Cum setăm corect sistemul de răcire în sere pentru o bună productivitate

Menținerea unui climat bine controlat în sere acoperite atât cu peliculă cât și sticlă este esențială pentru o bună productivitate. În timpul verilor călduroase, efectele umidității scăzute și temperaturilor înalte pot fi atenuate folosind multiple sisteme de control a microclimei în sere. Ultimii ani au fost marcați de veri extrem de fierbinți și uscate în Republica Moldova. Efectele acestor fenomene meteorologice nefavorabile dezvoltării culturilor în sere pot fi reduse prin metodele convenţionale cum ar fi diferite metode de ventilaţie şi umbrire,văruitul geamurilor, pagubele la culturi fiind astfel menținute în limite rezonabile.

Umiditatea scăzută și temperaturile înalte din sere determină oprirea creșterii plantelor și polenizării florilor, ceea ce duce la pierderi economice considerabile.

Răcirea statică (fără ventilație forțată)

Pe lângă posibilitățile de mai sus de răcire înţelegem termenul “răcirea statică”, ca utilizarea unui sistem de stropire sau – cu o eficienţă mai mare – un  sistem  de  pulverizare care să răcească culturile. Creşterea în eficienţă cu aplicarea microceții rezultă din dimensiunea picăturilor de apă, de dimensiunea unei particule rezultând o răcire prin evaporare mult mai eficientă. Duzele exploatate, de exemplu, sub o presiune de 60 bari vor dispersa o picătură de apă de 1 mm diametru în micro-picături cu un diametru mediu de 25 microni, astfel că suprafaţa de evaporare va fi de 50 de ori mai mare decât cu stropul inițial. Acest lucru înseamnă că evaporarea naturala va fi de 50 de ori mai rapidă. Deseori, pentru reducerea temperaturilor în sere sunt instalate aspersoare deasupra serelor (Fig. 1), care sunt puse în funcțiune în perioada când este necesar de a reduce temperatura în seră, și reprezintă o metoda destul de simplă, dar cu un rezultat vizibil. Prin această metodă în timp de 5 minute poate fi scăzută temperatura în sere cu 10°C.

Răcirea dinamică (cu ventilație forțată)

Pentru ventilarea forțată a serelor se folosesc ventilatoare electrice elicoidale axiale de presiune medie. Paletele ventilatoarelor sunt elicoidale și sunt un ajutor indispensabil în crearea celui mai bun mediu pentru creșterea productivității în sere (Fig. 2). Ventilatoarele trebuie montate perpendicular cu suprafața pământului, la o înălțime de cel puțin 0,6-0,9 m deasupra plantelor. Dacă ventilatoarele sunt mai sus de 0,9 metri, atunci acestea tind să miște aerul deasupra plantelor, dar nu printre acestea. Ventilatoarele trebuie plasate de-a lungul direcției de circulație a aerului la o distanță de aproximativ 25-30 ori mai mare decât diametrul ventilatorului și la cel puțin de la 4,5 la 6 metri de la pereții de la capetele serei.

Ventilatoarele trebuie selectate astfel încât să producă o circulație totală a aerului de 0,01 m3 la o suprafață de 1 m2 din aria serei. De exemplu, pentru o seră de 9 m x 40 m: 9  x  40  x  0.01  =  3.6 m3/s total. Folosind 4 ventilatoare = 0.9 m3/s (3240 m3/h).

Capacitatea ventilatoarelor de evacuare

Atât serele cu  ventilare naturală cât și cele aerisite cu ajutorul ventilatoarelor sunt proiectate pentru un schimb de aer per minut. Aflați volumul serei în metri cubi, împărțiți la 60 (min/sec). Rezultatul trebuie să fie egal cu capacitatea totală a tuturor ventilatoarelor în m3/s. Serele scurte (<15m) vor necesita mai mult decât un schimb de aer per minut.

