práctica

Capacidad de aplicar y transferir

s. Interrelacionar los datos, técnicas y procedimientos en el diseño dela solución.

t. Utilizar técnicas de representación adecuadas al equipo que seconstruye o en el ya construido que se utiliza.

u. Integrar los conocimientos científicos y tecnológicos en losmomentos pertinentes para el diseño de la solución.

v. Relacionar, ensamblar componentes en la secuencia adecuada.

w. Utilizar de manera correcta la simbología y los lenguajes propios dela tecnología (representación gráfica, simbólica, etc.).

x. Transferir conocimientos científicos y tecnológicos en otras activi-dades similares.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

Otro

y. Agregue otras que considere que sus alumnos alcanzaron mejor con este recurso didáctico

Otro (Por favor, exprese aquí los comentarios que tenga, identificando el ítem con la letra quecorresponda):

XXIIIIII

La puesta en práctica

5. Documentación (Material teórico, manual de procedimientos y propuestas didácticas):

5.1. ¿Cómo calificaría los aportes del material recibido (encuadre y desarrollo teórico, y expe-riencias propuestas para el aula)?

a. Por su potencialidad didáctica (sugerencias, propuestas de trabajo en elaula, papel motivador, etc.).

b. Para sus necesidades curriculares (desarrollo de los contenidos y experien-cias previstas en su planificación).

c. Para organizar, planificar, concretar experiencias didácticas relacionadascon problemas de Educación Tecnológica.

d. Para renovar, actualizar, ampliar (subraye el que se ajusta más a su expe-riencia) los contenidos que desarrolla en su área/ disciplina.

e. Para trabajar conocimientos científicos y tecnológicos de manera asociadaa un problema tecnológico.

f. Para organizar experiencias de aprendizaje en torno a la utilización derecursos didácticos.

g. Para utilizar un recurso didáctico en el marco de experiencias didácticasorganizadas en función de la resolución de problemas.

h. Para integrar mejor contenidos científicos y tecnológicos en la soluciónde problemas de carácter tecnológico.

i. Para estimular la generación creativa de otros recursos didácticos.

MV6

V PV

Otras (Especifíquelas, por favor)

6 Escala= MV: Muy valioso / V: Valioso / PV: Poco valioso

XXIIVV

Sí OtroNo

La puesta en práctica

5.2. Manual de procedimientos para la construcción y el funcionamientodel recurso didáctico

En caso de que haya seguido los procedimientos contenidos en el Manual (ya sea para hacerun equipo igual o uno diferente al propuesto), le pedimos nos indique si:

a. ¿Pudo seguir todos los procedimientos descriptos, sin dificultad?

b. ¿La secuencia descripta le resultó la adecuada?

c. ¿La secuencia establecida le planteó alternativas según algún crite-rio (disponibilidad de los materiales, trabajo de contenidos especí-ficos, etc.)?

d. ¿La finalidad (para qué sirve) del equipo está indicada con clari-dad?

e. ¿Se establecen cuáles son los contenidos (científicos o tecnológicos)que se asocian al equipo a construir?

f. ¿Se determina la relación entre conocimientos implicados, proce-dimientos a seguir, materiales a utilizar y experiencias posibles derealizar?

g. ¿Considera que la relación anterior es pertinente (es la que corres-ponde) para la construcción que se propone?

h. ¿La descripción de los procedimientos le facilitaron la organizaciónde las experiencias de trabajo con sus alumnos?

i. ¿Pudo seguir las indicaciones para la puesta en funcionamiento?

j. ¿Todas las indicaciones para el uso son claras?

Otro (identifique con la letra que corresponda el ítem sobre el que hace observaciones)

Por favor, fundamente sus respuestas negativas o agregue los comentarios que crea pertinentes(identifique el ítem a que se refiere):

XXVV

La puesta en práctica

6. Otras características del recurso didáctico:

6.1. Constructivas (Por favor, conteste sólo si realizó el proceso de construcción). Indique siel proceso de construcción reúne las siguientes características:

a. Simplicidad.. Es sencillo de construir por parte de los alumnos.

b. Economía. Es posible hacerlo con materiales de bajo costo.

c. Compatibilidad. Todos los componentes, bloques y sistemas permiten serintegrados entre sí.

d. Acoplabilidad. Puede ser unido o combinado con otros recursos didácticos.

e. Sencillez. Permite combinar diferentes tipos de materiales (madera, cartón,plástico, otros similares).

f. Facilidad de armado y desarmado. Permite, sencillamente, realizar pruebas,correcciones, incorporación de nuevas funciones, etc.

Sí No

Si su respuesta es negativa en alguna de ellas, indique por qué (Por favor, identifique sucomentario con la letra del rasgo aludido):

XXVVII

La puesta en práctica

6.2. Técnicas (Por favor, complete tanto si construyó el equipo como si utilizó uno ya cons-truido)

a. Portabilidad. Puede ser utilizado en el taller, aula, laboratorio.

b. Modularidad. Puede ser adaptado a diversos usos; para trabajar diversos con-tenidos curriculares o para realizar diferentes experiencias didácticas; paraaprendizaje, demostraciones, análisis, etc.

c. Reutilización. Posee partes, componentes, bloques o subsistemas que puedenser desmontados para volver a su estado original, y usados en sí mismos o enforma independiente.

d. Incrementabilidad. Puede complejizarse agregando piezas o completando elsistema para mejorar su funcionalidad, rendimiento, precisión o calidad.

e. Aplicabilidad múltiple. Como sistema tecnológico, permite que usted selec-cione las variables con las que desea trabajar (algunas de las que maneja el sis-tema, todas las previstas o agregar otras).

