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Europa: Mesasures di effieiency di energia in orticoltura protetta

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Il consumo di energia è una pressione ambientale chiave per l'orticoltura della serra sia nei climi freddi che caldi.

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Ciò può essere minimizzata usando le fonti di energia rinnovabili ed il migliore isolamento di serre (Vox et al., 2010). Ciò è pertinente per tutte le regioni di Europa. Effettivamente, sebbene il bacino del Mediterraneo e le aree europee nordiche abbiano differenze climatiche significative, dividono gli stessi obiettivi in gestione della serra.

Durante l'autunno e l'inverno, entrare di radiazione dovrebbe essere massimizzata e la perdita di energia dovrebbe essere minimizzata. Durante l'estate e la primavera, le temperature elevate devono essere evitate. Le figure indicative per uso di energia annuale nelle serre dell'orticoltura sono in ordine di 1.900 MJ/m2 (misurati per la Scandinavia) per le circostanze climatiche europee nordiche e 500-1,600 MJ/m2 nel bacino del Mediterraneo. Tuttavia, questo uso di energia è aumentare dovuto più uso del riscaldamento raggiungere la produzione più iniziale ed all'uso dei sistemi di raffreddamento.

L'uso di energia medio rappresenta 10-30% dei costi di produzione totali secondo la regione (la FAO, 2013). Dicendo così, le condizioni climatiche differenti fra l'Europa settentrionale e l'Europa meridionale determinano in larga misura la tecnologia di controllo di clima più appropriata. In Europa settentrionale, riscaldare è un'edizione primaria ed il potenziale geotermico per il riscaldamento della serra dovrebbe essere studiato. In Europa meridionale, invece, è i sistemi di raffreddamento che sono solitamente più importanti.

Questo BEMP descrive una serie completa di tecniche per ridurre la domanda di energia delle serre e per incontrarlo con la generazione in loco dell'energia rinnovabile:

Controllo dinamico dei parametri climatici

Sistema di riscaldamento geotermico per le serre in Europa settentrionale

Sistema di raffreddamento in Europa meridionale

Isolamento-manutenzione

Illuminazione

Anche prima della considerazione loro, il passo iniziale nella progettazione di una serra di ottimo rendimento è la caratterizzazione del clima dell'area.

I parametri come la temperatura, l'umidità, il sole, il vento e la neve devono essere determinati per selezionare i materiali strutturali, l'orientamento, il finestra-posizionamento e finalmente la tecnologia adeguata del sistema di riscaldamento (Panagiotou, 1996).

Il controllo dinamico dei parametri climatici la gestione dei termini climatici all'interno della serra è collegato forte alla crescita del raccolto e finalmente a produzione (Vox et al., 2010). Specie di ogni raccolto richiede le circostanze climatiche differenti, mentre per le specie date le temperature ottimali per le fasi fenologiche differenti possono differire.

La gamma di temperature usuale per le specie di raccolto proviene da 10 a 24oC. Nelle circostanze soleggiate, i raccolti si sviluppano solitamente con le temperature di giorno che sono 8-10oC superiori alla temperatura di notte (Nelson, 2002; Vox et al., 2010). L'umidità atmosferica all'interno della serra deve anche essere controllata.

Gli alti livelli di umidità aumentano la possibilità di condensazione sulle foglie che favorisce lo sviluppo delle malattie fungine. L'alta umidità è ridotta applicando l'efficace ventilazione passiva attraverso la finestra, aerazione forzata all'interno della serra o riscaldando (secondo le condizioni atmosferiche di tempo presente) senza finestre di apertura. L'aerazione forzata può combinarsi con il riscaldamento.

Il vantaggio principale di per mezzo dell'aerazione forzata è che fornisce la distribuzione più uniforme della temperatura e dell'umidità atmosferica. In particolare, l'uso dell'aerazione forzata significa che fuori di aria asciutta entra nella serra in cui è riscaldata e così riduce l'umidità relativa interna (de Gelder et al., 2012).

I sistemi di controllo dinamici di clima concedono fissare una strategia di controllo che è basata sull'adattamento dei termini nella serra entro determinati limiti alle condizioni atmosferiche esterne per ridurre l'uso di energia.

Un approccio comunemente usato è di aumentare la temperatura del punto vincente per iniziare la ventilazione durante il giorno per permettere alla temperatura di giorno media relativamente alta e per abbassare il del punto vincente durante la notte per ridurre i bisogni del calore. Il sistema può anche considerare altri parametri esterni del tempo come velocità del vento (Vox et al., 2010).