Sistemi ortofloricoli - Colture protette e bilancio termico

ACCIAIO ZINCATO

ALLUMINIO

FISSAGGIO DELLE LASTRE RIGIDE Profilo T con vetro fissato da

mastici (non più utilizzato)

Profilo con canalette di raccolta

condensa e vetro fissato da

guarnizioni in neoprene e

mollette di sicurezza (+ diffuso)

Profilo con canalette di raccolta

condensa e vetro fissato con

giunto elastico

Profilo con canalette di raccolta

condensa e vetro fissato con viti

e guarnizioni

Materiali di copertura: influisco per il 72% sul bilancio energetico.

Requisiti:

• Basso coefficiente di conducibilità termica

• Elevato coefficiente di trasmissione della radiazione solare nel visibile e

infrarosso corto

• Basso coefficiente di trasmissione nel campo dell’infrarosso lungo

• Bassa dilatazione termica (quello peggiore è il polietilene perché dura

massimo 2-3 anni)

• Peso contenuto e facilità di montaggio

• Durata e inalterabilità nel tempo

• Resistenza alle intemperie

• Convenienza economica

VETRO

Tipologie

1) Lucido: lastre semidoppie (3 mm spessore) e doppie (4 mm spessore)

2) Traslucido o grezzo (giardiniera, martellato, rigato): più spessi e resistenti e

forniscono più luce diffusa

3) Vetri a doppia parete: risparmio energetico fino al 50% ma riduce la

trasmissione dal 90% al 10% la luce, si usano per serre riscaldate su pareti

laterali

4) Vetri termici: vetri semplici (4 mm) ricoperti esternamente con uno strato di

ossidi metallici che trattengono radiazioni infrarosse, fino a -30% di consumo

energetico ma – 5% trasmissione luce (85-87%).

MATERIE PLASTICHE

Laminati flessibili o film plastici

Polietilene (PE) ad alta (LLDPE) o bassa densità (LDPE)

 Cloruro di polivinile (PVC)

 Etilvinilacetato (EVA)

 Laminati semirigidi od ondulati

 Poliestere (vetroresina) (PRFV)

 PVC

 Polimetacrilato ondulato (vedrisel) (PMMA)



Lastre rigide o alveolari

Policarbonato (PC) ottime caratteristiche per l’infrarosso corto e va da 10 a

 

15 anni di vita

Polimetacrilato (vedril) (PMMA)



POLIMETACRILATO

Vantaggi: • Trasmissività luminosa nel visibile analoga al vetro

• Elevata stabilità ottica (dopo 15 anni riduzione trasmissività del 2%)

• Bassa conducibilità termica

Svantaggi:

• Notevole fragilità e bassa resistenza alla grandine

• Maggiore formazione di condensa rispetto al vetro

• Elevata dilatazione lineare

• Ridotta durezza che lo rende suscettibile ad abrasione

• Elevata adesione della polvere

• Costo elevato (2,5-3 volte quello del vetro)

FILM STABILIZZATI E IMPERMEABILI ALL’UV

Ai materiali plastici sono aggiunti additivi a base di composti organici e inorganici

(ammine terziarie ‘HALS’ + ossidi metallici + stearati; HALS-NOR) che rallentano la

degradazione ad opera degli UV-A e UV-B, calore e da sostanze acide derivanti da

residui di alcuni fitofarmaci; più ecocompatibili degli ossidi di nickel che inoltre

riducono la trasmittanza. L’impermeabilità conferita agli UV dai più innovativi additivi

induce una inibizione della differenziazione di spore e loro germinazione di funghi

fitopatogeni (es. Botrytis cinerea, Alternaria solani, Alternaria dauci e Fusarium

oxysporum f.sp melonis); riduzione mobilità dei fitofagi (es. Bemisia argentifolii,

Bemisia tabaci, Frankliniella occidentalis, Aphis gossypii) senza influenzare

negativamente quella dei pronubi (Bombus terrestris).

FILM FOTOSELETTIVI

Sono materiali colorati in grado di assorbire selettivamente alcune bande dello spettro

solare riducendo anche l’intensità globale. Utilizzati soprattutto nel florovivaismo per

migliorare alcune caratteristiche specifiche delle colture (colore fiori, lunghezza

internodi, ecc.).

SCHERMI INTERNI

La riduzione delle dispersioni termiche tramite materiale di copertura che

rappresentano anche il 70% delle perdite totali. Condizionamento della luce della serra

(ombreggiamento dal 40 all’99% ed è un problema ovviamente). Tipologie:

1) Materiali permeabili all’umidità (teli in fibra e in acrilico, teli in poliestere

trasparente e alluminio alternati a strisce)

2) Materiali impermeabili all’umidità (film plastici)

Per calcolare percentuale di risparmio energetico bisogna moltiplicare la percentuale

di risparmio fornita dal telo per il fattore 0,7.

TIPOLOGIE DI SERRE

1) Serre a strutture in legno o legno/metallo coperte con film plastico: hanno

modeste dimensioni e volume unitario, hanno aperture solo lateralmente

e si utilizzano per colture ortive, colture protette semiforzate.

2) Serre autoportanti in ferro galvanizzato e film plastici: hanno maggiori

dimensioni e volumi unitari sono provviste anche di aperture di colmo e si

adattano a colture ortive e floricole, ma su suolo e non su fuorisuolo

3) Serre a padiglione in acciaio con copertura in vetro o plastica rigida:

permettono di raggiungere i volumi più ampi e si usano nel florovivaismo

ma anche in orticoltura.

Impianti di climatizzazione

Controllo basse temperature (riscaldamento con aria calda o con acqua calda, la

 più economica è quella ad aria calda ma la più efficiente è quella ad acqua

calda).