De exemplu: Presupunem că avem o seră cu arcuri de tip gotic de 9  m lățime x 40 m lungime x 4.7 m înălțime. Aria unui arc = 2/3 l * h = 2/3* 9 * 4.7 = 28.2 m2. Volumul = 28.2 * 40 = 1128 m3. Capacitatea Ventilatorului (un schimb de aer per minut) = 1128 m3/min / 60 sec/min = 18.8 m3/s total sau 9.4  m3/s per 2 ventilatoare.

Principiile și efectele răcirii cu zonă tampon

O instalație de răcire cu zonă tampon este destul de simplă. Pe o parte a spațiului este poziționat un perete permeabil pentru aer, care constă din diferite materiale irigate cu apă la o presiune joasă (Fig. 3). Pe partea opusă sunt câteva orificii de aerisire (de obicei ventilatoare mari de viteză mică) ce evacuează aerul în exterior. Prin intermediul presiunii scăzută din interiorul cald, aerul uscat va intra prin plăcuţele umezite şi va fi umidificat şi astfel răcit. Pentru a înţelege efectiv răcirea serelor vom discuta despre unele efecte fizice simple:

• Aerul uscat încearcă să ia cât mai mulți vapori de apă până ajunge la saturaţie. Valoarea la care aerul este saturat depinde de temperatura aerului;
• Aerul cald poate lua mai multa apă, aerul rece mai puţină; cantitatea de apă care poate fi luată de aerul cald care curge prin plăcuţele umede depinde în primul rând pe suprafaţa activă de apă din zona tampon. Prin urmare, tampoanele posedă o suprafață cât mai mare (de exemplu, de tip faguri de miere sau pori), cu doar o peliculă subţire de apă. Ca rezultat, în zonele cu mult praf se vor înfunda rapid plăcuţele. Acest lucru duce la cheltuieli mari de întreţinere, inclusiv costuri ale pieselor de schimb în timpul funcţionării. În cazul în care reducerea costurilor de operare se aplică tampoanelor contaminate, eficienţa instalaţiei de răcire va fi redusă considerabil.

Tampoanele ocupă un spaţiu considerabil în pereții serelor. Acesta zonă nu este transparentă şi umbresc culturile lângă plăcuţele de răcire. Al doilea criteriu al umidificării eficiente este timpul. Timpul în care aerul ce intră din afară este în contact cu pelicula de apă trebuie să fie stabilit ca un compromis, plăcuţele mai groase prezintă o rezistenţă mai mare și vor avea nevoie de  ventilatore mai mari, ceea ce este direct proporţional cu investiţiile  şi costurile de funcționare.

Aerul după trecerea prin peretele umed de tampon va intra acum în seră şi va emite vapori de apă aerului mai cald şi mai uscat din interior. Astfel aerul va fi răcit. Odată cu creşterea distanței de la peretele opus cu ventilatoarele de aerisire efectul se va diminua. Nu ar trebui să fie depăşită o anumită distanţă pentru a oferi efecte decente de răcire. Deoarece plăcuţele de răcire sunt de obicei poziţionate doar pe o parte a ansamblului, şi evacuările pe altă parte, poate avea loc o distribuţie dezechilibrată de temperatură şi de umiditate.

Principalul dezavantaj al sistemului de răcire cu zonă tampon umedă este dificultatea și chiar imposibilitatea unui control precis al temperaturii interioare. Dacă scade umiditatea, temperatura creşte, ceea ce lasă doar o zonă destul de mică cu condiţiile de mediu optime.

Acest buletin este destinat producătorilor de fructe și legume din Republica Moldova și este editat de către Proiectul Competitivitatea Agricolă și Dezvoltarea Întreprinderilor (ACED), finanțat de Agenția SUA pentru Dezvoltare Internațională (USAID) și Corporația Provocările Mileniului (MCC). Conținutul acestui buletin nu reflectă în mod obligatoriu poziția oficială a Guvernului SUA, USAID sau MCC.