Sí No

Si su respuesta es negativa en alguna de ellas, indique por qué, identificando su comentariocon la letra correspondiente:

XXVVIIII

La puesta en práctica

6.3. Didácticas (Por favor, complete tanto si construyó el equipo como si utilizó uno yaconstruido)

a. Congruencia. Tiene relación con los testimonios de realidad incluidos en elmódulo de capacitación.

b. Pertinencia. Los componentes, bloques funcionales y sistemas son adecuadospara el trabajo con los contenidos curriculares de la educación técnico-profe-sional.

c. Integración. Posibilita el tratamiento asociado de los conocimientos científicosy tecnológicos propuestos en el material.

d. Escalabilidad. Es posible utilizarlo con proyectos o problemas con diferentesniveles de complejidad.

e. Complejidad creciente. Las soluciones alcanzadas para una parte del proble-ma, sirven de base para las siguientes o permite que, agregando componentes,sea utilizado como solución a problemas más complejos.

f. Adaptabilidad. Permite su adaptación a soluciones diversas en torno a lasproblemáticas planteadas.

Sí No

Si su respuesta es negativa en alguna de ellas, indique por qué, identificándola con la letracorrespondiente:

XXVVIIIIII

La puesta en práctica

7. Otras características del material teórico:

¿Cómo calificaría el diseño del módulo escrito (desarrollo de contenidos científicos y tec-nológicos, y propuestas de experiencias didácticas)?

a. Formato gráfico del material (distribución del contenido, márgenes, dis-tribución de texto e imágenes, inserción de gráficos, diseño gráfico glo-bal, etc.).

b. Lenguaje utilizado (claridad, adecuación al destinatario).

c. Organización (secuencia entre cada parte).

d. Adecuación al destinatario (evidencia que se toma en cuenta que es unmaterial para ser trabajado en un ámbito escolar).

e. Pertinencia de los conocimientos científicos con las problemáticasplanteadas.

f. Pertinencia de los conocimientos tecnológicos con las problemáticasplanteadas.

g. Vinculación (pertinencia) del recurso didáctico que propone con lassituaciones didácticas planteadas.

h. Congruencia (vinculación) de los contenidos propuestos con el recursodidáctico.

i. Aporte metodológico para enriquecer sus estrategias didácticas.

j. Aporte teórico (en general) para su trabajo docente.

k. Valor motivador para el trabajo con sus alumnos.

l. Valor orientador para generar sus propios recursos didácticos.

m. Concepción innovadora para el trabajo didáctico en la educación técni-co-profesional.

MB7

B MR

Si marcó la opción “Malo”, le pedimos que nos explique por qué:

7 Escala= MB: Muy bueno / B: Bueno / R: Regular / M: Malo

XXIIXX

La puesta en práctica

8. Propuestas o nuevas ideas:

Tanto para los autores de este material, como para el CeNET como institución responsablede su elaboración y distribución, una de las finalidades más importantes es suscitar en loseducadores nuevas ideas, aplicaciones o propuestas creativas a partir de la lectura o el traba-jo con el módulo.

En función de ello, le solicitamos que nos indique:

Si a partir del módulo (contenido teórico y recurso didáctico) usted, en su calidad de(marque todas las opciones que correspondan):

a. docente a cargo de un grupo de alumnos

c. responsable de la asignatura:

b. directivo

d. lector del material

e. otro (especifique):

ha generado nuevas ideas o propuestas:

Respecto de los contenidos (independientemente del recurso didáctico):

a. Organización de su asignatura.

b. Contenidos científicos y tecnológicos (formas de asociarlos, ampliarlos,desarrollarlos, etc.)

c. Planificación de las experiencias didácticas.

d. Trabajo con resolución de problemas.

Sí No

XXXX

La puesta en práctica

Otras (Por favor, especifique en qué ámbitos ligados con los contenidos ha generado estasnuevas ideas o propuestas):

Si su respuesta fue afirmativa le pedimos que la amplíe:

XXXXII

La puesta en práctica

En relación con el recurso didáctico. Le pedimos que nos relate (libremente) las nuevas ideaso propuestas que el trabajo con este material le ha suscitado:

XXXXIIII

Sí

La puesta en práctica

No

En caso negativo, por favor, indíquenos por qué:

¿Puso en práctica alguna de estas ideas o propuestas?

¿Cuál/es?

XXXXIIIIII

Títulos en preparación de la serie “Recursos didácticos”.

- Arquitectura bioclimática

- Ascensor

- Banco de carpintero

- Biodigestor

- Biorreactor para la producción de alimentos

- Cargador semiautomático para máquinas a CNC deaccionamiento electroneumático

- Celda de combustible

- Celda solar

- Entrenador en lógica programada

- Equipamiento para el análisis de estructuras de edificios

- Equipamiento para matricería

- Generador de biodiesel

- Generador eólico

- Instalación sanitaria de una vivienda

- Manipulador neumático

- Máquina de vapor

- Programador visual para microcontroladores PIC

- Relevador de las características de componentessemiconductores

- Simuladores interconectables basados en lógica digital

- Sismógrafo

- Sistemas SCADA para el control de procesos industriales

- Tren de aterrizaje