Controllo alte temperatura (soprattutto per temperatura da 30 in su).

 Controllo umidità relativa (l’umidità ottimale all’interno della serra è 55/80%

 giorno-notte).

Controllo della luce (fondamentale dove la radiazione è un fattore limitante

 utilizzato soprattutto per le colture floricole ma anche in orticoltura soprattutto

per la crescita di piantine in vivaio).

Controllo della concentrazione di anidride carbonica (nelle nostre zone dovuto

 alle alte temperature, raramente va fatta iniezione di CO e se viene fatta

2

interessa solo le colture ad elevato reddito). In Olanda abbiamo la

somministrazione dai 500 ai 2000 ppm.

Formula semplificata per il calcolo del fabbisogno termico della serra. Per controllare le

basse temperature dobbiamo dare una quantità di calore per alzare la temperatura:

Q = Kr S (ti – te)

Q = quantità di calore (kcal/h) da dare in maniera dinamica

K = coefficiente globale di trasmissione del calore (kcal/h m2 °C)

S = superficie totale delle pareti trasparenti e non (m2)

ti = temperatura interna (°C)

te = temperatura esterna (°C)

Accettabile per il dimensionamento dell’impianto di riscaldamento in quanto nelle

prime ore del mattino (condizioni di maggior disponibilità termica):

Contributo energetico del sole è trascurabile

 Perdite attraverso il suolo sono trascurabili

 Attività della coltura è minima e le operazioni colturali non sono effettuate

 Non si ricorre alla ventilazione e quindi le perdite per ricambio d’aria sono

 limitate

Normalmente per quanto riguarda la ventilazione dobbiamo settare, deve essere

sempre fatta in maniera automatica, il sensore aziona il ventilatore e deve essere un

80 cm sopra il livello del suolo. La temperatura ottimale per iniziare la

ventilazione è 25-26° poiché la coltura risente sempre una temperature superiore,

cioè a 25° la lamina fogliare risente una temperatura di 28° che è ancora accettabile

per intervenire cioè la pianta non va in stress.

Impianti per il riscaldamento

-Criteri di scelta

Fabbisogni termici

 Tipologia di coltura e sistema di allevamento

 Flessibilità di impiego

 Uniformità di temperatura in prossimità delle piante (fattore più importante)

 Limitato movimento di masse d’aria

 Efficienza ed economicità



-Componenti di un impianto di riscaldamento

Caldaia (a tiraggio o pressurizzata)

 Scambiatore termico (aria o acqua)

 Tubazioni (o in plastica o in ferro zincato)

 Corpi radianti o aerotermi (per l’aria calda)

 Sensori (quando la temp arriva a 10-12° si attiva il riscaldamento) e centraline



Nelle zone del bacino mediterraneo non abbiamo un riscaldamento continuo, ma un

riscaldamento di soccorso, verso la fine di novembre-dicembre solo per arrivare alla

fine del ciclo colturale.

Impianti per il riscaldamento dell’aria

Tipologie: a diffusione diretta o canalizzata; di tipo fisso (il 90% dei sistemi sono fissi)

o mobile; per piccole, medie o grandi potenze; a combustibili liquidi, solidi o gassosi.

L’aria calda deve essere sopra la coltura almeno 2-3 metri per impedire aria eccessiva

e dannose alle colture che vengono investite dalla corrente di aria calda.

Aerotermi a proiezione orizzontale (fan-jet): se la terra è inferiore a 50 m di

solito si mette su di un solo lato, se invece la serra è superiore ai 50 m l’aria calda si

mette a metà serra con due tubi a destra e a sinistra. La distanza tra i fori è di 100 cm.

Diametro di 1 m massimo 1.50 m, quindi ombreggiamento minimo e quasi trasparenti

(sono in polietilene). Avere aria calda molto vicino a livello della pianta dal punto di

vista produttivo e qualitativo si ha una riduzione.

Aerotermi a proiezione verticale: sono poco utilizzati, abbiamo bisogno di diversi

moduli e solitamente sono messi a 3-4-5 m tra un modulo e l’altro.

Impianti di riscaldamento a corpi radianti: la temperatura dell’acqua in uscita

(80-85°C) e di ritorno (65-70°C). Il salto termico ottimale è 15°C. In questo punto deve

essere molto vicino al sistema radicale. Ha un ruolo principale verso le radici, più la

parte radicale è in condizioni ottimali più la crescita della pianta è a valore ottimale.

Questo infatti determina una temperatura in prossimità delle radici di 20-23°C.

Corpi radianti: tubazioni in acciaio alettate o lisce o in polietilene ad alta densità

ideale per le colture fuori suolo con tubi sotto la lana di roccia (sistema di

riscaldamento ad acqua calda).

Impianti di riscaldamento del pavimento: soprattutto per le colture in vaso,

tubazioni poste ad una distanza di circa 15-20 cm l’una dall’altra, temperatura di

2

esercizio 50°C. Potenza termica richiesta per 1 m di bancale per mantenere 20-25°C è

pari a: 100 kcal/h per il riscaldamento continuo; 160 kcal/h per il riscaldamento

intermittente (es. solo notte)

Impianti di riscaldamento del suolo/substrato: ideali per piante a sviluppo

contenuto e riduzione delle dispersioni di calore. Tubazioni a circa 40 cm di profondità

ad una distanza di circa 30 cm l’una dall’altra, temperatura di esercizio 50°C

(preriscaldamento).

Sistema di controllo dell’impianto di riscaldamento

Perché quasi tutti i sistemi si basano sui sensori della temperatura dell’aria?

Perch&e