Pochi ambienti confinati, che necessitano di riscaldamento, sono così complessi e delicati ai fini termotecnici come le serre agricole. Le serre sono ambienti chiusi e riscaldati che possono raggiungere svariati ettari di superficie. Esse sono dei micromondi dove, per poter ottimizzare la produzione agricola, servono molte attenzioni specialmente alla temperatura interna e al grado di umidità.
Il mondo globalizzato retrocede e le serre per la coltivazione di ortaggi stanno ritrovando attenzione in tutta Italia. La tecnologia viene in soccorso del moderno agricoltore per sopperire al gap di condizioni climatiche diverse che si trovano tra il coltivare in nord Africa o sud dell’Europa anziché nella pianura padana.
Riscaldamento serre agricole ai fini della termotecnica: aspetti strutturali
Le serre sono costruite con materiali poco costosi a causa delle grandi superfici da coprire. Il telo di polietilene è il materiale maggiormente usato, sia in film singolo che doppio. Esso apporta molti vantaggi tra i quali la trasparenza e la buona resistenza meccanica, tuttavia, ha un valore di trasmittanza termica (U) notevolmente svantaggioso (U = 8,0 W/m²K). Utilizzandolo in film doppio si approfitta del fatto che questo riesce a creare una, seppur minima, camera d’aria che ne aumenta la prestazione termica.
Oltre agli aspetti di conduzione termica vanno considerati anche altri elementi di natura strutturale. A causa della convezione naturale che propaga il calore e alle infiltrazioni di aria esterna, per esempio, si determina una grande dispersione di calore, quindi inefficienza. Ma non solo, infatti, le serre sono soggette anche a un repentino riscaldamento non appena il sole riesce a irraggiarle.
Per queste ragioni i moderni sistemi di gestione delle serre sono in continuo lavoro per bilanciare la temperatura interna in modo che sia favorevole alle coltivazioni.
Questo avviene attraverso:
- Richiesta di calore con i generatori termici
- Miscelazione del fluido vettore
- Apertura meccanica per la ventilazione
Non sono, quindi, pochi gli aspetti da tenere in conto per il dimensionamento di un impianto altamente efficiente.
Com'è facilmente intuibile, l'impianto di riscaldamento è l'elemento vitala della serra, una specie di "cuore pulsante" ed è strettamente legato al tipo di cultura presente all'interno.
Generalmente si prediligono i sistemi di distribuzione del calore a bassa temperatura, sistemi basali o a pavimento, in quanto con temperature di mandata già a 50°C si riscalda adeguatamente la serra. Con tali temperature di esercizio si possono utilizzare tutte le tecnologie a nostra disposizione: pompe di calore, caldaie a condensazione, cogeneratori e caldaie a biomassa, ancor meglio se in mix tra di loro.
Nelle condizioni e nella situazione attuale, la soluzione del mix energetico è la più vantaggiosa perché:
- Il costo dei combustibili è molto fluttuante e soggetto a continue ri-trattazioni
- Sono disponibili diverse tipologie di incentivazione pubblica a seconda delle tecnologie utilizzate
Qualora ne esistano le condizioni, ad esempio, una soluzione ottimale può essere rappresentata da un cogeneratore a gas metano (Vitobloc 200 EM) posto a operare al 100% della propria potenza con completo sfruttamento della frazione termica per oltre 6500 ore/anno in abbinamento a una caldaia a biomassa (cippato o pellet) per la copertura della rimanente richiesta termica (puoi scoprire due casi di successo a questo articolo).
Tutti gli aspetti considerati, sempre come conseguenza a opportuni calcoli sia dei flussi energetici che di business plan, mostra quali siano i migliori abbinamenti di impianto e combustibile, in modo tale da portare i maggiori benefici sia all'imprenditore agricolo che all'ambiente.
