Come raffreddare una serra. Sistemi per il raffreddamento della serra . Bilancio energetico annuale in consumi elettrici

In Italia, il raffrescamento delle serre, in funzione soprattutto del controllo della temperatura dell’aria interna della serra, a causa della forte diffusione di serre con bassa tecnologia e del consumo di energia elettrica richiesto per il funzionamento dei sistemi di climatizzazione, viene realizzato in gran parte mediante il ricorso a sistemi di ombreggiamento o tinteggiatura delle coperture o con tecniche di ventilazione naturale o forzata.

Accanto ai sistemi di raffrescamento costituiti da una semplice ventilazione, un controllo della temperatura più adeguata alle esigenze delle piante viene attuato  con i dispositivi di raffrescamento per evaporazione d’acqua, che si basano sul principio di conversione del calore sensibile in calore latente quando aria (non satura) viene bagnata con acqua più fredda (sistemi evaporativi di tipo fogging, fan-pad, package).

I sistemi evaporativi di raffrescamento delle serre risultano particolarmente  efficienti nei climi secchi e, sebbene relativamente meno efficienti, sono tuttavia adatti anche nei climi caldi e/o relativamente umidi. Di seguito si riportano le caratteristiche generali delle tipologie principali di raffrescamento:

a) Il sistema fogging (nebbia), che umidifica l’atmosfera interna della serra mediante la creazione di una nebbia di acqua, realizzata con ugelli nebulizzatori inseriti lungo appositi tubi distributori in grado di assicurare la distribuzione di non meno di 4 litri di acqua l’ora ogni 20 m2 di  superficie coperta. In generale, per garantire una buona efficienza, questo sistema di raffrescamento richiede un consumo di acqua pari a 400 l/m2/anno, con un consumo di energia non inferiore a 5 kWh/m2/anno.

Sistema Fogging ad alta pressione

Sistema Fogging ad alta pressione

b) Il sistema fan-pad, che è realizzato mediante l’installazione di una serie di ventilatori lungo una parete della serra, con il compito di rinnovare (estraendola) l’aria della serra 40-60 volte in un’ora ad una velocità massima di 0,6 m3/sec. La parete della serra opposta, invece, viene dotata di un pannello di materiale poroso, mantenuto umido per mezzo di gocciolatoi che lasciano circolare continuamente acqua nella misura di almeno 2 litri al minuto per m2e consentono una penetrazione dell’aria esterna di almeno 2.000 m3/h per m2 di pannello umidificante.Sistema fan Pad

c) Il sistema package, che contiene in un’unica camera sia il pad che il fan. L’acqua all’interno della camera evapora in quanto utilizza il calore sensibile dell’aria entrante ed in questo modo la temperatura dell’aria si riduce rispetto alla temperatura dell’aria in ingresso. Inoltre la sua umidità specifica presenta valori superiori rispetto all’aria entrante nella camera. Invece, l’aria che viene estratta tramite fans posti sul lato superiore della camera presenta valori di temperatura superiori e di umidità specifica inferiori rispetto all’aria che entra in serra.
sistema Package

d) Il sistema di condizionamento dell’aria, basato sulla proprietà di assorbire calore da parte di un liquido che, circolando all’interno di un ambiente chiuso, evapora nell’ambiente da rinfrescare, si raffredda e quindi ne assorbe il calore determinando un abbassamento della temperatura.

Nei sistemi con funzionalità con ciclo frigorifero o con ciclo a pompa di calore, l’impiego di questa tecnologia consente di mantenere profili ottimali di temperatura ed umidità dell’aria, eliminando il consumo di acqua associato ai sistemi di raffrescamento di tipo evaporativo (fogging, fan-pad e package).

Sistemi di raffrescamento e stime sui consumi medi di energia

Sistema di

raffrescamento

Consumo di

energia

(kWh/anno/ha)

Tep
1 tep =
11627,77778 kWh

Fattore di conversione tep/kWh = 0,187∙10-3

Ventilazione con

estrattori d’aria

100.000 18,7
Fan-pad, Package 175.000 32,7
Fogging senza uso di

fans

50.000 9,3
Condizionamento

dell’aria con pompa di

calore a ciclo inverso

 

414.000 77,4

Fonte Enea

I dati sopra riportati sono stati ottenuti in seguito ad incontri con ESCO e via rilevazione diretta. Le società ESCO che di più hanno contribuito all’indagine ENEA sono state Gesco, TEA servizi, Scopacasa Energy Manager, Altraenergia, Heat&Power, Esergetica.

 

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